Gift auf dem Acker

Eine neue Studie der University of Guelph hat herausgefunden, warum die Exposition gegenüber Pestiziden bei einigen Menschen das Risiko erhöht, an Parkinson zu erkranken.

Frühere Studien haben einen Zusammenhang zwischen zwei häufig verwendeten Agrochemikalien (Paraquat und Maneb) und der Parkinson-Krankheit festgestellt.

Jetzt hat Professor Scott Ryan, Professor der Universität von Guelph, festgestellt, dass eine geringe Exposition gegenüber den Pestiziden die Zellen in einer Weise stört, die die Auswirkungen von Mutationen nachahmt, von denen bekannt ist, dass sie die Parkinson-Krankheit verursachen.

Wenn man die Auswirkungen der Chemikalien zu einer Veranlagung für die Parkinson-Krankheit hinzufügt, erhöht sich das Risiko des Krankheitsausbruchs drastisch, sagte Ryan.

Menschen, die diesen Chemikalien ausgesetzt sind, haben ein etwa 250 Prozent höheres Risiko, an der Parkinson-Krankheit zu erkranken, als der Rest der Bevölkerung.

Scott Ryan, Professor für Molekular- und Zellbiologie

Diese Studie, die in der Zeitschrift Federation of American Societies for Experimental Biology veröffentlicht wurde, verwendete Stammzellen von Menschen mit Parkinson-Krankheit, die eine Mutation in einem Gen namens Synuclein aufwiesen, das in hohem Maße mit einem erhöhten Risiko für die Parkinson-Krankheit assoziiert ist, sowie normale embryonale Stammzellen, in die die risikobedingte Mutation durch Gen-Editing eingeführt wurde.

Bisher basierte der Zusammenhang zwischen Pestiziden und der Parkinson-Krankheit hauptsächlich auf Tierversuchen sowie auf epidemiologischen Forschungen, die ein erhöhtes Risiko bei Landwirten und anderen Personen, die landwirtschaftlichen Chemikalien ausgesetzt sind, nachwiesen. Wir gehören zu den ersten, die untersuchen, was im Inneren menschlicher Zellen geschieht.

Scott Ryan, Professor für Molekular- und Zellbiologie

Aus den beiden Arten von Stammzellen stellten Ryan und sein Team dopaminproduzierende Neuronen her – die spezifischen Neuronen, die bei der Parkinson-Krankheit betroffen sind – und setzten sie den beiden Agrochemikalien aus.

Indem die Zellen den Agrochemikalien ausgesetzt wurden, wurden die energieproduzierenden Mitochondrien daran gehindert, sich innerhalb der Zelle dorthin zu bewegen, wo sie gebraucht werden, wodurch den Neuronen Energie entzogen wurde.

Die Neuronen der Parkinson-Patienten und derjenigen, in die der genetische Risikofaktor eingeführt wurde, waren bei Dosen unterhalb der niedrigsten beobachteten Wirkungsstufe der EPA beeinträchtigt. Höhere Dosen sind erforderlich, um die Funktion in normalen Neuronen zu beeinträchtigen.

Menschen mit einer Veranlagung für die Parkinson-Krankheit sind von diesen geringen Expositionen gegenüber Agrochemikalien stärker betroffen und haben daher eine höhere Wahrscheinlichkeit, die Krankheit zu entwickeln.

Scott Ryan, Professor für Molekular- und Zellbiologie

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Materials provided by University of Guelph. Note: Content may be edited for style and length.


Journal Reference:

  1. Morgan G. Stykel, Kayla Humphries, Mathew P. Kirby, Chris Czaniecki, Tinya Wang, Tammy Ryan, Vladimir Bamm, Scott D. Ryan. Nitration of microtubules blocks axonal mitochondrial transport in a human pluripotent stem cell model of Parkinson’s disease. The FASEB Journal, 2018; fj.201700759RR DOI: 10.1096/fj.201700759RR

University of Guelph. „Study uncovers cause of pesticide exposure, Parkinson’s link: Low-level exposure to the pesticides disrupts cells in a way that mimics the effects of mutations known to cause Parkinson’s disease.“ ScienceDaily. ScienceDaily, 23 May 2018. <www.sciencedaily.com/releases/2018/05/180523133158.htm>.