ยีนภูมิคุ้มกันเปลี่ยนแปลงเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคพาร์กินสันจากการสัมผัสสารกำจัดศัตรูพืช

การสัมผัสกับสารไพรีทรอยด์อาจเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคพาร์กินสันเนื่องมาจากปฏิสัมพันธ์กับพันธุกรรมผ่านทางระบบภูมิคุ้มกัน
ไพรีทรอยด์พบได้ในเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ยาฆ่าแมลงในครัวเรือนแม้ว่าสารเหล่านี้จะมีพิษต่อระบบประสาทของแมลง แต่โดยทั่วไปแล้วเจ้าหน้าที่ของรัฐบาลกลางถือว่าสารเหล่านี้ปลอดภัยต่อการสัมผัสของมนุษย์
การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมและการได้รับสารกำจัดศัตรูพืชอาจส่งผลต่อความเสี่ยงต่อโรคพาร์กินสัน การศึกษาวิจัยใหม่พบความเชื่อมโยงระหว่างปัจจัยเสี่ยงทั้งสองประการนี้ ซึ่งเน้นย้ำถึงบทบาทของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันต่อการดำเนินของโรค
ผลการค้นพบมีความเกี่ยวข้องกับคลาสของยาฆ่าแมลงเรียกว่าไพรีทรอยด์ ซึ่งพบในยาฆ่าแมลงในครัวเรือนเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ และมีการใช้กันมากขึ้นในภาคเกษตรกรรม เนื่องจากยาฆ่าแมลงชนิดอื่นถูกยกเลิกไป แม้ว่าไพรีทรอยด์จะเป็นพิษต่อระบบประสาทของแมลง แต่โดยทั่วไปแล้ว ทางการของรัฐบาลกลางถือว่าสารนี้ปลอดภัยต่อการสัมผัสของมนุษย์
การศึกษาครั้งนี้เป็นการศึกษาครั้งแรกที่เชื่อมโยงการได้รับสารไพรีทรอยด์กับความเสี่ยงทางพันธุกรรมต่อโรคพาร์กินสัน และควรมีการศึกษาวิจัยติดตามผล ดร. Malu Tansi ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านสรีรวิทยาที่คณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยเอโมรี ซึ่งเป็นผู้เขียนอาวุโสร่วมกล่าว
รูปแบบทางพันธุกรรมที่ทีมค้นพบนั้นอยู่ในบริเวณที่ไม่เข้ารหัสของยีน MHC II (major histocompatibility complex class II) ซึ่งเป็นกลุ่มยีนที่ควบคุมระบบภูมิคุ้มกัน
“เราไม่คาดคิดว่าจะพบความเชื่อมโยงเฉพาะเจาะจงกับสารไพรีทรอยด์” แทนซีย์กล่าว “เป็นที่ทราบกันดีว่าการได้รับสารไพรีทรอยด์ในปริมาณมากอาจทำให้เกิดภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่อง และโมเลกุลที่สารไพรีทรอยด์ออกฤทธิ์สามารถพบได้ในเซลล์ภูมิคุ้มกัน ปัจจุบัน เราจำเป็นต้องทำความเข้าใจเพิ่มเติมว่าการได้รับสารไพรีทรอยด์ในระยะยาวส่งผลต่อระบบภูมิคุ้มกันอย่างไร และส่งผลให้ระบบภูมิคุ้มกันทำงานดีขึ้น” ความเสี่ยงต่อโรคคินสัน
“มีหลักฐานที่ชัดเจนว่าการอักเสบของสมองหรือระบบภูมิคุ้มกันที่ทำงานมากเกินไปอาจส่งผลต่อการดำเนินของโรคพาร์กินสัน “เราคิดว่าสิ่งที่อาจเกิดขึ้นคือ การสัมผัสกับสิ่งแวดล้อมอาจทำให้การตอบสนองของภูมิคุ้มกันในบางคนเปลี่ยนแปลงไป ส่งผลให้เกิดการอักเสบเรื้อรังในสมอง”
ในการศึกษานี้ นักวิจัยของ Emory นำโดย Tansey และ Jeremy Boss, Ph.D. หัวหน้าภาควิชาจุลชีววิทยาและภูมิคุ้มกันวิทยา ร่วมมือกับ Stuart Factor, Ph.D. ผู้อำนวยการ Emory's Comprehensive Parkinson's Disease Center และ Beate Ritz. , MD, University of California, San Francisco ร่วมกับนักวิจัยสาธารณสุขที่ UCLA, Ph.D. ผู้เขียนคนแรกของบทความคือ George T. Kannarkat, MD
