Mutacje genów powiązane z chorobą Parkinsona po ekspozycji na pestycydy: badanie
Różnice w genach ważnych dla funkcjonowania lizosomów – komórkowego odpowiednika usuwania śmieci odpowiedzialnego za usuwanie odpadów molekularnych z komórek – mogą pomóc przygotować grunt pod rozwój choroby Parkinsona u osób, które przez długi czas stosowały pestycydy narażenie – wynika z nowego badania.
Według naukowców takie mutacje genów powiązane z pestycydami mogą predysponować do choroby Parkinsona.
„Istnieją dane dotyczące wielu powszechnych zaburzeń sugerujące, że wpływy środowiska wpływają na rozwój tych chorób, ale nie mamy jeszcze dobrego sposobu pomiaru tego wpływu ani określenia, kto jest szczególnie narażony na ryzyko” – Brent Fogel, doktor medycyny , współautor badania na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles, stwierdził w uniwersyteckim komunikacie prasowym.
„To krok naprzód w tym kierunku” – powiedział Fogel o ustaleniach zespołu.
Badania, „Geny lizosomalne przyczyniają się do choroby Parkinsona w pobliżu obszarów rolniczych, w których stosuje się pestycydy o dużej intensywności”, ukazało się w npj Choroba Parkinsona.
Badanie ryzyka choroby Parkinsona „w warunkach przewlekłego wysokiego narażenia na pestycydy”
Przyczyny choroby Parkinsona nie są w pełni poznane. Genetyka prawdopodobnie odgrywa rolę w wpływaniu na podatność na choroby neurodegeneracyjne, ale dane pokazują również, że czynniki środowiskowe, takie jak narażenie na niektóre pestycydy, mogą zwiększać ryzyko rozwoju choroby Parkinsona.
Teraz, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób genetyka i pestycydy mogą oddziaływać na siebie, wpływając na ryzyko choroby Parkinsona, zespół naukowców z UCLA przeanalizował dane z badania Parkinsona, środowiska i genów (PEG).
Badanie PEG to trwające kilkadziesiąt lat badania mające na celu śledzenie postępu choroby u ponad 700 osób chorych na chorobę Parkinsona, które były narażone na działanie pestycydów. Na potrzeby tej analizy naukowcy szczegółowo ocenili dane od 386 pacjentów, dla których dostępne były szczegółowe informacje dotyczące obserwacji. Większość tych pacjentów była białego pochodzenia europejskiego, co badacze uznali za ograniczenie badania, twierdząc, że podkreśla potrzebę dalszych badań w bardziej zróżnicowanych populacjach.
W ramach analizy zbadano różnice w 85 różnych genach. Kilka z tych genów powiązano wcześniej z ryzykiem choroby Parkinsona, a wszystkie powiązano z funkcją lizosomów, czyli struktur komórkowych, które pełnią funkcję tak zwanego usuwania śmieci molekularnych w celu rozdrabniania odpadów komórkowych.
Naukowcy zauważyli, że „modele zwierzęce i pośmiertne próbki mózgów od pacjentów wykazały niższy poziom lizosomów i białek związanych z lizosomami” w chorobie Parkinsona.
Zasadniczo w swojej pracy badacze poszukiwali wariantów tych genów, które były nieproporcjonalnie częstsze wśród pacjentów, którzy byli narażeni na duże stężenia pestycydów i doświadczali znacznie szybkiego postępu choroby, co sugerowało, że różnice genetyczne mogą być powiązane z większy wpływ narażenia na pestycydy.
Skupili się szczególnie na narażeniu na kombinację pestycydów powszechnie stosowanych przy uprawie bawełny.
„Staraliśmy się zidentyfikować wkład genetyczny w ryzyko rozwoju choroby Parkinsona w przypadku przewlekłego, wysokiego narażenia na pestycydy” – napisał zespół.
Badanie na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles objęło populację zamieszkującą środkową Kalifornię
Według naukowców analiza ostatecznie pozwoliła zidentyfikować 36 wariantów, czyli mutacji, w 26 genach. W przypadku niektórych genów zidentyfikowano wiele wariantów.
Ponad dwie trzecie zidentyfikowanych wariantów występuje w genach, o których wiadomo, że są powiązane z funkcją lizosomów. Dalsza analiza molekularna wykazała, że większość wariantów zmniejszała funkcjonalność genów, co sugeruje, że mogą one przygotować grunt pod dysfunkcję lizosomów.
„Specyficzna rola zidentyfikowanych wariantów w modulowaniu [Parkinson’s] ryzyko i postęp choroby w przypadku narażenia na pestycydy są nieznane, ale rozsądne jest założenie, że może to wiązać się z upośledzeniem funkcji białek i zakłóceniem określonych szlaków lizosomalnych” – napisali naukowcy.
W kolejnej analizie zespół przeanalizował dane z innego badania o nazwie Inicjatywa na rzecz markerów postępu choroby Parkinsona (PPMI). Próbowali ustalić, czy którykolwiek z wariantów występuje częściej u osób chorych na chorobę Parkinsona niż u osób bez tej choroby.
Spośród 14 wariantów, które można było ocenić, tylko trzy występowały częściej u pacjentów z chorobą Parkinsona.
Ponieważ PPMI obejmowało głównie osoby, które nie są regularnie narażone na działanie pestycydów, sugeruje to, że „większość zidentyfikowanych przez nas wariantów[…]w największym stopniu przyczynia się do [Parkinson’s disease] ryzyko w przypadku narażenia ludzi na pestycydy” – podsumowali naukowcy.
Na co dzień takie [gene] warianty nie mają większego wpływu. Jednak pod wpływem odpowiedniego stresu, takiego jak narażenie na niektóre pestycydy, mogą one zawieść, co z czasem może doprowadzić do rozwoju choroby Parkinsona.
Zespół wezwał do dalszych badań w celu oceny, w jaki sposób te warianty genetyczne mogą wpływać na ryzyko choroby Parkinsona. Jednak zdaniem Fogela potrzebne są dalsze badania, ale wynik ten „potwierdza hipotezę, że predyspozycje genetyczne wynikają z niewielkich zmian w genach powiązanych z funkcją lizosomów”.
Zasadniczo „na co dzień te warianty nie mają większego wpływu” – powiedział Fogel.
„Jednak pod wpływem odpowiedniego stresu, takiego jak narażenie na niektóre pestycydy, mogą one zawieść, co z czasem może doprowadzić do rozwoju choroby Parkinsona” – powiedział Fogel, zauważając, że „nazywa się to interakcją gen-środowisko”.
Naukowcy zauważyli, że „badana populacja zamieszkuje środkową Kalifornię, region znany z intensywnego rolnictwa”.
