Swertiamarin attenuates paraquat-induced pulmonary epithelial-like cell apoptosis via NOX4-mediated regulation of redox and mitochondrial function

Abstract The aim of the present study was to investigate the effect of swertiamarin (STM) in attenuating paraquat (PQ)-induced human lung alveolar epithelial-like cell (A549) apoptosis and the underlying mechanisms. A549 cells were pretreated with different concentrations of STM for 2 hr and then cultured with or without PQ (700 µM) for 24 hr. Cell survival was determined using the CCK8 assay. Morphological changes, MDA content, inflammatory factors, fibrogenesis parameters, apoptosis rates, redox status and mitochondrial membrane potential (MMP) were evaluated. The expression of several genes involved in the modulation of redox status was measured by Western blotting. Cell viability and MMP were decreased, but the apoptosis rate and DCFH oxidation were elevated by PQ exposure. STM pretreatment notably increased cell viability and MMP and reduced the apoptosis rate and DCFH oxidation. Furthermore, TLR4- NOX4 signaling was significantly inhibited by STM. The downregulation of NOX4 by siRNA exerted the same protective effects as STM. This study provides the first evidence that STM attenuates PQ-induced pulmonary epithelial-like cell apoptosis via NOX4-mediated regulation of redox and mitochondrial function

In Vitro and In Vivo evaluation of montmorillonite for paraquat poisoning

Abstract Evaluation of montmorillonite for paraquat by in vitro and in vivo test. In vitro test were evaluated by a batch test, taking the paraquat concentration, adsorbents, reaction environment and time as indices, the absorption rate was screened by orthogonal design. In vivo test was executed with rabbits. Group 1: 4 rabbits dosed with montmorillonite. Group 2: 8 rabbits dosed with 200 mg/kg paraquat. Group 3: 6 rabbits dosed with 200 mg/kg paraquat then gavage with montmorillonite 5 min later. Group 4: 6 rabbits dosed with 200 mg/kg paraquat then gavage with montmorillonite 30 min later. Blood paraquat concentration, serum cytokines, blood gas analysis and histopathology of lung were implemented. In vitro test found that all the four factors influence the absorption rate of paraquat (P < 0.05). In vitro test found that oral montmorillonite could change toxicokinetics parameters of paraquat (P < 0.05); decrease raised serum TGF-ß1 and HMGB1 (P < 0.05) and alleviate the histopathology damage of lung. Montmorillonite might exert its protective effects on paraquat induced damage

Miocarditis aguda por Paraquat. Presentación de un caso y revisión de la literatura / Acute paraquat myocarditis. Case report and literature review

Resumen Paciente masculino de 41 años vecino de Jicaral de Puntarenas. Sin antecedentes personales patológicos de importancia quien es referido al Servicio de Emergencias del Hospital Víctor Manuel Sanabria Martínez por consumo de aproximadamente 20 mililitros de Paraquat el día anterior con propósitos autolíticos. El paciente es ingresado en el Servicio de Medicina Interna y al momento de la valoración presenta únicamente lesiones ulceradas a nivel de la lengua. Durante su internamiento presenta deterioro en la función renal y alteraciones electrolíticas y al décimo día presenta cuadro de dolor torácico tipo opresivo acompañado de datos de insuficiencia cardiaca aguda. Los biomarcadores de laboratorio presentan incremento de la Troponina I y del Péptico Natriurético Cerebral. La radiografía de tórax mostró una cardiomegalia grado II con signos de falla cardiaca. Se le realiza un ecocardiograma que documentó trastornos en la contractilidad de manera difusa con deterioro en la función ventricular y dilatación de las cámaras cardiacas. Se le realiza una arteriografía coronaria que documenta arterias coronarias epicárdicas sin lesiones significativas. Se confirma el diagnóstico de miocarditis aguda por Paraquat y se da tratamiento para la insuficiencia cardiaca presentando una evolución satisfactoria y recuperación de la función cardiaca evidenciada por ecocardiograma control a los 9 meses posterior a el episodio inicial.

