Kāpēc pesticīdi dažiem cilvēkiem var izraisīt Parkinsona slimību
Jauns pētījums atklāj, kā pesticīdi parakvāts un manebs maina gēnu ekspresiju un var izraisīt Parkinsona slimību cilvēkiem, kuriem ir ģenētiska nosliece uz šo slimību.
Aprēķini liecina, ka katru gadu Amerikas Savienotajās Valstīs Parkinsona slimība tiek diagnosticēta aptuveni 50 000 cilvēku.
Lai gan nav precīzi zināms, kas izraisa šo slimību, tiek uzskatīts, ka gan ģenētiskajiem, gan vides faktoriem ir izšķiroša loma.
Nacionālie veselības institūti (NIH) atzīmē, ka, piemēram, pesticīdu iedarbība uz vidi var palielināt Parkinsona slimības risku.
Vecāki pētījumi liecina, ka jo īpaši pesticīdi parakvāts un manebs var palielināt neaizsargātību pret Parkinsona slimību cilvēkiem, kuriem jau ir ģenētiska nosliece uz slimības attīstību.
Jaunāki pētījumi ir mēģinājuši izpakot neironu mehānismus, kas spēlē šo saikni starp pesticīdiem un neirodeģeneratīvo stāvokli.
Piemēram, daži pētījumi ir parādījuši, ka pesticīdi traucē neiroģenēzi - procesu, kurā smadzenes rada jaunus neironus - hipokampā, kas ir galvenais smadzeņu reģions atmiņai un informācijas apstrādei.
Pesticīdiem ir šāda ietekme, izraisot ģenētiskas izmaiņas. Tagad jauns pētījums, ko veica Gelfas universitātes pētnieki (U no G) Ontario, Kanādā, atklāj dažus veidus, kā pesticīdi izraisa ģenētiskas mutācijas, kas izraisa neirodeģenerāciju.
Vecākais pētījuma autors Skots Raiens, molekulārās un šūnu bioloģijas profesors U of G, izskaidro pētījuma motivāciju. Viņš atzīmē: "Cilvēkiem, kas pakļauti šīm ķīmiskajām vielām, ir aptuveni 250% lielāks risks saslimt ar Parkinsona slimību nekā pārējiem iedzīvotājiem."
"Mēs vēlējāmies izpētīt, kas notiek šajā uzņēmīgajā populācijā, kā rezultātā dažiem cilvēkiem attīstās šī slimība," piebilst prof. Raiens.
Secinājumi tika publicēti žurnālā Amerikas Eksperimentālās bioloģijas biedrību federācija.
Viens no pirmajiem pētījumiem par cilvēka šūnām
Pētnieki izmantoja cilmes šūnas no pacientiem ar Parkinsona slimību, kuriem bija mutācija gēnā, kas atbild par α-sinukleīna proteīna kodēšanu.
Vismaz 30 šī gēna izmaiņas ir saistītas ar Parkinsona slimību, un α-sinukleīna olbaltumvielu kopas ir labi dokumentēta, lai arī slikti izprasta slimības pazīme.
Jaunajam pētījumam zinātnieki strādāja arī ar normālām embrija šūnām, kuras viņi modificēja, izmantojot ģenētisko rediģēšanu, lai atkārtotu α-sinukleīna ģenētisko mutāciju.
Prof. Raiens paskaidro, kāpēc cilvēka šūnu izmantošana padara šo pētījumu īpaši vērtīgu. "Līdz šim," viņš saka, "saikne starp pesticīdiem un Parkinsona slimību galvenokārt balstījās uz pētījumiem ar dzīvniekiem, kā arī epidemioloģiskiem pētījumiem, kas parādīja paaugstinātu risku lauksaimnieku un citu cilvēku vidū, kuri pakļauti lauksaimniecības ķīmiskām vielām."
"Mēs esam vieni no pirmajiem, kas izmeklē to, kas notiek cilvēka šūnās," skaidro prof. Raiens.
Cilmes šūnas ir nediferencētas šūnas, kas turpina individualizēties īpašos šūnu veidos. Prof. Raiens un viņa kolēģi izmantoja divu veidu cilmes šūnas, lai no tām iegūtu dopamīnu ražojošās nervu šūnas.
Tad viņi pakļāva šiem dopamīnerģiskajiem neironiem - kurus, kā zināms, visvairāk ietekmē Parkinsona slimība, - diviem pesticīdiem.
Pesticīdi noārda enerģijas neironus
Tika konstatēts, ka neironiem, kas bija pakļauti ķīmisko vielu iedarbībai, bija bojāti mitohondriji.
Mitohondriji, kas pazīstami arī kā “šūnu spēkstacijas”, ir šūnas iekšienē esošie organelli, kas cukuru, taukus un olbaltumvielas pārvērš enerģijā, kas mūsu ķermenim nepieciešama izdzīvošanai un funkcionēšanai.
Bet šis pētījums parādīja, ka mitohondriji dopamīna neironos, kurus ietekmē pesticīdi, nevar brīvi pārvietoties, kā parasti. Tas “izsūca” enerģiju no neironiem.
Svarīgi, ka ķīmisko vielu līmenis, ko izmanto šo neironu bojāšanai, bija zemāks par līmeni, kuru Amerikas Savienoto Valstu Vides aizsardzības aģentūra (EPA) uzskatīja par “zemāko novēroto nelabvēlīgās ietekmes līmeni”.
Prof. Raiens saka, ka tas nozīmē, ka mums jāpārvērtē EPA vadlīnijas šiem diviem pesticīdiem.
"Šis pētījums parāda, ka visi nav vienlīdzīgi, un šie drošības standarti ir jāatjaunina, lai aizsargātu tos, kuri ir uzņēmīgāki un varbūt pat to nezina," viņš piebilst.
"Cilvēkus, kuriem ir nosliece uz Parkinsona slimību, vairāk ietekmē šīs zemas iedarbības uz agroķimikālijām, un tāpēc viņiem ir lielāka iespēja saslimt ar šo slimību."
Prof. Skots Raiens
"Tas ir viens no iemesliem," viņš secina, "kāpēc dažiem cilvēkiem, kas dzīvo lauksaimniecības apgabalu tuvumā, ir lielāks risks.
