Placental oxidative status in rural residents environmentally exposed to organophosphates

The impact of environmental organophosphate pesticide exposure on the placenta oxidative status was assessed. Placental samples were collected from women residing in an agricultural area during pesticide pulverization period, non-pulverization period and from control group. Carboxylesterase activity was significantly decreased in pulverization period group. Enzymatic and non-enzymatic defense system, the oxidative stress biomarkers and the nuclear factor erythroid 2-related factor levels showed no differences among groups. However, in the pulverization period group, an inverse association between catalase activity and placental index, a useful metric for estimating placental inefficiency, was found. This result suggests that catalase may serve as a potential placental biomarker of susceptibility to pesticides. Further studies designed from a gene-environment perspective are needed.Fil: Chiapella, Graciela. Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Medicina; ArgentinaFil: Genti de Raimondi, Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Magnarelli, Gladis Griselda. Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Medicina; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Susceptibility of placental mitochondria to oxidative stress

Background: Two different mitochondrial fractions (MFs) have been characterized in the human placenta: the “light” and “heavy” fractions (LMF and HMF). Although these organelles are the main source of reactive oxygen species, an imbalance between their production and the rate of detoxification represents a serious threat to mitochondrial homeostasis and, in the case of the placenta, also to the fetus. The aim of this study was to evaluate the antioxidant capacity and susceptibility to oxidative stress in both types of MFs. Methods: Human MFs were isolated from healthy donors (n = 11) and either incubated or not with H2O2. Catalase (CAT) activity, and reduced glutathione (GSH), lipid peroxidation (LP), and protein carbonylation (PC) levels were determined. Results: H2O2 treatment increased LP and PC levels and decreased CAT activity. GSH levels were similar in control and treated MFs. Conclusion: H2O2 caused oxidative damage in both LMF and HMF and the antioxidant system measured in these two MFs responded similarly. To the best of our knowledge, this is the first partial description of the antioxidant defense in placental HMF and LMF performed in a cell-free assay. The small number of antioxidant system parameters measured did not allow detecting differences between HMF and LMF.Fil: Papa Gobbi, Rodrigo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Confluencia. Centro de Investigaciones en Toxicología Ambiental y Agrobiotecnología del Comahue. Instituto de Biotecnología Agropecuaria del Comahue | Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ciencias Agrarias. Centro de Investigaciones en Toxicología Ambiental y Agrobiotecnología del Comahue. Instituto de Biotecnología Agropecuaria del Comahue; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Magnarelli, Gladis Griselda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Confluencia. Centro de Investigaciones en Toxicología Ambiental y Agrobiotecnología del Comahue. Instituto de Biotecnología Agropecuaria del Comahue | Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ciencias Agrarias. Centro de Investigaciones en Toxicología Ambiental y Agrobiotecnología del Comahue. Instituto de Biotecnología Agropecuaria del Comahue; Argentina. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universitario Bariloche; ArgentinaFil: Rovedatti, María Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Confluencia. Centro de Investigaciones en Toxicología Ambiental y Agrobiotecnología del Comahue. Instituto de Biotecnología Agropecuaria del Comahue | Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ciencias Agrarias. Centro de Investigaciones en Toxicología Ambiental y Agrobiotecnología del Comahue. Instituto de Biotecnología Agropecuaria del Comahue; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Biológica; Argentin

Alteration of syncytiotrophoblast mitochondria function and endothelial nitric oxide synthase expression in the placenta of rural residents

The impact of environmental organophosphate (OP) pesticide exposure on respiratory complexes, enzymatic antioxidant defense activities, and oxidative damage markers in the syncytiotrophoblast and cytotrophoblast mitochondria was evaluated. Placental progesterone (PG) levels and endothelial nitric oxide synthase (eNOS) expression were studied. Samples from women non-exposed (control group-CG) and women living in a rural area (rural group-RG) were collected during pesticide spraying season (RG-SS) and non-spraying season (RG-NSS).In RG-SS, the exposure biomarker placental carboxylesterase decreased and syncytiotrophoblast cytochrome c oxidase activity increased, while 4-hydroxynonenal levels decreased. PG levels decreased in RG-SS and in the RG. Nitric oxide synthase expression decreased in RG, RG-SS and RG-NSS. No significant changes in mitochondrial antioxidant enzyme activities were found. These results suggest that the alteration of syncytiotrophoblast mitochondrial complex IV activity and steroidogenic function may be associated to pesticide exposure. Reduction in placental PG and eNOS expression may account for low newborn weight in RG.Fil: Rivero Osimani, Valeria Leticia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Centro de Investigaciones en Toxicología Ambiental y Agrobiotecnología del Comahue. Laboratorio de Investigaciones Bioquímicas y Químicas del Ambiente | Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ciencias Agrarias. Centro de Investigaciones en Toxicología Ambiental y Agrobiotecnología del Comahue. Laboratorio de Investigaciones Bioquímicas y Químicas del Ambiente; ArgentinaFil: Valdez, Susana Ruth. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Medicina y Biología Experimental de Cuyo; ArgentinaFil: Guiñazu Alaniz, Natalia Lorena. Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ciencias del Ambiente y la Salud. Departamento de Ciencias del Ambiente; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Centro de Investigaciones en Toxicología Ambiental y Agrobiotecnología del Comahue. Laboratorio de Investigaciones Bioquímicas y Químicas del Ambiente | Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ciencias Agrarias. Centro de Investigaciones en Toxicología Ambiental y Agrobiotecnología del Comahue. Laboratorio de Investigaciones Bioquímicas y Químicas del Ambiente; ArgentinaFil: Magnarelli, Gladis Griselda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Centro de Investigaciones en Toxicología Ambiental y Agrobiotecnología del Comahue. Laboratorio de Investigaciones Bioquímicas y Químicas del Ambiente | Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ciencias Agrarias. Centro de Investigaciones en Toxicología Ambiental y Agrobiotecnología del Comahue. Laboratorio de Investigaciones Bioquímicas y Químicas del Ambiente; Argentin

