ABSTRACT
Humans when exposed to harmful ionising radiations suffer from various pathophysiological disorders including cancer. Radiotherapy is a treatment where these cancerous cells within a tumor aretargeted and killed by means of high energy waves. This therapy is very expensive and involves highly sophisticated instruments. In addition to this, most synthetic radioprotectors including Amifostine have been found to possess toxicity. This led researchers to develop a novel, economically viable, and efficient therapeutic alternative to radiation therapy. The last two decades have observed a major shift towards investigating natural products as radioprotectors, as these are immensely effective in terms of their potential bioequivalence relative to many of the established synthetic compounds available. Taking into account the limitations of radiation therapy, an approach 'Integrative Oncology' that involves a combination of both traditional and conventional medical treatment are used nowadays to treat patients suffering from cancer and associated mental and psychological disorders.
Los seres humanos, cuando se exponen a radiaciones ionizantes nocivas, sufren diversos trastornos fisiopatológicos, incluido el cáncer. La radioterapia es un tratamiento en el que estas células cancerosas dentro de un tumor son atacadas y destruidas por medio de ondas de alta energía. Esta terapia es muy cara e implica instrumentos muy sofisticados. Además de esto, se ha descubierto que la mayoría de los radioprotectores sintéticos, incluida la amifostina, poseen toxicidad. Esto llevó a los investigadores a desarrollar una novedosa, económicamente viable y eficiente alternativa terapéutica a la radioterapia. En las dos últimas décadas se ha observado un cambio importante hacia la investigación de productos naturales como radioprotectores, ya que son inmensamente eficaces en términos de su potencial bioequivalencia en relación con muchos de los compuestos sintéticos establecidos disponibles. Teniendo en cuenta las limitaciones de la radioterapia, hoy en día se utiliza un enfoque de "Oncología Integrativa" que implica una combinación de tratamiento médico tradicional y convencional para tratar a pacientes que padecen cáncer y trastornos mentales y psicológicos asociados.
Subject(s)
Humans , Plants/chemistry , Radiation-Protective Agents , Biological Products , Integrative Oncology/methods , Radiotherapy/methods , DNA Damage , Radiation Oncology/methods , Genomic InstabilityABSTRACT
Understanding the effects of heavy metals in aquatic ecosystems is of significant importance due to their potential to bioaccumulate at various trophic levels and induce damage in DNA. Mercury is considered one of the most dangerous heavy metals, causing chromosomal breakage (clastogenic event) or spindle dysfunction (aneugenic event), that can lead to the formation of encapsulated chromatin into a separate smaller nucleus, generally referred to as a micronucleus. We evaluated the sensitivity of the micronucleus test in the neotropical cichlid Andinoacara rivulatus (Günther 1860). The fish were divided into four groups of 16 individuals, and each group was placed in separate aquaria (140 L) provided with filtered water and constant aeration. Fish were exposed to mercury chloride (HgCl2) at doses 0.1, 0.25, and 0.50 mg/kg body weight, administered by intraperitoneal (IP) injection. Fish from the control group were injected with a physiologic solution. The following erythrocyte anomalies were identified: erythrocytes with micronuclei varying to some extent in size and position in the cytoplasm, blebbed nucleus, binucleated cell, nuclei showing a deep invagination toward the center (notched nuclei). Examination of blood smears demonstrated a higher level of micronucleus and notched erythrocytes in fish injected with HgCl2 than in the controls. There were significant differences in the frequency of micronucleated and notched erythrocytes among the groups exposed to mercury. Linear regression analysis revealed a positive relationship between the frequency of micronucleated and notched erythrocytes (P< 0.0001), with a moderately strong correlation coefficient (R= 0.737). We propose that, in addition to the two so far known mechanisms of micronucleus formation (spindle apparatus damage and chromosomal ruptures), chromatin fragmentation in notched nuclei resulting from a combination of the cytotoxic effects of mercury and mechanical stress, may be a third mechanism of micronuclei genesis.
