Hvorfor plantevernmidler kan forårsake Parkinsons hos noen mennesker
Ny forskning avslører hvordan plantevernmidlene paraquat og maneb endrer genuttrykk og kan føre til Parkinsons sykdom hos mennesker som er genetisk disponert for sykdommen.
Anslag viser at rundt 50 000 mennesker i USA får diagnosen Parkinsons sykdom hvert år.
Selv om det ikke akkurat er kjent hva som forårsaker sykdommen, antas både genetiske og miljømessige faktorer å spille en avgjørende rolle.
National Institutes of Health (NIH) bemerker at miljøeksponering for plantevernmidler, for eksempel, kan øke risikoen for å utvikle Parkinsons.
Eldre studier har antydet at spesielt plantevernmidlene paraquat og maneb kan øke sårbarheten for Parkinsons hos mennesker som allerede er genetisk utsatt for å utvikle sykdommen.
Nyere studier har forsøkt å pakke ut de neuronale mekanismene som spiller i denne sammenhengen mellom plantevernmidler og den nevrodegenerative tilstanden.
For eksempel har noen studier vist at plantevernmidler forstyrrer neurogenesen - prosessen der hjernen skaper nye nevroner - i hippocampus, som er en nøkkel hjerneområde for minne- og informasjonsbehandling.
Pesticider har denne effekten ved å forårsake genetiske endringer. Nå avslører en ny studie av forskere ved University of Guelph (U of G) i Ontario, Canada, noen av måtene plantevernmidler forårsaker genetiske mutasjoner, noe som fører til nevrodegenerasjon.
Seniorstudieforfatter Scott Ryan, professor i molekylær og cellulær biologi ved U of G, forklarer motivasjonen bak forskningen. Han bemerker: "Folk utsatt for disse kjemikaliene har omtrent 250 prosent høyere risiko for å utvikle Parkinsons sykdom enn resten av befolkningen."
"Vi ønsket å undersøke hva som skjer i denne følsomme befolkningen som resulterer i at noen mennesker utvikler sykdommen," legger professor Ryan til.
Resultatene ble publisert i tidsskriftet Federation of American Societies for Experimental Biology.
En av de første studiene som har sett på menneskelige celler
Forskerne brukte stamceller fra pasienter med Parkinsons sykdom som hadde en mutasjon i genet som var ansvarlig for koding av α-synuclein-proteinet.
Minst 30 endringer i dette genet har vært assosiert med Parkinsons, og α-synuclein proteinklumper er et godt dokumentert, om enn dårlig forstått, kjennetegn på sykdommen.
For den nye forskningen jobbet forskerne også med normale embryonale celler som de modifiserte ved hjelp av genetisk redigering for å replikere den α-synuclein genetiske mutasjonen.
Prof. Ryan forklarer hvorfor bruk av menneskelige celler gjør denne studien spesielt verdifull. "Inntil nå," sier han, "var koblingen mellom plantevernmidler og Parkinsons sykdom primært basert på dyreforsøk samt epidemiologisk forskning som viste en økt risiko blant bønder og andre som ble eksponert for kjemikalier i landbruket.
"Vi er en av de første som undersøker hva som skjer i menneskelige celler," forklarer prof. Ryan.
Stamceller er udifferensierte celler som videre individualiseres i bestemte typer celler. Prof. Ryan og hans kolleger brukte de to typene stamceller for å hente dopaminproduserende nerveceller fra dem.
Deretter eksponerte de disse dopaminerge nevronene - som er kjent for å bli påvirket mest av Parkinsons sykdom - for de to plantevernmidlene.
Pesticider tømmer nerveceller fra energi
Det ble funnet at nevronene som hadde blitt utsatt for kjemikaliene hadde defekte mitokondrier.
Mitokondrier, også kjent som "cellekraftverkene", er organellene i en celle som gjør sukker, fett og proteiner til den energien kroppen vår trenger for å overleve og fungere.
Men denne studien viste at mitokondriene inne i dopaminneuronene som er berørt av plantevernmidler, ikke kunne bevege seg fritt slik de normalt ville gjort. Dette “sugde” energien ut av nevronene.
Det er viktig at nivåene av kjemikalier som brukes til å svekke disse nevronene, var lavere enn de som ble ansett som "laveste observerte bivirkningsnivå" av United States Environmental Protection Agency (EPA).
Prof. Ryan sier at dette betyr at vi bør revurdere EPAs retningslinjer for disse to plantevernmidlene.
"Denne studien viser at alle ikke er like, og disse sikkerhetsstandardene må oppdateres for å beskytte de som er mer utsatt og kanskje ikke engang vet det," legger han til.
"Personer med en predisposisjon for Parkinsons sykdom er mer påvirket av disse eksponeringene på lavt nivå for landbrukskjemikalier og er derfor mer sannsynlig å utvikle sykdommen."
Prof. Scott Ryan
“Dette er en av grunnene,” avslutter han, “hvorfor noen mennesker som bor i nærheten av jordbruksområder har høyere risiko.
