Manganese Associated with Non-Wilsonian Hepatolenticular Degeneration as a Rare Cause of Encephalopathy: Case Report

Aim: To describe the clinical picture, diagnosis, and treatment of a patient with encephalopathy as a manifestation of manganese-induced non-Wilsonian hepatolenticular degeneration (NWHD) in a high-complexity care center in a Latin American country. Case description: A 55-year-old male patient from the United States with a history of liver disease associated with alcohol consumption was admitted to the emergency department due to diarrhea, hematemesis, and psychomotor agitation. During his stay, his state of consciousness deteriorated, requiring orotracheal intubation. In his diagnostic study, cerebrospinal fluid tests were negative for infectious etiologies; the endoscopic examinations showed no marks of portal hypertension bleeding, while ammonium and tests for metabolic causes were normal. However, areas of hyperintensity in the basal ganglia were documented on brain MRI, with normal ceruloplasmin serum and urine copper levels, which ruled out Wilson's disease and determined the diagnosis of manganese-induced NWHD. Conclusion: NWHD is a rare cause of chronic encephalopathy with clinical manifestations of extrapyramidal symptoms secondary to basal ganglia dysfunction due to severe liver disease. Its diagnosis becomes a challenge, given that manganese deposits produce it, and no biomarkers can establish the level of exposure to this metal. Brain MRI is indispensable in reflecting these deposits in the basal ganglia.

Objetivo: Describir la presentación clínica, el diagnóstico y el tratamiento de un paciente con encefalopatía como manifestación de degeneración hepatolenticular no wilsoniana producida por manganeso, en un centro de alta complejidad de un país latinoamericano. Descripción del caso: Paciente masculino de 55 años, procedente de Estados Unidos, con antecedente de enfermedad hepática asociada con consumo de alcohol, quien ingresó al servicio de urgencias por un cuadro de diarrea, hematemesis y agitación psicomotora. Durante la estancia presentó deterioro en el estado de consciencia, por lo que requirió intubación orotraqueal. En su estudio diagnóstico, las pruebas de líquido cefalorraquídeo fueron negativas para etiologías infecciosas, en los estudios endoscópicos no tenía estigmas de sangrado portal hipertensivo y el amonio y los estudios para causas metabólicas fueron normales. Sin embargo, se documentaron áreas de hiperintensidad en los ganglios de la base en la resonancia magnética cerebral, con niveles de ceruloplasmina sérica y cobre urinario normales, lo que descartó enfermedad de Wilson y definió el diagnóstico de degeneración hepatolenticular no wilsoniana por depósitos de manganeso. Conclusión: La degeneración hepatolenticular no wilsoniana es una causa infrecuente de encefalopatía crónica con manifestaciones clínicas de extrapiramidalismo, secundaria a disfunción de los ganglios de la base por enfermedad hepática grave. Su diagnóstico se convierte en un reto, dado que se produce por depósitos de manganeso y no existen biomarcadores que puedan establecer el nivel de exposición a este metal. La resonancia magnética cerebral juega, por tanto, un papel indispensable al reflejar esos depósitos en los ganglios de la base.

Actividades ligninolíticas y producción de basidiomas de Ganoderma lucidum en cultivo sólido suplementado con manganeso / Ligninolytic activities and production of Ganoderma lucidum basidiomes in solid culture supplemented with manganese

RESUMEN Ganoderma lucidum es un basidiomiceto de pudrición blanca estudiado especialmente por sus atributos medicinales. No obstante, la información sobre la suplementación de los medios de cultivo con metales como Zn, Li, Mn, Cu es escasa aun conociendo que la presencia de metales en los sustratos mejora las características de los basidiomas obtenidos e incrementa su productividad. El objetivo fue evaluar las actividades enzimáticas lacasa (Lc) y manganeso peroxidasa (MnP), la fructificación y eficiencia biológica (EB) de G. lucidum en cultivos sólidos formulados con residuos agroindustriales (aserrín de roble, cascarilla de café, salvado de maíz) suplementados con dos niveles de sal de manganeso II (0,05 % y 0,1 % p/p) y una formulación sin adición de la sal de manganeso. Las actividades enzimáticas se determinaron durante 98 días del ciclo productivo, con toma de muestras semanales. El tratamiento uno (0,05 % p/p de MnSO4H2O) suministró la mayor EB del cultivo con 25,90 ± 2,12 % y los mayores títulos de actividades ligninolíticas en el tiempo con 0,7299 UE/g s.s. de MnP a los 35 días de fermentación y 4,1 760 UE/g s.s para la actividad de Lc a los 42 días de proceso con relación a los tratamientos dos y control. Asimismo, hubo una disminución del ciclo de cultivo del hongo para los tratamientos uno (83 días) y dos (95 días) en comparación con el tratamiento control (117 días). Los resultados de este trabajo son promisorios para cultivadores industriales de G. lucidum, ya que la suplementación de los sustratos con Mn incrementa la productividad de los cultivos.

