Miksi torjunta-aineet voivat aiheuttaa Parkinsonin tautia joillekin ihmisille
Uusi tutkimus paljastaa, miten parakvatti- ja maneb-torjunta-aineet muuttavat geenien ilmentymistä ja voivat johtaa Parkinsonin tautiin ihmisillä, jotka ovat geneettisesti alttiita sairaudelle.
Arviot osoittavat, että Yhdysvalloissa noin 50 000 ihmisellä diagnosoidaan Parkinsonin tauti vuosittain.
Vaikka ei ole tarkalleen tiedossa, mikä aiheuttaa taudin, sekä geneettisillä että ympäristötekijöillä uskotaan olevan kriittinen rooli.
Kansalliset terveyslaitokset (NIH) huomauttavat, että esimerkiksi ympäristölle altistuminen torjunta-aineille saattaa lisätä Parkinsonin taudin kehittymisen riskiä.
Vanhemmat tutkimukset ovat ehdottaneet, että erityisesti parakvatti ja manebin torjunta-aineet voivat lisätä haavoittuvuutta Parkinsonin taudille ihmisillä, joilla on jo geneettinen taipumus sairauden kehittymiseen.
Tuoreemmat tutkimukset ovat pyrkineet purkamaan hermosolujen mekanismit, jotka ovat pelissä tässä torjunta-aineiden ja neurodegeneratiivisen tilan välisessä yhteydessä.
Esimerkiksi jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että torjunta-aineet häiritsevät neurogeneesiä - prosessia, jossa aivot luovat uusia hermosoluja - hippokampuksessa, joka on keskeinen aivojen alue muistin ja tietojen käsittelyssä.
Torjunta-aineilla on tämä vaikutus aiheuttamalla geneettisiä muutoksia. Nyt Guelphin yliopiston (U of G) tutkijoiden uusi tutkimus Ontariossa, Kanadassa, paljastaa joitain tapoja, joilla torjunta-aineet aiheuttavat geneettisiä mutaatioita, mikä johtaa neurodegeneraatioon.
Vanhempi tutkimuksen tekijä Scott Ryan, molekyyli- ja solubiologian professori U of G: ssä, selittää tutkimuksen motivaation. Hän toteaa: "Näille kemikaaleille altistuneilla ihmisillä on noin 250 prosenttia suurempi riski sairastua Parkinsonin tautiin kuin muulla väestöllä."
"Halusimme tutkia, mitä tässä alttiissa populaatioissa tapahtuu, mikä johtaa joidenkin ihmisten sairauden kehittymiseen", prof. Ryan lisää.
Tulokset julkaistiin lehdessä Amerikkalaisen kokeellisen biologian seurojen liitto.
Yksi ensimmäisistä tutkimuksista, joissa tarkastellaan ihmissoluja
Tutkijat käyttivät Parkinsonin tautia sairastavien potilaiden kantasoluja, joilla oli mutaatio α-synukleiiniproteiinin koodaamisesta vastuussa olevassa geenissä.
Ainakin 30 muutosta tässä geenissä on liitetty Parkinsonin tautiin, ja a-synukleiiniproteiinipalat ovat hyvin dokumentoitu, vaikkakin huonosti ymmärretty taudin tunnusmerkki.
Uutta tutkimusta varten tutkijat työskentelivät myös normaalien alkiosolujen kanssa, joita ne muokkaivat geneettisen muokkauksen avulla replikoimaan a-synukleiinigeneettisen mutaation.
Prof. Ryan selittää, miksi ihmissolujen käyttö tekee tästä tutkimuksesta erityisen arvokkaan. "Tähän asti", hän sanoo, "torjunta-aineiden ja Parkinsonin taudin välinen yhteys perustui ensisijaisesti eläinkokeisiin sekä epidemiologisiin tutkimuksiin, jotka osoittivat kasvaneen riskin viljelijöiden ja muiden maatalouskemikaaleille altistuneiden keskuudessa."
"Olemme ensimmäisiä, jotka tutkivat, mitä ihmissoluissa tapahtuu", prof. Ryan selittää.
Kantasolut ovat erilaistumattomia soluja, jotka yksilöivät edelleen tietyntyyppisiksi soluiksi. Prof. Ryan ja hänen kollegansa käyttivät kahta kantasolutyyppiä saadakseen niistä dopamiinia tuottavia hermosoluja.
Sitten he altistivat nämä dopaminergiset neuronit - joihin Parkinsonin tauti tiedetään vaikuttavan eniten - kahdelle torjunta-aineelle.
Torjunta-aineet kuluttavat energian hermosoluja
Todettiin, että kemikaaleille altistuneilla hermosoluilla oli vikoja mitokondrioissa.
Mitokondriot, jotka tunnetaan myös nimellä "solun voimalaitokset", ovat solun sisällä olevat organellit, jotka muuttavat sokerin, rasvat ja proteiinit energiaksi, jota kehomme tarvitsee selviytyäkseen ja toimiakseen.
Mutta tämä tutkimus osoitti, että torjunta-aineiden vaikutuksen kohteena olevien dopamiinineuronien sisällä olevat mitokondriot eivät voineet liikkua vapaasti normaalisti. Tämä “imi” energiaa hermosoluista.
Tärkeää on, että näiden hermosolujen heikentämiseen käytettyjen kemikaalien määrät olivat alle Yhdysvaltain ympäristönsuojeluviraston (EPA) pitämien ”alhaisimpien havaittujen haittavaikutustasojen” tasot.
Prof. Ryan sanoo, että tämä tarkoittaa sitä, että meidän pitäisi arvioida uudelleen näiden kahden torjunta-aineen EPA: n ohjeet.
"Tämä tutkimus osoittaa, että kaikki eivät ole tasa-arvoisia, ja nämä turvallisuusstandardit on päivitettävä, jotta voidaan suojella niitä, jotka ovat alttiimpia eivätkä edes tiedä sitä", hän lisää.
"Nämä matalat altistukset agrokemikaaleille vaikuttavat enemmän ihmisiin, joilla on taipumus Parkinsonin tautiin, ja siksi he sairastavat todennäköisemmin."
Professori Scott Ryan
"Tämä on yksi syy", hän päättelee, "miksi joillakin maatalousalueiden lähellä asuvilla ihmisillä on suurempi riski.
