Citotoxicidad y genotoxicidad en células humanas expuestas in vitro a glifosato.

Introduction. Glyphosate is a broad-spectrum non-selective herbicide, used to eliminate unwanted weeds in agricultural and forest settings. Herbicide action is achieved through inhibition of aromatic amino acid biosynthesis in plant cells. Since this is not a conserved mechanism between human and plant cells, glyphosate is considered to be a low health risk substance for humans. However, the occurrence of possible harmful side effects of glyphosate use is not well documented and controversial. Toxicity and genotoxicity studies indicate that glyphosate is not harmful, although several investigations suggest that it can alter various cellular processes in animals. Therfore this has potential as a health and environmental risk factor in areas where glyphosate is widely used.Objectives. The present study evaluated glyphosate cytotoxic and genotoxic effects in normal human cells (GM38) and human fibrosarcoma (HT1080) cells.Materials And Methods. Acute and chronic cytotoxicity were determined through the exposure of cultured cells to graded concentrations of glyphosate, and cell viability analysis was performed with crystal violet and Trypan blue staining. Genotoxicity was determined using the comet assay and data significance was evaluated with Dunnet's test.Results. For chronic cytotoxicity a dose-dependent effect was observed in both GM38 and HT1080 cells after treatment with 5.2-8.5 mM and 0.9-3.0 mM glyphosate, respectively. In the acute cytotoxicity study, GM38 cells exposed to 4.0-7.0 mM glyphosate and HT1080 cells exposed to 4.5-5.8 mM glyphosate, had cell viability counts higher than 80%. Genotoxic effects were evidenced in GM38 cells at glyphosate concentrations of 4.0-6.5 mM and in HT1080 cells at glyphosate concentrations of 4.75 -5.75 mM.Conclusions. The levels of cytotoxicity and genotoxicity of glyphosate occurring in mammalian cells suggested that its mechanism of action is not limited to plant cells.Introducción. El glifosato es un herbicida de amplio espectro, no selectivo, utilizado para eliminar malezas indeseables en ambientes agrícolas y forestales. La acción herbicida corresponde a la inhibición de la biosíntesis de aminoácidos aromáticos en las plantas. Al no ser este mecanismo compartido por los seres humanos es considerado como de bajo riesgo para la salud de los mismos. Sin embargo, investigaciones recientes indican que puede alterar otros procesos celulares en animales lo que puede presentar un factor de riesgo a nivel ambiental y de salud en las zonas donde se emplea este herbicida. Objetivo. El objetivo del presente estudio fue evaluar la citotoxicidad y la genotoxicidad del glifosato en células humanas normales (GM38) y en células humanas de fibrosarcoma (HT1080). Materiales y métodos. La citotoxicidad aguda y crónica se determinó al exponer las células en cultivo a diferentes concentraciones de glifosato, y se analizó la viabilidad celular con cristal violeta y colorante de exclusión azul de tripano, respectivamente. La genotoxicidad se determinó por medio del ensayo del cometa y los datos se analizaron usando la prueba de Dunnet. Resultados. En la citotoxicidad crónica las células GM38 y las HT1080 presentaron un efecto dependiente de la dosis después del tratamiento con glifosato en concentraciones de 5,2 a 8,5 mM y 0,9 a 3,0 mM, respectivamente. En la citotoxicidad aguda, las células GM38 y las HT1080 expuestas a un rango de concentraciones de 4,0 a 7,0 mM, 4,5 a 5,75 mM y 4,0 a 7,0 mM, respectivamente, presentaron una viabilidad mayor al 80%. Se evidenció daño en el ADN después del tratamiento con glifosato en concentraciones de 4,0 a 6,5 mM para las células GM38 y de 4,75 a 5,75 mM para las células HT1080. Conclusiones. Se sugiere que el mecanismo de acción del glifosato no se limita únicamente a las plantas sino que puede alterar la estructura del ADN en otros tipos de células como son las de los mamíferos

Susceptibilidad genética y riesgo de cáncer gástrico en una población del Cauca.

Gastric cancer (GC) is the main cause of mortality by cancer in Colombia. Glutathione S-transferase (GST) enzymes are involved in the detoxification of many environmental carcinogens. The homozygous deletions of glutathione S-transferase M1 (GSTM1-0) and glutathione S-transferase T1 (GSTT1-0) have been associated with several types of cancer. The risk to develop GC has been associated with environmental factors and Helicobacter pylori infection. The tumor necrosis factor (TNF-alpha) and its levels are increased in patients infected with H. pylori. A G/ A transition in the position -308 of the promoter of the TNF-alpha has been related in several studies to an increased expression of the gene and is associated with susceptibility to GC. The association of these polymorphisms with GC and the interaction with other risk factors (life style) were investigated. Blood samples were obtained from 46 GC patients and 96 controls. The logistic regression model was used to obtain the odds ratio (OR) and their 95% confidence intervals. These statistics established the association between the enzymatic polymorphisms and GC and between other independent factors and GC. The frequency of the TNF-alpha polymorphism in people infected with H. pylori was 18% in the GC population and 7% in the control group. This transition was not significantly associated with H. pylori infection and GC. The frequencies of the deletion polymorphisms for patients and controls were as follows: GSTM1 65.2% and 37.5%; GSTT1 17.4% and 14.6%. These results suggested that the GSTM1 deletion polymorphism was associated with an increased risk of gastric cancer (OR of 5.5; 95%CI, 1.7-17.2). Furthermore, other risk factors such as H. pylori infection (OR 5.58, CI 1.8-17.2), smoking (OR 6.70, CI 2.2-20.3) and alcohol intake (OR 3.27, CI 1.1-9.4) were associated with GC.El cáncer gástrico es la principal causa de mortalidad por cáncer en Colombia. El riesgo de desarrollar cáncer gástrico se ha asociado con factores ambientales y con la infección por Helicobacter pylori. Las enzimas glutatión-S-transferasas están involucradas en la desintoxicación de varios carcinógenos ambientales. Las deleciones homocigóticas de glutatión-S-transferasa M1 (GSTM1-0) y glutatión-S-transferasa T1 (GSTT1-0) se han asociado con algunos tipos de cáncer. Los niveles del factor de necrosis tumoral (FNT ?) están aumentados en pacientes infectados por H. pylori. Una transición G/A en la posición -308 del promotor del FNT-? se ha visto relacionada en algunos estudios con un incremento en la expresión del gen, y está asociada con la susceptibilidad a cáncer gástrico. Se investigó la asociación de estos polimorfismos con cáncer gástrico y la interacción con otros factores de riesgo (estilo de vida). Se obtuvieron muestras de sangre de 46 pacientes con cáncer gástrico y 96 controles. Se empleó el modelo de regresión logística para obtener la razón de posibilidades (OR) y sus intervalos de confianza del 95% y, así, establecer la asociación entre los polimorfismos enzimáticos y el cáncer gástrico, y entre otros factores independientes y esta enfermedad. Las frecuencias de los polimorfismos de deleción en pacientes y controles fueron: para la GSTM1, 65,2% y 37,5%, y para la GSTT1, 17,4% y 14,6%, respectivamente. La frecuencia del polimorfismo G/A del FNT ? en las personas infectadas con H. pylori fue de 18% en la población con cáncer gástrico y de 7% en el grupo control. Nuestros resultados sugieren que el polimorfismo de deleción de GSTM1 puede estar asociado con un riesgo aumentado de cáncer gástrico (OR 5,5; IC95%, 1,7-17,2). Igualmente, nuestros datos muestran que otros factores de riesgo como la infección por H. pylori y el consumo de cigarrillo y alcohol están asociados con este tipo de cáncer (OR 5,58; IC95% 1,81-17,19; OR 6,70; IC95%, 2,20-20,30 y OR 3,27; IC95% 1,14-9,4, respectivamente)

Caracterización de la función de las enzimas Ten Eleven Translocation (TETs) humanas en la desmetilación del DNA inducida por altos niveles de glucosa

