Identifikasi etiologi insektisida pada penyakit Parkinson

ringkasan: Para peneliti telah mengidentifikasi 10 pestisida yang secara signifikan menghancurkan neuron yang terlibat dalam timbulnya penyakit Parkinson.

Studi ini menggunakan database penggunaan pestisida California yang ekstensif dan metode pengujian inovatif untuk mengidentifikasi pestisida yang secara langsung beracun bagi neuron dopaminergik, yang penting untuk gerakan sukarela. Kombinasi pestisida yang digunakan untuk menanam kapas lebih berbahaya daripada pestisida mana pun.

Penelitian ini memberikan wawasan baru tentang kemungkinan etiologi lingkungan dari penyakit Parkinson.

Fakta-fakta kunci:

1. Para peneliti mengidentifikasi 10 insektisida yang secara langsung beracun bagi neuron dopaminergik, yang sangat penting dalam gerakan sukarela dan yang kematiannya merupakan ciri penyakit Parkinson.
2. Formulasi insektisida, terutama yang digunakan dalam penanaman kapas, ternyata lebih beracun daripada pestisida mana pun.
3. Sebagian besar dari sepuluh insektisida yang diidentifikasi sebagai racun langsung terhadap neuron dopaminergik masih digunakan sampai sekarang di Amerika Serikat.

sumber: Universitas California

Para peneliti di UCLA Health dan Harvard telah mengidentifikasi 10 pestisida yang secara signifikan merusak sel saraf yang terlibat dalam perkembangan penyakit Parkinson, memberikan petunjuk baru tentang peran racun lingkungan dalam penyakit tersebut.

Sementara faktor lingkungan seperti paparan pestisida telah lama dikaitkan dengan penyakit Parkinson, sulit untuk mengidentifikasi pestisida mana yang dapat meningkatkan risiko pengembangan gangguan neurodegeneratif.

Hanya di California, negara penghasil dan pengekspor pertanian terbesar, terdapat hampir 14.000 produk insektisida dengan lebih dari 1.000 bahan aktif yang terdaftar untuk digunakan.

Melalui gabungan baru dari pemeriksaan epidemiologi dan toksisitas yang menyadap database penggunaan pestisida yang luas di California, peneliti UCLA dan Harvard dapat mengidentifikasi 10 pestisida yang secara langsung beracun bagi neuron dopaminergik.

Neuron memainkan peran utama dalam gerakan sukarela, dan kematian neuron ini adalah ciri khas penyakit Parkinson.

Selain itu, para peneliti menemukan bahwa kombinasi paparan pestisida yang biasa digunakan dalam kombinasi dalam budidaya kapas lebih beracun daripada insektisida tunggal dalam kombinasi tersebut.

Untuk penelitian ini, diterbitkan 16 Mei di Komunikasi AlamPeneliti UCLA memeriksa riwayat paparan puluhan tahun terhadap 288 pestisida di antara pasien Central Valley dengan penyakit Parkinson yang berpartisipasi dalam penelitian sebelumnya.

Para peneliti dapat menentukan paparan jangka panjang setiap orang dan kemudian, dengan menggunakan apa yang mereka sebut analisis asosiasi tingkat pestisida, menguji setiap pestisida secara individual untuk hubungan dengan penyakit Parkinson.

Melalui layar yang tidak ditargetkan ini, para peneliti mengidentifikasi 53 insektisida yang tampaknya terlibat dalam penyakit Parkinson — yang sebagian besar belum pernah dipelajari sebelumnya untuk kemungkinan kaitannya dan masih digunakan.

Temuan ini telah dibagikan untuk analisis laboratorium yang dipimpin oleh Richard Krolewski, MD, PhD, instruktur neurologi di Universitas Harvard dan ahli saraf di Brigham and Women’s Hospital.

Dia menguji toksisitas sebagian besar pestisida tersebut dalam neuron dopaminergik yang berasal dari pasien Parkinson dengan apa yang dikenal sebagai sel induk pluripoten terinduksi, sejenis sel “batu tulis kosong” yang dapat diprogram ulang menjadi neuron yang sangat mirip dengan yang hilang karena penyakit. Penyakit Parkinson.

Sepuluh pestisida yang diidentifikasi sebagai racun langsung ke neuron ini termasuk: empat insektisida (dicofol, endosulfan, nalide, propargyt), tiga herbisida (dicofol, endothal, trifluralin), dan tiga fungisida (tembaga sulfat). [basic and pentahydrate] dan Volpet). Sebagian besar pestisida masih digunakan sampai sekarang di Amerika Serikat.

Selain toksisitasnya terhadap neuron dopaminergik, hanya sedikit yang menyatukan pestisida ini. Ini memiliki berbagai jenis penggunaan, berbeda secara struktural, dan tidak memiliki klasifikasi toksisitas sebelumnya.