Summary Acute paraquat myocarditis. Case report and literature review A 41-year-old male patient from Jicaral of Puntarenas. Without significant pathological personals backgroun of importance who is referred to the Emergency Service of the Victor Manuel Sanabria Martínez Hospital for consumption of approximately 20 milliliters of Paraquat the previous day for autolytic purposes. The patient is admitted to the Internal Medicine Service and at the time of the evaluation presents only ulcerated lesions at the level of the tongue. During hospitalization, there is deterioration in renal function and electrolyte disturbances and on the tenth day, he presents a episode of oppressive chest pain accompanied by data on acute heart failure. Laboratory biomarkers show an increase in Troponin I and Brain Natriuretic Peptic. Chest radiography showed grade II cardiomegaly with signs of heart failure. An echocardiogram was performed which documented diffuse contractility disorders with deterioration in ventricular function and dilation of the cardiac chambers. A coronary arteriography is performed that documents epicardial coronary arteries without significant injuries. The diagnosis of acute Paraquat myocarditis is confirmed and treatment for heart failure is presented, the patient presenting a satisfactory evolution and recovery of heart function evidenced by a control echocardiogram at 9 months after the initial episode.

Efeito protetor da melatonina sobre intoxicações por herbicidas / Protective effect of melatonin on poisoning by herbicides

O uso inadequado de herbicidas pode resultar em intoxicações agudas e, às vezes, crônicas por exposição em longo prazo a baixos níveis desses agentes tóxicos, podendo o herbicida atuar também como agentes teratogênicos, mutagênicos, cancerígenos e desreguladores endócrinos, com o aparecimento de doenças neurodegenerativas e distúrbios reprodutivos. Estudos têm revelado que a melatonina tem propriedades antioxidantes, anti-inflamatórias e imunomoduladoras e atua na reprodução. Essa indolamina está entre os agentes que têm se mostrado benéfico em intoxicações por herbicidas, porém não há relatos do uso de melatonina contra intoxicações por Glifosato-Roundup®, muito menos em associação com o Paraquat. Dessa forma, o maior interesse no tratamento das intoxicações por herbicidas, tem-se concentrado em medidas que impeçam ou minimizem as lesões celulares provocadas nos diversos sistemas biológicos. Assim, a melatonina, como antioxidante conhecido, pode ser mais uma alternativa contra as intoxicações por herbicidas associados e/ou individuais.

The inadequate use of herbicides may cause serious and sometimes chronic poisoning due to long exposure to low levels of toxic agents. Herbicides may also be teratogenic, mutagenic, cancerigenous agents and endocrine disruptors, with the occurrence of neurodegenerative diseases and reproduction disorders. Several studies have shown that melatonin has antioxidant, anti-inflammatory and immune-modulating qualities, besides affecting the reproduction system. It is among the agents which are beneficent in poisoning by herbicides even though no reports are extant on the use of melatonin against poisoning by Glyphosate-Roundup® alone or associated with Paraquat. Solutions that prevent or minimize cell lesions caused by several biological systems have been focused upon in the treatment for poisoning with herbicides. Thus, melatonin, a known antioxidant, may be an alternative against the poisoning by single or associated herbicides.

Intoxicaciones por paraquat reportadas en el Centro Toxicológico de la Región Centro Occidental "Antonio M. Pineda de Venezuela: período 1997-2000 / Paraquat intoxications reported in the Toxicological Center Antonio M. Pineda: from Venezuela 1997-2000

En Venezuela, es frecuente la utilización de plaguicidas como el paraguat en la actividad agrícola, por ello las intoxicaciones y fallecimientos que se producen anualmente por su mal uso, y manejo es importante. Se analizaron retrospectivamente los casos de intoxicaciones por paraquat registrados en el Centro Toxicológico de la Región Centro Occidental de Venezuela, durante los años 1997-2000, para evaluar frecuencia, causas, vías de ingreso y evaluación de los pacientes intoxicados. La investigación fue descriptiva, de registros médicos. Se registraron 79 pacientes; 44 pacientes del género masculino y 29 del género femenino y 6 no identificados en los registros. El promedio de edad fue de 24,22 ± 12,47 años. La principal vía de ingreso del tóxico fue oral 83.5%, y las causas de intoxicación identificadas fueron: 75,9% ocupacional y 22,8% accidental. El 49,3% de los pacientes fue dado de alta., mientras que el 8,8% falleció