ABSTRACT Ganoderma lucidum is a white rot basidiomycete specially studied for its medicinal attributes. However, the information on the supplementation of the substrate with metals such as Zn, Li, Mn, Cu and others is scarce. Even knowing that the presence of metals in the substrates improves the characteristics of the basidiomes produced and increases their productivity. The objective was to evaluate the enzymatic activities laccase (Lc) and manganese peroxidase (MnP). The fructification and biological efficiency (BE) of G. lucidum in solid culture formulated with agroindustrial residues, (oak sawdust, coffee husk, bran corn) supplemented with two levels of manganese II salt, (0.05 % and 0.1 % w/ w) and a formulation without addition of manganese II salt. Enzymatic activities were determined during 98 days of the production cycle, with weekly sampling. Treatment one (0.05 % w/w MnSO4.H2O) provided the highest BE of the culture with 25.90 ± 0.54% and the highest titers of ligninolytic activities, in the time with 0.7299 EU/g d.s for MnP at 35 days of fermentation and 4.1760 EU/g d.s for Lc activity at 42 days of process, in relation to treatments two and control. Likewise, there was a decrease in the fungus culture cycle for treatments one (83 days) and two (95 days) compared to the control treatment (117 days). The results of this work are promising for industrial growers of G. lucidum, since the supplementation of the substrates with Mn increase the productivity of the cultures.

Spatial distribution of manganese concentration and load in street dust in Mexico City / Distribución espacial de las concentraciones y carga de manganeso en el polvo urbano de la Ciudad de México

Abstract: Objective: To obtain a first indication of the distribution and extent of manganese (Mn) contamination in Mexico City. Mn concentration and load in street dust were analyzed in order to reveal the most contaminated areas. Materials and methods: 482 samples of street dust were analyzed through inductively coupled plasma-optical emission spectroscopy. The contamination factor (CF), the geoaccumulation index (Igeo) and the spatial interpolations of the kriging indicator were calculated. Results: A slight influence of anthropogenic activities is detected on the Mn content of street dust. The highest levels of pollution by concentration (Igeo=uncontaminatedtomoderately contaminated) are grouped towards the city's north (industrial) and center (commercial and high traffic) areas. The areas with the highest Mn load were located towards the east and northwest areas (Igeo=moderately contaminated). Conclusions: These findings will serve as a baseline to assess future variations in Mn content in Mexico City's environment.

Resumen: Objetivo: Obtener una primera aproximación sobre la distribución espacial de la contaminación por manganeso (Mn) en la Ciudad de México. Se analizó la concentración y carga de Mn en el polvo de la calle para identificar las áreas más contaminadas. Material y métodos: 482 muestras de polvo de la calle fueron analizadas con espectroscopía de emisión por plasma de acoplamiento inductivo. Se calculó el factor de contaminación, índice de geoacumulación, y las interpolaciones espaciales del indicador kriging. Resultados: Existe una ligera influencia de actividades antropogénicas en el contenido de Mn del polvo de la calle. Los niveles más altos de contaminación por concentración (Igeo=no contaminado a moderadamente contaminado) se agruparon en el norte (industrial) y centro (comercial y de alto tráfico) de la ciudad. Las áreas con las cargas de Mn más altas estuvieron al este y noroeste (Igeo=moderadamente contaminado), donde había más polvo. Conclusiones: Estos resultados servirán como punto de referencia para evaluar variaciones futuras en el contenido de Mn en la Ciudad de México.

