Γιατί τα φυτοφάρμακα μπορεί να προκαλέσουν Πάρκινσον σε μερικούς ανθρώπους
Νέα έρευνα αποκαλύπτει πώς τα παρασιτοκτόνα paraquat και maneb αλλάζουν τη γονιδιακή έκφραση και μπορεί να οδηγήσουν σε νόσο του Πάρκινσον σε άτομα που έχουν γενετική προδιάθεση για την ασθένεια.
Οι εκτιμήσεις δείχνουν ότι περίπου 50.000 άτομα στις Ηνωμένες Πολιτείες διαγιγνώσκονται με νόσο του Πάρκινσον κάθε χρόνο.
Αν και δεν είναι ακριβώς γνωστό τι προκαλεί την ασθένεια, τόσο γενετικοί όσο και περιβαλλοντικοί παράγοντες πιστεύεται ότι παίζουν κρίσιμο ρόλο.
Τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας (NIH) σημειώνουν ότι η έκθεση στο περιβάλλον σε φυτοφάρμακα, για παράδειγμα, μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο ανάπτυξης του Πάρκινσον.
Παλαιότερες μελέτες έχουν δείξει ότι τα παρασιτοκτόνα paraquat και maneb, ειδικότερα, μπορεί να αυξήσουν την ευπάθεια του Parkinson σε άτομα που είναι ήδη γενετικά επιρρεπείς στην ανάπτυξη της νόσου.
Πιο πρόσφατες μελέτες έχουν προσπαθήσει να αποδεσμεύσουν τους νευρωνικούς μηχανισμούς που παίζουν σε αυτήν τη σχέση μεταξύ των φυτοφαρμάκων και της νευροεκφυλιστικής κατάστασης.
Για παράδειγμα, ορισμένες μελέτες έχουν δείξει ότι τα φυτοφάρμακα παρεμβαίνουν στη νευρογένεση - τη διαδικασία στην οποία ο εγκέφαλος δημιουργεί νέους νευρώνες - στον ιππόκαμπο, η οποία είναι μια βασική περιοχή του εγκεφάλου για τη μνήμη και την επεξεργασία πληροφοριών.
Τα φυτοφάρμακα έχουν αυτό το αποτέλεσμα προκαλώντας γενετικές αλλοιώσεις. Τώρα, μια νέα μελέτη από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Guelph (U of G) στο Οντάριο του Καναδά, αποκαλύπτει μερικούς από τους τρόπους με τους οποίους τα φυτοφάρμακα προκαλούν γενετικές μεταλλάξεις, οδηγώντας σε νευροεκφυλισμό.
Ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης Scott Ryan, καθηγητής μοριακής και κυτταρικής βιολογίας στο U of G, εξηγεί το κίνητρο πίσω από την έρευνα. Σημειώνει, "Τα άτομα που εκτίθενται σε αυτές τις χημικές ουσίες διατρέχουν περίπου 250 τοις εκατό υψηλότερο κίνδυνο ανάπτυξης νόσου του Πάρκινσον από τον υπόλοιπο πληθυσμό."
«Θέλαμε να διερευνήσουμε τι συμβαίνει σε αυτόν τον ευαίσθητο πληθυσμό που έχει ως αποτέλεσμα ορισμένα άτομα να αναπτύξουν την ασθένεια», προσθέτει ο καθηγητής Ryan.
Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Ομοσπονδία Αμερικανικών Εταιρειών για την Πειραματική Βιολογία.
Μία από τις πρώτες μελέτες για την εξέταση ανθρώπινων κυττάρων
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν βλαστικά κύτταρα από ασθενείς με νόσο του Πάρκινσον που είχαν μετάλλαξη στο γονίδιο που είναι υπεύθυνο για την κωδικοποίηση της πρωτεΐνης α-συνουκλεΐνης.
Τουλάχιστον 30 αλλοιώσεις σε αυτό το γονίδιο έχουν συσχετιστεί με το Parkinson και οι συσσωματώσεις πρωτεΐνης α-συνουκλεΐνης είναι ένα καλά τεκμηριωμένο, αν και ελάχιστα κατανοητό, χαρακτηριστικό της νόσου.