Introduction The process of DNA demethylation was found necessary for various processes, for example, the maturation of gametes and zygote. However, the underlying mechanisms to the demethylation were not known and for a long time a passive mechanism, due to lack of maintenance, was considered as the only possible pathway. Recently, it has been discovered that members of TET (Ten-Eleven-Translocation) family are involved in active demethylation pathway. Despite that the mechanism used by enzymes TET is an oxidative process, the oxidation has not been considered as a mechanism that could be related with epigenetic changes in DNA demethylation and methylation observed in complex diseases, such as Diabetes Mellitus characterized by oxidative stress. Methodology iRNAs were designed for each one of TET enzymes (TET1, TET2 and TET3), which were cloned in an expression vector (pGeneClip Vector) and transformed in competent cells with pGeneClip Vectors containing the iRNA. Once the sequence was confirmed...INTRODUCCIâON El proceso de desmetilación de DNA se observó necesario para diversos procesos, como por ejemplo la maduración de gametos y del propio zigoto. Sin embargo, no se conocían los mecanismos subyacentes a la desmetilación y durante mucho tiempo se consideró un mecanismo pasivo, por falta de mantenimiento, como única vía posible. Actualmente se ha encontrado que la familia de enzimas TET (Ten-Eleven-Translocation) están implicadas en la desmetilación activa del DNA. Si bien el mecanismo utilizado por estas enzimas es un proceso oxidativo, la oxidación como tal no ha sido considerada como una vía que pudiera estar relacionada con cambios epigenéticos de metilación e hidroximetilación observados en patologías como la Diabetes Mellitus, caracterizada por estrés oxidativo. METODOLOGâIA Se diseñaron iRNAs para las tres enzimas TET conocidas (TET1, TET2 y TET3) los cuales fueron clonados en vectores de expresión y transformados en bacterias supercompetentes. Una vez confirmada la secuencia del inserto...Magíster en Ciencias BiológicasMaestrí

Glifosato - ¿riesgo humano?

Los cultivos de coca y amapola han sido objeto de programas de control y erradicación con glifosato durante los últimos quince años en Colombia. Actualmente, el programa de erradicación está a cargo de la Dirección Nacional de Estupefacientes (DNE) y se lleva a cabo, en colaboración con otros países de Norteamérica y Europa, principalmente en los departamentos de Meta, Caquetá, Boyacá, Tolima, Norte de Santander, Putumayo y Nariño. Por otra parte, en Colombia se utiliza el glifosato en el producto Roundup, como herbicida en cultivos de caña de azúcar y para el control de malezas en las plantaciones de árboles frutales, plátano, banano y palma africana. ¿Cuál es el riesgo para la salud humana? Los estudios al respecto son contradictorio

El secreto antimicrobiano de las histonas

Notas: Ciencias biológicasPensamos en las ranas como animales de sangre fría, que viven en su mayoría cerca de ríos, quebradas, lagos, estanques y charcos. Sin embargo, estos extraordinarios organismos son una muestra exitosa de adaptación a distintos tipos de hábitats. A lo largo de su evolución, las ranas han logrado ingeniárselas para manejar la desecación en áreas desérticas, conquistar el suelo y las copas de los árboles, y hasta son capaces de tolerar condiciones de congelamiento extrem

EPIDEMIOLOGÍA MOLECULAR EN LA PREVENCIÓN DEL CÁNCER OCUPACIONAL

<p>Se presenta el concepto básico de epidemiología molecular del cáncer, y cómo los estudios con este enfoque pueden ayudar a estimar el riesgo de aparición de cáncer en poblaciones expuestas a sustancias peligrosas. Estas sustancias, a veces mutagénicas, otras veces genotóxicas, dañan directamente el ADN o los cromosomas, o interfieren con los procesos celulares normales. Estos cambios o mutaciones en el material genético de las células juegan un papel importante en el complejo proceso de transformación celular. Cuando una célula ha sufrido una mutación, puede ser el primer paso para iniciar su transformación, que a su vez, dará origen a un tumor el cual puede aparecer mucho tiempo después de ocurrida dicha mutación. El uso de marcadores biológicos o biomarcadores de exposición, de efecto o de susceptibilidad, permite identificar situaciones y cambios, u otras características propias de cada persona, antes de la aparición de la enfermedad y por tanto pueden constituirse en un “alerta”, principalmente en el caso de cánceres ocupacionales, lo cual permite evitar exposiciones innecesarias y tomar medidas de prevención. Finalmente, al cumplirse 30 años del Laboratorio de Genética Humana de la Universidad de los Andes, se presentan algunos trabajos llevados a cabo en dicho laboratorio, en donde estos conceptos de epidemiología molecular del cáncer han sido utilizados.</p><p> </p><p><strong>MOLECULAR EPIDEMIOLOGY IN OCCUPATIONAL CANCER PREVENTION</strong></p><p><strong>Abstract</strong></p><p>The principles of molecular epidemiology in cancer research are presented in this paper, and it is explained how this kind of studies can be used in order to estimate the risk of cancer in human populations exposed to hazardous agents. These agents, sometimes mutagenic, other times genotoxic, may damage DNA or the chromosomes, or may interfere with normal cellular processes. These mutations or changes in the genetic material play a very important role in the process of cellular transformation. One cell, in which a mutation has occurred, may have under- gone the first step towards its transformation that can develop into a tumor many years later. The use of biological markers or biomarkers of exposure, of effect or of susceptibility, may identify changes or personal characteristics before the appearance of disease, and may be used as an “alert” in human populations exposed to genotoxic agents, mainly in the workplace, in order to avoid unnecessary exposures and to take prevention policies. Finally, after 30 years of research in this area, in the Laboratory of Human Genetics, Universidad de los Andes, we present some studies carried out in the laboratory where these concepts of molecular epidemiology in cancer research were used.</p><p>Key words: .</p&gt

