Proč mohou pesticidy u některých lidí způsobovat Parkinsonovu chorobu

Nový výzkum odhaluje, jak pesticidy parakvat a maneb mění genovou expresi a mohou vést k Parkinsonově chorobě u lidí, kteří jsou geneticky náchylní k této nemoci.

Někteří lidé pracující v zemědělství jsou vystaveni vyššímu riziku rozvoje Parkinsonovy nemoci kvůli kontaktu s pesticidy.

Odhady ukazují, že přibližně 50 000 lidí ve Spojených státech je každý rok diagnostikováno s Parkinsonovou chorobou.

Ačkoli není přesně známo, co je příčinou onemocnění, předpokládá se, že klíčovou roli hrají genetické i environmentální faktory.

Národní instituty zdraví (NIH) poznamenávají, že například expozice životního prostředí pesticidům může zvýšit riziko vzniku Parkinsonovy choroby.

Starší studie naznačují, že zejména pesticidy paraquat a maneb mohou zvyšovat náchylnost k Parkinsonově chorobě u lidí, kteří jsou již geneticky náchylní k rozvoji nemoci.

Novější studie se snaží rozbalit neuronální mechanismy, které hrají tuto souvislost mezi pesticidy a neurodegenerativním stavem.

Některé studie například ukázaly, že pesticidy interferují s neurogenezí - procesem, při kterém mozek vytváří nové neurony - v hipokampu, což je klíčová oblast mozku pro zpracování paměti a informací.

Pesticidy mají tento účinek tím, že způsobují genetické změny. Nová studie vědců z University of Guelph (U of G) v Ontariu v Kanadě nyní odhaluje některé způsoby, jakými pesticidy způsobují genetické mutace, což vede k neurodegeneraci.

Hlavní autor studie Scott Ryan, profesor molekulární a buněčné biologie na univerzitě v G, vysvětluje motivaci výzkumu. Poznamenává: „Lidé vystavení těmto chemikáliím mají zhruba o 250 procent vyšší riziko rozvoje Parkinsonovy choroby než zbytek populace.“

"Chtěli jsme prozkoumat, co se děje v této náchylné populaci, která vede u některých lidí k rozvoji této nemoci," dodává profesor Ryan.

Zjištění byla zveřejněna v časopise Federace amerických společností pro experimentální biologii.

Jedna z prvních studií zaměřených na lidské buňky

Vědci použili kmenové buňky od pacientů s Parkinsonovou chorobou, kteří měli mutaci v genu odpovědném za kódování proteinu α-synukleinu.

S Parkinsonovou chorobou bylo spojeno nejméně 30 změn v tomto genu a shluky proteinů α-synukleinu jsou dobře zdokumentovaným, i když špatně pochopeným, znakem této nemoci.

Pro nový výzkum vědci také pracovali s normálními embryonálními buňkami, které upravili pomocí genetické úpravy k replikaci genetické mutace α-synukleinu.

Prof. Ryan vysvětluje, proč je díky použití lidských buněk tato studie obzvláště cenná. "Doposud," říká, "byla souvislost mezi pesticidy a Parkinsonovou chorobou založena především na studiích na zvířatech a na epidemiologických výzkumech, které prokázaly zvýšené riziko mezi zemědělci a ostatními vystavenými zemědělským chemikáliím."

"Jsme jedním z prvních, kdo vyšetřuje, co se děje v lidských buňkách," vysvětluje profesor Ryan.

Kmenové buňky jsou nediferencované buňky, které se dále individualizují na konkrétní typy buněk. Ryan a jeho kolegové použili dva typy kmenových buněk k odvození nervových buněk produkujících dopamin z nich.

Poté vystavili tyto dopaminergní neurony, o nichž je známo, že jsou Parkinsonovou chorobou postiženy nejvíce, dvěma pesticidům.

Pesticidy vyčerpávají neurony energie

Bylo zjištěno, že neurony, které byly vystaveny chemikáliím, měly vadné mitochondrie.

Mitochondrie, známé také jako „energetické buňky“, jsou organely uvnitř buňky, které přeměňují cukr, tuky a bílkoviny na energii, kterou naše tělo potřebuje k přežití a fungování.

Tato studie však prokázala, že mitochondrie uvnitř dopaminových neuronů ovlivněných pesticidy se nemohly volně pohybovat, jak by se normálně pohybovaly. Toto „vysávalo“ energii z neuronů.

Důležité je, že hladiny chemikálií používaných k narušení těchto neuronů byly pod hladinami, které Agentura pro ochranu životního prostředí USA (EPA) považuje za „nejnižší pozorovanou hladinu nepříznivých účinků“.

Prof. Ryan říká, že to znamená, že bychom měli přehodnotit pokyny EPA pro tyto dva pesticidy.

"Tato studie ukazuje, že si každý není rovný, a tyto bezpečnostní standardy je třeba aktualizovat, aby chránili ty, kteří jsou náchylnější a možná o tom ani nevědí," dodává.

"Lidé s predispozicí na Parkinsonovu chorobu jsou těmito nízkými expozicemi agrochemikáliím více ovlivněni, a proto je u nich pravděpodobnější, že se u nich nemoc rozvine."

Scott Scott Ryan

„To je jeden z důvodů,“ uzavírá, „proč jsou někteří lidé žijící v blízkosti zemědělských oblastí vystaveni vyššímu riziku.