研究者らはパーキンソン病に関与するニューロンに有毒な10種類の農薬を特定

UCLAヘルスとハーバード大学の研究者らは、パーキンソン病の発症に関係するニューロンに重大な損傷を与える10種類の農薬を特定し、この疾患における環境毒素の役割についての新たな手がかりを提供した。

農薬への曝露などの環境要因は長い間パーキンソン病と関連付けられてきましたが、どの農薬が神経変性障害のリスクを高める可能性があるかを特定することはより困難になってきました。全米最大の農産物生産国および輸出国であるカリフォルニアだけでも、1,000以上の有効成分を含む約14,000の殺虫剤製品が使用登録されている。

カリフォルニアの広範な農薬使用データベースを活用した疫学と毒性スクリーニングの新しい組み合わせを通じて、UCLAとハーバード大学の研究者は、ドーパミン作動性ニューロンに直接有毒な10種類の農薬を特定することができた。ニューロンは随意運動において重要な役割を果たしており、これらのニューロンの死はパーキンソン病の特徴です。

さらに研究者らは、綿花栽培で通常組み合わせて使用される殺虫剤の同時暴露は、そのグループの単一の殺虫剤よりも毒性が高いことを発見した。

Nature Communicationsに5月16日に掲載されたこの研究では、UCLAの研究者らは、以前の研究に参加したセントラルバレーのパーキンソン病患者の288種類の農薬の数十年前に遡る曝露履歴を調べた。研究者らは、各人の長期曝露を決定し、農薬全体の関連性分析と名付けたものを使用して、各農薬を個別にパーキンソン病との関連性について検査した。この非標的スクリーニングから、研究者らはパーキンソン病に関係すると思われる53種類の農薬を特定した。そのほとんどはこれまで潜在的な関連性について研究されておらず、現在も使用されている。

これらの結果は、ハーバード大学の神経学の講師であり、ブリガムアンドウィメンズ病院の神経内科医であるリチャードクロリュースキー医学博士が主導する研究室分析のために共有されました。彼は、人工多能性幹細胞として知られるものを介してパーキンソン病患者から得られたドーパミン作動性ニューロンにおける農薬のほとんどについて、それらの農薬の毒性をテストした。人工多能性幹細胞は、パーキンソン病で失われたニューロンによく似たニューロンに再プログラムできる一種の「白紙の」細胞である。パーキンソン病。

これらのニューロンに直接有毒であると特定された 10 種類の農薬には、4 種類の殺虫剤 (ジコフォール、エンドスルファン、ナレド、プロパルジャイト)、3 種類の除草剤 (ジクワット、エンドトール、トリフルラリン)、および 3 種類の殺菌剤 (硫酸銅 [塩基性および五水和物] およびフォルペット) が含まれます。ほとんどの殺虫剤は現在も米国で使用されています。

ドーパミン作動性ニューロンにおける毒性を除けば、これらの殺虫剤を統一するものはほとんどありません。これらにはさまざまな用途があり、構造的に異なり、以前の毒性分類を共有しません。

カリフォルニア州の農薬データベースによると、研究者らは同時期に綿花畑で一般的に使用される複数の農薬の毒性もテストした。カリフォルニアで最も一般的に使用されている除草剤の 1 つであるトリフルラリンを含む組み合わせは、最も強い毒性を生み出しました。農薬散布者が関与する大規模な研究プロジェクトである農業健康研究におけるこれまでの研究、トリフルラリンはパーキンソン病にも関与していました。

筆頭著者であり、UCLA神経学の助教授であるキンバリー・ポール博士は、この研究により、彼らのアプローチがパーキンソン病に関係する農薬を幅広くスクリーニングし、これらの関連性の強さをよりよく理解できることが実証されたと述べた。

「我々はこれまでのどの研究よりも個々のエージェントを関与させることができ、完全に不可知論的な方法で行われた」とポール氏は語った。「この種の不可知論的なスクリーニングと現場からベンチまでのパラダイムを組み合わせると、この病気にとって非常に重要であると思われる農薬を正確に特定することができます。」

研究者らは次に、農薬暴露を経験したパーキンソン病患者の間でどの生物学的経路が破壊されているかを説明するために、統合オミックスを使用して暴露に関連するエピジェネティックおよびメタボロミクスの特徴を研究することを計画している。トリフルラリンや銅などの殺虫剤の影響を受ける特定の神経プロセスのより詳細な機構研究も、ハーバード大学/ブリガム研究所と女性研究所で進行中です。研究室の研究は、パーキンソン病患者の運動と認知症状にそれぞれ重要なドーパミンニューロンと皮質ニューロンに対する異なる影響に焦点を当てています。基礎科学はまた、農薬がこれらの重要な細胞の機能にどのような影響を与えるかをより深く理解するために、脳内の非神経細胞（グリア）に対する農薬の研究にも拡大しています。

その他の著者には、エディンソン・ルクミ・モレノ、ジャック・ブランク、クリスティーナ・M・ホルトン、ティム・アーフェルト、メリッサ・ファーロング、ユウ・ユウ、マイルズ・コックバーン、ローラ・K・トンプソン、アレクサンダー・クレイマーマン、エリザベス・M・リッチ＝ブレア、ユー・ジュン・リー、ヒーア・B・パテルが含まれる。、リチャード・T・リー、ジェフ・ブロンスタイン、リー・L・ルービン、ヴィクラム・クラナ、ベアテ・リッツ。資金調達情報と競合する利息に関する声明については、研究を参照してください。