Mengapa pestisida dapat menyebabkan Parkinson pada beberapa orang
Penelitian baru mengungkapkan bagaimana pestisida paraquat dan maneb mengubah ekspresi gen dan dapat menyebabkan penyakit Parkinson pada orang yang secara genetik cenderung terkena penyakit tersebut.
Perkiraan menunjukkan bahwa sekitar 50.000 orang di Amerika Serikat didiagnosis dengan penyakit Parkinson setiap tahun.
Meskipun tidak diketahui secara pasti apa yang menyebabkan penyakit ini, faktor genetik dan lingkungan dianggap memainkan peran penting.
National Institutes of Health (NIH) mencatat bahwa paparan lingkungan terhadap pestisida, misalnya, dapat meningkatkan risiko pengembangan Parkinson.
Penelitian yang lebih lama menunjukkan bahwa pestisida paraquat dan maneb, khususnya, dapat meningkatkan kerentanan terhadap Parkinson pada orang yang secara genetik cenderung mengembangkan penyakit tersebut.
Studi yang lebih baru telah berusaha untuk mengungkap mekanisme neuronal yang berperan dalam hubungan antara pestisida dan kondisi neurodegeneratif ini.
Misalnya, beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa pestisida mengganggu neurogenesis - proses di mana otak menciptakan neuron baru - di hipokampus, yang merupakan wilayah otak utama untuk memori dan pemrosesan informasi.
Pestisida memiliki efek ini dengan menyebabkan perubahan genetik. Sekarang, sebuah studi baru oleh para peneliti di University of Guelph (U of G) di Ontario, Kanada, mengungkap beberapa cara di mana pestisida menyebabkan mutasi genetik, yang mengarah ke neurodegenerasi.
Penulis studi senior Scott Ryan, seorang profesor biologi molekuler dan seluler di U of G, menjelaskan motivasi di balik penelitian tersebut. Dia mencatat, "Orang yang terpapar bahan kimia ini berisiko sekitar 250 persen lebih tinggi terkena penyakit Parkinson daripada populasi lainnya."
“Kami ingin menyelidiki apa yang terjadi pada populasi yang rentan ini yang mengakibatkan beberapa orang terserang penyakit,” tambah Prof. Ryan.
Penemuan itu dipublikasikan di jurnal Federasi Masyarakat Amerika untuk Biologi Eksperimental.
Salah satu studi pertama yang melihat sel manusia
Para peneliti menggunakan sel induk dari pasien dengan penyakit Parkinson yang mengalami mutasi pada gen yang bertanggung jawab untuk menyandikan protein α-synuclein.
Setidaknya 30 perubahan pada gen ini telah dikaitkan dengan Parkinson, dan gumpalan protein α-synuclein adalah ciri khas penyakit yang terdokumentasi dengan baik, meskipun kurang dipahami dengan baik.
Untuk penelitian baru, para ilmuwan juga bekerja dengan sel embrio normal yang mereka modifikasi menggunakan pengeditan genetik untuk mereplikasi mutasi genetik α-synuclein.
Prof. Ryan menjelaskan mengapa menggunakan sel manusia membuat penelitian ini sangat berharga. “Hingga saat ini,” katanya, “hubungan antara pestisida dan penyakit Parkinson didasarkan terutama pada penelitian pada hewan serta penelitian epidemiologi yang menunjukkan peningkatan risiko di antara petani dan orang lain yang terpapar bahan kimia pertanian.”
“Kami adalah salah satu orang pertama yang menyelidiki apa yang terjadi di dalam sel manusia,” jelas Prof. Ryan.
Sel induk adalah sel yang tidak berdiferensiasi yang kemudian menjadi individual menjadi jenis sel tertentu. Prof. Ryan dan rekan-rekannya menggunakan dua jenis sel induk untuk mendapatkan sel saraf penghasil dopamin dari mereka.
Kemudian, mereka memaparkan neuron dopaminergik ini - yang diketahui paling terpengaruh oleh penyakit Parkinson - ke dua pestisida.
Pestisida menghabiskan energi neuron
Ditemukan bahwa neuron yang telah terpapar bahan kimia tersebut memiliki mitokondria yang rusak.
Mitokondria, juga dikenal sebagai "pembangkit tenaga sel," adalah organel di dalam sel yang mengubah gula, lemak, dan protein menjadi energi yang dibutuhkan tubuh kita untuk bertahan hidup dan berfungsi.
Tetapi penelitian ini menunjukkan bahwa mitokondria di dalam neuron dopamin yang terkena pestisida tidak dapat bergerak bebas seperti biasanya. Ini "menyedot" energi dari neuron.
Yang penting, tingkat bahan kimia yang digunakan untuk merusak neuron ini berada di bawah tingkat yang dianggap "tingkat efek samping terendah yang diamati" oleh Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat (EPA).
Prof. Ryan mengatakan bahwa ini berarti kita harus mengevaluasi kembali pedoman EPA untuk kedua pestisida tersebut.
“Studi ini menunjukkan bahwa setiap orang tidak setara, dan standar keamanan ini perlu diperbarui untuk melindungi mereka yang lebih rentan dan bahkan mungkin tidak mengetahuinya,” tambahnya.
"Orang dengan kecenderungan penyakit Parkinson lebih terpengaruh oleh paparan tingkat rendah terhadap bahan kimia pertanian dan karena itu lebih mungkin mengembangkan penyakit."
Prof. Scott Ryan
“Inilah salah satu alasannya,” dia menyimpulkan, “mengapa beberapa orang yang tinggal di dekat daerah pertanian memiliki risiko yang lebih tinggi.
