組織毒性低酸素症（組織毒性低酸素症とも呼ばれる）は、細胞や組織への酸素の供給は生理学的には正常であるにもかかわらず、細胞が血流から酸素を吸収または利用することができない状態です。[1]組織毒性低酸素症は、シアン化物（シトクロム酸化酵素を阻害する作用がある）や硫化水素（下水の副産物で皮革なめしに使用される）などの特定の毒物によって引き起こされる組織中毒によって発生します。
原因
組織毒性低酸素症とは、細胞内の酸素利用の欠陥によりミトコンドリアによるATP産生が減少することを指します。 [2]
シアン化物
組織毒性低酸素症の一例としては、シアン化物中毒が挙げられます。シアン化物の存在により酸素とシトクロム酸化酵素の反応が阻害されるため、組織の酸素消費量が大幅に減少します。シアン化物はシトクロム酸化酵素a3の鉄（III）イオンに結合し、電子伝達系の4番目で最後の反応を阻害します。これにより酸化的リン酸化が完全に停止し、ミトコンドリアによるATP産生が阻害されます。[3]ミトコンドリアの電子伝達系を阻害し、シアン化物と同様の組織酸素化効果をもたらす化学物質は他にもあります（例：ロテノン、アンチマイシンA）。酸素消費量の減少に伴い酸素抽出量が減少し、結果として静脈血酸素量とPvO2が増加します。シアン化物は末梢呼吸化学受容器を刺激しますが、吸入酸素分画を増加させても効果はありません。なぜなら、中毒細胞が利用できない十分な量の酸素が既に存在しているからです。[2]
治療
シアン化物解毒剤キットは、シアン化物誘発性組織毒性低酸素症の治療に広く用いられている方法です。このキットは、3つの異なる成分から構成され、順番に投与されます。3つの成分とは、亜硝酸アミル、亜硝酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウムです。[3] 亜硝酸塩はヘモグロビンと反応してメトヘモグロビンを形成し、これがシアン化物と結合します。シアン化物は、シトクロム酸化酵素a3上の第二鉄イオンよりもメトヘモグロビン上の第二鉄イオンを優先的に結合し、ミトコンドリアからシアン化物を排出します。これにより、ミトコンドリアは再びATPを産生し、組織毒性低酸素症を抑制します。[3]
虚血
組織毒性低酸素症は、脳卒中や炎症の場合、虚血の結果として起こることがあります。炎症の場合、アルツハイマー病、パーキンソン病、多発性硬化症などの神経炎症性疾患はすべて組織毒性低酸素症につながる可能性があります。脳卒中中は血液供給が中断され、その後再灌流が起こり、活性酸素種（ROS）の蓄積により組織毒性低酸素症につながります。[4] 炎症性疾患の場合、組織毒性低酸素症は、慢性多発性硬化症の活動性病変におけるミトコンドリアの損傷によるROSによっても引き起こされる可能性があります。ヘムオキシゲナーゼ-1（HO-1）などの炎症メディエーターは、アルツハイマー病、パーキンソン病、多発性硬化症の場合のように、過剰に放出されて鉄の隔離を引き起こすと、組織毒性低酸素症を引き起こす可能性があります。[4]
参照
参考文献
- ^ 「低酸素症の形態」courses.kcumb.edu . 2007年12月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ ab Pittman RN. 「第7章：正常および病的状況における酸素輸送：欠陥と代償」. 組織酸素化の調節. 2012年5月6日閲覧。
- ^ abc Hamel, Jillian (2011-02-01). 「急性シアン化物中毒のレビューと治療の最新情報」 . Critical Care Nurse . 31 (1): 72– 82. doi :10.4037/ccn2011799. ISSN 0279-5442. PMID 21285466.
- ^ ab Goel, Rajesh; Bagga, Parveen (2010年12月). 「塩化コバルト誘発性組織毒性脳低酸素症：神経保護効果を研究するための新たな実験モデル」. Journal of Pharmaceutical Education & Research . 1 : 88–95 .
