การกลายพันธุ์ของยีนภูมิคุ้มกันเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคพาร์กินสันจากการสัมผัสสารกำจัดศัตรูพืช

การสัมผัสสารไพรีทรอยด์อาจเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคพาร์กินสัน เนื่องจากมีปฏิสัมพันธ์กับพันธุกรรมผ่านระบบภูมิคุ้มกัน
สารไพรีทรอยด์พบได้ในผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ยาฆ่าแมลงในครัวเรือนแม้ว่าสารเหล่านี้จะเป็นพิษต่อระบบประสาทของแมลง แต่โดยทั่วไปแล้วหน่วยงานของรัฐบาลกลางถือว่าสารเหล่านี้ปลอดภัยสำหรับการสัมผัสของมนุษย์
ความแปรผันทางพันธุกรรมและการสัมผัสสารกำจัดศัตรูพืชดูเหมือนจะมีอิทธิพลต่อความเสี่ยงของโรคพาร์กินสัน การศึกษาใหม่พบความเชื่อมโยงระหว่างปัจจัยเสี่ยงทั้งสองนี้ โดยเน้นย้ำถึงบทบาทของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันในการดำเนินของโรค
ผลการค้นพบนี้เกี่ยวข้องกับกลุ่มหนึ่งของสารกำจัดศัตรูพืชสารกลุ่มไพรีทรอยด์ (Pyrethroids) พบได้ในยาฆ่าแมลงที่ใช้ในครัวเรือนส่วนใหญ่ และมีการใช้ในภาคเกษตรกรรมมากขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องจากยาฆ่าแมลงชนิดอื่น ๆ ถูกทยอยเลิกใช้ แม้ว่าสารกลุ่มไพรีทรอยด์จะมีฤทธิ์เป็นพิษต่อระบบประสาทของแมลง แต่โดยทั่วไปแล้วหน่วยงานของรัฐบาลกลางถือว่าสารกลุ่มนี้ปลอดภัยสำหรับการสัมผัสของมนุษย์
การศึกษาครั้งนี้เป็นครั้งแรกที่เชื่อมโยงการสัมผัสสารไพรีทรอยด์กับความเสี่ยงทางพันธุกรรมของโรคพาร์กินสัน และจำเป็นต้องมีการศึกษาติดตามผลต่อไป Malu Tansi, Ph.D. ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านสรีรวิทยาแห่งคณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัย Emory ซึ่งเป็นผู้เขียนร่วมอาวุโสกล่าว
ตัวแปรทางพันธุกรรมที่ทีมวิจัยค้นพบนั้นอยู่ในบริเวณที่ไม่ใช่ส่วนที่เข้ารหัสของยีน MHC II (major histocompatibility complex class II) ซึ่งเป็นกลุ่มยีนที่ควบคุมระบบภูมิคุ้มกัน
“เราไม่ได้คาดหวังว่าจะพบความเชื่อมโยงที่เฉพาะเจาะจงกับสารไพรีทรอยด์” แทนซีย์กล่าว “เป็นที่ทราบกันดีว่าการสัมผัสสารไพรีทรอยด์ในระยะสั้นอาจทำให้ระบบภูมิคุ้มกันทำงานผิดปกติ และโมเลกุลที่สารเหล่านี้ออกฤทธิ์นั้นพบได้ในเซลล์ภูมิคุ้มกัน ตอนนี้เราจำเป็นต้องทำความเข้าใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบของการสัมผัสในระยะยาวต่อระบบภูมิคุ้มกัน และช่วยเสริมการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน” ความเสี่ยงของโรคคินสัน”
“มีหลักฐานที่ชัดเจนอยู่แล้วว่าการอักเสบในสมองหรือระบบภูมิคุ้มกันที่ทำงานมากเกินไปอาจมีส่วนทำให้โรคพาร์กินสันลุกลาม เราคิดว่าสิ่งที่อาจเกิดขึ้นคือ การสัมผัสกับสิ่งแวดล้อมอาจเปลี่ยนแปลงการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันในบางคน ส่งเสริมให้เกิดการอักเสบเรื้อรังในสมอง”
ในการศึกษาครั้งนี้ นักวิจัยจาก Emory นำโดย Tansey และ Jeremy Boss, Ph.D. ประธานภาควิชาจุลชีววิทยาและภูมิคุ้มกันวิทยา ได้ร่วมมือกับ Stuart Factor, Ph.D. ผู้อำนวยการศูนย์โรคพาร์กินสันแบบครบวงจรของ Emory และ Beate Ritz, MD จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานฟรานซิสโก โดยทำงานร่วมกับนักวิจัยด้านสาธารณสุขจาก UCLA ผู้เขียนหลักของบทความนี้คือ George T. Kannarkat, MD
