Lanthanoide bilden eine einzigartige und dominante Ressource in China. Die Zunahme des Kontakts für Bevölkerungsgruppen durch den Abbau von Lanthanoiden und die weiten Anwendungsbereiche für Industrie, Landwirtschaft und Medizin haben in der Öffentlichkeit große Bedenken hinsichtlich der Metalltoxizität von Lanthanoiden ausgelöst, insbesondere hinsichtlich der Frage, ob Lanthanoide für das menschliche Nervensystem toxisch sind.

In den letzten zehn Jahren wurden große Fortschritte bei der Aufklärung der Mechanismen der biologischen Wirkungen von Lanthanoiden erzielt. Eine kürzlich von Forschern der Universität Peking veröffentlichte Übersicht gab uns einen Überblick über die aktuellen Forschungsergebnisse und deren Auswirkungen auf die Neurotoxizität von Lanthanoiden.

Ende des letzten Jahrhunderts wurden mehrere Untersuchungen zum Intelligenzquotienten (IQ) sowie zum physischen Wachstum und zur Entwicklung von Kindern im Bergbaugebiet durchgeführt. Die Berichte zeigten, dass Kinder mit Umweltexposition gegenüber Lanthanoiden bestimmte Veränderungen ihres IQ, ihrer Vitalkapazität, ihres Blutdrucks, ihrer Immunglobuline und ihrer Herzfrequenz nach dem Training aufwiesen, was auf mögliche nachteilige Auswirkungen von Lanthanoiden auf das neuronale System hindeutet. In der Folge initiierten chinesische Wissenschaftler eine Reihe von Studien zu den neurologischen und toxikologischen Wirkungen von Lanthanoiden.

Dieser Aufsatz fasste die wichtigen Ergebnisse früherer Studien zusammen, darunter die Permeation von Lanthanoiden über die Hirn-Blut-Schranke, die Reaktionen neuronaler Systeme auf die Exposition von Lanthanoiden sowie die Wirkungen und molekularen Mechanismen von Lanthanoiden auf neuronale Zellen. Die Autoren diskutierten auch die Implikationen der aktuellen Ergebnisse für die Frage, ob Lanthanoide für neuronale Systeme toxisch sind.

Es wurde bestätigt, dass Lanthanoidionen eine intakte und voll funktionsfähige Blut-Hirn-Schranke nicht passieren können. Die Hypoplasie der Blut-Hirn-Schranke und einige durch Umwelteinflüsse und / oder pathologische Faktoren verursachte Verletzungen machen diese Schranke jedoch für Lanthanoide durchlässig, wodurch die neuronalen Funktionen verändert werden. Die meisten Studien zeigten, dass hohe Dosen und / oder chronische Exposition gegenüber Lanthanoiden das Nervensystem schädigen würden, insbesondere bei Tieren während der Schwangerschaft und Stillzeit, während ein kleiner Teil der Studien darauf hinwies, dass Lanthanoide neuroprotektive Wirkungen zeigten.

Weitere Untersuchungen zu den molekularen Mechanismen der neurologischen Wirkungen von Lanthanoiden zeigten, dass neuronale Zellen von Lanthanoiden-Ionen betroffen sind. Die Behandlung mit Lanthanoiden könnte das neuronale Signal verändern, oxidativen und verwandten Stress verursachen und die Lebensfähigkeit neuronaler Zellen bei hohen Dosen verringern. Astrozyten tolerieren jedoch Lanthanoidionen und verhindern eine Lanthanoid-induzierte Schädigung neuronaler Zellen, indem sie von Gehirn stammenden neurotrophen Faktor sekretieren. Das toxikologische Verhalten ist daher sehr kompliziert und die Auswirkungen hängen von einer Vielzahl von Faktoren ab.

In der Diskussion gaben die Autoren an, dass die aktuellen Ergebnisse nicht ausreichen, um die Fragen zur Neurotoxizität von Lanthanoiden schlüssig zu beantworten. Folglich sind weitere Studien erforderlich. Nichtsdestotrotz muss die potenzielle Neurotoxizität von Lanthanoiden in bestimmten Populationen berücksichtigt werden, einschließlich Patienten, die Lanthanoiden (z. B. Lanthancarbonat-Medikamente und Gadolinium-haltige Kontrastmittel) einnehmen, und Kindern, die Lanthanoiden ausgesetzt sind.