Những khám phá của ông, được mô tả trong một bài báo được xuất bản trong phiên bản kỹ thuật số 'Tế bào' vào thứ Tư này, bao gồm việc xác định một phân tử bảo vệ tế bào thần kinh chống lại thiệt hại thuốc trừ sâu.
"Lần đầu tiên, chúng tôi đã sử dụng các tế bào gốc của người có nguồn gốc từ bệnh nhân mắc bệnh Parkinson để chứng minh rằng đột biến gen kết hợp với phơi nhiễm thuốc trừ sâu tạo ra một kịch bản" tấn công kép ", tạo ra các gốc tự do trong các tế bào thần kinh làm mất tác dụng của các con đường phân tử. những cái cụ thể gây ra cái chết tế bào thần kinh, "Stuart Lipton, MD, Ph.D., giáo sư và giám đốc của Trung tâm Del E. Webb Sanford - Viện nghiên cứu y học Burnham về lão hóa thần kinh và nghiên cứu tế bào gốc và là tác giả chính của nghiên cứu.
Cho đến nay, mối liên hệ giữa thuốc trừ sâu và bệnh Parkinson chủ yếu dựa trên các nghiên cứu trên động vật và nghiên cứu dịch tễ học cho thấy nguy cơ bệnh lý ở nông dân, dân cư nông thôn và những người khác tiếp xúc với hóa chất nông nghiệp.
Trong nghiên cứu mới, Lipton, cùng với Rajesh Ambasudhan, trợ lý giáo sư nghiên cứu tại 'Del E. Webb Center', ở Arizona, và Rudolf Jaenisch, thành viên sáng lập của Viện nghiên cứu y sinh Whitehead, ở Cambridge, Massachusetts, và giáo sư của Sinh học tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã sử dụng các tế bào da từ các bệnh nhân Parkinson có đột biến gen mã hóa một protein gọi là alpha-synuclein.
Alpha-synuclein là protein chính được tìm thấy trong cơ thể của Lewy, các nhóm protein là dấu hiệu bệnh lý của bệnh Parkinson. Bằng cách sử dụng các tế bào da của bệnh nhân, các nhà nghiên cứu đã tạo ra các tế bào người đa năng cảm ứng (hiPSCs) với đột biến đó và sau đó sửa chữa đột biến alpha-synuclein trong các tế bào khác.
Tiếp theo, các tác giả của công trình này đã lập trình lại tất cả các tế bào này để chuyển đổi chúng thành loại tế bào thần kinh cụ thể bị tổn thương trong bệnh Parkinson, tế bào thần kinh gọi là A9, do đó tạo ra hai bộ tế bào thần kinh giống hệt nhau về mọi mặt ngoại trừ đột biến. alpha-synuclein chứa dopamine.
"Việc tiếp xúc với các tế bào thần kinh bình thường và đột biến với thuốc trừ sâu, bao gồm paraquat, maneb và rotenone, đã tạo ra các gốc tự do quá mức trong các tế bào bị đột biến, gây ra thiệt hại cho các tế bào thần kinh chứa dopamine dẫn đến chết tế bào", Frank Soldner tiết lộ., nhà nghiên cứu khoa học trong phòng thí nghiệm Jaenisch và đồng tác giả của nghiên cứu.
Nhà nghiên cứu tại 'Del E. Webb Center' và tác giả của tác phẩm, Scott Ryan, nói thêm rằng tác dụng có hại của các loại thuốc trừ sâu này đã được quan sát với mức phơi nhiễm ngắn ở liều thấp dưới mức được Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) chấp nhận, viết tắt bằng tiếng Anh).
Việc tiếp cận với các tế bào thần kinh tương thích di truyền ngoại trừ một đột biến đơn giản giúp giải thích sự đóng góp di truyền đối với cái chết nơ-ron do thuốc trừ sâu gây ra. Trong trường hợp này, các nhà nghiên cứu đã có thể xác định cách các tế bào bị đột biến, khi tiếp xúc với thuốc trừ sâu, phá vỡ một con đường chính của cơ quan gọi là MEF2C-PGC1alpha, thường bảo vệ các tế bào thần kinh có chứa dopamine.
Các gốc tự do đã tấn công protein MEF2C, dẫn đến mất chức năng của con đường này, điều này sẽ bảo vệ các tế bào thần kinh khỏi thuốc trừ sâu. "Một khi chúng tôi hiểu được con đường và các phân tử bị thay đổi bởi thuốc trừ sâu, chúng tôi đã sử dụng một thử nghiệm hiệu suất cao để xác định các phân tử có thể ức chế tác động của các gốc tự do trong quá trình này", Lipton nói.
Một trong những phân tử được xác định là isoxazole, chất bảo vệ các tế bào thần kinh đột biến khỏi sự chết tế bào do thuốc trừ sâu được phân tích. Một số loại thuốc được cơ quan dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) phê duyệt có chứa dẫn xuất isoxazole, cho thấy những phát hiện này, theo Lipton, có thể có ý nghĩa lâm sàng tiềm năng đối với việc tái sử dụng các loại thuốc này để điều trị bệnh Parkinson.
Mặc dù nghiên cứu cho thấy rõ mối quan hệ giữa đột biến, môi trường và thiệt hại gây ra đối với các tế bào thần kinh có chứa dopamine, nhưng không loại trừ rằng các đột biến và con đường khác cũng rất quan trọng. Nhóm nghiên cứu có kế hoạch khám phá các cơ chế phân tử bổ sung chứng minh các gen và môi trường tương tác như thế nào để góp phần gây ra bệnh Parkinson và các bệnh thoái hóa thần kinh khác, chẳng hạn như bệnh Alzheimer và bệnh xơ cứng teo cơ bên.
"Từ kiến thức về các đột biến có thể dẫn đến một cá nhân mắc các bệnh này, chúng tôi hy vọng trong tương lai, những người đặc biệt nên tránh tiếp xúc với môi trường. Ngoài ra, chúng tôi sẽ có thể phát hiện bệnh nhân có thể hưởng lợi từ việc điều trị cụ thể có thể ngăn ngừa, điều trị hoặc có thể chữa các bệnh này ", Lipton kết luận.
Nguồn: www.DiarioSalud.net
