Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и Гарвардского университета (Harvard University) определили 10 пестицидов, которые значительно повреждают нейроны, вовлеченные в развитие болезни Паркинсона, что дает новые сведения о роли токсинов окружающей среды в развитии болезни.
Хотя факторы окружающей среды, такие как воздействие пестицидов, уже давно связывают с болезнью Паркинсона, было сложнее определить, какие пестициды могут повышать риск нейродегенеративного расстройства. Только в Калифорнии, крупнейшем национальном производителе и экспортере сельскохозяйственной продукции, насчитывается около 14 000 пестицидов с более чем 1000 активных ингредиентов, зарегистрированных для использования.
Благодаря новому сочетанию эпидемиологии и скрининга токсичности, в котором использовалась обширная база данных по использованию пестицидов в Калифорнии, исследователи Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Гарвардского университета смогли идентифицировать 10 пестицидов, которые были непосредственно токсичными для дофаминергических нейронов. Эти нейроны играют ключевую роль в произвольных движениях, и их гибель является отличительной чертой 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 этого исследования, опубликованного в научном журнале Nature Communications, ученые Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе изучили историю воздействия пестицидов на несколько десятилетий для 288 пестицидов среди пациентов Центральной долины с болезнью Паркинсона, которые участвовали в предыдущих исследованиях.
Исследователи смогли определить долгосрочное воздействие для каждого человека, а затем, используя то, что они назвали анализом ассоциации между пестицидами, протестировали каждый пестицид в отдельности на наличие связи с болезнью Паркинсона. На основе этого нецелевого скрининга исследователи выявили 53 пестицида, которые, по—видимому, связаны с болезнью Паркинсона – большинство из которых ранее не изучались на предмет потенциальной связи и все еще используются.
Эти результаты были переданы для лабораторного анализа под руководством Ричарда Кролевски (Richard Krolewski). Он проверил токсичность большинства этих 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 можно перепрограммировать в нейроны, очень похожие на те, которые потеряны в результате болезни Паркинсона.
10 пестицидов, идентифицированных как непосредственно токсичные для этих нейронов, включали: четыре инсектицида (дикофол, эндосульфан, налед, пропаргит), три гербицида (дикват, эндоталл, трифлуралин) и три фунгицида (сульфат меди [основной и пентагидрат] и фолпет). Большинство пестицидов до сих пор используются в Соединенных Штатах.
Помимо их токсичности для дофаминергических нейронов, мало что объединяет эти пестициды. Они имеют ряд типов использования, структурно различны и не имеют предварительной классификации токсичности.
Согласно базе данных пестицидов Калифорнии, исследователи также проверили токсичность нескольких пестицидов, которые обычно применялись на хлопковых полях примерно в одно и то же время. Комбинации, включающие трифлуралин, один из наиболее часто используемых гербицидов в Калифорнии, давали наибольшую токсичность. Предыдущее исследование в рамках сельскохозяйственного исследования здоровья, крупного исследовательского проекта с участием специалистов по применению пестицидов, также выявило причастность трифлуралина к болезни Паркинсона.
Кимберли Пол (Kimberly Paul), ведущий автор исследования и научный сотрудник кафедры неврологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, сказала, что исследование продемонстрировало, что их подход может широко выявить пестициды, связанные с болезнью Паркинсона, и лучше понять силу этих взаимосвязей.
«Мы смогли привлечь отдельных агентов больше, чем любое другое исследование до этого, и это было сделано совершенно агностическим образом», — комментирует Пол. «Когда вы объединяете этот тип независимого скрининга с парадигмой «поле-лаборатория», вы можете точно определить пестициды, которые выглядят так, как будто они очень важны для развития заболевания».
Затем исследователи планируют изучить эпигенетические и метаболические особенности, связанные с воздействием пестицидов, с помощью интегративной омики, чтобы помочь описать, какие биологические пути нарушены у пациентов с болезнью Паркинсона, подвергшихся воздействию пестицидов. Более подробные механистические исследования конкретных нейронных процессов, на которые воздействуют пестициды, такие как трифлуралин и медь, также проводятся в лабораториях Harvard/Brigham и Women’s.
Лабораторная работа сосредоточена на различных эффектах на дофаминовые нейроны и нейроны коры, которые важны для двигательных и когнитивных симптомов у пациентов с болезнью Паркинсона соответственно. Фундаментальная наука также расширяется за счет изучения воздействия пестицидов на ненейронные клетки головного мозга – глию — чтобы лучше понять, как пестициды влияют на функцию этих критически важных клеток.
Авторы другого исследования утверждают, что регулярные физические упражнения снижают риск болезни Паркинсона.
![](https://i0.wp.com/medicalinsider.ru/wp-content/uploads/2024/02/photo1707743242.jpeg?resize=100%2C100&ssl=1)
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];