Pourquoi les pesticides peuvent causer la maladie de Parkinson chez certaines personnes
De nouvelles recherches révèlent comment les pesticides paraquat et manèbe modifient l'expression des gènes et peuvent conduire à la maladie de Parkinson chez les personnes génétiquement prédisposées à la maladie.
Les estimations montrent qu’environ 50 000 personnes aux États-Unis reçoivent un diagnostic de la maladie de Parkinson chaque année.
Bien que l'on ne sache pas exactement ce qui cause la maladie, on pense que les facteurs génétiques et environnementaux jouent un rôle critique.
Les National Institutes of Health (NIH) notent que l'exposition environnementale aux pesticides, par exemple, pourrait augmenter le risque de développer la maladie de Parkinson.
Des études plus anciennes ont suggéré que les pesticides paraquat et manèbe, en particulier, peuvent accroître la vulnérabilité à la maladie de Parkinson chez les personnes déjà génétiquement prédisposées à développer la maladie.
Des études plus récentes ont cherché à décortiquer les mécanismes neuronaux qui sont en jeu dans ce lien entre les pesticides et la maladie neurodégénérative.
Par exemple, certaines études ont montré que les pesticides interfèrent avec la neurogenèse - le processus par lequel le cerveau crée de nouveaux neurones - dans l'hippocampe, qui est une région cérébrale clé pour la mémoire et le traitement de l'information.
Les pesticides ont cet effet en provoquant des altérations génétiques. Maintenant, une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université de Guelph (U of G) en Ontario, au Canada, dévoile certaines des façons dont les pesticides provoquent des mutations génétiques, conduisant à la neurodégénérescence.
L'auteur principal de l'étude, Scott Ryan, professeur de biologie moléculaire et cellulaire à l'Université de G, explique la motivation derrière la recherche. Il note: «Les personnes exposées à ces produits chimiques courent un risque environ 250% plus élevé de développer la maladie de Parkinson que le reste de la population.»
«Nous voulions enquêter sur ce qui se passe dans cette population vulnérable qui entraîne chez certaines personnes le développement de la maladie», ajoute le professeur Ryan.
Les résultats ont été publiés dans la revue Fédération des sociétés américaines de biologie expérimentale.
L'une des premières études à s'intéresser aux cellules humaines
Les chercheurs ont utilisé des cellules souches de patients atteints de la maladie de Parkinson qui avaient une mutation dans le gène responsable du codage de la protéine α-synucléine.
Au moins 30 altérations de ce gène ont été associées à la maladie de Parkinson, et les amas de protéines α-synucléine sont une caractéristique bien documentée, bien que mal comprise, de la maladie.
Pour la nouvelle recherche, les scientifiques ont également travaillé avec des cellules embryonnaires normales qu'ils ont modifiées à l'aide de l'édition génétique pour reproduire la mutation génétique de l'α-synucléine.
Le professeur Ryan explique pourquoi l'utilisation de cellules humaines rend cette étude particulièrement intéressante. «Jusqu'à présent, dit-il, le lien entre les pesticides et la maladie de Parkinson reposait principalement sur des études animales ainsi que sur des recherches épidémiologiques qui ont démontré un risque accru chez les agriculteurs et les autres personnes exposées aux produits chimiques agricoles.»
«Nous sommes l'un des premiers à enquêter sur ce qui se passe à l'intérieur des cellules humaines», explique le professeur Ryan.
Les cellules souches sont des cellules indifférenciées qui s'individualisent en types spécifiques de cellules. Le professeur Ryan et ses collègues ont utilisé les deux types de cellules souches pour en tirer des cellules nerveuses productrices de dopamine.
Ensuite, ils ont exposé ces neurones dopaminergiques - qui sont connus pour être les plus affectés par la maladie de Parkinson - aux deux pesticides.
Les pesticides épuisent les neurones d'énergie
Il a été constaté que les neurones qui avaient été exposés aux produits chimiques avaient des mitochondries défectueuses.
Les mitochondries, également connues sous le nom de «centrales électriques de la cellule», sont les organites à l'intérieur d'une cellule qui transforment le sucre, les graisses et les protéines en l'énergie dont notre corps a besoin pour survivre et fonctionner.
Mais cette étude a démontré que les mitochondries à l'intérieur des neurones dopaminergiques affectés par les pesticides ne pouvaient pas se déplacer librement comme elles le feraient normalement. Cela a «aspiré» l'énergie des neurones.
Surtout, les niveaux de produits chimiques utilisés pour altérer ces neurones étaient inférieurs à ceux jugés «le niveau d'effet indésirable le plus faible observé» par l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA).
Le professeur Ryan dit que cela signifie que nous devrions réévaluer les directives de l’EPA pour ces deux pesticides.
«Cette étude montre que tout le monde n'est pas égal, et ces normes de sécurité doivent être mises à jour afin de protéger ceux qui sont plus sensibles et peuvent même ne pas le savoir», ajoute-t-il.
«Les personnes prédisposées à la maladie de Parkinson sont plus touchées par ces faibles expositions aux produits agrochimiques et donc plus susceptibles de développer la maladie.»
Professeur Scott Ryan
«C'est l'une des raisons», conclut-il, «pour lesquelles certaines personnes vivant à proximité des zones agricoles courent un risque plus élevé.