Comprender los efectos de los metales pesados en los ecosistemas acuáticos es de gran importancia debido a su potencial de bioacumulación en los diversos niveles tróficos y de inducir daños en el ADN. El mercurio, considerado uno de los metales pesados más peligrosos, causa fracturas cromosómicas (evento clastogénico) o disfunción del huso mitótico (evento aneugénico), y puede conducir a la formación de fragmentos de cromatina encapsulada en un núcleo separado más pequeño, generalmente denominado micronúcleo. En este trabajo se evalúa la sensibilidad del test de micronúcleos en el cíclido neotropical Andinoacara rivulatus (Günther 1860). Los peces fueron divididos en cuatro grupos de 16 individuos, y cada grupo se colocó en acuarios separados (140 L) provistos de agua filtrada y aireación constante. Los peces fueron expuestos al cloruro de mercurio (HgCl2) en dosis de 0.1, 0.25 y 0.50 mg/kg de peso corporal, administrada por inyección intraperitoneal (IP). Los peces del grupo control fueron inyectados con solución fisiológica. Se identificaron las siguientes anomalías en los eritrocitos: micronúcleos que varían en tamaño y posición en el citoplasma, núcleo con evaginaciones, células binucleadas núcleos con muesca (núcleos con una profunda invaginación hacia el centro). El examen de los frotis de sangre demostró un mayor nivel de eritrocitos micronucleados y con muesca en peces inyectados con HgCl2 que en los controles. Fueron detectadas diferencias significativas en la frecuencia de eritrocitos micronucleados y células con núcleos con muescas entre los grupos expuestos al mercurio. El análisis de regresión lineal reveló una relación positiva entre la frecuencia de eritrocitos micronucleados y con muescas (P< 0.0001), con un coeficiente de correlación moderadamente fuerte (R= 0.737). Se propone que, además de los dos mecanismos hasta ahora conocidos de formación de micronúcleos (daño del huso mitótico y rupturas cromosómicas), la fragmentación de la cromatina en núcleos con muesca probablemente a causa de la combinación de los efectos citotóxicos del mercurio y el estrés mecánico, podría ser un tercer mecanismo de génesis de micronúcleos.
ABSTRACT
SUMMARY Cadmium (Cd2+) is a nonessential heavy metal that possesses a high capacity of bioaccumulation and exhibits toxic characteristics even at low concentrations. This study evaluated the genotoxicity and cytotoxicity in human leukocytes in vitro after exposure to a lower range of Cd2+concentration (1-25 (g/mL) using an unprecedented strategy by correlating between intracellular Cd2+ levels after exposure and cellular damage. Results demonstrated that Cd2+exposure from 5 to 25 fig/mL significantly increased the unviability of leukocytes, as well as the DNA damage, which was dose-dependent. The intracellular Cd2+ levels in leukocytes ranged from 9.85 to 94.38 pg/cell, and cytotoxicity and genotoxicity were induced at a concentration of24.22 pg/cell. The relationship between exposure concentration and intra-cellular Cd2+ levels suggests that its influx occurs in human leukocytes under zero-order kinetics.
RESUMEN El cadmio (Cd2+) es un metal pesado no esencial que posee una alta capacidad de bioacumulación y presenta características tóxicas incluso en bajas concentraciones. Este estudio evaluó la genotoxicidad y la citotoxicidad en leucocitos humanos in vitro después de la exposición a un rango inferior de concentración de Cd2+ (1-25 (g / mL) mediante una estrategia sin precedentes al correlacionar los niveles intracelulares de Cd2+ después de la exposición y el daño celular. Los resultados demostraron que la exposición a Cd2+ de 5 a 25 (g/mL aumentó significativamente la inviabilidad de los leucocitos, así como el daño en el ADN, que era dependiente de la dosis. Los niveles intracelulares de Cd2+ en leucocitos oscilaron entre 9,85 y 94,38 pg/célula, y se indujo la citotoxicidad y la genotoxicidad a una concentración de 24,22 pg/ célula. La relación entre la concentración de la exposición y los niveles intracelulares de Cd2+ sugiere que su influjo se produce en leucocitos humanos bajo una cinética de orden cero.
ABSTRACT
This study was aimed to search the effect of wheatgrass on the Total Antioxidan (TAS)-Oxidan Status (TOS) and DNA damage in rat with diabetes. The rats used in the study were randomly divided into 4 groups that each of has 10 rats: Control group; 1 ml single dose phosphate-citrate buffer injected i.p (pH: 4.5), Diabetes group; 45 mg/kg single dose streptozotocin injected i.p., Wheatgrass group; was given oral wheatgrass (10 ml/kg/day) for 6 weeks, Diabetes +Wheatgrass group; 45 mg/kg single dose streptozotocin injected i.p. and wheatgrass (10 ml/kg/day) was given by oral during 6 weeks. After the process of experiment during 6 weeks, blood sample and pancreas tissue were taken. The analysis were done of blood glucose levels, TAS, TOS levels by colorimetric kits; DNA damage by ELISA kits in serum. The pancreas tissues were examined histopathologically. In the group of Diabetes+Wheatgrass was determined that the levels of glucose levels (p<0.001), TOS (p<0.05) and OSI (p<0.01) statistically decreased and heal histopatolojical compared to diabetes group. In the group of Wheatgrass was determined that the levels of TAS p<0.05 statistically increased from other groups. The statistical significance were not found in the level of serum 8OHdG differences between the groups. The beta cells were seen to increase in the group receiving wheatgrass for therapeutic purposes.As a conclusion, it was determined that wheatgrass strengthened the anti-oxidant defense system and reduced the glucose level in diabetic rats.
