Zakaj lahko pesticidi pri nekaterih ljudeh povzročijo Parkinsonovo bolezen
Nova raziskava razkriva, kako pesticidi parakvat in maneb spreminjajo izražanje genov in lahko pri ljudeh, ki so genetsko nagnjeni k bolezni, privedejo do Parkinsonove bolezni.
Ocene kažejo, da vsako leto približno 50.000 ljudi v ZDA diagnosticira Parkinsonovo bolezen.
Čeprav ni natančno znano, kaj povzroča bolezen, naj bi tako genetski kot okoljski dejavniki imeli ključno vlogo.
Nacionalni inštitut za zdravje (NIH) ugotavlja, da lahko na primer izpostavljenost okolja pesticidom poveča tveganje za razvoj Parkinsonove bolezni.
Starejše študije so pokazale, da lahko zlasti pesticidi parakvat in maneb povečajo ranljivost na Parkinsonovo bolezen pri ljudeh, ki so že genetsko nagnjeni k razvoju bolezni.
Novejše študije so poskušale razpakirati nevronske mehanizme, ki se igrajo v tej povezavi med pesticidi in nevrodegenerativnim stanjem.
Nekatere študije so na primer pokazale, da pesticidi vplivajo na nevrogenezo - proces, v katerem možgani ustvarjajo nove nevrone - v hipokampusu, ki je ključna možganska regija za obdelavo spomina in informacij.
Pesticidi učinkujejo tako, da povzročajo genske spremembe. Zdaj nova študija raziskovalcev z univerze Guelph (U of G) v Ontariu v Kanadi razkriva nekatere načine, kako pesticidi povzročajo genske mutacije, kar vodi do nevrodegeneracije.
Višji avtor študije Scott Ryan, profesor molekularne in celične biologije na U G, pojasnjuje motivacijo za raziskavo. Opaža: "Ljudje, ki so izpostavljeni tem kemikalijam, imajo približno 250 odstotkov večje tveganje za razvoj Parkinsonove bolezni kot ostalo prebivalstvo."
"Želeli smo raziskati, kaj se dogaja v tej dovzetni populaciji, kar povzroči, da nekateri ljudje razvijejo bolezen," dodaja prof. Ryan.
Ugotovitve so bile objavljene v reviji Zveza ameriških društev za eksperimentalno biologijo.
Ena prvih študij o človeških celicah
Raziskovalci so uporabili izvorne celice bolnikov s Parkinsonovo boleznijo, ki so imeli mutacijo v genu, odgovornem za kodiranje proteina α-sinukleina.
Vsaj 30 sprememb v tem genu je bilo povezanih s Parkinsonovo boleznijo in kopičenje beljakovin α-sinukleina je dobro dokumentiran, čeprav slabo razumljen znak bolezni.
Za novo raziskavo so znanstveniki delali tudi z običajnimi embrionalnimi celicami, ki so jih spremenili z genetskim urejanjem, da bi ponovili gensko mutacijo α-sinukleina.
Profesor Ryan pojasnjuje, zakaj je zaradi uporabe človeških celic ta študija še posebej dragocena. "Do zdaj je," pravi, "povezava med pesticidi in Parkinsonovo boleznijo temeljila predvsem na študijah na živalih in epidemioloških raziskavah, ki so pokazale povečano tveganje med kmeti in drugimi, izpostavljenimi kmetijskim kemikalijam."
"Mi smo eden prvih, ki preiskujemo dogajanje v človeških celicah," pojasnjuje prof. Ryan.
Matične celice so nediferencirane celice, ki se nato individualizirajo v določene vrste celic. Profesor Ryan in njegovi kolegi so iz obeh vrst izvornih celic iz njih pridobivali živčne celice, ki proizvajajo dopamin.
Nato so ti dopaminergični nevroni - za katere je znano, da jih Parkinsonova bolezen najbolj prizadene - izpostavljeni obema pesticidoma.
Pesticidi tanjšajo energijo nevronov
Ugotovljeno je bilo, da so imeli nevroni, ki so bili izpostavljeni kemikalijam, okvarjene mitohondrije.
Mitohondriji, znani tudi kot "moči celice", so organele znotraj celice, ki sladkor, maščobe in beljakovine spremenijo v energijo, ki jo naše telo potrebuje za preživetje in delovanje.
Toda ta študija je pokazala, da se mitohondriji znotraj dopaminskih nevronov, ki jih prizadenejo pesticidi, ne morejo prosto gibati kot običajno. To je "posesalo" energijo iz nevronov.
Pomembno je, da so bile ravni kemikalij, ki se uporabljajo za oslabitev teh nevronov, nižje od tistih, ki jih je ameriška agencija za varstvo okolja (EPA) ocenila za „najnižjo opaženo stopnjo škodljivih učinkov“.
Profesor Ryan pravi, da to pomeni, da bi morali ponovno oceniti smernice EPA za ta dva pesticida.
"Ta študija kaže, da vsi niso enaki, in te varnostne standarde je treba posodobiti, da se zaščitijo tisti, ki so bolj dovzetni in morda tega sploh ne vedo," dodaja.
"Ljudje z nagnjenostjo k Parkinsonovi bolezni so zaradi nizke izpostavljenosti agrokemičnim izdelkom bolj prizadeti in zato bolj verjetno razvijejo bolezen."
Prof. Scott Ryan
„To je eden od razlogov," zaključuje, „zakaj so nekateri ljudje, ki živijo v bližini kmetijskih površin, bolj izpostavljeni tveganju.