Για τη νέα έρευνα, οι επιστήμονες συνεργάστηκαν επίσης με κανονικά εμβρυϊκά κύτταρα που τροποποίησαν χρησιμοποιώντας γενετική επεξεργασία για να αναπαράγουν τη γενετική μετάλλαξη της α-συνουκλεΐνης.
Ο καθηγητής Ryan εξηγεί γιατί η χρήση ανθρώπινων κυττάρων καθιστά αυτή τη μελέτη ιδιαίτερα πολύτιμη. «Μέχρι τώρα», λέει, «η σχέση μεταξύ των φυτοφαρμάκων και της νόσου του Πάρκινσον βασίστηκε κυρίως σε μελέτες σε ζώα, καθώς και σε επιδημιολογικές έρευνες που έδειξαν αυξημένο κίνδυνο για τους αγρότες και άλλους που εκτέθηκαν σε γεωργικές χημικές ουσίες».
«Είμαστε από τους πρώτους που ερευνούμε τι συμβαίνει μέσα στα ανθρώπινα κύτταρα», εξηγεί ο καθηγητής Ryan.
Τα βλαστικά κύτταρα είναι αδιαφοροποίητα κύτταρα που συνεχίζουν να εξατομικεύονται σε συγκεκριμένους τύπους κυττάρων. Ο καθηγητής Ryan και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν τους δύο τύπους βλαστικών κυττάρων για να αντλήσουν νευρικά κύτταρα που παράγουν ντοπαμίνη.
Στη συνέχεια, εξέθεσαν αυτούς τους ντοπαμινεργικούς νευρώνες - οι οποίοι είναι γνωστό ότι επηρεάζονται περισσότερο από τη νόσο του Πάρκινσον - στα δύο φυτοφάρμακα.
Τα φυτοφάρμακα καταστρέφουν τους νευρώνες της ενέργειας
Διαπιστώθηκε ότι οι νευρώνες που είχαν εκτεθεί στις χημικές ουσίες είχαν ελαττωματικά μιτοχόνδρια.
Τα μιτοχόνδρια, επίσης γνωστά ως «ισχυροί οίκοι του κυττάρου», είναι τα οργανίδια μέσα σε ένα κύτταρο που μετατρέπουν τη ζάχαρη, τα λίπη και τις πρωτεΐνες στην ενέργεια που χρειάζεται το σώμα μας για να επιβιώσει και να λειτουργήσει.
Αλλά αυτή η μελέτη έδειξε ότι τα μιτοχόνδρια μέσα στους νευρώνες της ντοπαμίνης που επηρεάζονται από τα φυτοφάρμακα δεν μπορούσαν να κινηθούν ελεύθερα όπως συνήθως. Αυτό «απορρόφησε» την ενέργεια από τους νευρώνες.
Είναι σημαντικό ότι τα επίπεδα των χημικών ουσιών που χρησιμοποιήθηκαν για να βλάψουν αυτούς τους νευρώνες ήταν χαμηλότερα από εκείνα που θεωρήθηκαν ως «το χαμηλότερο παρατηρούμενο επίπεδο ανεπιθύμητων ενεργειών» από τον Οργανισμό Προστασίας Περιβάλλοντος των Ηνωμένων Πολιτειών (EPA).
Ο καθηγητής Ryan λέει ότι αυτό σημαίνει ότι πρέπει να επανεκτιμήσουμε τις οδηγίες της EPA για αυτά τα δύο φυτοφάρμακα.
"Αυτή η μελέτη δείχνει ότι ο καθένας δεν είναι ίσος και αυτά τα πρότυπα ασφαλείας πρέπει να ενημερωθούν προκειμένου να προστατευθούν όσοι είναι πιο ευαίσθητοι και μπορεί να μην το γνωρίζουν καν", προσθέτει.
«Τα άτομα με προδιάθεση για τη νόσο του Πάρκινσον επηρεάζονται περισσότερο από αυτές τις χαμηλού επιπέδου εκθέσεις σε αγροχημικά προϊόντα και επομένως είναι πιο πιθανό να αναπτύξουν την ασθένεια».
Καθηγητής Scott Ryan
«Αυτός είναι ένας από τους λόγους», καταλήγει, «γιατί μερικοί άνθρωποι που ζουν κοντά σε γεωργικές περιοχές διατρέχουν μεγαλύτερο κίνδυνο.
