Eine langfristige Exposition gegenüber Chlorpyrifos, einem Pestizid, das über Jahrzehnte hinweg umfangreich in der Landwirtschaft eingesetzt wurde, war in einer Studie von Forschern der UCLA Health mit einem mehr als 2,5-fach erhöhten Risiko für die Parkinson-Krankheit verbunden. Laboruntersuchungen zeigten außerdem, wie die Chemikalie möglicherweise Gehirnzellen schädigt, und wiesen auf eine mögliche Schutzstrategie hin.
Die Forscher analysierten Daten von 829 Menschen, bei denen die Parkinson-Krankheit diagnostiziert worden war, sowie von 824 Menschen ohne diese Erkrankung. Indem sie die Wohn- und Arbeitsortangaben der Teilnehmer mit Aufzeichnungen über den Einsatz von Pestiziden in Kalifornien kombinierten, schätzten sie die langfristige Belastung durch Chlorpyrifos.
Menschen mit einer langfristigen Belastung in ihrem Wohnumfeld hatten im Vergleich zu Personen ohne dokumentierte Exposition ein mehr als 2,5-fach erhöhtes Parkinson-Risiko. Die Bevölkerungsstudie stellte einen Zusammenhang fest und konnte für sich allein nicht beweisen, dass Chlorpyrifos die Krankheit unmittelbar verursacht.
Um die biologischen Hinweise zu untersuchen, setzte das Team Mäuse 11 Wochen lang Chlorpyrifos in Aerosolform aus. Die Tiere entwickelten Bewegungsstörungen, verloren dopaminproduzierende Neuronen und zeigten Anzeichen einer Entzündung des Gehirns. Die Forscher stellten außerdem abnorme Ansammlungen von Alpha-Synuclein fest, einem Protein, das eng mit der Parkinson-Krankheit verbunden ist, wenn es schädliche Verklumpungen bildet.
Weitere Experimente an Zebrafischen deuteten darauf hin, dass Chlorpyrifos die Autophagie stört, einen zellulären Prozess, durch den beschädigte Proteine und anderes unerwünschtes Material entfernt werden. Die Störung dieses internen Reinigungssystems führte dazu, dass sich beschädigtes Material in den Neuronen ansammelte, und trug zu deren Schädigung bei.
Die Forscher berichteten, dass die Wiederherstellung des Reinigungsprozesses oder die Entfernung des Synuclein-Proteins die Neuronen in ihren Experimenten schützte. Der Befund legt nahe, dass auf eine Stärkung der Autophagie ausgerichtete Behandlungen künftig zum Schutz von Gehirnzellen beitragen könnten, auch wenn dieser Effekt bisher nur in Labormodellen nachgewiesen wurde.
Die in Molecular Neurodegeneration veröffentlichte Studie unterstreicht außerdem die mögliche langfristige Bedeutung einer früheren Exposition. Die Verwendung von Chlorpyrifos in Wohngebieten wurde in den Vereinigten Staaten 2001 verboten, während für landwirtschaftliche Anwendungen 2021 zusätzliche Beschränkungen eingeführt wurden. Das Pestizid wird jedoch im Land weiterhin bei einigen Nutzpflanzen sowie in anderen Ländern eingesetzt.
Dr. Jeff Bronstein, Professor für Neurologie an der UCLA Health und leitender Autor der Studie, sagte, die Ergebnisse wiesen Chlorpyrifos als spezifischen umweltbedingten Risikofaktor aus, anstatt Pestizide als eine einzige Kategorie zu behandeln. Er fügte hinzu, dass die Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen einer gestörten Autophagie und Neurotoxizität künftige Strategien zum Schutz gefährdeter Neuronen unterstützen könnten.
Quellen: ScienceDaily.