Un pesticida agrícola ampliamente utilizado puede representar una amenaza mayor para la salud del cerebro de lo que se pensaba anteriormente. Investigadores de UCLA Health informan que la exposición prolongada al clorpirifos cerca del hogar se asocia con un aumento de más de 2,5 veces en el riesgo de desarrollar la enfermedad de Parkinson.
El estudio, publicado en Neurodegeneración molecularcombinó evidencia de cientos de personas con experimentos de laboratorio diseñados para descubrir exactamente cómo afecta el pesticida al cerebro. Los resultados sugieren que el clorpirifos puede dañar las células nerviosas críticas involucradas en el movimiento y puede desempeñar un papel directo en el desarrollo de la enfermedad de Parkinson.
Por qué es importante la enfermedad de Parkinson
La enfermedad de Parkinson es un trastorno neurológico progresivo que afecta a casi un millón de estadounidenses. La afección se desarrolla cuando las células cerebrales especializadas que producen dopamina mueren gradualmente. La dopamina es un mensajero químico que ayuda a controlar el movimiento, la coordinación y el equilibrio.
A medida que disminuyen los niveles de dopamina, las personas pueden experimentar síntomas como temblores, rigidez muscular, movimientos lentos y dificultad para mantener el equilibrio. Aunque ciertos factores genéticos pueden aumentar el riesgo, los investigadores se han centrado cada vez más en las exposiciones ambientales que pueden contribuir a la enfermedad.
Los pesticidas se han convertido en una de las principales preocupaciones ambientales. Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que algunas sustancias químicas utilizadas en la agricultura podrían dañar el sistema nervioso, pero identificar pesticidas específicos y comprender cómo afectan al cerebro ha sido un desafío.
El clorpirifos sigue siendo ampliamente utilizado
El clorpirifos se ha utilizado en cultivos agrícolas durante décadas. Aunque los usos residenciales del pesticida se prohibieron en 2001 y las aplicaciones agrícolas enfrentaron restricciones en 2021, el producto químico continúa utilizándose en una variedad de cultivos en los Estados Unidos y sigue siendo común en muchos otros países.
Debido a que la exposición puede ocurrir durante muchos años, los investigadores están interesados en comprender si las personas que vivían cerca de los campos tratados pueden enfrentar consecuencias para la salud a largo plazo.
Seguimiento de la exposición y el riesgo de Parkinson
Para investigar la conexión, los investigadores analizaron datos de 829 personas diagnosticadas con la enfermedad de Parkinson y 824 personas sin la enfermedad. Todos los participantes se inscribieron en el estudio en curso sobre genes y entorno del Parkinson de UCLA.
El equipo estimó la exposición a largo plazo de cada participante al clorpirifos combinando los registros de uso de pesticidas de California con direcciones residenciales y laborales. Esto permitió a los investigadores determinar quiénes probablemente habían experimentado una mayor exposición a lo largo del tiempo.
Los hallazgos revelaron un patrón sorprendente. Las personas con exposición residencial prolongada al clorpirifos tenían más de 2,5 veces más riesgo de desarrollar la enfermedad de Parkinson en comparación con las personas que no estuvieron expuestas.
Cómo el pesticida daña el cerebro
Para comprender mejor por qué ocurre este mayor riesgo, los investigadores realizaron una serie de experimentos de laboratorio.
Los ratones estuvieron expuestos a clorpirifos en aerosol durante 11 semanas utilizando métodos de inhalación diseñados para imitar la forma en que las personas suelen encontrar el pesticida en el medio ambiente. Los animales expuestos desarrollaron problemas de movimiento y perdieron neuronas productoras de dopamina, el mismo tipo de células cerebrales que degeneran en la enfermedad de Parkinson.
Los investigadores también observaron signos de inflamación en el cerebro y una acumulación anormal de alfa-sinucleína, una proteína fuertemente asociada con la enfermedad de Parkinson. En pacientes con este trastorno, la alfa-sinucleína puede acumularse en grumos que interfieren con la función cerebral normal.
Una avería en el sistema de limpieza del cerebro
Experimentos adicionales con pez cebra ayudaron a descubrir el mecanismo biológico detrás del daño.
Los investigadores descubrieron que el clorpirifos interfiere con un proceso conocido como autofagia. A menudo descrita como el sistema interno de limpieza y reciclaje de la célula, la autofagia elimina las proteínas dañadas y los desechos celulares antes de que puedan acumularse y causar daño.
Cuando se interrumpió este proceso de limpieza, las neuronas se volvieron más vulnerables a las lesiones. Sin embargo, cuando los científicos restauraron la autofagia o eliminaron la proteína sinucleína, las células nerviosas quedaron protegidas del daño.
Estos resultados sugieren que el pesticida puede contribuir a la enfermedad de Parkinson al impedir que las células eliminen el material dañino, permitiendo que las proteínas tóxicas se acumulen con el tiempo.
¿Qué viene después?
El descubrimiento destaca la autofagia como un objetivo potencial para futuros tratamientos destinados a proteger el cerebro de lesiones relacionadas con pesticidas.
Los investigadores señalan que el uso de clorpirifos ha disminuido en los últimos años en los Estados Unidos, pero muchas personas experimentaron exposición antes de que se introdujeran las restricciones. Además, se siguen utilizando pesticidas similares en todo el mundo.
Los estudios futuros explorarán si otros pesticidas de uso común interrumpen la autofagia de la misma manera y si los tratamientos que fortalecen los sistemas de limpieza naturales de las células podrían reducir el riesgo de Parkinson entre las personas expuestas.
Los hallazgos también sugieren que las personas con exposición previa conocida al clorpirifos pueden beneficiarse de un control neurológico más estrecho, particularmente a medida que los investigadores continúan investigando los efectos a largo plazo de la exposición a pesticidas en la salud del cerebro.
Perspectiva experta
«Este estudio establece que el clorpirifos es un factor de riesgo ambiental específico para la enfermedad de Parkinson, no sólo los pesticidas como una clase general», afirmó el Dr. Jeff Bronstein, profesor de Neurología de UCLA Health y autor principal del estudio. «Al mostrar el mecanismo biológico en modelos animales, hemos demostrado que esta asociación probablemente sea causal. El descubrimiento de que la disfunción de la autofagia impulsa la neurotoxicidad también nos indica posibles estrategias terapéuticas para proteger las células cerebrales vulnerables».
