Pesticide mixtures genotoxicity: More than the sum of its parts?

Un factor decisivo de la Revolución Verde ha sido el desarrollo y aplicación de plaguicidas para combatir una gran variedad de organismos considerados perjudiciales por el hombre, que afectan la productividad de los cultivos de interés agronómico. Sin embargo, el incremento sostenido del uso de pesticidas trajo aparejado un aumento de la presencia de los mismos en el ambiente, llegando a afectar a los ecosistemas y a la salud humana. La exposición de las poblaciones a plaguicidas, se da en forma de mezclas complejas, tanto por la aplicación de distintos plaguicidas en simultáneo como por la presencia de aditivos en las formulaciones comerciales. Teniendo en cuenta la producción científica relacionada en los últimos años, el objetivo de este trabajo fue evaluar los avances sobre la genotoxicidad de pesticidas y sus mezclas, en concentraciones similares a las encontradas en el ambiente. Además, dada la complejidad de los estudios de monitoreo y la imposibilidad de establecer correlaciones directas, se propone reconocer la utilidad de los ensayos de corto plazo en niveles de evaluación de menor complejidad como una aproximación al contexto real.A crucial factor of the Green Revolution has been the development and application of pesticides to prevent the potential harm of a variety of organisms that affect crop yields of agronomic interest. However, the sustained increase in the use of these compounds resulted in an enhancement of their presence in the environment, affecting ecosystems and human health. Populations are exposed to complex pesticide mixtures because they are usually combined and commercial formulations content several additives. Considering the scientific output on the subject in recent years, the aim of this work is to evaluate advancement on the genotoxicity of pesticides and their mixtures at similar concentrations to those found in the environment. Moreover, given the complexity of monitoring studies and the lack of certainty to establish direct correlations, it is proposed to recognize the applicability of shortterm tests of minor complexity as an approximation to the real context.Fil: Coalova, Isis. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Mencacci, Santiago. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Fassiano, Anabella Victoria. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Oxidative stress in cephalopods: I. TBARS determination

El estrés oxidativo se produce cuando se genera un desbalance desfavorable entre las especies reactivas del oxígeno y las defensas antioxidantes, provocando daño oxidativo a macromoléculas. Varios estudios han resaltado la importancia del estrés oxidativo en el campo de la ecotoxicología, particularmente su relación con el impacto que generan los contaminantes que alcanzan los cuerpos de agua. El cuantifcar los parámetros de estrés oxidativo ha permitido el uso de los mismos como herramienta de diagnóstico (biomarcadores), con capacidad predictiva del impacto de los contaminantes sobre los organismos. Uno de los índices más frecuentemente utilizados para estimar el daño oxidativo a lípidos es la determinación de sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS), producto fnal de la peroxidación lipídica. Octopus tehuelchus es un importante recurso pesquero en la costa patagónica, expuesto en algunas áreas a contaminación antrópica. Dado que el estudio de parámetros de estrés oxidativo aún no ha sido abordado en esta Clase de moluscos y que en muchos modelos biológicos, los contaminantes ambientales actúan generando estrés oxidativo, es clave encontrar sus blancos de acción, para empezar a caracterizar las alteraciones metabólicas y fsiológicas asociadas a su mecanismo de acción. El objetivo de este trabajo fue la puesta a punto del método de determinación de daño oxidativo a lípidos en distintos tejidos del pulpo Octopus tehuelchus desde modelos previamente ensayados en el laboratorio.Oxidative stress occurs when there is an unfavorable imbalance between reactive oxygen species and antioxidant defenses, causing oxidative damage to macromolecules. Several studies have highlighted the importance of oxidative stress in the ecology feld related to the impact generated by pollutants reaching water bodies. The quantifcation of oxidative stress parameters led to their use as diagnostic tools (biomarkers) with predictive capability of showing the impact of pollutants on organisms. One of the most frequently used indexes to estimate the oxidative damage to lipids is the determination of reactive thiobarbituric acid substances (TBARs) (fnal product of lipid peroxidation). Octopus tehuelchus is an important fshery resource in the Patagonian coast exposed to anthropogenic pollution. The study of oxidative stress parameters has not been yet tackled in this class of molluscs. Taking into account that, in many biological models, environmental pollutants generate oxidative stress, it is important to fnd their targets of action, to start to characterize metabolic and physiological alterations associated to their mechanisms of action. The aim of this work was to adjust the method of determination of oxidative damage to lipids in various tissues of the octopus, Octopus tehuelchus, from models previously tested in the laboratory.Fil: Fassiano, Anabella Victoria. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Ortiz, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Nacional Patagónico; ArgentinaFil: Rios, Maria del Carmen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin

Reproductive status, antioxidant defences and lipid peroxidation in Octopus tehuelchus (Cephalopoda: Octopodidae) females