In Venezuela, it is frequent the use of pesticides such as paraquat in agriculture, so poisonings and deaths that occur annually for their improper use and handling its important. We retrospectively analyzed the cases of paraquat poisoning recorded in the Poison Center of the Midwestern Region of Venezuela during the years 1997-2000, to assess prevalence, causes, access routes and evolution of poisoned patients. The research was descriptive, of medical records. There were 79 patienrs, 44 males and 29 females and 6 are not identified in the records. The average age was 24.22 ± 12.47 years. The main route of the toxic was oral 83.5%, and the causes of poisoning identified were: occupational 75.9% and accidental 22.8%. The 49.3% of patients were discharged, while 8.8% died

Efectos de la exposición prenatal a paraquat sobre el desarrollo de la transmisión sináptica aminoacídica en la corteza cerebral parietal del ratón / Effects of prenatal expossure to paraquat on the development of amino acid synaptic transmission in mouse cerebral parietal cortex

Se estudiaron los efectos de la exposición prenatal al paraquat (PQ), sobre el desarrollo postnatal de la transmisión sináptica aminoacídica de la corteza cerebral parietal del ratón. Las ratonas NMRI preñadas del grupo experimental recibieron 5 dosis de 10mg/kg de peso corporal de PQ, entre el día de gestación (G)12 y G20, y el grupo control recibió solución salina. Mediante HPLC, se determinaron los niveles de aspartato, glutamato, glicina, GABA y taurina de las crías, entre la edad postnatal (P)1 y P30. Entre P3 y P15, se observó un incremento significativo de los neurotransmisores excitatorios, aspartato y glutamato, en los ratones expuestos a PQ. Con respecto a la neurotransmisión inhibidora, los cambios más importantes se observaron en glicina: sus niveles se mantuvieron significativamente por debajo del grupo control entre P1 y P7, y significativamente por encima en P11 y P15. Para taurina, entre P1 y P7 sus niveles se mantuvieron significativamente altos con respecto al grupo control. En P30, los niveles de todos los neurotransmisores se encontraron significativamente por debajo del grupo control. En conclusión, podríamos decir que la exposición prenatal a PQ tuvo efectos tóxicos que se reflejaron en una alteración de los niveles basales de los neurotransmisores aminoacídicos durante el desarrollo postnatal de la corteza parietal del ratón, predominando la excitación sobre la inhibición durante todo el período estudiado. Estas alteraciones podrían indicar la ocurrencia de importantes daños corticales, tales como la disminución de algunas poblaciones neuronales, la inadecuada formación de los circuitos corticales y alteraciones en el proceso de sinaptogénesis.

The effects of prenatal expossure to paraquat (PQ) were studied on postnatal development of mouse parietal cerebral cortex, in particular, the ontogenesis of amino acid synaptic transmission. Pregnant NMRI mice were separated into two groups: the experimental group received 5 doses of 10mg PQ/kg body weight, between days of gestation (G)12 and G20, whereas the control group received physiological saline solution. Levels of neurotransmitter amino acids: Asp, Glu, Gly, GABA and Tau were determined by HPLC between postnatal (P) days P1 and P30. Between P3 and P15, a significant increment in the levels of excitatory amino acids, Asp and Glu, were observed in mice exposed to PQ, as compared with the control group. With respect to the inhibitory neurotransmitter levels, in the group exposed to PQ, the more important changes were observed in Gly between P1 and P15. In relation to taurine, its levels remained significantly higher between P1 and P7 with respect to the control group. It is important to emphasize that at P30, the levels of all neurotransmitters in the experimental group were significantly lower than those of control. In conclusion, prenatal exposure to PQ caused neurotoxicity in the developing mouse parietal cortex, as shown by the alterations in the basal levels of amino acid neurotransmitters, with the excitatory predominating over inhibitory neurotransmission, throughout the studied developmental period. These alterations could indicate the occurrence of important cortical injuries, such as decrement in some neuronal populations, inadequate formation of intrinsic cortical circuits and alterations in synaptogenic processes.

