Tại sao thuốc trừ sâu có thể gây ra bệnh Parkinson ở một số người
Nghiên cứu mới tiết lộ cách thuốc trừ sâu paraquat và mamb thay đổi biểu hiện gen và có thể dẫn đến bệnh Parkinson ở những người có khuynh hướng di truyền với căn bệnh này.
Ước tính cho thấy có khoảng 50.000 người ở Hoa Kỳ được chẩn đoán mắc bệnh Parkinson mỗi năm.
Mặc dù chưa biết chính xác nguyên nhân gây bệnh, nhưng cả yếu tố di truyền và môi trường đều được cho là đóng vai trò quan trọng.
Viện Y tế Quốc gia (NIH) lưu ý rằng ví dụ, tiếp xúc với thuốc trừ sâu trong môi trường có thể làm tăng nguy cơ phát triển bệnh Parkinson.
Các nghiên cứu cũ hơn đã gợi ý rằng thuốc trừ sâu paraquat và mabb, đặc biệt, có thể làm tăng nguy cơ mắc bệnh Parkinson ở những người vốn đã dễ mắc bệnh về mặt di truyền.
Nhiều nghiên cứu gần đây đã tìm cách giải mã các cơ chế tế bào thần kinh có liên quan đến mối liên hệ giữa thuốc trừ sâu và tình trạng thoái hóa thần kinh.
Ví dụ, một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng thuốc trừ sâu can thiệp vào quá trình hình thành thần kinh - quá trình trong đó não tạo ra các tế bào thần kinh mới - ở vùng hải mã, là vùng não quan trọng để ghi nhớ và xử lý thông tin.
Thuốc trừ sâu có tác dụng này bằng cách gây ra các biến đổi gen. Giờ đây, một nghiên cứu mới của các nhà nghiên cứu tại Đại học Guelph (U of G) ở Ontario, Canada, đã làm sáng tỏ một số cách thức mà thuốc trừ sâu gây ra đột biến gen, dẫn đến thoái hóa thần kinh.
Tác giả nghiên cứu cấp cao Scott Ryan, giáo sư sinh học phân tử và tế bào tại U of G, giải thích động lực đằng sau nghiên cứu. Ông lưu ý, "Những người tiếp xúc với những hóa chất này có nguy cơ mắc bệnh Parkinson cao hơn khoảng 250% so với phần còn lại của dân số."
“Chúng tôi muốn điều tra xem điều gì đang xảy ra trong nhóm dân số nhạy cảm này dẫn đến một số người phát triển bệnh,” GS Ryan cho biết thêm.
Các phát hiện đã được công bố trên tạp chí Liên đoàn các Hiệp hội Hoa Kỳ về Sinh học Thực nghiệm.
Một trong những nghiên cứu đầu tiên xem xét các tế bào của con người
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng tế bào gốc từ những bệnh nhân mắc bệnh Parkinson có đột biến trong gen chịu trách nhiệm mã hóa protein α-synuclein.
Ít nhất 30 thay đổi trong gen này có liên quan đến bệnh Parkinson và các khối protein α-synuclein là một dấu hiệu nhận biết của căn bệnh này đã được ghi nhận đầy đủ, mặc dù chưa được hiểu rõ.
Đối với nghiên cứu mới, các nhà khoa học cũng đã làm việc với các tế bào phôi bình thường mà họ đã chỉnh sửa bằng cách sử dụng chỉnh sửa gen để tái tạo đột biến di truyền α-synuclein.
Giáo sư Ryan giải thích lý do tại sao sử dụng tế bào người khiến nghiên cứu này trở nên đặc biệt có giá trị. “Cho đến nay,” ông nói, “mối liên hệ giữa thuốc trừ sâu và bệnh Parkinson chủ yếu dựa trên các nghiên cứu trên động vật cũng như nghiên cứu dịch tễ học cho thấy nguy cơ gia tăng ở nông dân và những người khác tiếp xúc với hóa chất nông nghiệp”.
Giáo sư Ryan giải thích: “Chúng tôi là một trong những người đầu tiên điều tra những gì đang xảy ra bên trong tế bào của con người.
Tế bào gốc là những tế bào chưa biệt hóa mà tiếp tục cá thể hóa thành những loại tế bào cụ thể. Giáo sư Ryan và các đồng nghiệp của ông đã sử dụng hai loại tế bào gốc này để lấy các tế bào thần kinh sản xuất dopamine từ chúng.
Sau đó, họ cho các tế bào thần kinh dopaminergic này - được biết là bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi bệnh Parkinson - với hai loại thuốc trừ sâu.
Thuốc trừ sâu làm cạn kiệt năng lượng tế bào thần kinh
Người ta phát hiện ra rằng các tế bào thần kinh tiếp xúc với hóa chất đã có các ty thể bị lỗi.
Ti thể, còn được gọi là “năng lượng của tế bào”, là các bào quan bên trong tế bào có chức năng biến đường, chất béo và protein thành năng lượng mà cơ thể chúng ta cần để tồn tại và hoạt động.
Nhưng nghiên cứu này đã chứng minh rằng các ty thể bên trong tế bào thần kinh dopamine bị ảnh hưởng bởi thuốc trừ sâu không thể di chuyển tự do như bình thường. Điều này "hút" năng lượng ra khỏi tế bào thần kinh.
Điều quan trọng là, mức độ của các hóa chất được sử dụng để làm suy yếu các tế bào thần kinh này thấp hơn mức được Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) coi là “mức độ tác động bất lợi thấp nhất được quan sát thấy”.
Giáo sư Ryan nói rằng điều này có nghĩa là chúng ta nên đánh giá lại các hướng dẫn của EPA đối với hai loại thuốc trừ sâu này.
Ông cho biết thêm: “Nghiên cứu này chỉ ra rằng mọi người đều không bình đẳng, và các tiêu chuẩn an toàn này cần được cập nhật để bảo vệ những người dễ bị ảnh hưởng hơn và thậm chí có thể không biết.
“Những người có khuynh hướng mắc bệnh Parkinson bị ảnh hưởng nhiều hơn khi tiếp xúc với hóa chất nông nghiệp ở mức độ thấp và do đó có nhiều khả năng phát triển bệnh hơn”.
Giáo sư Scott Ryan
Ông kết luận: “Đây là một trong những lý do tại sao một số người sống gần các khu vực nông nghiệp có nguy cơ mắc bệnh cao hơn.
