Een studie door UCLA Health en Harvard identificeerde 10 pesticiden die tegenwoordig worden gebruikt en die de neuronen die betrokken zijn bij de ziekte van Parkinson aanzienlijk beschadigen. De studie gebruikte de California Pesticide Database om pesticiden te vinden die giftig zijn voor dopaminerge neuronen, essentieel voor vrijwillige beweging. Het onderzoek onthulde 53 pesticiden die mogelijk verband houden met de ziekte van Parkinson, waarbij een bepaald mengsel dat wordt gebruikt bij het verbouwen van katoen een verhoogde toxiciteit vertoont. Toekomstig onderzoek zal zich richten op de biologische verstoringen veroorzaakt door deze pesticiden bij Parkinsonpatiënten.
Met duizenden pesticiden in gebruik, zou de nieuwe screeningaanpak van de onderzoekers het gemakkelijker kunnen maken om te bepalen welke verband houden met ziekte.
Onderzoekers aan de Universiteit van Californië, Los Angeles ([{” attribute=””>UCLA) Health and Harvard University have identified 10 pesticides that significantly damaged neurons implicated in the development of Parkinson’s disease, providing new clues about environmental toxins’ role in the disease.
While environmental factors such as pesticide exposure have long been linked to Parkinson’s, it has been harder to pinpoint which pesticides may raise risk for the neurodegenerative disorder. Just in California, the nation’s largest agricultural producer and exporter, there are nearly 14,000 pesticide products with over 1,000 active ingredients registered for use.
Through a novel pairing of epidemiology and toxicity screening that leveraged California’s extensive pesticide use database, UCLA and Harvard researchers were able to identify 10 pesticides that were directly toxic to dopaminergic neurons. The neurons play a key role in voluntary movement, and the death of these neurons is a hallmark of Parkinson’s.
Further, the researchers found that co-exposure of pesticides that are typically used in combinations in cotton farming were more toxic than any single pesticide in that group.
For this study, published on May 16 in the journal
De onderzoekers keken ook naar de toxiciteit van meerdere pesticiden die vaak tegelijkertijd in katoenvelden worden gebruikt, volgens de California Pesticide Database. Combinaties waaronder trifluralin, een van de meest gebruikte herbiciden in Californië, produceerden de grootste toxiciteit. Eerder onderzoek in de Agricultural Health Study, een groot onderzoeksprogramma met toepassingen van pesticiden, bracht trifluraline ook in verband met de ziekte van Parkinson.
Kimberly Paul, PhD, hoofdauteur en assistent-professor neurologie aan de UCLA, zei dat de studie aantoonde dat hun aanpak breed zou kunnen kijken naar pesticiden die betrokken zijn bij de ziekte van Parkinson en de kracht van die associaties beter zou begrijpen.
“We waren in staat om individuele agenten meer te betrekken dan enig ander onderzoek, en het werd op een volledig agnostische manier gedaan”, zei Paul. “Wanneer je dit type screening combineert met een praktijkvoorbeeld, kun je pesticiden identificeren die erg belangrijk lijken voor de ziekte.”
De onderzoekers zijn vervolgens van plan om epigenetische en metabolomische kenmerken te bestuderen die verband houden met blootstelling met behulp van integratieve ohmiek om af te bakenen welke biologische routes verstoord zijn bij Parkinson-patiënten die blootstelling aan pesticiden hebben ervaren. Meer gedetailleerde mechanistische studies van de specifieke neuronale processen die worden beïnvloed door pesticiden zoals trifluralin en koper zijn ook aan de gang bij Harvard/Brigham en Women’s Laboratories. Het laboratoriumwerk richt zich op duidelijke effecten op dopamine-neuronen en corticale neuronen, die respectievelijk belangrijk zijn voor beweging en cognitieve symptomen bij Parkinson-patiënten. Fundamentele wetenschap wordt ook uitgebreid naar studies van pesticiden in niet-neuronale cellen in de hersenen – de glia – om beter te begrijpen hoe pesticiden de functie van deze kritieke cellen beïnvloeden.
Citaat: “A Pesticide and Dopaminergic Screen of iPSC Neurons Identificates and Sorts Pesticides Associated with Parkinson’s” door Kimberly C. Paul, Richard C. Krolewski, Edinson Lucumi Moreno, Jack Blank, Kristina M. Holton, Tim Ahfeldt, Melissa Furlong, Yu Yu , Myles Cockburn, Laura K. Thompson, Alexander Kreymerman, Elisabeth M. Ricci-Blair, Yu Jun Li, Heer B. Patel, Richard T. Lee, Jeff Bronstein, Lee L. Rubin, Vikram Khurana en Beate Ritz, 16 mei , 2023, Communicatie over de natuur.
DOI: 10.1038/s41467-023-38215-z
Andere auteurs zijn onder andere Edinson Lucumi Moreno, Jack Blank, Kristina M. Holton, Tim Ahfeldt, Melissa Furlong, Yu Yu, Myles Cockburn, Laura K. Thompson, Alexander Kreymerman, Elisabeth M. Ricci-Blair, Yu Jun Li, Heer B. Patel , Richard T Lee, Jeff Bronstein, Lee L. Rubin, Vikram Khurana en Beate Ritz.