As in other semelparous cephalopods, Octopus tehuelchus females enter a senescent state after spawning. In several taxa, damage to macromolecules that result from an imbalance between antioxidant defences and the production of reactive oxygen species (i.e. oxidative stress) has been postulated as one of the physiological costs of reproduction and one factor that contributes to ageing. In this work, we evaluate whether enzymatic and non-enzymatic antioxidant defences are conditioned by reproductive status in O. tehuelchus obtained from a wild population. The main antioxidant defences, catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), reduced gluthation (GSH) and lipid peroxidation (TBARS), were assessed in somatic and reproductive tissues from octopus females, at immature, mature and spent stages. Oviducal glands showed an increase in TBARS that coincides with a decrease in GSH when females reach a spent stage. No significant changes were observed in the assayed parameters on the ovary wall, digestive gland, mantle and gills along maturity stages. CAT activity was undetectable in most analysed tissues, SOD activity and GSH were similar to or lower than in other cephalopods, while average TBARS levels in somatic tissues were at least one order of magnitude higher than levels found in other molluscs. Our results show that during sexual maturation and after natural oxidative stress conditions (spawning), only oviducal glands show changes that can be linked with the physiological processes of different reproductive status. The low antioxidant defences and the flat protective reactions after spawning could be associated with the semelparous life history of this species.Fil: Fassiano, Anabella Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Ortiz, Nicolás. Universidad Tecnológica Nacional; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Instituto de Biología de Organismos Marinos; ArgentinaFil: Rios, Maria del Carmen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin

Estrés oxidativo en cefalópodos: I. Determinación de TBARS Oxidative stress in cephalopods: I. TBARS determination

El estrés oxidativo se produce cuando se genera un desbalance desfavorable entre las especies reactivas del oxígeno y las defensas antioxidantes, provocando daño oxidativo a macromoléculas. Varios estudios han resaltado la importancia del estrés oxidativo en el campo de la ecotoxicología, particularmente su relación con el impacto que generan los contaminantes que alcanzan los cuerpos de agua. El cuantifcar los parámetros de estrés oxidativo ha permitido el uso de los mismos como herramienta de diagnóstico (biomarcadores), con capacidad predictiva del impacto de los contaminantes sobre los organismos. Uno de los índices más frecuentemente utilizados para estimar el daño oxidativo a lípidos es la determinación de sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS), producto fnal de la peroxidación lipídica. Octopus tehuelchus es un importante recurso pesquero en la costa patagónica, expuesto en algunas áreas a contaminación antrópica. Dado que el estudio de parámetros de estrés oxidativo aún no ha sido abordado en esta Clase de moluscos y que en muchos modelos biológicos, los contaminantes ambientales actúan generando estrés oxidativo, es clave encontrar sus blancos de acción, para empezar a caracterizar las alteraciones metabólicas y fsiológicas asociadas a su mecanismo de acción. El objetivo de este trabajo fue la puesta a punto del método de determinación de daño oxidativo a lípidos en distintos tejidos del pulpo Octopus tehuelchus desde modelos previamente ensayados en el laboratorio.Oxidative stress occurs when there is an unfavorable imbalance between reactive oxygen species and antioxidant defenses, causing oxidative damage to macromolecules. Several studies have highlighted the importance of oxidative stress in the ecology feld related to the impact generated by pollutants reaching water bodies. The quantifcation of oxidative stress parameters led to their use as diagnostic tools (biomarkers) with predictive capability of showing the impact of pollutants on organisms. One of the most frequently used indexes to estimate the oxidative damage to lipids is the determination of reactive thiobarbituric acid substances (TBARs) (fnal product of lipid peroxidation). Octopus tehuelchus is an important fshery resource in the Patagonian coast exposed to anthropogenic pollution. The study of oxidative stress parameters has not been yet tackled in this class of molluscs. Taking into account that, in many biological models, environmental pollutants generate oxidative stress, it is important to fnd their targets of action, to start to characterize metabolic and physiological alterations associated to their mechanisms of action. The aim of this work was to adjust the method of determination of oxidative damage to lipids in various tissues of the octopus, Octopus tehuelchus, from models previously tested in the laboratory

Biomarcadores: señal de alerta de contaminación ambiental: aplicación del estrés oxidativo

Descargas de efluentes sin tratamiento o derrames accidentales de sustancias pueden resultar en procesos de contaminación de los cuerpos de agua. ¿Cómo pueden, ciertos organismos, indicarnos la presencia o magnitud de uno u otro contaminante? ¿Existen herramientas de detección temprana de procesos de contaminación que nos permitan prevenir el deterioro ambiental?Fil: Fassiano, Anabella Victoria. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Rios de Molina, Maria del Carmen. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Juárez, Ángela Beatriz. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Toxicological effects of active and inert ingredients of imazethapyr formulation Verosil® against Scenedesmus vacuolatus (Chlorophyta)

Imazethapyr, a selective systemic herbicide, is widely used in agriculture and it is frequently detected in water bodies close to application areas. Like other agrochemicals, imazethapyr is commercialized in formulations containing a mixture of additives that increase the effectiveness of the active ingredient. These complex mixtures may cause adverse effects on non-target primary producers, such as microalgae, when they reach freshwater bodies. The aim of this study was to assess the effects, separately, of the formulation Verosil®, the formulation additives, and technical-grade imazethapyr, in the acidic form or as ammonium salt, on the microalga Scenedesmus vacuolatus (Chlorophyta). Verosil®, formulation additives, and acid imazethapyr significantly inhibited the growth of S. vacuolatus (Verosil® > formulation additives > acid imazethapyr) and caused morphological alterations from 2 mg L−1, 4 mg L−1, and 60 mg L−1 onwards, respectively. Verosil® and formulation additives caused the most adverse effect including membrane disorganization, cytoplasm contraction, cell wall thickening, thylakoidal membrane disaggregation, and starch granule accumulation. In addition, Verosil® and formulation additives increased the chl a/chl b ratio, indicating possible alterations in photosystems as a stress response. The carotene/chl a ratio was also increased in microalgae exposed to both Verosil® and formulation additives, suggesting an antioxidant response to these toxic compounds. All these results support the hypothesis that the formulation additives contribute significantly to the toxicity and alterations caused by the commercial formulation Verosil® on S. vacuolatus.Fil: Fassiano, Anabella Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica. Laboratorio de Enzimología, Estrés Oxidativo y Metabolismo; ArgentinaFil: March, Hugo. Agrofina S. A; ArgentinaFil: Santos, Marina. Instituto Nacional de Tecnología Industrial; ArgentinaFil: Juárez, Angela Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; ArgentinaFil: Rios, Maria del Carmen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica. Laboratorio de Enzimología, Estrés Oxidativo y Metabolismo; Argentin

Effects of glyphosate on growth rate, metabolic rate and energy reserves of early juvenile crayfish, Cherax quadricarinatus M.

Early juveniles of the crayfish Cherax quadricarinatus were exposed for 60 d to 10 and 50 mg/L of pure glyphosate (acid form) in freshwater. Mortality was 33% at the highest concentration, while no differences in molting were noted among treatments. Weight gain was evaluated every 2-wk throughout the assay. At the end of the experiment, glycogen, lipid and protein levels were determined in both abdominal muscle and hepatopancreas. Besides, both pyruvate kynase and lactate dehydrogenase activity were measured in the same tissues, while both alanine (ASAT) and aspartate (ALAT) aminotransferase levels were measured in hemolymph. After the first month of exposure, weight gain was significantly (p<0.05) reduced at 50 mg/L. At the end of the assay, lipid levels in muscle, as well as protein level in both hepatopancreas and muscle were significantly (p<0.05) reduced. These results indicate a long term utilization of both lipid and protein as main energetic reserves, likely to face the chronic stress represented by the exposure to the herbicide. Besides, the lower pyruvate kynase activity in muscle suggests a possible metabolic depression in this tissue. The hemolymphatic ASAT:ALAT ratio showed higher levels than control at the highest glyphosate concentration, indicating a possible damage to several tissuesFil: Avigliano, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Fassiano, Anabella Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Medesani, Daniel Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Rios, Maria del Carmen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Rodriguez, Enrique Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; Argentin

Effect of glyphosate on the growth, morphology, ultrastructure and metabolism of Scenedesmus vacuolatus

The effects of a commercial glyphosate formulation on the oxidative stress parameters and morphology (including the ultrastructure) of the phytoplanktonic green microalga Scenedesmus vacuolatus were evaluated. After 96 h of exposure to increasing herbicide concentrations (0, 4, 6, 8 mg L −1 active ingredient) with the addition of alkyl aryl polyglycol ether surfactant, the growth of the cultures decreased (96 h-IC50- 4.90 mg L −1 ) and metabolic and morphology alterations were observed. Significant increases in cellular volume (103–353%) and dry weight (105%) and a significant decrease in pigment content (41–48%) were detected. Oxidative stress parameters were significantly affected, showing an increase in the reactive oxygen species (ROS) and reduced glutathione (GSH) contents, oxidative damage to lipids and proteins and a decrease in the activities of the antioxidant enzymes superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) and the detoxifying enzyme glutathione-S-transferase (GST). Cells exposed to glyphosate formulation were larger and showed an increase in vacuole size, bleaching, cell wall thickening and alteration of the stacking pattern of thylakoids. The results of this study showed the participation of oxidative stress in the mechanism of toxic action of the commercial glyphosate formulation on S. vacuolatus and the relation between the biochemical, morphological and ultrastructure alterations.Fil: Iummato, Maria Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Fassiano, Anabella Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Graziano, Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: Dos Santos Afonso, María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Rios, Maria del Carmen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Juárez, Angela Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentin