Wetenschappers vinden bewijs voor verband dieseluitstoot en risico op Parkinson
Nieuw onderzoek door UCLA (Universiteit van Californië) op zebravissen stelde het proces vast waarbij luchtvervuiling hersencellen kan beschadigen en zo mogelijk kan leiden tot de ziekte van Parkinson.
Gepubliceerd in de intercollegiaal getoetste uitgave van Toxicological Sciences, tonen de uitkomsten dat chemicalien in dieseluitstoot de toxische ophoping kan triggeren van een proteine in het brein genaamd alfa-synucleine, die veelvuldig gevonden wordt bij mensen met de ziekte van Parkinson.
Eerder onderzoek heeft aangetoond dat mensen die in een gebied wonen met verhoogde niveaus van verkeersgerelateerde luchtvervuiling hogere risicopercentages vormen voor Parkinson. Om te onderzoeken wat de vervuilende stoffen met de hersenen doen, testte dr. Jeff Bronstein, hoogleraar neurologie en directeur van het UCLA Movement Disorders Program, het effect van dieseluitlaatgassen op zebravissen in het laboratorium.
“Het is echt belangrijk dat we in staat zijn om te kunnen laten of luchtvervuiling daadwerkelijk de oorzaak is of dat het iets anders is in stedelijk milieus,” zegt Bronstein.
Het testen van de chemicalien op zebravissen, zegt hij, maakt het voor de onderzoekers mogelijk om uit te zoeken of luchtvervuilingscomponenten de hersencellen op zo’n manier kunnen aantasten dat het risico op Parkinson verhoogd wordt. De zoetwatervis werkt goed bij het bestuderen van moleculaire veranderingen in het brein, omdat de neuronen van deze vis op een vergelijkbare manier werken als bij mensen. Daarbij, de vissen zijn transparant, waardoor de biologische processen gemakkelijk door de wetenschappers geobserveerd en gemeten kunnen worden zonder de vissen te doden.
“Door zebravissen te gebruiken wordt het voor ons mogelijk om te zien wat er gaande is in hun brein op verschillende tijdspunten in het onderzoek,” zegt Lisa Barnhill, postdoctoraal onderzoeker bij UCLA en hoofdauteur van het onderzoek.
Barnhill voegde bepaalde, in dieseluitlaatgas gevonden chemicalien toe in het water waarin de vissen gehouden werden. Deze chemicalien veroorzaakten een verandering in het gedrag van de vissen, en de onderzoekers konden bevestigen dat neuronen afstierven in de blootgestelde vissen.
Daarna onderzochten ze de activiteit in verschillende ‘routes’ in het brein, waarvan bekend is dat ze in verband staan met de ziekte van Parkinson, om precies te kunnen zien hoe de vervuilingsdeeltjes zorgden voor celdood.
Bij mensen wordt de ziekte van Parkinson geassocieerd met de toxische ophoping van alfa-synucleide proteinen in de hersenen. Eén manier waarop deze proteinen kunnen ophopen is door de verstoring van autofagie – het afbraakproces van oude of beschadigde proteinen. Een gezond brein maakt en ontdoet zich van de proteinen die nodig zijn voor communicatie tussen neuronen, maar als dit afbraakproces niet meer werkt, blijven de cellen nieuwe proteinen aanmaken en de oude cellen worden niet meer opgeruimd.
Bij Parkinson worden de alfa-synucleine proteinen, die normaalgesproken worden verlost van de opgehoopte toxische klonteringen in en om de neuronen, uiteindelijk vernietigd en dit verstoort de juiste werking van de hersenen. Dit kan leiden tot verschillende syptomen, zoals trillingen en spierstijfheid.
Voordat de zebravissen blootgesteld werden aan dieseldeeltjes, onderzochten de wetenschappers de neuronen van de vissen op de ‘signaalzakjes’ die oude proteinen vervoeren, inclusief alfa-synucleine, onderdeel van de autofagie afvoer operatie en ontdekten dat het proces goed werkte.
“We kunnen ze zelfs langs zien komen, verschijnen en verdwijnen,” zei Bronstein over de ‘zakjes’.
Na de dieselblootstelling zagen ze echter veel minder afvalzakjes dan normaal. Om te bevestigen dat dit de reden was dat hersencellen afstierven, behandelden ze de vissen met een medicijn dat het afvalverwerkingsproces stimuleerde en zagen dat het cellen gespaard werden voor sterfte na de dieselblootstelling.
Om te bevestigen dat diesel hetzelfde effect kan hebben op menselijke neuronen, herhaalden ze het experiment met gebruik van gecultiveerde menselijke cellen. Blootstelling aan dieseluitlaatgas had een vergelijkbaar effect op deze cellen.
Concluderend toont dit rapport een plausibel mechanisme waarom luchtvervuiling het risico op de ziekte van Parkinson kan verhogen,’ zegt Bronstein.
Vertaling: Ellen Lam