Los científicos de la Facultad de Medicina de la UNC han encontrado una clase de fungicidas de uso común que producen cambios en la expresión génica similares a los de las personas con autismo y afecciones neurodegenerativas, incluida la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Huntington.
El estudio, publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza , describe una nueva forma de concentrarse en los químicos que tienen el potencial de afectar las funciones cerebrales.
Mark Zylka, PhD, autor principal del estudio y profesor asociado de biología celular y fisiología en la UNC, y su equipo expuso las neuronas del ratón a aproximadamente 300 químicos diferentes. Luego, los investigadores secuenciaron el ARN de estas neuronas para descubrir qué genes estaban mal reguladosen comparación con las neuronas no tratadas. Este trabajo creó cientos de conjuntos de datos de expresión génica. El equipo de Zylka utilizó programas informáticos para deducir qué productos químicos causaron cambios en la expresión génica que eran similares entre sí.
"Basado en la secuenciación de ARN, describimos seis grupos de químicos", dijo Zylka. "Encontramos que los químicos dentro de cada grupo alteraron la expresión de una manera común. Uno de estos grupos de químicos alteró los niveles de muchos de los mismos genes queestán alterados en los cerebros de personas con autismo o enfermedad de Alzheimer ".
Los productos químicos en este grupo incluyeron los pesticidas rotenona, piridaben y fenpiroximato, y una nueva clase de fungicidas que incluye piractrostrobina, trifloxistrobina, fenamidona y famoxadona. Azoxistrobina, fluoxastrobina y kresoxim-metilo también están en esta clase de fungicidas.
"No podemos decir que estos químicos causen estas condiciones en las personas", advirtió Zylka. "Se necesitarán muchos estudios adicionales para determinar si alguno de estos químicos representa riesgos reales para el cerebro humano".
Zylka, miembro del Centro de Neurociencia de la UNC, y su grupo descubrieron que estos químicos reducían la expresión de genes involucrados en la transmisión sináptica, las conexiones importantes para la comunicación entre las neuronas. Si estos genes no se expresan adecuadamente, entonces nuestros cerebros no puedenfuncionan normalmente. Además, estos químicos causaron una expresión elevada de genes asociados con la inflamación en el sistema nervioso. Esta llamada neuroinflamación se ve comúnmente en el autismo y en las condiciones neurodegenerativas.
Los investigadores también descubrieron que estas sustancias químicas estimulaban la producción de radicales libres, partículas que pueden dañar los componentes básicos de las células y que se han implicado en una serie de enfermedades cerebrales. Las sustancias químicas también alteraron los microtúbulos neuronales.
"La interrupción de los microtúbulos afecta la función de las sinapsis en las neuronas maduras y puede afectar el movimiento de las células a medida que se desarrolla el cerebro", dijo Zylka. "Sabemos que los déficits en la migración de neuronas pueden conducir a anormalidades del desarrollo neurológico. Todavía no hemos evaluado si estoslos químicos perjudican el desarrollo del cerebro en modelos animales o personas "
Jeannie T. Lee, MD, PhD, profesora de genética en la Escuela de Medicina de Harvard y el Hospital General de Massachusetts, que no participó en esta investigación, dijo: "Este es un estudio muy importante que debería servir como una llamada de atención paraagencias reguladoras y la comunidad médica general. El trabajo es oportuno y tiene implicaciones de amplio alcance no solo para enfermedades como el autismo, el Parkinson y el cáncer, sino también para la salud de las generaciones futuras. Sospecho que se producirán varios de estos químicostener efectos sobre la herencia transgeneracional "
El grupo de Zylka también analizó información del Servicio Geológico de EE. UU., Que monitorea el uso de pesticidas en todo el condado, así como de la Administración de Drogas y Alimentos y el Departamento de Agricultura de EE. UU., Que analizan anualmente los residuos de pesticidas en los alimentos.
De los químicos estudiados por el equipo de Zylka, solo el uso de piridaben ha disminuido desde 2000. El uso de rotenona ha permanecido igual desde 2000. Sin embargo, el uso de todos los fungicidas en este grupo ha aumentado dramáticamente en la última década.
De hecho, un estudio de la Agencia de Protección Ambiental encontró que la piractrostrobina se encuentra en los alimentos a niveles que podrían afectar la biología humana, y otro estudio relacionó el uso de la piractrostrobina con el trastorno del colapso de la colonia de abejas.
El pesticida rotenona estuvo previamente implicado en la enfermedad de Parkinson a través de experimentos con animales replicados y a través de estudios epidemiológicos en humanos. Un estudio separado de la UNC de 2015 encontró que la enfermedad de Parkinson es mucho más común en adultos mayores con autismo que en adultos mayores sin autismo.
El trabajo previo también demostró que una dosis única del fungicida trifloxistrobina redujo la actividad motora durante varias horas en ratas hembras y durante días en ratas machos. La función motora interrumpida es un síntoma común de la enfermedad de Parkinson y otros trastornos neurológicos. El fungicida relacionado picoxistrobinaactividad motora deteriorada en ratas con la dosis más baja probada.
Zylka agregó: "La verdadera pregunta difícil es: si comes frutas, verduras o cereales que contienen estos químicos, ¿entran al torrente sanguíneo y a qué concentración? Esa información no existe". Además, dada su presenciaen una variedad de alimentos, ¿podría la exposición a largo plazo a estos químicos, incluso a dosis bajas, tener un efecto acumulativo en el cerebro?
Zylka señaló que los vegetales de hoja verde cultivados de manera convencional, como la lechuga, la espinaca y la col rizada tienen los niveles más altos de estos fungicidas. Pero debido a la efectividad de cada químico en la reducción del tizón y la oxidación fúngica, los rendimientos de los cultivos han aumentado y los agricultores están expandiendo su uso deestos químicos incluyen muchos tipos adicionales de cultivos alimentarios.
El equipo de Zylka espera que su investigación aliente a otros científicos y agencias reguladoras a observar más de cerca estos fungicidas y hacer un seguimiento de los estudios epidemiológicos.
"Prácticamente no se sabe nada acerca de cómo estos químicos impactan el cerebro en desarrollo o adulto", dijo Zylka. "Sin embargo, estos químicos se están utilizando en niveles crecientes en muchos de los alimentos que comemos".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Cuidado de la salud de la Universidad de Carolina del Norte . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :