Perché i pesticidi possono causare il Parkinson in alcune persone
Una nuova ricerca rivela come i pesticidi paraquat e maneb alterino l'espressione genica e possano portare al morbo di Parkinson nelle persone che sono geneticamente predisposte alla malattia.
Le stime mostrano che circa 50.000 persone negli Stati Uniti vengono diagnosticate ogni anno con la malattia di Parkinson.
Sebbene non si sappia esattamente quale sia la causa della malattia, si ritiene che sia i fattori genetici che quelli ambientali giochino un ruolo critico.
Il National Institutes of Health (NIH) osserva che l'esposizione ambientale ai pesticidi, ad esempio, potrebbe aumentare il rischio di sviluppare il Parkinson.
Studi precedenti hanno suggerito che i pesticidi paraquat e maneb, in particolare, possono aumentare la vulnerabilità al Parkinson nelle persone che sono già geneticamente inclini a sviluppare la malattia.
Studi più recenti hanno cercato di scompattare i meccanismi neuronali che sono in gioco in questo legame tra i pesticidi e la condizione neurodegenerativa.
Ad esempio, alcuni studi hanno dimostrato che i pesticidi interferiscono con la neurogenesi - il processo in cui il cervello crea nuovi neuroni - nell'ippocampo, che è una regione chiave del cervello per la memoria e l'elaborazione delle informazioni.
I pesticidi hanno questo effetto provocando alterazioni genetiche. Ora, un nuovo studio condotto da ricercatori dell'Università di Guelph (U of G) in Ontario, Canada, svela alcuni dei modi in cui i pesticidi causano mutazioni genetiche, portando alla neurodegenerazione.
L'autore senior dello studio Scott Ryan, professore di biologia molecolare e cellulare alla U of G, spiega la motivazione alla base della ricerca. Egli osserva: "Le persone esposte a queste sostanze chimiche corrono circa il 250% in più di rischio di sviluppare il morbo di Parkinson rispetto al resto della popolazione".
"Volevamo indagare su ciò che sta accadendo in questa popolazione suscettibile che si traduce in alcune persone che sviluppano la malattia", aggiunge il prof. Ryan.
I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Federazione delle società americane per la biologia sperimentale.
Uno dei primi studi per esaminare le cellule umane
I ricercatori hanno utilizzato cellule staminali di pazienti con malattia di Parkinson che avevano una mutazione nel gene responsabile della codifica della proteina α-sinucleina.
Almeno 30 alterazioni in questo gene sono state associate al morbo di Parkinson e i grumi di proteine α-sinucleina sono un segno distintivo della malattia ben documentato, anche se scarsamente compreso.
Per la nuova ricerca, gli scienziati hanno anche lavorato con cellule embrionali normali che hanno modificato utilizzando l'editing genetico per replicare la mutazione genetica dell'α-sinucleina.
Il Prof. Ryan spiega perché l'utilizzo di cellule umane rende questo studio particolarmente prezioso. "Fino ad ora", dice, "il legame tra pesticidi e morbo di Parkinson si basava principalmente su studi sugli animali e sulla ricerca epidemiologica che ha dimostrato un aumento del rischio tra gli agricoltori e altri esposti a prodotti chimici per l'agricoltura".
"Siamo tra i primi a indagare su ciò che sta accadendo all'interno delle cellule umane", spiega il prof. Ryan.
Le cellule staminali sono cellule indifferenziate che si identificano in tipi specifici di cellule. Il Prof. Ryan ei suoi colleghi hanno utilizzato i due tipi di cellule staminali per derivare da esse le cellule nervose che producono dopamina.
Quindi, hanno esposto questi neuroni dopaminergici - che sono noti per essere maggiormente colpiti dal morbo di Parkinson - ai due pesticidi.
I pesticidi riducono l'energia dei neuroni
Si è scoperto che i neuroni che erano stati esposti alle sostanze chimiche avevano mitocondri difettosi.
I mitocondri, noti anche come "centrali elettriche della cellula", sono gli organelli all'interno di una cellula che trasformano lo zucchero, i grassi e le proteine nell'energia di cui il nostro corpo ha bisogno per sopravvivere e funzionare.
Ma questo studio ha dimostrato che i mitocondri all'interno dei neuroni della dopamina colpiti dai pesticidi non potevano muoversi liberamente come farebbero normalmente. Questo "risucchiava" l'energia dai neuroni.
È importante sottolineare che i livelli di sostanze chimiche utilizzate per danneggiare questi neuroni erano inferiori a quelli ritenuti "il livello di effetti avversi più basso osservato" dalla United States Environmental Protection Agency (EPA).
Il Prof. Ryan dice che questo significa che dovremmo rivalutare le linee guida dell'EPA per questi due pesticidi.
"Questo studio mostra che non tutti sono uguali e questi standard di sicurezza devono essere aggiornati per proteggere coloro che sono più suscettibili e potrebbero anche non saperlo", aggiunge.
"Le persone con una predisposizione per la malattia di Parkinson sono più colpite da queste esposizioni di basso livello a prodotti chimici per l'agricoltura e quindi hanno maggiori probabilità di sviluppare la malattia".
Prof. Scott Ryan
“Questo è uno dei motivi”, conclude, “per cui alcune persone che vivono vicino a zone agricole corrono un rischio maggiore.
