톨루엔 독성

톨루엔 독성
톨루엔의 화학구조
전문	응급의학

톨루엔 독성은 톨루엔이 신체에 끼치는 해로운 영향을 말한다.

인간의 신진대사

25%–40%인 상당한 양의 톨루엔이 폐를 통해 변하지 않고 배출되는 반면, 더 큰 비율은 대사되어 다른 경로를 통해 배출된다. 톨루엔 대사의 일차적인 경로는 시토크롬 P450(CYP) 슈퍼 패밀리의 구성원들이 하이드로복사하여 벤질 알코올로 가는 것이다.^[1] 톨루엔 신진대사에 중요한 CYP가 5개 있는데, CYP1A2, CYP2B6, CYP2E1, CYP2C8, CYP1A1이다.^[2] 처음 네 명은 톨루엔에서 벤질 알코올로의 히드록시화에 관여하는 것 같다. CYP2E1은 톨루엔 대사의 약 44%를 차지하는 톨루엔의 히드록실화의 1차 효소인 것 같지만 핀란드 인구의 경우 일차 효소가 CYP2B6인 등 민족적 변동성이 매우 크다.^[1] CYP2E1은 벤질 알코올과 p-크레솔의 형성을 촉진하는 반면,^[1][2] CYP2B6는 상대적으로 적은 p-크레솔을 생산한다.^[2]

인간에게 벤질 알코올은 알코올 탈수소효소가 아닌 CYP에 의해 벤츠알데히드에 대사되는 것으로 믿어지고 있지만,^[3] 이러한 믿음은 보편적인 것으로 보이지는 않는다.^[4][5] 벤츠알데히드는 주로 미토콘드리아알데히드 탈수소효소-2(ALDH-2)에 의해 벤조산에 차례로 대사되지만, 세포설 ALDH-1에 의해 대사되는 비율은 극히 적다.^[5]

벤조산은 벤조일 글루쿠로니드나 하마산에 대사된다.^[4][6] 벤조일 글루쿠로니드(Benzoyl glucuronide)는 벤조산과 글루쿠론산의 반응에 의해 생성되며, 벤조산 제거의 10~20%를 차지한다. 히푸르산은 벤조일글리신으로도 알려져 있으며 벤조이산에서 두 단계로 나눠 생산된다:첫 번째 벤조이산은 벤조일-코아 싱타아제 효소에 의해 벤조일-코아제, 그 다음 벤조일-코아제는 벤조일-코아제:글리신 N-아킬트랜스퍼레이아제에 의해 히푸르산으로 전환된다.^[7] 히푸르산은 톨루엔의 1차 비뇨기 대사물이다.^[4]

크레스롤에 이르는 링 히드록실화는 톨루엔 신진대사의 작은 통로다. 크레스올의 대부분은 소변에서 변하지 않고 배설되지만, p-크레솔과 오-크레솔의 일부는 공극으로 배설된다. 쥐에 대한 연구는 p-cresol이 p-cresylglucuronide를 생성하기 위해 주로 글루쿠로니드(glucuronide)와 결합한다는 것을 보여주었지만, 이것은 인간에게는 해당되지 않을 수 있다.^[8] o-cresol은 소변이나 글루쿠로니드 또는 황산염의 결합으로 대부분 변경되지 않은 것으로 보인다.^[9] m-cresol이 톨루엔 대사물로 생산되는지 아닌지를 놓고 약간의 논쟁이 있는 것으로 보인다.^[4][10]

환경 영향

톨루엔에 노출되면 보통 여러 다른 화학물질에 동시에 노출된다.^[4] 톨루엔 노출은 종종 벤젠과 함께 발생하며, 동일한 효소에 의해 어느 정도 대사되기 때문에 상대적인 농도가 이들의 제거율을 결정할 것이다.^[4] 물론 톨루엔이 제거되는 데 걸리는 시간이 길어질수록 더 많은 해를 입힐 가능성이 있다.

