Пестициды серьёзно угрожают здоровью мозга
В сельском хозяйстве широко применяют пестицид хлорпирифос. Он может играть заметную роль в развитии болезни Паркинсона. Таков вывод группы ученых из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе из исследования, объединившего многолетние эпидемиологические данные с опытами на животных.
Работа показала, что вещество мешает работе клеточного алгоритма очистки нейронов, что становится причиной накопления в мозге токсичных белков. Работу опубликовали в журнале Molecular Neurodegeneration (MN).
Известно, что причиной болезни Паркинсона является постепенная гибель нейронов, отвечающих за выработку дофамина — ключевого нейромедиатора, контролирующего движения. Постепенная утрата этих клеток вызывает у пациентов тремор, мышечнаяую скованность и проблемы с равновесием.
Инсектицид хлорпирифос используется с 1960-х годов. В Штатах его бытовое применение запрещено ещё 20 лет назад, но в коммерческом аграрном секторе он по-прежнему в ходу.
Исследователи провели анализ данных крупного проекта Parkinson's Environment and Genes, в котором охвачены данные жителей трех сельскохозяйственных районов Центральной долины Калифорнии. Эксперты сравнили результаты 829 пациентов с болезнью Паркинсона и 824 здоровых добровольцев, и провели параллель с использованием государственных отчетов об использовании пестицидов с 1974 года.
Анализ продемонстрировал: люди с максимальным кумулятивным воздействием хлорпирифоса имеют риски болезни Паркинсона более чем в 2,5 раза больше, чем у тех, кто почти не контактировал с этим веществом.
Специалисты решили проверить, может ли пестицид напрямую повреждать нейроны, для чего были проведены эксперименты на мышах. Грызунов в течение 11 недель подвергали действию аэрозоля хлорпирифоса, после чего у подопытных стали фиксироваться двигательные отклонения. При анализе мозга была выявлена потеря около 26% дофаминовых нейронов в черной субстанции, а именно эта область является ключевой из тех, что поражаются при болезни Паркинсона. Одновременно в мозге накапливается патологический белок альфа-синуклеин и наблюдаются симптомы воспаления.
Затем специалисты задействовали данио-рерио, рыбки должны были помочь разобраться в молекулярном механизме. Выяснилось, что хлорпирифос блокирует аутофагию, это клеточная «система утилизации», удаляющая поврежденные белки и органеллы. Если этот процесс тормозится, то токсичные белки, включая альфа-синуклеин, накапливаются и убивают нейроны.
После проведения ряда добавочных экспериментов учёные пришли к выводу, что хлорпирифос из пестицидов не убивает нейроны напрямую, но действует, выводя из строя системы клеточного обслуживания.