Болезнь Паркинсона прогрессирует постепенно: нервные клетки, производящие дофамин, со временем разрушаются, из-за чего контроль движений усложняется. На появление заболевания способны влиять не только генетические факторы, но и условия окружающей среды. Специалисты выявили корреляцию между увеличенным риском болезни Паркинсона и долговременным контактом с хлорпирифосом — одним из агрохимических инсектицидов. Опыты на животных также позволили понять, как данное вещество может повреждать нервные клетки. О результатах исследования и возможном механизме действия пестицида читайте в материале «Известий».

Хлорпирифос связан с риском развития болезни Паркинсона

Ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе проанализировали взаимосвязь между контактом с хлорпирифосом и возникновением болезни Паркинсона. Данный инсектицид используется в аграрном секторе для защиты культур от вредителей. Авторы работы подчеркивают, что хотя пестициды в целом уже ассоциировались с повышенным риском нейродегенеративных расстройств, роль конкретных соединений и пути их влияния на мозг оставались не полностью ясными.

В исследовании участвовали 829 пациентов с болезнью Паркинсона и 824 человека из контрольной группы. Ученые сопоставили сведения о местах жительства и трудовой деятельности участников с данными о применении пестицидов в сельском хозяйстве. Благодаря этому удалось оценить вероятность продолжительного контакта с хлорпирифосом, включая случаи проживания рядом с обрабатываемыми территориями.

Оказалось, что долговременное воздействие этого соединения вблизи дома увеличивало риск болезни Паркинсона в 2,5 раза и более. Наиболее сильная корреляция была зафиксирована при анализе длительного профессионального контакта. Кроме того, исследователи обратили внимание, что воздействие хлорпирифоса за 10–20 лет до постановки диагноза коррелировало с риском сильнее, чем контакт в последние десять лет перед началом симптомов.

Работа опубликована в журнале Molecular Neurodegeneration. Полученные данные демонстрируют статистическую взаимосвязь между контактом с хлорпирифосом и болезнью, однако не являются прямым доказательством того, что пестицид вызывает паркинсонизм у каждого человека.

У мышей повреждены дофаминовые нейроны

Для проверки способности хлорпирифоса вызывать изменения, типичные для болезни Паркинсона, был проведен отдельный опыт на мышах. Грызуны в течение 11 недель вдыхали аэрозоль, содержащий пестицид. Такой метод воздействия был выбран, поскольку при использовании сельскохозяйственных распылителей люди также могут вдыхать частицы препарата.

После завершения опыта у мышей были выявлены нарушения двигательной функции и повреждение нейронов, синтезирующих дофамин. Так, число дофаминовых нейронов в черной субстанции головного мозга уменьшилось на 26% относительно контрольной группы. Помимо этого, ученые зарегистрировали признаки воспаления и рост уровня патологической формы белка альфа-синуклеина.

Справка «Известий»

Дофамин задействован в передаче сигналов между нервными клетками и важен для управления движениями. При болезни Паркинсона постепенно гибнут нейроны, вырабатывающие этот нейромедиатор. Их утрата связана с характерными симптомами заболевания — замедлением движений, мышечной скованностью и дрожанием.

Выявленные у мышей изменения напоминали отдельные черты болезни Паркинсона, но эксперимент не дает возможности напрямую переносить выводы на человека. Он демонстрирует, что воздействие хлорпирифоса способно вызывать поражение нервной системы в лабораторных условиях.

Пестицид нарушает клеточную систему очистки

Для более детального изучения механизма повреждения нейронов ученые воспользовались рыбками данио-рерио. Эта модель позволила отследить, как хлорпирифос воздействует на процессы внутри нервных клеток. Исследователи установили, что контакт с веществом нарушает аутофагию — природный механизм клеточной очистки, отвечающий за расщепление и удаление поврежденных белков и иных ненужных компонентов.

При неэффективной работе аутофагии в клетках могут скапливаться вещества, которые в нормальных условиях должны быть переработаны. В ходе экспериментов ученые зарегистрировали нарушение процесса аутофагии и повышение уровня белка p62 — одного из индикаторов накопления материала, который клетка не успела своевременно удалить.

Кроме того, ученые выяснили, что токсическое действие хлорпирифоса на дофаминовые нейроны у рыбок было сопряжено с накоплением γ1-синуклеина. Данный белок функционально схож с альфа-синуклеином, который играет ключевую роль в развитии болезни Паркинсона у человека. Когда исследователи восстанавливали работу аутофагии или удаляли γ1-синуклеин, уязвимость нервных клеток уменьшалась.

Таким образом, опыты указали на возможную последовательность событий: пестицид нарушает систему клеточной очистки, вследствие чего накапливаются белки, ассоциированные с повреждением нейронов. Это может быть одним из механизмов нейротоксического влияния хлорпирифоса.

Что показывают результаты о влиянии пестицидов

Авторы исследования совместили результаты наблюдений за людьми с экспериментами на двух видах животных. Благодаря этому удалось не только выявить корреляцию между длительным контактом с хлорпирифосом и риском болезни Паркинсона, но и предложить возможное биологическое объяснение этой связи. В частности, работа продемонстрировала, что сбои в аутофагии и накопление аномальных белков могут участвовать в повреждении дофаминовых нейронов.

В то же время полученные данные не свидетельствуют о том, что все пестициды одинаково воздействуют на нервную систему. Ученые исследовали конкретное соединение — хлорпирифос, а не всю группу агрохимикатов. Более того, оценка воздействия у людей базировалась на информации об использовании пестицида и сведениях о местах проживания и работы, а не на непосредственном измерении концентрации вещества в организме каждого участника.

Исследователи полагают, что результаты подчеркивают необходимость более детального изучения отдаленных последствий воздействия отдельных пестицидов. Особенно важно принимать во внимание, что между влиянием факторов окружающей среды и появлением симптомов нейродегенеративных расстройств могут проходить многие годы.