Toxicological Effects of Paraquat on the Histology of the Stomach; Small Intestine and Testis of Male Albino Rat (Rattus Norvegicus)

Background: Paraquat is a herbicide; commonly used by farmers in agriculture to prevent weed infestation. The non-target organic toxicity effect of this chemical motivated this study.Methods: Utilizing male albino rats of 0.2 kg average body weight; the LD100(lethal dose that gave 100death) for Paraquat was obtained as 1g/kg body weight Furthermore LD50 (median lethal dose of paraquat; ip) was obtained as 0.45 g/kg body weight using arithmetic method of karber. Six dose levels of paraquat 0; 0.09; 0.18; 0.35; 0.70; 1.00 g/kg body weight were administered intraperitoneally into the various groups of the male rats. Within 24hrs; histopathological examination in the stomach; in the small intestine and testis of the rats were performed.Results: Histopathological examination of the organs studied revealed that the stomach had mild mucosal ulceration; muscular coat atrophy; stromal oedema and tubular hyalinization which were dose- dependent. The small intestine showed mucosal ulceration; loss of villi; luminal and stromal oedema and glandular necrosis which were also dose dependent. Furthermore; the testis had classical central fibrosis; cellular polarization; tubular disorganization; necrosis and lack of mitotic figures (no cell division); oligospermia; azoospermia and hyperchromasia which were dose dependent.Conclusion: Paraquat; a notable herbicide used in agricultural weed control; had deleterious effects on such organs as stomach; small intestine and testes. Need therefore arises for caution in the handling of these chemicals as the danger of impairment of the gastrointestinal tract and indeed the reproductive system in males is a possibility

Efeito tóxico dos praguicidas maneb e paraquat sobre a atividade da enzima antioxidante catalase em ratos / Toxic effect of pesticides maneb and paraquat on catalase antioxidant enzyme activity in rats

Os radicais livres estão envolvidos em um grande número de enfermidades do ser humano.O cérebro tem níveis baixos de enzimas antioxidantes e um conteúdo lípidico elevado, tornando-se muito susceptível ao ataque de espécies reativas de oxigênio.Neste trabalho avaliou-se a lipoperoxidação em hipocampo e a atividade da enzima catalase em estriado e hipocampo de ratos tratados com o fungicida maneb (30 mg/kg) e o herbicida paraquat (10 mg/kg).Não houve alteração na lipoperoxidação nem na atividade enzimática no hipocampo dos animais tratados com ambos os praguicidas, porém foi observada uma inibição da catalase no estriado dos ratos tratados com maneb e com paraquat.Com estes resultados pode-se sugerir, de forma preliminar, uma ação tóxica maior sobre centros dopaminérgicos.Estudos sobre a toxicidade destes compostos são essenciais na compreensão do papel destes praguicidas e dos radicais livres na etiologia das doenças

Intoxicación por paraquat: toxicidad sistémica después de exposición cutánea / Paraquat poisoning: systemic toxicity after dermal exposure

La ingestión del Paraquat (dicloruro de 1,1 dimetil-4,4 dipiridilio) es el caso más común de la intoxicación fatal por plaguicidas, pero no se debe descartar la posibilidad de otras vías que lleven a un daño multiorgánico, como es el caso de la absorción dérmica del Paraquat. Nosotros reportamos el caso de un agricultor quien desarrollo daño renal y hepático después de una exposición aguda de la piel escrotal con el herbicida Paraquat con recuperación eventual del paciente. Este caso demuestra que la exposición dérmica por Paraquat, especialmente del escroto, puede producir seria toxicidad sistémica; siendo el primer caso reportado en 5 años en nuestro Instituto de toxicidad sistémica por contacto cutáneo de este químico. Se debe tomar estricta precaución, incluyendo el uso de ropa protectora siempre que se va a usar este químico.

