The impact of the herbicide glyphosate and its metabolites AMPA and MPA on the metabolism and functions of human blood neutrophils and their sex-dependent effects on reactive oxygen species and CXCL8/IL-8 production.
Environ Res · 2024 · 252:118831 · PMID 38580005 · 등급6 세포·모델 in vitro · 발암성 > 산화스트레스·기전 · 사람 · AMPA
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세계에서 가장 널리 사용되는 제초제인 글리포세이트와 그 주요 대사산물인 AMPA 및 MPA가 혈액을 포함한 다양한 인체 장기와 체액에서 검출되고 있다. 여러 연구에서 인간의 글리포세이트 존재를 건강 문제, 그리고 면역 세포 및 그 기능에 대한 영향과 연관 지었으며 보고되었다. 그러나 이 분자와 그 대사산물이 인간 혈류에서 가장 풍부한 백혈구인 호중구에 미치는 영향은 여전히 충분히 문서화되지 않았다. 본 연구에서는 인간 공여자 혈액으로부터 호중구를 분리하여 글리포세이트, AMPA 및 MPA 노출이 생존율, 에너지 대사 및 필수 항균 기능에 미치는 영향을 시험관 내(in vitro)에서 조사하였다. 일반 인구와 직업적 노출 근로자의 혈액 관련 평균 농도뿐만 아니라 고농도의 중독 농도에서도 호중구의 생존율은 영향을 받지 않는 것으로 관찰되었다. 또한, 화학물질에 노출된 후 호중구의 에너지 대사 역시 변화가 없었다. 그러나 포식 작용(phagocytosis)은 영향을 받지 않았으나, 활성산소종 생성 및 CXCL8/IL-8 생산은 이 분자들에 노출됨으로써 변화하였다. 글리포세이트와 그 대사산물에 노출된 후의 기능적 변화는 공여자의 성별에 따라 달랐으며, 이는 글리포세이트가 내분비계 교란 물질로 알려진 역할과 관련될 수 있다. ROS 생성은 두 성별 모두에서 증가하였으나, 글리포세이트에 노출된 수컷 호중구에서는 CXCL8/IL-8의 세포 내 생성이 증가한 반면, 암컷 호중구에는 영향이 없었다. 반대로, 대사산물인 AMPA와 MPA에 노출되었을 때 이 케모카인의 세포 외 생성은 암컷 호중구에서만 감소하였고, MPA는 또한 케모트랙턴트 N-formyl-methionine-leucyl-phenylalanine에 노출된 수컷 세포의 세포 내 생성도 증가시켰다. 본 연구는 글리포세이트와 그 대사산물이 호중구의 항균 기능에 미치는 영향을 강조하며, 향후 연구가 글리포세이트 사용과 관련된 위험에 대한 더 나은 이해를 제공함에 따라 건강 문제와 연관될 수 있다. 지식의 발전은 공중을 보호하기 위한 더 좋고 잠재적으로 더 엄격한 규제로 이어질 것이다.ORIGINAL ABSTRACT
Significant levels of glyphosate, the world's most widely used herbicide, and its primary metabolites, AMPA and MPA, are detected in various human organs and body fluids, including blood. Several studies have associated the presence of glyphosate in humans with health problems, and effects on immune cells and their functions have been reported. However, the impact of this molecule and its metabolites on neutrophils, the most abundant leukocytes in the human bloodstream, is still poorly documented. We isolated neutrophils from human donor blood and investigated the effects of exposure to glyphosate, AMPA, and MPA on viability, energy metabolism, and essential antimicrobial functions in vitro. We observed that neutrophil viability was unaffected at the blood-relevant average concentrations of the general population and exposed workers, as well as at higher intoxication concentrations. Neutrophil energy metabolism was also not altered following exposure to the chemicals. However, while phagocytosis was unaffected, reactive oxygen species generation and CXCL8/IL-8 production were altered by exposure to the molecules. Alterations in function following exposure to glyphosate and metabolites differed according to the sex of the donors, which could be linked to glyphosate's known role as an endocrine disruptor. While ROS generation was increased in both sexes, male neutrophils exposed to glyphosate had increased intracellular production of CXCL8/IL-8, with no effect on female neutrophils. Conversely, exposure to the metabolites AMPA and MPA decreased extracellular production of this chemokine only in female neutrophils, with MPA also increasing intracellular production in male cells exposed to the chemoattractant N-formyl-methionine-leucyl-phenylalanine. Our study highlights the effects of glyphosate and its metabolites on the antimicrobial functions of neutrophils, which could be associated with health problems as future studies provide a better understanding of the risks associated with glyphosate use. Advances in knowledge will enable better and potentially stricter regulations to protect the public.| 저자 | Leblanc, P. O.; Breton, Y.; Léveillé, F.; Tessier, P. A.; Pelletier, M. |
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| 저널 | Environmental research |
| 권·호·쪽 | 252(Pt 1), 118831 |
| PMID | 38580005 |
| DOI | 10.1016/j.envres.2024.118831 |
| MeSH | Humans; Glyphosate; Glycine; Neutrophils; Herbicides; Reactive Oxygen Species; Female; Male; Interleukin-8; Adult; alpha-Amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic Acid; Tetrazoles; Sex Factors; Isoxazoles; Organophosphonates |