นักวิจัยจาก UCLA ใช้ฐานข้อมูลทางภูมิศาสตร์ของแคลิฟอร์เนียที่ครอบคลุมการใช้สารกำจัดศัตรูพืชในภาคเกษตรกรรมเป็นเวลา 30 ปี พวกเขากำหนดการสัมผัสโดยพิจารณาจากระยะทาง (ที่ทำงานและที่อยู่บ้านของบุคคล) แต่ไม่ได้วัดระดับสารกำจัดศัตรูพืชในร่างกาย เชื่อกันว่าไพรีทรอยด์จะสลายตัวได้ค่อนข้างเร็ว โดยเฉพาะเมื่อถูกแสงแดด โดยมีครึ่งชีวิตในดินเป็นเวลาหลายวันถึงหลายสัปดาห์
จากกลุ่มตัวอย่าง 962 รายจาก Central Valley ในแคลิฟอร์เนีย พบว่ายีน MHC II ที่พบได้ทั่วไปร่วมกับการได้รับสารกำจัดศัตรูพืชไพรีทรอยด์ในปริมาณที่มากกว่าค่าเฉลี่ยทำให้มีความเสี่ยงต่อโรคพาร์กินสันเพิ่มขึ้น โดยพบว่ายีนรูปแบบที่อันตรายที่สุด (บุคคลที่มีอัลลีลเสี่ยง 2 ตัว) อยู่ในผู้ป่วยโรคพาร์กินสัน 21% และผู้ป่วยในกลุ่มควบคุม 16%
ในกลุ่มนี้ การสัมผัสกับยีนหรือไพรีทรอยด์เพียงอย่างเดียวไม่ได้เพิ่มความเสี่ยงต่อโรคพาร์กินสันอย่างมีนัยสำคัญ แต่การสัมผัสกับสารทั้งสองชนิดร่วมกันกลับเพิ่มความเสี่ยงได้ เมื่อเปรียบเทียบกับค่าเฉลี่ยแล้ว ผู้ที่สัมผัสกับไพรีทรอยด์และมียีน MHC II ที่มีความเสี่ยงสูงสุด มีความเสี่ยงต่อการเกิดโรคพาร์กินสันสูงกว่าผู้ที่สัมผัสกับสารน้อยกว่าและมียีนที่มีความเสี่ยงต่ำสุดถึง 2.48 เท่า ความเสี่ยง การสัมผัสกับยาฆ่าแมลงชนิดอื่น เช่น ออร์กาโนฟอสเฟตหรือพาราควอต ไม่ได้เพิ่มความเสี่ยงในลักษณะเดียวกัน
การศึกษาทางพันธุกรรมครั้งใหญ่ ซึ่งรวมถึงการศึกษาของ Factor และผู้ป่วยของเขา ก่อนหน้านี้ได้เชื่อมโยงรูปแบบยีน MHC II กับโรคพาร์กินสัน ที่น่าประหลาดใจคือ รูปแบบยีนเดียวกันส่งผลต่อความเสี่ยงของโรคพาร์กินสันแตกต่างกันในคนผิวขาว/ยุโรปและคนจีน ยีน MHC II แตกต่างกันอย่างมากในแต่ละบุคคล ดังนั้นจึงมีบทบาทสำคัญในการคัดเลือกอวัยวะที่จะปลูกถ่าย
การทดลองอื่นๆ แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับโรคพาร์กินสันมีความเกี่ยวข้องกับการทำงานของเซลล์ภูมิคุ้มกัน นักวิจัยพบว่าในผู้ป่วยโรคพาร์กินสัน 81 รายและกลุ่มควบคุมชาวยุโรปจากมหาวิทยาลัยเอโมรี เซลล์ภูมิคุ้มกันจากผู้ที่มียีน MHC II ที่มีความเสี่ยงสูงจากการศึกษาในแคลิฟอร์เนียแสดงโมเลกุล MHC มากกว่า
โมเลกุล MHC เป็นพื้นฐานของกระบวนการ "นำเสนอแอนติเจน" และเป็นแรงผลักดันที่กระตุ้นเซลล์ T และกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันส่วนที่เหลือ การแสดงออกของ MHC II เพิ่มขึ้นในเซลล์ที่สงบของผู้ป่วยโรคพาร์กินสันและกลุ่มควบคุมที่มีสุขภาพดี แต่พบการตอบสนองที่มากขึ้นต่อความท้าทายทางภูมิคุ้มกันในผู้ป่วยโรคพาร์กินสันที่มีจีโนไทป์ที่มีความเสี่ยงสูง
ผู้เขียนสรุปว่า “ข้อมูลของเราชี้ให้เห็นว่าไบโอมาร์กเกอร์ในเซลล์ เช่น การกระตุ้น MHC II อาจมีประโยชน์มากกว่าโมเลกุลที่ละลายได้ในพลาสมาและน้ำไขสันหลังในการระบุบุคคลที่มีความเสี่ยงต่อโรคหรือในการรับสมัครผู้ป่วยเพื่อเข้าร่วมในการทดลองยาปรับภูมิคุ้มกัน” “การทดสอบ”
การศึกษานี้ได้รับการสนับสนุนจากสถาบันแห่งชาติของโรคระบบประสาทและโรคหลอดเลือดสมอง (R01NS072467, 1P50NS071669, F31NS081830) สถาบันวิทยาศาสตร์สุขภาพสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ (5P01ES016731) สถาบันวิทยาศาสตร์การแพทย์ทั่วไปแห่งชาติ (GM47310) มูลนิธิ Sartain Lanier Family และมูลนิธิ Michael J. Foxpa Kingson เพื่อการวิจัยโรค