Influence of sowing depth paraquat herbicide and solarization on seed germination of some winter and summer weeds

Two experiments were conducted in pots in 1998 and 1999 seasons to determinethe influence of seed depth on seedling emergence of wild oat, burcloverand pig weed with and without paraquat; seed depth and soil solarization onseed germination of purslane, field sandbur and jimson weed. Results of thefirst experiment showed that increasing sowing depth from 1 to 12 cm reducedgermination rate percentage after 6 weeks from sowing by 54.0 and 48.3 forwild, 51.5 and 59.0 for burclover, and 65 and 58.5 for pigweed in 1998 and1999 seasons, respectively. The germination rate of wild oat and burcloverwas higher than pigweed. Increasing depth from 1 to 12 cm plus paraquat[0.200 kg a.i./fed.] application significantly decreased germinationpercentage as compared with control. The highest reduction was clear inpigweed after three weeks from sowing. Results of 2nd experiment indicated thatgermination rate of purslane was higher than field sandbur and jimson weedafter three weeks of sowing at 1 cm depth. Purslane field sandbur and jimson seeddid not germinate at 1 and 3 cm depth + solarized treatments after three and sixweeks from sowing in both seasons

Paraquat: as implicações do uso inadequado de um herbicida seguro / Paraquat: the implications of improper use of a herbicide insurance

Dentre os mais importantes compostos agrotóxicos encontram-se os herbicidas por causa do seu volume de utilização. Não se pode substituí-los com métodos não químicos que são mais laborosos ou de custo mais elevado. Esta situação é uma importante razão pela qual a agricultura orgânica em larga escala foi mal projetada desde o princípio. As intoxicações por Paraquat são sempre consideradas graves e ingestões de quantidades superiores a 50ml tem prognósticos sombrios. Os acidentes com este veneno são subestimados em nosso Estado por causa da falta de uma adequada notificação e contabilização dos casos ocorridos. As tentativas de suicídio com este composto deixaram de ser raras e passam a configurar rotinas nos hospitais do interior. No Estado do Rio de Janeiro, a cidade de Nova Friburgo é a que tem notificado mais casos aos Centros de Controle de Intoxicações. As tentativas de suicídio superam o número de casos de intoxicações acidentais. Geralmente os suicidas são trabalhadores rurais com acesso ao produto. Sendo assim, a problemática da utilização do paraquat na agricultura ultrapassa a da indequada manipulação e manejo do produto nas lavouras atingindo o mérito do desvio do uso regular do herbicida, o que configura numa visão mais abrangente, um importante problema de saúde pública e por que não dizer, ocupacional.

Paraquat / Paraquat

Atualmente com os avanços tecnológicos e a diversidade de substâncias químicas em desenvolvimento, a preocupação com o impacto ambiental e a saúde dos seres humanos tem sido motivo de muitos debates. Para assegurar a efetividade dos direitos ambientais e a Constituição ditou como controlar, comercializar e empregar técnicas e métodos para substâncias que comportem risco para vida, qualidade de vida e meio ambiente. Dentre os agrotóxicos utilizados no Brasil, destaca-se o uso do herbicida Paraquat que é um dos efetivos herbicidas existentes e também um dos maiores venenos do mundo. Os efeitos do Paraquat se notam nos ambientes aquáticos, nas plantas, nos seres vivos e principalmente no homem. Felizmente é fácilmente degradada através da luz solar, luz ultra-violeta e microorgansimos existentes no solo. A toxicidade aguda de Paraquat é extrema. Uma colher de chá é dose letal para um homem adulto. Paraquat tem se mostrado tóxico aos seres humanos em todas as formas de exposição quer sejam inalatória, cutânea ou oral. Praticamente todos os sistemas são afetados após a exposição ao Paraquat: pele, sistema renal, sistema gastrointestinal, hepático, sistema cardiovascular, sistema nervoso central, glândula adrenal, sistema hematológico, sistema músculo esquelético, sistema imunológico. O principal meio de exposição dos trabalhadores é por via inalatória e cutânea. Todas as exposições requerem hospitalização e devem ser tratadas como envenenamento potencialmente fatal. A morte resulta de lesão pulmonar após semanas de ingestão. Se grandes quantidades forem ingeridas (como em casos de suicídio) a morte irá ocorrer em poucos dias com vários órgãos vitais comprometidos.

