Wariant genu odpornościowego zwiększa ryzyko choroby Parkinsona w wyniku narażenia na pestycydy

Narażenie na pyretroidy może zwiększać ryzyko zachorowania na chorobę Parkinsona ze względu na interakcję z genetyką poprzez układ odpornościowy.
Pyretroidy występują w większości produktów komercyjnychpestycydy domoweChociaż są neurotoksyczne dla owadów, władze federalne uważają je za ogólnie bezpieczne w kontakcie z ludźmi.
Wydaje się, że zmienność genetyczna i ekspozycja na pestycydy wpływają na ryzyko zachorowania na chorobę Parkinsona. Nowe badanie wykazało związek między tymi dwoma czynnikami ryzyka, podkreślając rolę odpowiedzi immunologicznej w postępie choroby.
Wyniki odnoszą się do klasypestycydyZwane pyretroidami, które znajdują się w większości komercyjnych pestycydów do użytku domowego i są coraz częściej stosowane w rolnictwie, w miarę wycofywania innych pestycydów. Chociaż pyretroidy są neurotoksyczne dla owadów, władze federalne generalnie uznają je za bezpieczne dla ludzi.
Jak powiedziała dr Malu Tansi, adiunkt fizjologii w Emory University School of Medicine, jest to pierwsze badanie łączące narażenie na pyretroidy z genetycznym ryzykiem zachorowania na chorobę Parkinsona i uzasadnia ono konieczność przeprowadzenia dalszych badań.
Odkryty przez zespół badawczy wariant genetyczny znajduje się w niekodującym regionie genów MHC II (głównego układu zgodności tkankowej klasy II), grupy genów regulujących układ odpornościowy.
„Nie spodziewaliśmy się znaleźć konkretnego związku z pyretroidami” – powiedział Tansey. „Wiadomo, że ostra ekspozycja na pyretroidy może powodować dysfunkcję układu odpornościowego, a cząsteczki, na które oddziałują, znajdują się w komórkach układu odpornościowego; teraz musimy lepiej zrozumieć, jak długotrwała ekspozycja wpływa na układ odpornościowy, a tym samym wzmacnia jego funkcjonowanie”. Ryzyko choroby Kinsona.
„Istnieją już silne dowody na to, że stan zapalny mózgu lub nadmierna aktywność układu odpornościowego mogą przyczyniać się do postępu choroby Parkinsona. Uważamy, że przyczyną może być ekspozycja na czynniki środowiskowe, która może zmieniać odpowiedź immunologiczną u niektórych osób, sprzyjając przewlekłemu zapaleniu mózgu”.
W ramach badania naukowcy z Emory University pod kierownictwem Tansey i dr. Jeremy'ego Bossa, kierownika Katedry Mikrobiologii i Immunologii, połączyli siły z dr. Stuartem Factorem, dyrektorem Centrum Kompleksowej Opieki nad Chorobą Parkinsona na Emory University, oraz dr Beate Ritz z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco. We współpracy z dr. naukowcami z dziedziny zdrowia publicznego z UCLA, dr George T. Kannarkat jest pierwszym autorem artykułu.
Naukowcy z UCLA wykorzystali kalifornijską bazę danych geograficzną obejmującą 30 lat stosowania pestycydów w rolnictwie. Określili poziom narażenia na podstawie odległości (adresu miejsca pracy i adresu zamieszkania), ale nie zmierzyli poziomu pestycydów w organizmie. Uważa się, że pyretroidy ulegają stosunkowo szybkiemu rozkładowi, zwłaszcza pod wpływem światła słonecznego, a ich okres półtrwania w glebie wynosi od kilku dni do kilku tygodni.
Wśród 962 osób z Central Valley w Kalifornii, częsty wariant MHC II w połączeniu z ponadprzeciętną ekspozycją na pestycydy pyretroidowe zwiększał ryzyko choroby Parkinsona. Najbardziej niebezpieczną postać genu (osoby będące nosicielami dwóch alleli ryzyka) stwierdzono u 21% pacjentów z chorobą Parkinsona i 16% osób z grupy kontrolnej.
W tej grupie ekspozycja na sam gen lub pyretroid nie zwiększała znacząco ryzyka choroby Parkinsona, ale ich połączenie już tak. W porównaniu ze średnią, osoby narażone na pyretroidy i będące nosicielami genu MHC II o najwyższym ryzyku miały 2,48 razy większe ryzyko rozwoju choroby Parkinsona niż osoby z mniejszym narażeniem i będące nosicielami genu o najniższym ryzyku. Ekspozycja na inne rodzaje pestycydów, takie jak organofosforany lub parakwat, nie zwiększa ryzyka w ten sam sposób.
Większe badania genetyczne, obejmujące Factora i jego pacjentów, powiązały wcześniej warianty genu MHC II z chorobą Parkinsona. Co zaskakujące, ten sam wariant genetyczny wpływa na ryzyko wystąpienia choroby Parkinsona w różny sposób u osób rasy białej/Europejskiej i u Chińczyków. Geny MHC II znacznie różnią się między poszczególnymi osobami, dlatego odgrywają istotną rolę w doborze przeszczepów narządów.
Inne eksperymenty wykazały, że zmienność genetyczna związana z chorobą Parkinsona jest związana z funkcją komórek odpornościowych. Naukowcy odkryli, że wśród 81 pacjentów z chorobą Parkinsona i europejskich grup kontrolnych z Uniwersytetu Emory, komórki odpornościowe osób z wariantami genu MHC II wysokiego ryzyka z badania kalifornijskiego wykazywały większą liczbę cząsteczek MHC.
Cząsteczki MHC leżą u podstaw procesu „prezentacji antygenu” i stanowią siłę napędową, która aktywuje limfocyty T i angażuje resztę układu odpornościowego. Ekspresja MHC II jest zwiększona w komórkach uśpionych pacjentów z chorobą Parkinsona i zdrowych osób kontrolnych, ale silniejszą odpowiedź na wyzwanie immunologiczne obserwuje się u pacjentów z chorobą Parkinsona z genotypami wyższego ryzyka;
Autorzy podsumowali: „Nasze dane sugerują, że biomarkery komórkowe, takie jak aktywacja MHC II, mogą być bardziej przydatne niż rozpuszczalne cząsteczki w osoczu i płynie mózgowo-rdzeniowym w identyfikacji osób narażonych na ryzyko choroby lub w rekrutacji pacjentów do udziału w badaniach klinicznych leków immunomodulacyjnych”.
Badanie zostało wsparte przez Narodowy Instytut Zaburzeń Neurologicznych i Udaru Mózgu (R01NS072467, 1P50NS071669, F31NS081830), Narodowy Instytut Nauk o Zdrowiu Środowiskowym (5P01ES016731), Narodowy Instytut Nauk Medycznych Ogólnych (GM47310), Fundację Rodziny Sartain Lanier oraz Fundację Michaela J. Foxpy Kingsona na rzecz Badań nad Chorobami.