El objetivo de este estudio fue buscar el efecto del pasto de trigo sobre el estado total de antioxidantes (TAS) -Oxidan Status (TOS) y el daño del ADN en ratas con diabetes. Las ratas analizadas en el estudio se dividieron aleatoriamente en 4 grupos de 10 ejemplares cada uno: grupo control; 1 ml de tampón fosfato-citrato de dosis única inyectado i.p. (pH: 4,5)., Grupo diabetes; 45 mg / kg de estreptozotocina en dosis única inyectada i.p., grupo pasto de trigo; se administró pasto de trigo oral (10 ml / kg / día) durante 6 semanas, grupo diabetes + pasto de trigo; 45 mg / kg de estreptozotocina en dosis única inyectada i.p. y pasto de trigo (10 ml / kg / día) por vía oral durante 6 semanas. Después del proceso experimental durante 6 semanas, se tomaron muestras de sangre y tejido de páncreas. Se midieron los niveles de glucosa en sangre, TAS, y TOS mediante kits colorimétricos; El daño al ADN fue realizado por kits de ELISA en suero. Los tejidos del páncreas se examinaron histopatológicamente. En el grupo de diabetes + pasto de trigo se determinó que los niveles de glucosa (p <0,001), TOS (p <0,05) y OSI (p <0,01) disminuyeron estadísticamente y curaron histopatológicamente en comparación con el grupo de diabetes. En el grupo de pasto de trigo se determinó que los niveles de TAS p <0,05 se incrementaron estadísticamente con respecto a otros grupos. No fue estadísticamente significativo el nivel de las diferencias séricas de 8OHdG entre los grupos. Se observó que las células beta aumentaron en el grupo que recibió pasto de trigo con fines terapéuticos. Como conclusión, se determinó que el pasto de trigo fortaleció el sistema de defensa antioxidante y redujo el nivel de glucosa en las ratas diabéticas.
Subject(s)
Animals , Rats , Triticum/chemistry , Plant Extracts/administration & dosage , Diabetes Mellitus, Experimental/drug therapy , Pancreas/drug effects , Blood Glucose/drug effects , DNA Damage/drug effects , Plant Extracts/pharmacology , Oxidants/blood , Rats, Wistar , Oxidative Stress/drug effects , Insulin-Secreting Cells/drug effects , Antioxidants/analysisABSTRACT
ResumenLa producción agrícola de monocultivo permanente de banano y plátano en la parte media del Río Grande (Turbo - Antioquia) requiere de la aplicación de diferentes plaguicidas. Prácticas inapropiadas en la producción y cultivos de plátano realizadas en esta región a menudo conllevan a contaminación con agroquímicos que llegan a este cuerpo de agua por procesos de lixiviación y escorrentía. Los peces son los vertebrados más utilizados como especies bioindicadoras de la calidad del agua porque son muy sensibles a la presencia de contaminantes en el ambiente. El objetivo de esta investigación fue comparar la frecuencia de eritrocitos micronucleados (EMN) en sangre periférica de ejemplares de peces sabaleta (Brycon henni) procedentes de dos estaciones del Río Grande que difieren en su grado de contaminación por agroquímicos. Se evaluó la frecuencia de EMN en sangre periférica de peces B. henni procedentes de cada estación durante dos épocas de lluvia de 2010 y dos época secas de 2011. Las muestras de sangre fueron obtenidas de la vena caudal, fijadas durante 24 horas y luego teñidas con Giemsa. La frecuencia de EMN fue significativamente mayor en el área impactada por agroquímicos. La frecuencia media de EMN fue mayor en la estación con impacto directo de agroquímicos (0.15±0.18) que en la estación poco alterada (0.06±0.08). Además, la frecuencia de EMN en B. henni fue significativamente mayor en la época seca. Los resultados de este estudio indican que el análisis de las EMN en B. henni puede ser recomendada como un método adecuado para la detección in situ de agentes genotóxicos en el ambiente.