Intoxicaciones atendidas en el Hospital Nacional de Niños durante 1990-1996 / Poisonings taken care of in Hospital Nacional de Niños during 1990-1996

Objetivos: Analizar las características de las intoxicaciones en niños atendidos en el Hospital Nacional de Niños. Diseño: Estudio retrospectivo. Materiales y Métodos: Se analizaron todos los "Registros de la Consulta Toxicológica", del Centro Nacional de Control de Intoxicaciones (Centro), durante el período comprendido entre 1990-1996. Se seleccionó el código "013" que identifica a las consultas de pacientes atendidos en este hospital y el código 0 que corresponde a intoxicaciones. Se estudiaron las variables de mes, hora, día de la semana, causa, sexo, ruta de exposición, edad, estancia hospitalaria, agentes, signos y síntomas, mortalidad, uso de antídotos y severidad de la intoxicación. Resultados: Se atendieron 4025 niños intoxicados. La distribución mensual es similar en el transcurso del año así como la frecuencia por días de la semana. A mediodía es el pico máximo de atención de pacientes. El 49.6 por ciento de los productos ingeridos fueron líquidos. La proporción del sexo masculino sobre el femenino fue de 1.36. La edad más susceptible fue 1-2 años. El 76 por ciento de los pacientes tuvieron una estancia hospitalaria menor de 24 horas. Un 32.3 por ciento de los pacientes cursaron asintomáticos. La mortalidad fue de 0.25 por ciento. El uso de antídotos farmacológicos fue requerido en un 8.3 por ciento de los pacientes. Un 21.3 por ciento no necesitó ninguna intervención terapeútica. El 58 por ciento de los agentes fueron clasificadas de una severidad moderada. Conclusiones: La morbilidad en pediatría por intoxicaciones es alta. El patrón de este tipo de accidentes es similar al que se reporta en otros países del mundo. Palabras claves: intoxicaciones, tóxico, ingestión, lorazepan, niños, mortalidad, epidemiológia, hospitalización, antídotos, accidente

Intoxicación por gramoxone: cinco casos pediátricos / Gramoxone poisoning: 5 pediatric cases

Se presentan cinco casos de niños intoxicados por Gramoxona (G), admitidos en el Departamento de Pediatría del Hospital "Dr. Antonio María Pineda" de Barquisimeto. Tres de ellos se diagnosticaron y trataron precozmente y sobrevivieron; los otros dos ingresaron tardíamente, sin datos sobre la exposición, falleciendo después por insuficiencia respiratoria

Intoxicación experimental por paraquat: correlación entre el recuento celular diferencial del lavado broncoalveolar y la histopatología pulmonar / Paraquat experimental intoxication: correlation between diferential cell count of the bronchoalveolar lavage and pulmonary histopathology

El paraquat es un hervicida ampliamente usado en agricultura. Evidencias clínicas y experimentales han mostrado que el paraquat puede causar daño pulmonar intenso produciendo un síndrome de distress respiratorio del adulto. El grado de alveolitis demostrado por el recuento celular diferencial en el lavado broncoalveolar (LBA) se relacionó con el daño histológico del pulmón, usando un modelo experimental de daño pulmonar agudo inducido por paraquat. El paraquat fue administrado a 34 ratas en una dosis única intraperitoneal de 2 ó 15 mg/Kg. Las ratas se sacrificaron 5 ó 48 h. después y los resultados se compararon con la serie control (ratas inyectadas con Na Cl 0,90%). En todas las series tratadas con paraquat se demostró un aumento significativo de los polimorfonucleares (PMN) y linfocitos y una disminución significativa en el recuento de macrófagos del lavado broncoalveolar (LBA). Sin embargo, el recuento total de células del LBA no demostró diferencias significativas comparado con la serie control

Neurotoxicologia clinica: los plaguicidas / Clinical neurotoxicology: pesticides

Los plaguicidas son compuestos quimicos de gran utilidad principalmente en la agriculatura. Su uso incorrecto e indiscriminado ha llevado a cuadros clinicos de neurotoxicidad importantes, en especial de Encefalopatia y Neuropatia Periferica. Se actualizan las diversas manifestaciones clinicas neurologicas en las intoxicaciones por Organofosforados, Organoclorados, Carbonatos, herbicidas como el Paraquat y los Repelentes de insectos