톨루엔에 노출된 사람들의 흡연과 음주 습관이 톨루엔의 제거를 부분적으로 결정할 것이다. 연구에 따르면, 적은 양의 급성 에탄올 소비라도 혈액에서 톨루엔의 분배나 제거를 현저하게 감소시켜 조직 노출을 증가시킬 수 있다고 한다.^[11] 다른 연구들은 만성 에탄올 섭취가 CYP2E1의 유도를 통해 톨루엔 신진대사를 증진시킬 수 있다는 것을 보여주었다.^[12] 흡연은 아마도 효소 유도의 결과로 몸에서 톨루엔의 제거율을 높이는 것으로 나타났다.^[13]

그 식단은 톨루엔 제거에도 영향을 미칠 수 있다. 저탄수화물 다이어트와 단식 모두 CYP2E1을 유도하고 그 결과 톨루엔 신진대사를 증가시키는 것으로 나타났다.^[12] 저단백질 식단은 총 CYP 함량을 감소시켜 약물의 제거율을 감소시킬 수 있다.^[12]

노출 측정값

히푸르산은 톨루엔 노출의 지표로 오랫동안 사용되어 왔지만,^[14] 그것의 유효성에 대해 약간의 의심이 있는 것 같다.^[15] 식이요법, 치료법, 알코올 소비 등과 같은 요인에 의해 영향을 받는 개인 간 및 개인 내에서의 변동을 보여주는 사람에 의한 내생 하마의 생산량이 상당히 많다.^[15] 이것은 히프산이 톨루엔 노출의 신뢰할 수 없는 지표일 수 있음을 시사한다.^[15][16] 전통적인 톨루엔 노출의 표식인 비뇨기 히퍼산은 노출되지 않은 것과 노출되지 않은 것을 분리할 정도로 민감하지 않다는 것이 제안되었다.^[17] 이로 인해 톨루엔 노출의 표식자로서 다른 대사물들을 조사하게 되었다.^[16]

때문에, 마뇨산과 달리 o-cresol 노출되지 않은 과목에서 검출할 수 있는 수준에서 발견되지 않다 비뇨 o-cresol 더 톨루엔의 공개 biomonitoring에 신뢰성이 있을 수 있다.마뇨산보다 톨루엔 노출의[16]o-Cresol이 될 수 있다는 덜 민감한 표시입니다.왜냐하면 o-creso 톨루엔 노출을 측정하[18]o-Cresol 배설이 될 것 불확실한 방법이다.l는 전체 톨루엔 제거의 1%를 차지한다.^[14]

톨루엔의 소대사물인 벤질머캡틴산은 벤츠알데히드에서 생산된다.^[19] 최근 몇 년 동안, 연구들은 비노출 피폭체에서는 검출되지 않으며, 낮은 농도의 히프산보다 민감하며, 먹거나 마시는 것에 영향을 받지 않으며, 톨루엔 노출을 약 15ppm까지 검출할 수 있기 때문에, 비뇨기 벤질머캡튀르산을 톨루엔 노출의 가장 좋은 표시자로 사용할 것을 제안했다.d 그것은 히프산이나 오-콜보다 톨루엔과의 양적 관계를 더 잘 보여준다.^[20][21]

장기 노출의 영향

심각한 행동 부작용은 종종 만성 직업상 노출과 용제의 고의적인 흡입과 관련된 톨루엔 남용과 관련이 있다.^[23] 장기 톨루엔 노출은 종종 다음과 같은 효과와 관련이 있다: 정신 유기 증후군,^[24] 시각 유발 잠재력(VEP) 이상,^[24] 독성 다신경 장애, 소뇌, 인지 및 피라미드 장애,^[23][24] 시신경 위축, 청각 장애^[25][26], 뇌 병변.^[23]

톨루엔의 장기적 사용(특히 반복적인 인출)의 신경독성 효과는 소뇌피질 내 GABA 수용체를 하향 조절함으로써 자세 떨림을 유발할 수 있다.^[23] 벤조디아제핀과 같은 GABA 고민자들과의 치료는 톨루엔에 의한 떨림과 아탁시아를 어느 정도 완화시켜 준다.^[23] 약물치료의 대안은 복측중핵(vim) 골절개술이다.^[23] 톨루엔 오남용으로 인한 진동은 일시적인 증상이 아니라 용제 오남용이 중단된 후에도 지속되는 되돌릴 수 없고 점진적인 증상인 것으로 보인다.^[23]

낮은 수준의 톨루엔 노출이 아스트로시테 전구세포의 분화에 혼란을 일으킬 수 있다는 증거가 있다.^[27] 이것은 성인에게 큰 위험으로 보이지는 않지만, 태아 발달의 중요한 단계에서 임산부가 톨루엔에 노출되면 신경 발달에 심각한 장애를 일으킬 수 있다.^[27]

참조

외부 링크

• ATSDR - 환경 의학 사례 연구: 톨루엔 독성 미국 보건 및 휴먼 서비스 부서(공영 도메인)