Neonatal, placental, and umbilical cord blood parameters in pregnant women residing in areas with intensive pesticide application

In rural populations, the proximity to areas with intensive pesticide application represents a risk factor of xenobiotic exposure. Here, we investigated whether newborns born to mothers residing in an area with intensive pesticide application show alterations in placental and neonatal morphometric standards, umbilical cord blood (UCB) biochemical parameters, and/or biomarkers related to oxidative stress and oxidative damage. Samples were collected from 151 healthy pregnant women residing in a rural area (rural group; RG) during the pesticide spraying (SS) and nonspraying (NSS) seasons, as well as from women from an urban population (control group; CG), and grouped according to the delivery type (vaginal or cesarean). In the vaginal delivery group, the placental weight and placental index were higher in the RG groups than in the CG (p = 0.01), whereas in the cesarean delivery group, newborn weight was lower in the RG-SS group than in the CG. In the RG-SS group, UCB erythrocyte osmotic fragility and the DNA damage index (DI) were higher, and superoxide dismutase (SOD) activity was lower than in the RG-NSS group. Acetylcholinesterase and SOD activities were found to be inversely correlated with the DI.Fil: Quintana, Maria Martha. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Centro de Investigaciones En Toxicología Ambiental y Agrobiotecnología del Comahue. Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Cs.agrarias. Centro de Investigaciones En Toxicología Ambiental y Agrobiotecnología del Comahue; Argentina. Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Medicina; ArgentinaFil: Vera, Berta Emma. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Centro de Investigaciones En Toxicología Ambiental y Agrobiotecnología del Comahue. Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Cs.agrarias. Centro de Investigaciones En Toxicología Ambiental y Agrobiotecnología del Comahue; Argentina. Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Medicina; ArgentinaFil: Magnarelli, Gladis Griselda. Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Medicina; Argentina. Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ciencias del Ambiente y la Salud; ArgentinaFil: Guiñazu Alaniz, Natalia Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Centro de Investigaciones En Toxicología Ambiental y Agrobiotecnología del Comahue. Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Cs.agrarias. Centro de Investigaciones En Toxicología Ambiental y Agrobiotecnología del Comahue; ArgentinaFil: Rovedatti, María Gabriela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

The organophosphate chlorpyrifos disturbs redox balance and triggers antioxidant defense mechanisms in JEG-3 cells

Introduction: Reactive oxygen species (ROS) are produced by a number of physiological and pathological processes which influence the function of a diverse array of cellular events. An imbalance between ROS generation and elimination was reported for different environmental xenobiotics exposure. Here, we analyzed the effect of chlorpyrifos (CPF) on the JEG-3 cell antioxidant defense in conditions where cell viability and morphology were not altered. Methods: Acetylcholinesterase (AChE) activity, reduced glutathione (GSH) content and catalase (CAT) antioxidant enzyme activity were measured by biochemical studies. ROS production was detected using the fluorogenic probe 2′,7′-dichlorodihydrofluorescein diacetate. The transcript level of superoxide dismutase enzyme 1 (SOD1), glutathione reductase (GR), heme oxygenase-1 (HO-1), and nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2) as well as Nrf2 protein amount were analyzed by quantitative real time PCR and Western blot, respectively. Results: The results showed that CPF inhibited AChE activity, induced ROS production, upregulated CAT activity, and decreased GSH concentration. In response to CPF exposure, GR and HO-1 mRNA levels were increased with no changes in SOD1 mRNA. Furthermore, CPF significantly augmented Nrf2 at both mRNA and protein levels trigging the antioxidant status by increasing nuclear Nrf2 translocation. Discussion and conclusion: Taken together, these data indicate that JEG-3 cells are able to attenuate the oxidative stress induced by CPF through the adaptive activation of the Nrf2/ARE pathway.Fil: Chiapella, Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnol.conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigación y Des. En Ing. de Procesos, Biotecnología y Energias Alternativas. Idepa - Subsede San Antonio Oeste; ArgentinaFil: Flores Martín, Jésica Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Ridano, Magali Evelin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Reyna, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Magnarelli, Gladis Griselda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnol.conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigación y Des. En Ing. de Procesos, Biotecnología y Energias Alternativas. Idepa - Subsede San Antonio Oeste; ArgentinaFil: Panzetta-Dutari, Graciela Maria del Valle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; ArgentinaFil: Genti de Raimondi, Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentin