UCLA Sağlık Merkezi’ndeki araştırmacılar, yaygın olarak kullanılan bir böcek ilacı olan klorpirifosa uzun süreli ev ortamında maruz kalan kişilerin, maruz kalmayanlara kıyasla Parkinson hastalığına yakalanma riskinin 2,5 kat daha fazla olduğunu buldu. Laboratuvar deneyleri ayrıca, bu kimyasalın beynin hasarlı proteinleri ortadan kaldırma yeteneğini nasıl engelleyebileceğini ve hareket kontrolü için gerekli olan sinir hücrelerinin kaybına yol açabileceğini ortaya koydu.

Molecular Neurodegeneration dergisinde yayınlanan çalışma , pestisit maruziyeti ile Parkinson hastalığı arasındaki bağlantıyı belirlemenin ötesine geçiyor. Araştırmacılar, etkilenen beyin hücrelerinin içinde neler olduğunu inceleyerek, beyni hasardan korumanın yeni yollarını sağlayabilecek biyolojik bir mekanizmayı ortaya çıkardılar.

Parkinson Hastalığıyla Endişe Verici Bir Bağlantısı Olan Yaygın Bir Böcek İlacı

Parkinson hastalığı yaklaşık bir milyon Amerikalıyı etkiliyor. İlerleyici bir nörolojik rahatsızlık olan bu hastalık, hareketle ilgili beyin hücrelerine kademeli olarak zarar vererek sıklıkla titreme, kas sertliği, hareketlerde yavaşlama ve koordinasyon güçlüklerine neden oluyor.

Parkinson hastalığının belirleyici özelliklerinden biri, dopamin üreten nöronların kaybıdır. Bu kimyasal haberci, sinir hücrelerinin iletişim kurmasını sağlar ve beynin düzgün, kontrollü hareketleri koordine etmesine yardımcı olur. Dopamin seviyeleri azaldıkça, beyin bu hareketleri düzenleme yeteneğini kaybeder.

Parkinson hastalığının kimlerde gelişeceğini kalıtsal genetik faktörler etkileyebilse de, araştırmacılar giderek artan bir şekilde hastalığa katkıda bulunabilecek çevresel etkenlere odaklanmaktadır. Böcek ilaçları özellikle ilgi çekicidir çünkü böcekleri veya diğer tarımsal zararlıları öldürmek için kullanılan bazı kimyasallar sinir sistemindeki biyolojik süreçlere de müdahale edebilir.

Klorpirifos, on yıllardır tarımda yaygın olarak kullanılmaktadır. Konutlarda kullanımı 2001 yılında Amerika Birleşik Devletleri’nde yasaklanmış ve tarımsal uygulamalarına 2021 yılında ek kısıtlamalar getirilmiştir. Bununla birlikte, bu böcek ilacı Amerika Birleşik Devletleri’ndeki birçok üründe kullanılmaya devam etmekte ve diğer ülkelerde de yaygın olarak uygulanmaktadır.

Belirtiler ortaya çıkmadan yıllar önce maruz kalma gerçekleşmiş olabileceğinden, klorpirifosun potansiyel uzun vadeli etkilerini anlamak özellikle önemlidir. Parkinson hastalığıyla ilişkili spesifik kimyasalların belirlenmesi, araştırmacıların önleme stratejileri geliştirmelerine ve daha önce maruz kalmış kişilerin ek nörolojik izlemeden fayda görüp görmeyeceğini belirlemelerine yardımcı olabilir.

Araştırmacılar Parkinson riskinin iki katından fazla olduğunu buldu.

Bu bağlantıyı araştırmak için UCLA bilim insanları, Parkinson hastalığı teşhisi konmuş 829 kişi ve bu hastalığa sahip olmayan 824 kişiden elde edilen bilgileri inceledi. Tüm katılımcılar, çevresel etkenlerin ve kalıtsal faktörlerin Parkinson riskini nasıl etkilediğini araştıran üniversitenin uzun süredir devam eden Parkinson Çevre ve Genler çalışmasına dahil edilmişti.

Araştırmacılar, Kaliforniya’nın ayrıntılı pestisit uygulama kayıtlarını katılımcıların ikamet ve iş yeri adres geçmişleriyle birleştirdiler. Bu sayede, bireylerin yaşadıkları ve çalıştıkları yerlere bağlı olarak zaman içinde ne kadar klorpirifosa maruz kalmış olabileceklerini tahmin edebildiler.

Sonuçlar çarpıcı bir ilişkiyi ortaya koydu. Uzun süre klorpirifosa maruz kalan kişilerin Parkinson hastalığına yakalanma riski, böyle bir maruziyete sahip olmayanlara kıyasla 2,5 kat daha fazlaydı.

Bu popülasyon analizi, böcek ilacının doğrudan Parkinson hastalığına neden olduğunu ortaya koyamasa da, araştırmacılar klorpirifosun hastalığa sahip kişilerde görülen türden beyin hasarına yol açıp açamayacağını araştırmak için ek bir adım attılar.

Böcek ilacı beyin hücrelerine nasıl zarar veriyor?

Ekip, fareleri 11 hafta boyunca aerosol formunda klorpirifosa maruz bıraktı. Solunum yoluyla maruz bırakma yöntemi, insanların çevrede pestisitlerle karşılaşmasının yaygın bir yolunu taklit etmek amacıyla tasarlandı.