Abstract:The permanent monoculture of bananas and plantains farming in the middle of Río Grande (Turbo - Antioquia) requires the application of a variety of pesticides. Inappropriate banana production practices in this region, have often led to waterbody pollution by agrochemicals from leachate and runoff processes. Currently, fish are the most common vertebrates used as bioindicators of water quality, because they are very sensitive to the presence of contaminants. Our main goal with this study was to compare the frequency of micronucleated erythrocytes (MNE) in peripheral blood specimens of fish Brycon henni, from two locations (polluted and unpolluted) in the Rio Grande. We evaluated the frequency of MNE in peripheral blood samples of fish B. henni from each location during two rainy seasons in 2010 and two dry seasons in 2011. Blood samples were collected, fixed for 24 h, and then were stained with Giemsa. Among results, we found that the median frequency of MNE was higher in the polluted site by agrochemical discharges (0.15±0.18), than in the unimpacted site (0.06±0.08). Furthermore, the frequency of MNE in B. henni during the dry season was highly significant for both locations. The results of this study indicated that the analysis of MNE in B. henni could be recommended as a suitable method for in situ detection of environmental genotoxins. Rev. Biol. Trop. 65 (1): 405-414. Epub 2017 March 01.
Subject(s)
Animals , Water Pollution, Chemical/analysis , Environmental Monitoring/methods , Rivers/chemistry , Erythrocytes/drug effects , Characidae/blood , Pesticides/toxicity , Seasons , Time Factors , Micronucleus Tests , Colombia , Statistics, NonparametricABSTRACT
Objetivo: Evaluar el efecto protector de la melatonina sobre células mononucleares de sangre periférica (CMSP) humana expuestas in vitro a radiación ionizante. Materiales y métodos: Las CMSP de donantes sanos fueron incubadas con melatonina en concentraciones de 0,1x10-5, 1x10-6 y 1x10-7 M durante 10 minutos antes de ser expuestas a rayos gamma (300cGy, fuente de Co60); posteriormente el daño del ADN fue evaluado mediante el Ensayo del Cometa. Resultados: Las CMSP pre-tratadas con melatonina presentaron cometas con colas de menor longitud que las no tratadas así como un porcentaje menor de células con daño severo del DNA. Conclusión: Concentraciones de melatonina de 1x10-5, 1x10-6 y 1x10-7 M protegen in vitro a las CMSP del daño en el ADN ((rupturas de cadena sencilla y sitios lábiles al álcali) inducido por rayos gamma...
Protective action of melatonin on human peripheral blood mononuclear cells exposed to gamma radiation Co60. Objective: to evaluate the protective effect of melatonin on peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) exposed in vitro to ionizing radiation. Materials and methods: PBMCs drawn from healthy volunteers were incubated with 0, 1x10-5, 1x10-6 y 1x10-7 M melatonin for 10 minutes before being exposed to gamma radiation (300 cGy; Co60 source). Afterwards, DNA damage was evaluated with the comet assay. Results: PBMCs pretreated with melatonin showed comet tails shorter than those without the hormone treatment, as well as a lower percentage of cells with severe DNA damage. Conclusion: melatonin doses of 1x10-5, 1x10-6 and 1x10-7 M provide in vitro protection to PBMCs fromDNA damage (single strand breaks and alkali-labile sites) induced by gamma radiation (300 cGy; Co60 source)....
Ação protetora da melatonina nas células mononucleares do sangue periférico humano submetido à radiação gama co60. Objetivo: Avaliar o efeito protetor da melatonina sobre células mononucleares do sangue periférico (CMSP) humano, expostas in vitro àradiação ionizante. Materiais e Métodos: As CMSP de pessoas sadias foram incubadas com melatonina em concentrações de 0,1x10-5, 1x10-6 y 1x10-7 M durante 10 minutos antes de serem expostas a raios gama (300cGy, fonte de Co60); posteriormente, o dano do DNA foi avaliado mediante o Teste do Cometa. Resultados: As CMSP previamente tratadas com melatonina apresentaram cometas com caudas demenor comprimento que as não tratadas, assim como uma porcentagem menor de células com dano severo do DNA. Conclusões:Concentrações de melato ina de 1x10-5, 1x10-6 e 1x10-7 M protegem in vitro as CMPS do dano no DNA (rupturas de cadeia simples e sítios débeis ao álcali) induzido pelos raios gama....