GENÉTICA MOLECULAR DE LA HEMOFILIA A EN UNA FAMILIA COLOMBIANA CON DIAGNÓSTICO DE ENFERMEDAD DE VON WILLEBRAND Y DE HEMOFILIA A

El Factor von Willebrand circula en el plasma formando un complejo con el Factor VIII de coagulación por enlaces no covalentes. Esta interacción evita la degradación enzimática del Factor VIII y asegura su transporte al lugar de formación del coágulo de fibrina. Debido a su estrecha relación, la disminución de la actividad de un factor puede afectar la actividad del otro, lo que genera un diagnóstico clínico equivocado en cuanto a qué enfermedad se padece, si Hemofilia A o Enfermedad de von Willebrand. Este estudio reporta el caso de una familia colombiana que según diagnóstico clínico de su fenotipo, padecía las dos enfermedades. Sin embargo, dicha familia carecía de un estudio genético que permitiera verificar y contrastar el diagnóstico que hacen las entidades de salud. Por tal razón, se realizó un diagnóstico genético por pruebas moleculares que detectan mutaciones, como las inversiones en los intrones 1 y 22 por PCR de fragmentos largos y la secuenciación del gen del Factor VIII, esta última no aplicada y publicada en Colombia hasta el momento. Se encontraron dos mutaciones sinónimas en los exones 14 y 26 que no alteran la secuencia de aminoácidos en la proteína; por tanto, se descarta la presencia de Hemofilia A en la familia. Se plantea la posibilidad de un caso de Enfermedad de von Willebrand únicamente. El estudio demuestra la necesidad que hay en el país de ampliar las pruebas clínicas y de incluir el diagnóstico genético en casos de ambigüedad en el diagnóstico de estas coagulopatías

Citotoxicidad y genotoxicidad en células humanas expuestas in vitro a glifosato.