Maruz kalan farelerde hareket güçlüğü gelişti ve dopamin üretiminden sorumlu nöronlar kayboldu. Bu durum özellikle önemliydi çünkü bu sinir hücrelerinin dejenerasyonu Parkinson hastalığının temel bir özelliğidir.

Araştırmacılar ayrıca hayvanların beyinlerinde iltihaplanma ve alfa-sinüklein adı verilen bir proteinin anormal birikimini tespit ettiler.

Normal şartlar altında, alfa-sinüklein sinir hücrelerinde bulunur ve işlevlerinde rol oynar. Bununla birlikte, protein Parkinson hastalığıyla yakından ilişkili anormal kümeler halinde birikebilir. Bu birikintiler, belirli beyin hücrelerinin neden kademeli olarak bozulduğuna dair araştırmaların önemli bir odak noktasıdır.

Bulgular, klorpirifos maruziyetinin laboratuvar hayvanlarında Parkinson hastalığının birçok önemli özelliğini yeniden oluşturabileceğini göstererek, insan popülasyonunda elde edilen bulguların ardındaki biyolojik kanıtları güçlendirdi.

Bilim insanları beynin temizleme sisteminde bir aksaklık keşfetti.

Araştırmacılar daha sonra klorpirifosun nöronlara tam olarak nasıl zarar verdiğini araştırmak için zebra balıklarına yöneldiler. Bu küçük balıklar, sinir hücresi gelişimi ve hayatta kalmasıyla ilgili biyolojik süreçleri incelemeye olanak sağladığı için sinirbilim araştırmalarında sıklıkla kullanılmaktadır.

Yaptıkları deneyler, hasarlı proteinleri ve diğer istenmeyen maddeleri uzaklaştırmaya yardımcı olan doğal bir hücresel bakım süreci olan otofajide bir bozulmaya işaret etti.

Otofaji, içsel bir geri dönüşüm sistemi gibi işlev görür. Hücreler, potansiyel olarak zararlı maddelerin birikmesini önlemek için yıpranmış veya kusurlu bileşenleri parçalamak için bu süreci kullanır. Bu süreç, özellikle bir kişinin yaşamı boyunca işlevsel kalması gereken nöronlar için önemlidir.

Klorpirifos bu temizleme sistemine müdahale ettiğinde, hasarlı maddeler nöronların içinde birikerek bozulmalarına katkıda bulundu.

Araştırmacılar ayrıca cesaret verici bir keşif de yaptılar. Hücre temizleme sürecini geri getirdiklerinde veya deneylerinde sinüklein proteinini ortadan kaldırdıklarında, nöronların hasardan korunduğunu gözlemlediler.

Bu bulgu, böcek ilacının zararlı etkilerinin kısmen, araştırmacıların gelecekteki tedavilerle hedefleyebilecekleri biyolojik bir yola bağlı olabileceğini düşündürmektedir.

Parkinson Hastalığına Karşı Korunmaya Yönelik Potansiyel Yeni Bir Strateji

Bu keşif, beynin hücresel temizleme mekanizmalarını güçlendiren ve hassas nöronları korumaya yardımcı olan tedaviler geliştirme olasılığını gündeme getiriyor. Bu tür tedaviler, klorpirifos veya benzer süreçleri bozan diğer pestisitlere maruz kalan kişiler için de faydalı olabilir.

Ancak, koruyucu etkiler şimdiye kadar laboratuvar modellerinde gösterilmiştir. Ottofajinin artırılmasının insanlarda pestisit kaynaklı beyin hasarını önleyip önleyemeyeceğini veya azaltıp azaltamayacağını belirlemek için ek araştırmalara ihtiyaç duyulacaktır.

Bilim insanları ayrıca yaygın olarak kullanılan diğer böcek ilaçlarının da aynı hücresel mekanizmalara müdahale edip etmediğini araştırmak istiyorlar. Amerika Birleşik Devletleri’nde klorpirifos kullanımı azalmış olsa da, kısıtlamalar getirilmeden önce birçok insan bu ilaca maruz kalmıştı ve ilgili tarım kimyasalları yaygın olarak kullanılmaya devam ediyor.

Bulgular ayrıca, önemli miktarda pestisit maruziyetine sahip ve daha yakından nörolojik izlemeden fayda görebilecek kişilerin belirlenmesine de yardımcı olabilir. Araştırmacılar Parkinson hastalığının ilerlemesini yavaşlatan veya önleyen tedaviler üzerinde çalışırken, beyin fonksiyonundaki olası değişikliklerin daha erken fark edilmesi giderek daha önemli hale gelebilir.

UCLA Sağlık Merkezi’nde Nöroloji Profesörü ve çalışmanın kıdemli yazarı Dr. Jeff Bronstein, tüm pestisitleri tek bir kategori olarak ele almak yerine belirli bir kimyasal maddeyi tanımlamanın önemini vurguladı.

“Bu çalışma, klorpirifosun Parkinson hastalığı için genel bir pestisit sınıfı değil, spesifik bir çevresel risk faktörü olduğunu ortaya koyuyor,” dedi Dr. Jeff Bronstein.

“Hayvan modellerinde biyolojik mekanizmayı göstererek, bu ilişkinin muhtemelen nedensel olduğunu ortaya koyduk. Ottofaji disfonksiyonunun nörotoksisiteyi tetiklediği keşfi, hassas beyin hücrelerini korumaya yönelik potansiyel tedavi stratejilerine de işaret ediyor.”