면역 유전자 변이로 인해 살충제 노출 시 파킨슨병 발병 위험이 증가합니다.

피레트로이드계 살충제에 노출되면 면역계를 통해 유전자와 상호작용하여 파킨슨병 발병 위험이 증가할 수 있습니다.
피레트로이드계 살충제는 대부분의 상업용 제품에서 발견됩니다.가정용 살충제이 물질들은 곤충에게는 신경독성이 있지만, 연방 당국은 일반적으로 인간과의 접촉에는 안전하다고 간주합니다.
유전적 변이와 살충제 노출은 파킨슨병 발병 위험에 영향을 미치는 것으로 보입니다. 새로운 연구는 이 두 가지 위험 요인 사이의 연관성을 밝혀냈으며, 질병 진행에서 면역 반응의 역할을 강조합니다.
이번 연구 결과는 특정 계층과 관련이 있습니다.살충제피레트로이드계 살충제는 대부분의 상업용 가정용 살충제에 함유되어 있으며, 다른 살충제가 단계적으로 퇴출됨에 따라 농업 분야에서도 사용량이 증가하고 있습니다. 피레트로이드계 살충제는 곤충에게 신경독성이 있지만, 연방 당국은 일반적으로 인체 노출에는 안전하다고 간주합니다.
이번 연구는 피레트로이드계 살충제 노출과 파킨슨병의 유전적 위험을 연관시킨 최초의 연구이며, 후속 연구가 필요하다고 에모리 대학교 의과대학 생리학 조교수이자 공동 선임 저자인 말루 탄시 박사는 말했다.
연구팀이 발견한 유전적 변이는 면역 체계를 조절하는 유전자 그룹인 MHC II(주요 조직적합성 복합체 클래스 II) 유전자의 비코딩 영역에 있습니다.
"피레트로이드와의 구체적인 연관성을 발견할 거라고는 예상하지 못했습니다."라고 탠시 박사는 말했습니다. "피레트로이드에 급성으로 노출되면 면역 기능 장애를 일으킬 수 있고, 피레트로이드가 작용하는 분자는 면역 세포에서 발견된다는 것은 알려져 있습니다. 이제 장기간 노출이 면역 체계에 어떤 영향을 미치고, 그로 인해 면역 기능을 어떻게 강화하는지, 그리고 킨슨병 발병 위험에 대해 더 자세히 이해해야 합니다."
"뇌 염증이나 과활성화된 면역 체계가 파킨슨병의 진행에 기여할 수 있다는 강력한 증거가 이미 존재합니다. 환경적 요인이 일부 사람들의 면역 반응을 변화시켜 뇌의 만성 염증을 유발할 수 있다고 생각합니다."
이번 연구를 위해 에모리 대학교의 탠시 교수와 미생물학 및 면역학과 학과장인 제레미 보스 박사가 이끄는 연구팀은 에모리 종합 파킨슨병 센터 소장인 스튜어트 팩터 박사, 샌프란시스코 캘리포니아 대학교의 베아테 리츠 박사, 그리고 UCLA 공중보건 연구진과 협력했습니다. 논문의 제1저자는 조지 T. 칸나르캇 박사입니다.
UCLA 연구진은 30년간의 캘리포니아 농업 살충제 사용 기록을 담은 지리 데이터베이스를 활용했습니다. 연구진은 거리(개인의 직장과 집 주소)를 기준으로 노출 정도를 파악했지만, 체내 살충제 농도는 측정하지 않았습니다. 피레트로이드계 살충제는 특히 햇빛에 노출될 경우 비교적 빠르게 분해되며, 토양에서의 반감기는 며칠에서 몇 주 정도인 것으로 알려져 있습니다.
캘리포니아 센트럴 밸리 지역 주민 962명을 대상으로 한 연구에서, 흔한 MHC II 유전자 변이와 피레트로이드계 살충제에 대한 평균 이상의 노출이 결합될 경우 파킨슨병 발병 위험이 증가하는 것으로 나타났습니다. 가장 위험한 형태의 유전자(위험 대립유전자 2개를 보유한 사람)는 파킨슨병 환자의 21%, 대조군의 16%에서 발견되었습니다.
이 연구 그룹에서는 유전자 노출이나 피레트로이드계 살충제 노출 단독으로는 파킨슨병 발병 위험을 유의미하게 증가시키지 않았지만, 두 가지 모두에 노출되었을 때는 위험이 증가했습니다. 평균적인 사람과 비교했을 때, 피레트로이드계 살충제에 노출되었고 MHC II 유전자의 고위험형을 보유한 사람은 노출이 적고 저위험형을 보유한 사람보다 파킨슨병 발병 위험이 2.48배 더 높았습니다. 유기인계 살충제나 파라콰트와 같은 다른 종류의 살충제에 노출되는 경우에는 이와 같은 방식으로 위험이 증가하지 않았습니다.
팩터와 그의 환자들을 포함한 대규모 유전학 연구들은 이전에 MHC II 유전자 변이가 파킨슨병과 관련이 있음을 밝혀냈습니다. 놀랍게도, 동일한 유전적 변이가 백인/유럽인과 중국인에서 파킨슨병 발병 위험에 미치는 영향은 다릅니다. MHC II 유전자는 개인마다 큰 차이를 보이므로 장기 이식 대상자 선정에 중요한 역할을 합니다.
다른 실험에서는 파킨슨병과 관련된 유전적 변이가 면역 세포 기능과 관련이 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 에모리 대학교의 파킨슨병 환자 81명과 유럽인 대조군을 대상으로 한 연구에서, 캘리포니아 연구에 참여한 고위험 MHC II 유전자 변이 보유자의 면역 세포에서 더 많은 MHC 분자가 관찰되었습니다.
MHC 분자는 "항원 제시" 과정의 근간을 이루며 T 세포를 활성화하고 나머지 면역 체계를 작동시키는 원동력입니다. MHC II 발현은 파킨슨병 환자와 건강한 대조군의 휴면 세포에서 증가하지만, 고위험 유전자형을 가진 파킨슨병 환자에서 면역 자극에 대한 반응이 더 크게 나타납니다.
저자들은 다음과 같이 결론지었습니다. "우리의 데이터는 MHC II 활성화와 같은 세포 바이오마커가 질병 위험이 있는 사람을 식별하거나 면역 조절 약물 임상 시험에 참여할 환자를 모집하는 데 있어 혈장 및 뇌척수액의 용해성 분자보다 더 유용할 수 있음을 시사합니다."
본 연구는 미국 국립신경질환뇌졸중연구소(R01NS072467, 1P50NS071669, F31NS081830), 미국 국립환경보건과학연구소(5P01ES016731), 미국 국립일반의학연구소(GM47310), 사르테인 래니어 가족 재단, 그리고 마이클 J. 폭스파 킹슨 질병연구 재단의 지원을 받았습니다.