Introduction. Glyphosate is a broad-spectrum non-selective herbicide, used to eliminate unwanted weeds in agricultural and forest settings. Herbicide action is achieved through inhibition of aromatic amino acid biosynthesis in plant cells. Since this is not a conserved mechanism between human and plant cells, glyphosate is considered to be a low health risk substance for humans. However, the occurrence of possible harmful side effects of glyphosate use is not well documented and controversial. Toxicity and genotoxicity studies indicate that glyphosate is not harmful, although several investigations suggest that it can alter various cellular processes in animals. Therfore this has potential as a health and environmental risk factor in areas where glyphosate is widely used.Objectives. The present study evaluated glyphosate cytotoxic and genotoxic effects in normal human cells (GM38) and human fibrosarcoma (HT1080) cells.Materials And Methods. Acute and chronic cytotoxicity were determined through the exposure of cultured cells to graded concentrations of glyphosate, and cell viability analysis was performed with crystal violet and Trypan blue staining. Genotoxicity was determined using the comet assay and data significance was evaluated with Dunnet\u27s test.Results. For chronic cytotoxicity a dose-dependent effect was observed in both GM38 and HT1080 cells after treatment with 5.2-8.5 mM and 0.9-3.0 mM glyphosate, respectively. In the acute cytotoxicity study, GM38 cells exposed to 4.0-7.0 mM glyphosate and HT1080 cells exposed to 4.5-5.8 mM glyphosate, had cell viability counts higher than 80%. Genotoxic effects were evidenced in GM38 cells at glyphosate concentrations of 4.0-6.5 mM and in HT1080 cells at glyphosate concentrations of 4.75 -5.75 mM.Conclusions. The levels of cytotoxicity and genotoxicity of glyphosate occurring in mammalian cells suggested that its mechanism of action is not limited to plant cells.Introducción. El glifosato es un herbicida de amplio espectro, no selectivo, utilizado para eliminar malezas indeseables en ambientes agrícolas y forestales. La acción herbicida corresponde a la inhibición de la biosíntesis de aminoácidos aromáticos en las plantas. Al no ser este mecanismo compartido por los seres humanos es considerado como de bajo riesgo para la salud de los mismos. Sin embargo, investigaciones recientes indican que puede alterar otros procesos celulares en animales lo que puede presentar un factor de riesgo a nivel ambiental y de salud en las zonas donde se emplea este herbicida. Objetivo. El objetivo del presente estudio fue evaluar la citotoxicidad y la genotoxicidad del glifosato en células humanas normales (GM38) y en células humanas de fibrosarcoma (HT1080). Materiales y métodos. La citotoxicidad aguda y crónica se determinó al exponer las células en cultivo a diferentes concentraciones de glifosato, y se analizó la viabilidad celular con cristal violeta y colorante de exclusión azul de tripano, respectivamente. La genotoxicidad se determinó por medio del ensayo del cometa y los datos se analizaron usando la prueba de Dunnet. Resultados. En la citotoxicidad crónica las células GM38 y las HT1080 presentaron un efecto dependiente de la dosis después del tratamiento con glifosato en concentraciones de 5,2 a 8,5 mM y 0,9 a 3,0 mM, respectivamente. En la citotoxicidad aguda, las células GM38 y las HT1080 expuestas a un rango de concentraciones de 4,0 a 7,0 mM, 4,5 a 5,75 mM y 4,0 a 7,0 mM, respectivamente, presentaron una viabilidad mayor al 80%. Se evidenció daño en el ADN después del tratamiento con glifosato en concentraciones de 4,0 a 6,5 mM para las células GM38 y de 4,75 a 5,75 mM para las células HT1080. Conclusiones. Se sugiere que el mecanismo de acción del glifosato no se limita únicamente a las plantas sino que puede alterar la estructura del ADN en otros tipos de células como son las de los mamíferos

Proyecto de Investigación: Determinación de la Exposición a Glifosato y otros Plaguicidas.

Evaluación del Daño en el ADN en Trabajadores que Laboran en Cultivos de Caña de Azúcar en el Valle del Cauca.
 
 
 1. Descripción del proyecto
 1.1. Planteamiento del problema
 
 Entre los agentes ambientales nocivos para la salud, los químicos ocupan un lugar cada vez más importante dentro de los problemas en salud pública de los países en desarrollo, debido al manejo inadecuado durante la producción, aplicación y disposición final de los residuos1.
 
 En Colombia, la agricultura constituye uno de los principales rubros de ingreso, ocupando aproximadamente el 40% de la fuerza laboral y representando el 50% de las divisas del país. El modelo de desarrollo agrícola se sustenta, principalmente en el uso de agroquímicos, los cuales en la mayoría de las ocasiones, son utilizados sin el respectivo concepto técnico1. La caña de azúcar es un cultivo de amplia distribución en zonas tropicales y subtropicales de nuestro país, se siembra para la obtención de azúcar o para la elaboración de panela.
 
 El área azucarera se concentra, aproximadamente en 185,000 ha localizadas, casi en su totalidad en el valle geográfico del río Cauca. La producción y el manejo del cultivo se caracterizan en esta región por el empleo de grandes extensiones de tierra y el uso de tecnologías desarrolladas. Esta condición ha favorecido la obtención de altos tonelajes de caña a través del año y por tanto, la presencia de plantaciones en todos los estados de desarrollo, en contraste con lo que ocurre en la mayoría de los países productores de caña, donde hay meses definidos para la siembra y para la cosecha2,3.
 
