Identificati 10 pesticidi tossici per i neuroni coinvolti nel Parkinson

 

Includono quattro insetticidi, tre erbicidi e tre fungicidi, la maggior parte ancora in uso oggi.

 

I ricercatori dell’UCLA Health e di Harvard hanno identificato 10 pesticidi che hanno danneggiato significativamente i neuroni implicati nello sviluppo della malattia di Parkinson, fornendo nuovi indizi sul ruolo delle tossine ambientali nella malattia.

Mentre i fattori ambientali come l’esposizione ai pesticidi sono stati a lungo collegati al Parkinson, è stato più difficile individuare quali pesticidi possono aumentare il rischio per la malattia neurodegenerativa.

Solo in California, ci sono quasi 14.000 prodotti antiparassitari con oltre 1.000 principi attivi registrati per l’uso.

Attraverso una nuova combinazione di epidemiologia e screening di tossicità che ha sfruttato l’ampio database sull’uso dei pesticidi della California, i ricercatori dell’UCLA e di Harvard sono stati in grado di identificare 10 pesticidi che erano direttamente tossici per i neuroni dopaminergici.

I neuroni svolgono un ruolo chiave nel movimento volontario e la morte di questi neuroni è un segno distintivo del Parkinson.

Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che la co-esposizione dei pesticidi che vengono tipicamente utilizzati in combinazione nella coltivazione del cotone era più tossica di qualsiasi singolo pesticida in quel gruppo.

Per questo studio, pubblicato il 16 maggio su Nature Communications, i ricercatori dell’UCLA hanno esaminato la storia dell’esposizione che risale a decenni fa per 288 pesticidi tra i pazienti della Central Valley con malattia di Parkinson che avevano partecipato a studi precedenti.

I ricercatori sono stati in grado di determinare l’esposizione a lungo termine per ogni persona e quindi, utilizzando quella che hanno etichettato un’analisi di associazione a livello di pesticidi, hanno testato ogni pesticida individualmente per l’associazione con il Parkinson.

Da questo screening non mirato, i ricercatori hanno identificato 53 pesticidi che sembravano essere implicati nel Parkinson, la maggior parte dei quali non era stata precedentemente studiata per un potenziale collegamento e sono ancora in uso.

Questi risultati sono stati condivisi per analisi di laboratorio guidate da Richard Krolewski, neurologo al Brigham and Women’s Hospital.

Ha testato la tossicità per la maggior parte di quei pesticidi nei neuroni dopaminergici che erano stati derivati da pazienti di Parkinson attraverso quelle che sono note come cellule staminali pluripotenti indotte, che sono un tipo di cellula “tabula rasa” che può essere riprogrammata in neuroni che assomigliano molto a quelli persi nella malattia di Parkinson.

I 10 pesticidi identificati come direttamente tossici per questi neuroni includevano: quattro insetticidi (dicofol, endosulfan, naled, propargite), tre erbicidi (diquat, endothall, trifluralin) e tre fungicidi (solfato di rame [basico e pentaidrato] e folpet). La maggior parte dei pesticidi sono ancora in uso oggi negli Stati Uniti.

A parte la loro tossicità nei neuroni dopaminergici, c’è poco che unifica questi pesticidi. Hanno una gamma di tipi di utilizzo, sono strutturalmente distinti e non condividono una precedente classificazione di tossicità.

I ricercatori hanno anche testato la tossicità di più pesticidi che vengono comunemente applicati nei campi di cotone nello stesso periodo, secondo il database dei pesticidi della California.

Le combinazioni che coinvolgono trifluralin, uno degli erbicidi più comunemente usati in California, hanno prodotto la maggiore tossicità.

Precedenti ricerche nell’Agricultural Health Study, un grande progetto di ricerca che coinvolge applicatori di pesticidi, avevano anche implicato il trifluralin nel Parkinson.

Kimberly Paul, autrice principale e assistente professore di neurologia presso l’UCLA, ha affermato che lo studio ha dimostrato che il loro approccio potrebbe ampiamente selezionare i pesticidi implicati nel Parkinson e comprendere meglio la forza di queste associazioni.

“Siamo stati in grado di coinvolgere singoli agenti più di qualsiasi altro studio prima, ed è stato fatto in modo completamente agnostico”, ha detto Paul.

I ricercatori stanno pianificando di studiare le caratteristiche epigenetiche e metabolomiche correlate all’esposizione per aiutare a descrivere quali percorsi biologici sono interrotti tra i pazienti di Parkinson che hanno subito l’esposizione ai pesticidi.

Studi meccanicistici più dettagliati sui processi neuronali specifici influenzati da pesticidi come il trifluralin e il rame sono in corso anche presso i laboratori Harvard / Brigham e Women’s.

Il lavoro di laboratorio si concentra sugli effetti distinti sui neuroni dopaminergici e sui neuroni corticali, che sono importanti rispettivamente per il movimento e i sintomi cognitivi nei pazienti con Parkinson.

La scienza di base si sta anche espandendo agli studi sui pesticidi sulle cellule non neuronali nel cervello – la glia – per capire meglio come i pesticidi influenzano la funzione di queste cellule critiche.