آفت‌کش‌های رایج 2.5 برابر خطر ابتلا به پارکینسون را افزایش می‌دهند

آفت‌کشی که برای دهه‌ها در کشاورزی استفاده می‌شود ممکن است با خطر بسیار بیشتر بیماری پارکینسون مرتبط باشد و دانشمندان توضیح احتمالی برای آسیب‌رسانی به مغز را کشف کرده‌اند.

محققان دانشگاه UCLA Health دریافتند افرادی که در معرض کلرپیریفوس، یک آفت‌کش پرمصرف، قرار گرفته‌اند، بیش از 2.5 برابر در مقایسه با افرادی که در معرض خطر قرار نگرفته‌اند، در معرض خطر ابتلا به بیماری پارکینسون قرار دارند. آزمایش‌های آزمایشگاهی همچنین نشان داد که چگونه این ماده شیمیایی می‌تواند با توانایی مغز برای حذف پروتئین‌های آسیب‌دیده تداخل کند و منجر به از بین رفتن سلول‌های عصبی ضروری برای کنترل حرکت شود.

این مطالعه که در Molecular Neurodegeneration منتشر شده است، فراتر از شناسایی ارتباط بین قرار گرفتن در معرض آفت کش ها و پارکینسون است. محققان با بررسی آنچه در داخل سلول‌های تحت تأثیر مغز اتفاق می‌افتد، مکانیسم بیولوژیکی را کشف کردند که در نهایت می‌تواند راه‌های جدیدی برای محافظت از مغز در برابر آسیب‌ها ارائه کند.

یک آفت کش معمولی با پیوند دردسرساز با پارکینسون

بیماری پارکینسون نزدیک به یک میلیون آمریکایی را تحت تاثیر قرار داده است. وضعیت عصبی پیشرونده به تدریج به سلول های مغزی درگیر در حرکت آسیب می رساند و اغلب باعث لرزش، سفتی عضلات، کندی حرکت و مشکلات هماهنگی می شود.

یکی از ویژگی های مشخص پارکینسون از بین رفتن نورون هایی است که دوپامین تولید می کنند. این پیام رسان شیمیایی به سلول های عصبی اجازه ارتباط می دهد و به مغز کمک می کند حرکات صاف و کنترل شده را هماهنگ کند. با کاهش سطح دوپامین، مغز توانایی تنظیم آن حرکات را کاهش می دهد.

اگرچه عوامل ژنتیکی ارثی می‌توانند بر روی افراد مبتلا به پارکینسون تأثیر بگذارند، اما محققان به طور فزاینده‌ای بر قرار گرفتن در معرض محیطی که ممکن است در ایجاد این بیماری نقش داشته باشد، تمرکز کرده‌اند. آفت کش ها از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند زیرا برخی از مواد شیمیایی که برای کشتن حشرات یا سایر آفات کشاورزی استفاده می شوند نیز می توانند در فرآیندهای بیولوژیکی در سیستم عصبی اختلال ایجاد کنند.

کلرپیریفوس چندین دهه است که به طور گسترده در کشاورزی استفاده می شود. استفاده مسکونی از آن در سال 2001 در ایالات متحده ممنوع شد و کاربردهای کشاورزی در سال 2021 با محدودیت‌های بیشتری مواجه شد.

از آنجا که قرار گرفتن در معرض ممکن است سال ها قبل از ظهور علائم رخ داده باشد، درک اثرات بالقوه دراز مدت کلرپیریفوس از اهمیت ویژه ای برخوردار است. شناسایی مواد شیمیایی خاص مرتبط با پارکینسون می‌تواند به محققان کمک کند تا استراتژی‌های پیشگیری را توسعه دهند و تعیین کنند که آیا افرادی که قبلا در معرض آن قرار گرفته‌اند ممکن است از نظارت عصبی اضافی بهره ببرند یا خیر.

