El organofosforado clorpirifos como disruptor estrogénico y factor de riesgo para el cáncer de mama / The organophosphorus chlorpyrifos as endocrine disruptor and breast cancer factor risk

El clorpirifos (CPF) es un insecticida de amplio espectro que se utiliza en Argentina y en otros países de Latinoamérica. Se emplea para el control de plagas en la producción de frutas, hortalizas, cereales y plantas ornamentales. El principal mecanismo de acción descripto para este insecticida es la inhibición de la acetilcolinesterasa. Sin embargo, reportes más recientes sugieren múltiples efectos del plaguicida independientes de la inhibición de esa enzima. El objetivo de este trabajo es transmitir a la comunidad los resultados de nuestras investigaciones obtenidos utilizando diferentes dosis de CPF en distintos modelos experimentales, tanto in vitro como in vivo. En relación a esto, hemos evidenciado una acción del CPF sobre el sistema redox celular que conduce al incremento de especies reactivas del oxígeno y consecuentemente a la activación de diferentes vías de señalización. Además, hemos determinado que el insecticida CPF puede comportarse como un disruptor endócrino modulando la acción de los estrógenos y alterando la normal estructura del tejido mamario. Nuestros resultados alertan sobre el impacto que este compuesto podría tener sobre la salud, sugiriendo la necesidad de revisar su uso dado que manifiesta acciones a dosis encontradas en el ambiente.

Chlorpyrifos (CPF) is a broad spectrum insecticide used in Argentina and other Latin American countries. It is commonly used for pest control in the production of fruits, vegetables, cereals and ornamental plants. The main mechanism of action described for this insecticide is the inhibition of acetylcholinesterase activity. However, more recent reports suggest multiple effects for this pesticide in an independent way from the inhibition of this enzyme. The objective of this work is to convey to the community the results of our investigations obtained using different doses of CPF in various experimental models, both in vitro and in vivo. In this connection, we have shown a CPF action on the cellular redox system which leads to increased reactive oxygen species and the consequent activation of different signaling pathways. In addition, we have determined that the insecticide CPF acts as an endocrine disruptor modulating the action of estrogen and altering the normal structure of breast tissue. Our findings warn about the impact that this compound might have on health, suggesting the need to review its use since adverse actions were found at environmentally relevant doses.

Alteraciones del desarrollo embrionario, poliaminas y estrés oxidativo inducidos por plaguicidas organofosforados en Rhinella arenarum / Alterations in embryonic development, polyamines and oxidative stress induced by organophosphates in Rhinella arenarum

Los plaguicidas organofosforados (OP) son masivamente aplicados en el Alto Valle de Río Negro y Neuquén, afectando al ecosistema. Utilizamos un modelo embrionario de anfibios (Rhinella arenarum) para estudiar mecanismos por los cuales OP como metilazinfos (MA) y clorpirifos (CP) podrían provocar teratogénesis. Los embriones fueron desarrollados en diferentes concentraciones de MA o CP hasta opérculo completo (OC), analizando: malformaciones, histología, glutatión reducido (GSH) y enzimas antioxidantes, poliaminas, actividad de ornitina-decarboxilasa (ODC) y proteínaquinasa-C (PKC). Ambos OP provocaron un incremento tiempo/concentración-dependiente de malformaciones, llegando a 100% de teratogénesis en estadios avanzados y a las mayores concentraciones, incluyendo: exogastrulación, curvaturas de aleta caudal, acortamiento axial, edema, y atrofia branquial. Se evidenció una condición de estrés oxidativo creciente: las enzimas GSH-dependientes (S-transferasa (GST), peroxidasa y reductasa) fueron inducidas tempranamente a bajas concentraciones, pero inhibidas en elestadio de OC a altas concentraciones, junto con una caída significativa de GSH (62%) para MA. MA incrementó significativamente (18X) la actividad de ODC en OC, aumentando los niveles de putrescina (60%) pero disminuyendo espermidina (56%) y espermina (100%); CP disminuyó en estadios tempranos la actividad de ODC y niveles de poliaminas. La disminución de poliaminas podría deberse al incremento de degradación por poliamino-oxidasa, contribuyendo al estrés oxidativo inducido por OP. Esto causaría la disminución de GSH, y la activación de PKC en OC (55%), que participaría en el control positivo de GST y ODC. Finalmente, el estrés oxidativo y la disminución en los niveles de poliaminas podrían ser causantes de alteraciones del desarrollo embrionario.

Organophosphate (OP) pesticides are widely applied in the region of Alto Valle de Río Negro y Neuquén, affecting the ecosystem. We use an amphibian embryonic model (Rhinella arenarum) in order to assess the mechanisms by which the OP pesticides azinphos methyl (AM) and chlorpyrifos (CP) could cause teratogenesis. The embryos were developed in different concentrations of AM or CP until they reached the stage of complete operculum (CO). We analyzed malformations, histology, reduced gluthatione content (GSH) and activity of antioxidant enzymes, polyamine content, ornithine decarboxilase (ODC) and protein kinase C (PKC) activities. Both OP pesticides caused a time-and dose-dependent increase in the number of malformations, reaching 100% teratogenesis in late embryonic development at the highest OP concentrations used. Malformations assessed include exogastrulation, caudalfin curvature, axial shortening, edema, and gill atrophy. Increasing evidence of oxidative stress was observed: GSH dependent enzymes (S- transferase, GST; peroxidase and reductase) were early induced in embryos exposed to low concentrations of the OP pesticides, but their activities were inhibited in the stage of CO at high concentrations of OP. These changes were accompanied by a significant decrease in GSH content (62%) in embryos exposed to AM. Besides, AM significantly increased (18X) ODC activity in the stage of CO, along with putrescine levels (60% of increase) but spermidine and spermine levels were significantly decreased (56% and 100%, respectively). The OP pesticide CP caused and early decrease in ODC activity and polyamine levels.The decrease in polyamine levels could be due to an increase in their degradation by polyamine oxidase, contributing to the oxidative stress induced by OP. This, in turn, would cause the decline in GSH levels and the activation of PKC in the embryonic stage of CO (55%), which is involved in the positive feedback of GST and ODC...

Distribución de Paratión y Mercurio y Biomarcadores de efecto en la exposicióon de Cyprinus Carpio a concentraciones subletales / Distribution of parathion and mercury and biomarkers of effect in Cyprinus carpio exposed to sublethal concentrations

Se avaluó la distribución de mercurio y paration en carpa (Cyprinus carpio), y su efectos sobre biomarcadores en el hígado y el cerebro en la exposición a niveles subletales; constituye este trabajo una primera aproximación al estudio de la exposición a múltilples contaminantes en los cursos de agua de la región Comahue (Agentina). El insecticida paratión marcado co C se distribuyó en forma órgano-rspecífica en el hígado, con con concerntraciones 6 veces más altas que en otros órganos, mientras que la cumulación de mercurio se produjo más lentamente, principalmente en el hígado y el riñón. El paratión no afectó el índice hepatosomático, los niveles de glutatión, ni la producción de peróxidos lipidsicos; sin embargo, provocó una caída significativa del contenido de proteínas totales en el hígado. La aceticolinesterasa cerebral registró una inhibición pronunciada y significativa a las 24 horas de exposición (86 por ciento). Luego de 96 horas de exposición a mercurio solo se registró un 25 por ciento de inhibición de acetilcolisterasa cerebral. Estos resultados sugiere que si bien la exposición a niveles subletales de ambos tóxicos conduce a una concentración preferencial rn órganops críticos, los parámetros biomarcadores se ven afectados en los órganos diana. Esta situación se manisfesto en la acción neurotóxica de ambos compuestos y corrobora la evidencia de que la inhibición de la aceticolinesterasa no es prpducida solamente por insecticidas anticolinesterásicos, sino que metales tóxicos, como el mercurio, tambien pueden hacerlo.