 Lo anterior confiere a este cultivo el carácter de permanente en Colombia, con la presencia en forma continua de ciclos superpuestos de las diferentes plagas y a su vez, de los enemigos naturales de éstas, lo cual ha determinado el uso de plaguicidas a lo largo del ciclo productivo2,3.
 
 Los herbicidas constituyen un grupo muy importante de plaguicidas de uso agrícola que año tras año han aumentado su volumen de uso y a la vez han sustituido el laboreo mecánico y manual en el campo. Si bien estas sustancias químicas sintéticas son muy variadas y algunas de ellas con toxicidad muy elevada, en su gran mayoría son menos tóxicas que los insecticidas en general4.
 
 El glifosato es uno de los plaguicidas más ampliamente utilizados en todo el mundo. Su uso incluye manejo agrícola, industrial, de jardinería ornamental y de manejo de malezas en las residencias. La formulación se encuentra registrada en más de cien países y es usado en aproximadamente 60 cultivos agrícolas.
 
 En Colombia es empleado como madurante de caña de azúcar en el Valle del Cauca hace más de 30 años y como herbicida en cultivos como café, banano, arroz, cacao, palma africana y cítricos. Igualmente es el herbicida empleado en el programa de erradicación de cultivos ilícitos4 sin embargo, el uso de glifosato en el programa de aspersión de coca y amapola representa una fracción relativamente pequeña del total de su uso en Colombia5 .
 
 Respecto a los plaguicidas organofosforados (OF), son ampliamente utilizados como insumos agrícolas, plaguicidas domésticos y para el control de vectores de enfermedades epidémicas. Son ésteres del ácido fosfórico y de sus derivados y comparten como característica farmacológica común la acción de inhibir enzimas con actividad esterásica, más específicamente la inhibición de la acetilcolinesterasa. Son fácilmente hidrolizados y tienen escaso poder de permanencia en el medio ambiente6. Aunque el uso de plaguicidas organofosforados y carbamatos es cada vez menor en cultivos de caña de azúcar, continúan siendo un problema de salud pública del país, dado que son los plaguicidas que causan mayor morbi mortalidad a nivel nacional1.
 
 Los organoclorados constituyen un numeroso grupo de compuestos de síntesis cuyo auge en el uso como insecticidas comenzó en el año 1.940. Son hidrocarburos cíclicos que en su molécula contienen gran cantidad de cloro. Han sido ampliamente utilizados en la lucha contra la malaria y otras enfermedades en donde los vectores son insectos. Si bien fueron prohibidos en el año 1993 por el Ministerio de Salud (Resolución 10255/93), hay moléculas que aunque no se catalogan como organoclorados tienen átomos de cloro y carbono por lo que ameritan ser estudiados dado su alta persistencia, estabilidad y los efectos bioacumulativos y de biomagnificación7,8. El interés central de éste proyecto de investigación es responder a la pregunta ¿Cuál es la exposición a glifosato, organoclorados, organofosforados y carbamatos y el daño en el ADN en trabajadores que laboran en cultivos de caña de azúcar en el Valle del Cauca?
 
 Solucionar estos interrogantes es de gran importancia ya que ayudará a evaluar el potencial genotóxico de estos agentes químicos y desarrollar programas de vigilancia epidemiológica aplicables al grupo poblacional evaluado..

Utilización de la prueba del cometa como biomarcador para evaluar el daño y la reparación de ADN en poblaciones humanas expuestas a genotipos

IP 1204-04-536-98ARTICULO(S) EN REVISTA: DNA damage and repair in cells ofleadexposed people / Helena Groot de Restrepo,;Diana Sicard, Maria Mercedes Torres. -- En: American Journal ofIndustrialMedicine. -- Vol. 38, no. 3 (2000);p. 330-334. -- People exposed to lead and the comet assay/ Yañez C. M. ... [et al.]. -- EMS Abstracts / EMS;2001: A Science Odyssey. -- (2001); p. 81. -- Assesment ofoccupational exposure to benzene and to lead and;the comet assay / Helena Groot Restrepo ... [et al.]. -- Abstracts/Mutation research. -- Vol. 483, no. 1;(2001) ; p. 560