محققان بیش از دو برابر خطر پارکینسون را کشف کردند

برای بررسی این ارتباط، دانشمندان UCLA اطلاعات 829 فرد مبتلا به بیماری پارکینسون و 824 فرد بدون این بیماری را بررسی کردند. همه شرکت‌کنندگان در مطالعه طولانی‌مدت محیط زیست پارکینسون و ژن‌های دانشگاه ثبت‌نام کردند، که به بررسی چگونگی تأثیر قرار گرفتن در معرض محیطی و عوامل ارثی بر خطر پارکینسون می‌پردازد.

محققان سوابق دقیق کاربرد آفت کش کالیفرنیا را با تاریخچه آدرس محل سکونت و محل کار شرکت کنندگان ترکیب کردند. این به آنها اجازه داد تا تخمین بزنند که افراد در طول زمان با چه مقدار کلرپیریفوس بر اساس محل زندگی و کارشان مواجه شده اند.

نتایج یک ارتباط قابل توجه را نشان داد. خطر ابتلا به بیماری پارکینسون در افرادی که برای مدت طولانی در معرض کلرپیریفوس قرار داشتند، در مقایسه با افرادی که چنین تماسی نداشتند، بیش از 2.5 برابر بود.

اگرچه این تجزیه و تحلیل جمعیت نمی تواند ثابت کند که آفت کش به طور مستقیم باعث پارکینسون می شود، محققان گام دیگری را برای بررسی اینکه آیا کلرپیریفوس می تواند انواع آسیب های مغزی را در افراد مبتلا به این بیماری ایجاد کند یا خیر، برداشتند.

این تیم موش ها را به مدت 11 هفته در معرض کلرپیریفوس به شکل آئروسل قرار دادند. رویکرد استنشاقی به گونه‌ای طراحی شده است که شبیه روشی معمولی است که افراد ممکن است با آفت‌کش‌ها در محیط مواجه شوند.

موش های در معرض مشکلات حرکتی و نورون های مسئول تولید دوپامین را از دست دادند. این امر به ویژه مهم بود زیرا تخریب همین سلول های عصبی یکی از ویژگی های اصلی بیماری پارکینسون است.

محققان همچنین التهاب را در مغز حیوانات همراه با تجمع غیرطبیعی پروتئینی به نام آلفا سینوکلئین شناسایی کردند.

در شرایط عادی، آلفا سینوکلئین در سلول های عصبی یافت می شود و در عملکرد آنها نقش دارد. با این حال، پروتئین می‌تواند در توده‌های غیرطبیعی که ارتباط نزدیکی با بیماری پارکینسون دارند، جمع شود. این رسوبات کانون اصلی تحقیقات در مورد اینکه چرا سلول های مغزی خاص به تدریج تخریب می شوند، هستند.

در مجموع، یافته‌ها نشان داد که قرار گرفتن در معرض کلرپیریفوس می‌تواند چندین ویژگی مهم پارکینسون را در حیوانات آزمایشگاهی بازتولید کند و شواهد بیولوژیکی در پشت یافته‌های جمعیت انسانی را تقویت کند.

دانشمندان یک نقص در سیستم پاکسازی مغز را کشف کردند

سپس محققان به گورخرماهی روی آوردند تا دقیقا چگونگی آسیب کلرپیریفوس به نورون ها را بررسی کنند. این ماهی‌های کوچک اغلب در تحقیقات علوم اعصاب مورد استفاده قرار می‌گیرند، زیرا به دانشمندان اجازه می‌دهند فرآیندهای بیولوژیکی مرتبط با رشد و بقای سلول‌های عصبی را مطالعه کنند.

آزمایشات آنها به اختلال در اتوفاژی، یک فرآیند طبیعی نگهداری سلولی که به حذف پروتئین های آسیب دیده و سایر مواد ناخواسته کمک می کند، اشاره کرد.

اتوفاژی بسیار شبیه یک سیستم بازیافت داخلی عمل می کند. سلول ها از آن برای شکستن اجزای فرسوده یا معیوب استفاده می کنند تا مواد بالقوه مضر تجمع نکنند. این فرآیند به ویژه برای نورون‌ها مهم است، که بسیاری از آنها باید در طول زندگی فرد فعال بمانند.

هنگامی که کلرپیریفوس با این سیستم پاکسازی تداخل کرد، مواد آسیب دیده در داخل نورون‌ها جمع می‌شد و به خراب شدن آنها کمک می‌کرد.

محققان همچنین به کشف دلگرم کننده ای دست یافتند. هنگامی که آنها فرآیند پاکسازی سلولی را بازسازی کردند یا پروتئین سینوکلئین را در آزمایشات خود حذف کردند، نورون ها از آسیب محافظت شدند.

این یافته نشان می دهد که اثرات مضر این آفت کش ممکن است تا حدی به یک مسیر بیولوژیکی بستگی داشته باشد که محققان به طور بالقوه می توانند با درمان های آینده آن را هدف قرار دهند.

یک استراتژی جدید بالقوه برای محافظت در برابر پارکینسون

این کشف امکان توسعه روش های درمانی را افزایش می دهد که مکانیسم های پاکسازی سلولی مغز را تقویت کرده و به محافظت از نورون های آسیب پذیر کمک می کند. چنین درمان هایی ممکن است در نهایت برای افرادی که در معرض کلرپیریفوس یا سایر آفت کش هایی هستند که فرآیندهای مشابه را مختل می کنند مفید باشد.

با این حال، اثرات محافظتی تا کنون در مدل های آزمایشگاهی نشان داده شده است. تحقیقات بیشتری برای تعیین اینکه آیا افزایش اتوفاژی می تواند از آسیب مغزی مرتبط با آفت کش ها در انسان جلوگیری یا کاهش دهد، مورد نیاز است.

دانشمندان همچنین می‌خواهند بررسی کنند که آیا آفت‌کش‌های رایج دیگر با مکانیسم‌های سلولی مشابه تداخل دارند یا خیر. اگرچه استفاده از کلرپیریفوس در ایالات متحده کاهش یافته است، بسیاری از مردم قبل از اعمال محدودیت ها در معرض این بیماری قرار گرفتند و مواد شیمیایی کشاورزی مرتبط همچنان به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند.

این یافته‌ها همچنین می‌تواند به شناسایی افرادی با سابقه مواجهه با آفت‌کش‌ها که ممکن است از نظارت دقیق‌تر عصبی سود ببرند، کمک کند. تشخیص زودهنگام تغییرات احتمالی در عملکرد مغز می‌تواند اهمیت فزاینده‌ای پیدا کند زیرا محققان برای درمان‌هایی تلاش می‌کنند که پیشرفت پارکینسون را کند یا از آن جلوگیری می‌کند.

دکتر جف برونشتاین، استاد نورولوژی در UCLA Health و نویسنده ارشد این مطالعه، بر اهمیت شناسایی یک ماده شیمیایی خاص به جای درمان همه آفت کش ها به عنوان یک دسته واحد تاکید کرد.

دکتر جف برونشتاین گفت: «این مطالعه کلرپیریفوس را به عنوان یک عامل خطرزای محیطی خاص برای بیماری پارکینسون، نه فقط آفت‌کش‌ها به عنوان یک کلاس کلی، نشان می‌دهد.

با نشان دادن مکانیسم بیولوژیکی در مدل‌های حیوانی، ما نشان دادیم که این ارتباط احتمالا علتی است.

مواد ارائه شده توسط دانشگاه کالیفرنیا - علوم بهداشتی لس آنجلس. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.

آیا زهره ماه خودش را خورد؟ دانشمندان یک احتمال تکان دهنده را کشف کردند

فسیل های 237 میلیون ساله دوزیستی را نشان می دهد که نباید وجود می داشت

مغز بیش از آنچه دانشمندان فکر می‌کردند، قادر به درمان است

دانشمندان مولکول‌هایی را کشف کردند که تا به حال ندیده‌ایم با پتانسیل مبارزه با سرطان