Исследователи из Калифорнийского университета и Гарварда выявили 10 пестицидов, которые значительно повреждают нейроны, участвующие в развитии болезни Паркинсона, что дает новые сведения о роли токсинов окружающей среды в развитии этого заболевания.
Хотя экологические факторы, такие как воздействие пестицидов, уже давно связаны с болезнью Паркинсона, было сложнее определить, какие именно пестициды могут повысить риск развития нейродегенеративного заболевания. Только в Калифорнии, крупнейшем в стране производителе и экспортере сельскохозяйственной продукции, зарегистрировано около 14 000 пестицидов с более чем 1000 активных ингредиентов.
Благодаря новаторскому сочетанию эпидемиологии и токсикологического скрининга с использованием обширной базы данных по использованию пестицидов в Калифорнии, исследователи Калифорнийского университета и Гарварда смогли определить 10 пестицидов, которые непосредственно токсичны для дофаминергических нейронов. Эти нейроны играют ключевую роль в волевом движении, и гибель этих нейронов является отличительным признаком болезни Паркинсона.
Кроме того, исследователи обнаружили, что совместное воздействие пестицидов, которые обычно используются в комбинациях при выращивании хлопка, было более токсичным, чем любой отдельный пестицид в этой группе.
Для данного исследования, опубликованного 16 мая в журнале Nature Communications, ученые Калифорнийского университета изучили историю воздействия 288 пестицидов на пациентов с болезнью Паркинсона из Центральной долины, участвовавших в предыдущих исследованиях, за несколько десятилетий.
Исследователи смогли определить долгосрочное воздействие на каждого человека, а затем, используя так называемый анализ ассоциаций пестицидов, проверили каждый пестицид в отдельности на связь с болезнью Паркинсона. В результате такого нецелевого анализа исследователи выявили 53 пестицида, которые, как оказалось, связаны с болезнью Паркинсона – большинство из них ранее не изучались на предмет потенциальной связи и по-прежнему используются.
Эти результаты были переданы для лабораторного анализа под руководством Ричарда Кролевски, доктора медицины, доктора философии, преподавателя неврологии в Гарварде и невролога в больнице Бригама и Женской больницы. Он проверил токсичность большинства пестицидов на дофаминергических нейронах, которые были получены от пациентов с болезнью Паркинсона с помощью так называемых индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, которые представляют собой тип клеток “чистого листа”, которые могут быть перепрограммированы в нейроны, очень похожие на те, которые теряются при болезни Паркинсона.
В число 10 пестицидов, признанных непосредственно токсичными для этих нейронов, вошли: четыре инсектицида (дикофол, эндосульфан, налед, пропаргит), три гербицида (дикват, эндоталл, трифлуралин) и три фунгицида (сульфат меди [основной и пентагидрат] и фолпет). Большинство из этих пестицидов до сих пор используются в Соединенных Штатах.
Помимо их токсичности для дофаминергических нейронов, эти пестициды мало что объединяет. Они имеют различные типы использования, отличаются по структуре и не имеют общей классификации токсичности.
Исследователи также проверили токсичность нескольких пестицидов, которые обычно применяются на хлопковых полях в одно и то же время, согласно калифорнийской базе данных пестицидов. Комбинации, включающие трифлуралин, один из наиболее часто используемых гербицидов в Калифорнии, вызвали наибольшую токсичность. Предыдущие исследования в рамках Agricultural Health Study, крупного исследовательского проекта с участием специалистов по применению пестицидов, также указывали на связь трифлуралина с болезнью Паркинсона.
Кимберли Пол, доктор философии, ведущий автор исследования и доцент кафедры неврологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, говорит, что исследование продемонстрировало, что их подход позволяет провести широкий скрининг пестицидов, связанных с болезнью Паркинсона, и лучше понять силу этих ассоциаций.
“Мы смогли выявить связь между отдельными агентами в большей степени, чем в любом другом исследовании до этого, и это было сделано в полностью агностической манере”, – сказал Пол. “Когда вы объединяете этот тип агностического скрининга с парадигмой “от поля до стенда”, вы можете точно определить пестициды, которые, похоже, играют важную роль в развитии болезни”.
Далее исследователи планируют изучить эпигенетические и метаболомные особенности, связанные с воздействием пестицидов, используя интегративную омику, чтобы помочь описать, какие биологические пути нарушены у пациентов с болезнью Паркинсона, подвергшихся воздействию пестицидов. Более детальные механистические исследования конкретных нейронных процессов, на которые влияют такие пестициды, как трифлуралин и медь, также проводятся в лабораториях Гарварда и Бригхэма и Женского университета.
Работа лаборатории сосредоточена на различных эффектах на дофаминовых нейронах и нейронах коры головного мозга, которые важны для движения и когнитивных симптомов у пациентов с болезнью Паркинсона, соответственно. Фундаментальная наука также расширяется до изучения воздействия пестицидов на ненейронные клетки мозга – глии, чтобы лучше понять, как пестициды влияют на функции этих важнейших клеток.
А реально, если немного подумать вас парфюмерия оптом интересует? Мне просто кажется это достаточно важная и интересная информация. Заходите не стесняйтесь. Вам обязательно нужно на это посмотреть.