นักวิจัยจาก UCLA ใช้ฐานข้อมูลทางภูมิศาสตร์ของรัฐแคลิฟอร์เนียที่ครอบคลุมการใช้ยาฆ่าแมลงในภาคเกษตรกรรมเป็นเวลา 30 ปี พวกเขากำหนดระดับการสัมผัสโดยพิจารณาจากระยะทาง (ที่อยู่สถานที่ทำงานและที่อยู่บ้านของบุคคล) แต่ไม่ได้วัดระดับยาฆ่าแมลงในร่างกาย สารกลุ่มไพรีทรอยด์นั้นเชื่อกันว่าสลายตัวได้ค่อนข้างเร็ว โดยเฉพาะเมื่อสัมผัสกับแสงแดด โดยมีครึ่งชีวิตในดินเพียงไม่กี่วันถึงไม่กี่สัปดาห์
จากการศึกษาในกลุ่มตัวอย่าง 962 คนจากหุบเขากลางของรัฐแคลิฟอร์เนีย พบว่า การกลายพันธุ์ของยีน MHC II ร่วมกับการได้รับสารกำจัดศัตรูพืชกลุ่มไพรีทรอยด์ในปริมาณสูงกว่าค่าเฉลี่ย เพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดโรคพาร์กินสัน โดยพบการกลายพันธุ์ของยีนในรูปแบบที่อันตรายที่สุด (ผู้ที่มีอัลลีลเสี่ยงสองตัว) ในผู้ป่วยโรคพาร์กินสัน 21% และในกลุ่มควบคุม 16%
ในกลุ่มนี้ การสัมผัสกับยีนหรือสารไพรีทรอยด์เพียงอย่างเดียวไม่ได้เพิ่มความเสี่ยงต่อโรคพาร์กินสันอย่างมีนัยสำคัญ แต่การสัมผัสกับทั้งสองอย่างร่วมกันกลับเพิ่มความเสี่ยง เมื่อเทียบกับค่าเฉลี่ยแล้ว ผู้ที่สัมผัสกับสารไพรีทรอยด์และมียีน MHC II รูปแบบที่มีความเสี่ยงสูงสุด มีความเสี่ยงที่จะเป็นโรคพาร์กินสันมากกว่าผู้ที่สัมผัสสารน้อยกว่าและมียีนรูปแบบที่มีความเสี่ยงต่ำที่สุดถึง 2.48 เท่า การสัมผัสกับยาฆ่าแมลงชนิดอื่น เช่น ออร์กาโนฟอสเฟตหรือพาราควอต ไม่ได้เพิ่มความเสี่ยงในลักษณะเดียวกัน
การศึกษาทางพันธุกรรมขนาดใหญ่ รวมถึงการศึกษาของแฟคเตอร์และผู้ป่วยของเขา ได้เชื่อมโยงความแปรผันของยีน MHC II กับโรคพาร์กินสันไว้ก่อนหน้านี้แล้ว ที่น่าประหลาดใจคือ ความแปรผันทางพันธุกรรมเดียวกันนี้ส่งผลต่อความเสี่ยงของโรคพาร์กินสันแตกต่างกันในกลุ่มคนผิวขาว/ยุโรปและชาวจีน ยีน MHC II มีความแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละบุคคล ดังนั้นจึงมีบทบาทสำคัญในการคัดเลือกอวัยวะที่จะปลูกถ่าย
การทดลองอื่นๆ แสดงให้เห็นว่าความแปรผันทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับโรคพาร์กินสันนั้นสัมพันธ์กับการทำงานของเซลล์ภูมิคุ้มกัน นักวิจัยพบว่าในกลุ่มผู้ป่วยโรคพาร์กินสัน 81 คนและกลุ่มควบคุมชาวยุโรปจากมหาวิทยาลัยเอมอรี เซลล์ภูมิคุ้มกันจากผู้ที่มีความแปรผันของยีน MHC II ที่มีความเสี่ยงสูงจากการศึกษาในแคลิฟอร์เนียแสดงให้เห็นโมเลกุล MHC มากกว่า
โมเลกุล MHC เป็นพื้นฐานของกระบวนการ "การนำเสนอแอนติเจน" และเป็นแรงผลักดันที่กระตุ้นเซลล์ T และเชื่อมโยงระบบภูมิคุ้มกันส่วนอื่นๆ การแสดงออกของ MHC II เพิ่มขึ้นในเซลล์ที่อยู่ในสภาวะสงบของผู้ป่วยโรคพาร์กินสันและกลุ่มควบคุมที่มีสุขภาพดี แต่พบการตอบสนองต่อการกระตุ้นภูมิคุ้มกันที่มากขึ้นในผู้ป่วยโรคพาร์กินสันที่มีจีโนไทป์ที่มีความเสี่ยงสูงกว่า
ผู้เขียนสรุปว่า “ข้อมูลของเราชี้ให้เห็นว่าตัวบ่งชี้ทางชีวภาพระดับเซลล์ เช่น การกระตุ้น MHC II อาจมีประโยชน์มากกว่าโมเลกุลที่ละลายได้ในพลาสมาและน้ำไขสันหลังในการระบุบุคคลที่มีความเสี่ยงต่อโรค หรือในการคัดเลือกผู้ป่วยเข้าร่วมในการทดลองยาปรับภูมิคุ้มกัน” “ทดสอบ”
งานวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนจากสถาบันแห่งชาติเพื่อความผิดปกติทางระบบประสาทและโรคหลอดเลือดสมอง (R01NS072467, 1P50NS071669, F31NS081830), สถาบันแห่งชาติเพื่อวิทยาศาสตร์สุขภาพสิ่งแวดล้อม (5P01ES016731), สถาบันแห่งชาติเพื่อวิทยาศาสตร์การแพทย์ทั่วไป (GM47310), มูลนิธิครอบครัว Sartain Lanier และมูลนิธิ Michael J. Foxpa Kingson เพื่อการวิจัยโรค