연구원들은 파킨슨병과 관련된 뉴런에 독성이 있는 10가지 살충제를 확인했습니다.

UCLA Health와 Harvard의 연구원들은 파킨슨병 발병과 관련된 뉴런을 심각하게 손상시키는 10가지 살충제를 확인하여 이 질병에서 환경 독소의 역할에 대한 새로운 단서를 제공했습니다.

살충제 노출과 같은 환경적 요인이 파킨슨병과 오랫동안 연관되어 왔지만, 어떤 살충제가 신경퇴행성 장애의 위험을 높일 수 있는지 정확히 찾아내는 것은 더 어렵습니다. 미국 최대의 농업 생산자이자 수출자인 캘리포니아에만 1,000개 이상의 활성 성분이 사용하도록 등록된 약 14,000종의 살충제 제품이 있습니다.

캘리포니아의 광범위한 살충제 사용 데이터베이스를 활용한 역학 및 독성 검사의 새로운 조합을 통해 UCLA와 하버드 연구원은 도파민 뉴런에 직접적으로 독성이 있는 10가지 살충제를 식별할 수 있었습니다. 뉴런은 자발적인 움직임에 핵심적인 역할을 하며, 이러한 뉴런의 사멸은 파킨슨병의 특징입니다.

또한 연구원들은 목화 재배에서 일반적으로 조합하여 사용되는 살충제의 동시 노출이 해당 그룹의 단일 살충제보다 독성이 더 크다는 것을 발견했습니다.

5월 16일 Nature Communications에 발표된 이 연구를 위해 UCLA 연구자들은 이전 연구에 참여한 센트럴 밸리 파킨슨병 환자들을 대상으로 수십 년 전 288종의 살충제에 대한 노출 이력을 조사했습니다. 연구자들은 각 개인의 장기간 노출을 결정할 수 있었고, 살충제 전체 연관성 분석을 사용하여 각 살충제를 파킨슨병과의 연관성에 대해 개별적으로 테스트했습니다. 연구자들은 이 비표적 화면에서 파킨슨병과 관련이 있는 것으로 보이는 53가지 살충제를 식별했습니다. 이들 중 대부분은 이전에 잠재적 연관성에 대해 연구되지 않았으며 여전히 사용되고 있습니다.

이러한 결과는 Harvard의 신경학 강사이자 Brigham and Women's Hospital의 신경과 전문의인 Richard Krolewski 박사가 이끄는 실험실 분석을 위해 공유되었습니다. 그는 유도만능줄기세포(Induced Pluripotent Stem Cell, 유도만능줄기세포)를 통해 파킨슨병 환자에게서 유래한 도파민성 뉴런에서 대부분의 살충제에 대한 독성을 테스트했습니다. 이 줄기세포는 손실된 뉴런과 매우 유사한 뉴런으로 재프로그램화될 수 있는 일종의 "빈 슬레이트" 세포입니다. 파킨슨 병.

이러한 뉴런에 직접적으로 독성이 있는 것으로 확인된 10가지 살충제는 다음과 같습니다: 4가지 살충제(dicofol, endosulfan, naled, propargite), 3가지 제초제(diquat, endothall, trifluralin), 3가지 살균제(황산구리[염기 및 5수화물] 및 folpet). 대부분의 살충제는 오늘날 미국에서도 여전히 사용되고 있습니다.

도파민성 뉴런의 독성을 제외하고 이러한 살충제를 통합하는 것은 거의 없습니다. 사용 유형이 다양하고 구조적으로 구별되며 이전의 독성 분류를 공유하지 않습니다.

캘리포니아의 살충제 데이터베이스에 따르면 연구원들은 또한 동시에 목화밭에 일반적으로 사용되는 여러 살충제의 독성을 테스트했습니다. 캘리포니아에서 가장 일반적으로 사용되는 제초제 중 하나인 트리플루랄린과 관련된 조합은 가장 큰 독성을 나타냈습니다. 농약 살포기와 관련된 대규모 연구 프로젝트인 농업 건강 연구(Agricultural Health Study)의 이전 연구는또한 파킨슨병에는 트리플루랄린과 관련이 있었습니다.

수석 저자이자 UCLA 신경학 조교수인 Kimberly Paul 박사는 이번 연구를 통해 그들의 접근 방식이 파킨슨병과 관련된 살충제를 광범위하게 선별하고 이러한 연관성의 강도를 더 잘 이해할 수 있음을 입증했다고 말했습니다.

Paul은 "우리는 이전의 다른 어떤 연구보다 더 많은 개별 에이전트를 연루시킬 수 있었고 완전히 불가지론적인 방식으로 수행되었습니다"라고 말했습니다. "이러한 유형의 불가지론적 검사를 현장 간 패러다임과 결합하면 질병에 매우 중요한 것처럼 보이는 살충제를 정확히 찾아낼 수 있습니다."

연구자들은 다음으로 살충제 노출을 경험한 파킨슨병 환자들 사이에서 어떤 생물학적 경로가 중단되는지 설명하는 데 도움이 되도록 통합 오믹스를 사용하여 노출과 관련된 후성유전학적 및 대사학적 특징을 연구할 계획입니다. 트리플루랄린 및 구리와 같은 살충제의 영향을 받는 특정 신경 과정에 대한 보다 상세한 기계론적 연구도 Harvard/Brigham 및 여성 연구소에서 진행 중입니다. 실험실 작업은 파킨슨병 환자의 운동 및 인지 증상에 각각 중요한 도파민 뉴런과 대뇌 피질 뉴런에 대한 뚜렷한 효과에 중점을 두고 있습니다. 기초 과학은 또한 살충제가 이러한 중요한 세포의 기능에 어떻게 영향을 미치는지 더 잘 이해하기 위해 뇌의 비뉴런 세포인 신경교세포에 대한 살충제 연구로 확대되고 있습니다.