Para peneliti juga menguji toksisitas beberapa pestisida yang biasa digunakan di ladang kapas pada waktu yang bersamaan, menurut Database Pestisida California. Kombinasi yang mengandung trifluralin, salah satu herbisida paling populer di California, menghasilkan toksisitas paling tinggi.

Penelitian sebelumnya di Studi Kesehatan Pertanian, sebuah proyek penelitian besar yang melibatkan aplikasi pestisida, Trifluralin juga terlibat dalam penyakit Parkinson.

Kimberly Ball, penulis utama dan asisten profesor ilmu saraf di UCLA, mengatakan penelitian tersebut menunjukkan pendekatan mereka dapat menyaring pestisida secara luas yang terlibat dalam penyakit Parkinson dan lebih memahami kekuatan asosiasi ini.

“Kami dapat melibatkan lebih banyak agen individu daripada penelitian lain sebelumnya, dan itu dilakukan dengan cara yang benar-benar tidak memihak,” kata Paul.

“Ketika Anda menggabungkan pemeriksaan agnostik semacam ini dengan model lapangan ke lapangan, Anda dapat mengidentifikasi pestisida mana yang tampaknya sangat penting dalam penyakit.”

Para peneliti selanjutnya berencana untuk mempelajari fitur epigenetik dan metabolisme terkait paparan menggunakan omik integratif untuk membantu mengkarakterisasi jalur biologis yang terganggu di antara pasien Parkinson yang terpapar pestisida.

Studi mekanistik yang lebih rinci tentang proses saraf spesifik yang dipengaruhi oleh pestisida seperti trifluralin dan tembaga juga sedang dilakukan di Harvard/Brigham dan Laboratorium Wanita.

Pekerjaan laboratorium berfokus pada efek berbeda pada neuron dopaminergik dan neuron kortikal, yang masing-masing penting untuk pergerakan dan gejala kognitif pasien Parkinson.

Ilmu dasar juga berkembang untuk memasukkan studi pestisida pada sel non-saraf di otak – glia – untuk lebih memahami bagaimana pestisida memengaruhi fungsi sel-sel penting ini.

Penulis lain termasuk Edinson Lucumi Moreno, Jacques Blank, Christina M. Holton, Tim Uhfeldt, Melissa Furlong, Yo-Yo, Miles Cockburn, Laura K. Thompson, Alexander Kramerman, Elizabeth M. Richie Blair, Yu-Jun Lee, dan Her B .Patel. dan Richard T. Lee, Jeff Bronstein, Lee L. Rubin, Vikram Khurana, dan Betty Ritz.

Tentang Berita Penelitian Penyakit Parkinson

pengarang: Jason Millman
sumber: Universitas California
komunikasi: Jason Millman – Universitas California
gambar: Gambar dikreditkan ke Neuroscience News

Pencarian asli: akses terbuka.
“Layar neuron dopaminergik pestisida dan iPSC mengidentifikasi dan mengklasifikasikan pestisida yang relevan dengan penyakit ParkinsonOleh Richard Krolewski dkk. Komunikasi Alam

ringkasan

Layar neuron dopaminergik pestisida dan iPSC mengidentifikasi dan mengklasifikasikan pestisida yang relevan dengan penyakit Parkinson

Penyakit Parkinson (PD) adalah penyakit neurodegeneratif yang kompleks dengan penyebabnya berakar pada kerentanan genetik dan faktor lingkungan.

Di sini kami menggabungkan studi epidemiologi kuantitatif tentang paparan pestisida dan PD dengan pemeriksaan toksisitas pada neuron dopaminergik yang berasal dari sel punca pluripoten pasien PD (iPSCs) untuk mengidentifikasi pestisida yang relevan dengan penyakit Parkinson.

Pendaftar pertanian memungkinkan penyelidikan 288 pestisida yang teridentifikasi dan risiko PD dalam studi asosiasi pestisida yang komprehensif. Kami mengaitkan paparan jangka panjang terhadap 53 pestisida dengan PD dan paparan bersama profil.

Kami kemudian menggunakan paradigma uji pencitraan sel hidup untuk memaparkan neuron dopaminergik ke 39 pestisida terkait PD. Kami menemukan bahwa 10 pestisida secara langsung meracuni neuron-neuron ini.

Selain itu, kami menganalisis pestisida yang biasa digunakan dalam kombinasi dalam penanaman kapas, yang menunjukkan bahwa paparan gabungan menghasilkan toksisitas yang lebih besar daripada pestisida tunggal. Kami menemukan bahwa trifluralin adalah pendorong toksisitas saraf dopaminergik dan menyebabkan disfungsi mitokondria.

Model kami mungkin berguna dalam analisis mekanistik paparan pestisida yang terlibat dalam risiko PD dan dalam memandu kebijakan pertanian.