Dyslipidemia and tobacco smoking synergistically increase serum manganese / La dislipidemia y el tabaquismo aumentan de manera sinérgica el manganeso sérico

Manganese is a trace metal involved in both physiology and toxicity. The association between manganese and dyslipidemia has been scarcely revised, and results from studies in both animals and humans are inconsistent. The aim of this study was to evaluate the association between serum manganese levels and dyslipidemia, considering some manganese sources and factors that could affect its concentration, especially tobacco smoking. Serum manganese concentration in 63 volunteers was determined and their smoking habits were recorded. Dietary manganese, iron, fat and alcohol consumption was also estimated by a food-frequency questionnaire. A bivariate analysis was carried out to identify those factors affecting manganese concentration. Only dyslipidemia and smoking resulted statistically significant and thus were considered for the subsequent two-way analysis of variance, to test a possible interaction between dyslipidemia and smoking. Marginal means for serum manganese were as follows: 8.32 ± 2.14 nmol/L for nonsmokers without dyslipidemia, 9.21 ± 2.22 nmol/L for smokers without dyslipidemia, 10.21 ± 2.53 nmol/L for nonsmokers with dyslipidemia, and 14.21 ± 3.44 nmol/L for smokers with dyslipidemia. Dyslipidemia and tobacco smoking were synergistically associated with increased serum manganese. To maintain adequate manganese levels in the organism, other factors in addition to its dietary intake should be considered, for instance, lipid status and smoking habits, particularly in those conditions in which manganese accumulation is an issue.

El manganeso es un metal traza esencial involucrado tanto en procesos fisiológicos como en toxicidad. La asociación entre el manganeso y las dislipidemias se ha estudiado poco, y los resultados de estudios en animales y en humanos son inconsistentes. El objetivo de este trabajo fue evaluar la asociación entre el manganeso sérico y las dislipidemias, considerando algunas fuentes de manganeso y factores que pudieran afectar su concentración, especialmente el tabaquismo. Se determinaron las concentraciones séricas de manganeso de 63 voluntarios y se registraron sus hábitos de consumo de tabaco. Se estimó la ingesta de manganeso, hierro, grasa y alcohol mediante un cuestionario de frecuencia de consumo. Se realizó un análisis bivariado para identificar los factores que afectaron las concentraciones de manganeso; únicamente las dislipidemias y el tabaquismo resultaron estadísticamente significativos y se consideraron enel subsecuente análisis de varianza de dos vías, para examinar una posible interacción entre las dislipidemias y el tabaquismo. Las medias marginales para el manganeso sérico fueron: 8,32 ± 2,14 nmol/L para no fumadores sin dislipidemia, 9,21 ± 2,22 nmol/L para fumadores sin dislipidemia, 10,21 ± 2,53 nmol/L para no fumadores con dislipidemia, y 14,21 ± 3,44 nmol/L para fumadores con dislipidemia. Las dislipidemias y el tabaquismo se asociaron sinérgicamente con el aumento del manganeso sérico. Para mantener niveles adecuados de manganeso en el organismo, se deben tomar en cuenta factores adicionales a su consumo dietético, como el estatus lipídico y el tabaquismo, particularmente en condiciones en las que la acumulación de manganeso sea un problema.

Validación de la determinación de manganeso, molibdeno y zinc por plasma de acoplamiento inductivo / Validation of the determination of manganese, molibdenum and zinc using inductively coupled plasma / Validação da determinação de manganês, molibdênio e zinco por plasma de acoplamento indutivo

Se describe la validación de un método para la determinación de manganeso, molibdeno y zinc, a niveles traza, en soluciones acuosas, mediante espectroscopia de emisión-plasma inductivo de argón. Se optimizó y validó la cuantificación de manganeso, molibdeno y zinc en solución acuosa ácida usando un espectrómetro de emisión atómica de plasma inductivo. Se determinaron: selectividad/especificidad, linealidad, repetibilidad y precisión intermedia utilizando materiales de referencia, y sesgo contrastando contra material de referencia certificado de matriz. Las longitudes de onda (nm) seleccionadas fueron: Zn 213.857, Mn 257.610 y Mo 202.031, las cuales permitieron discriminar interferencias espectrales. Se probó la linealidad de las funciones respuesta mediante evaluaciones estadísticas ad hoc. La precisión intermedia varió entre 5 y 11% y el sesgo no superó el 12%. Los límites de cuantificación (μg/L) fueron: Mn: 5; Zn: 10 y Mo: 10. Las incertidumbres asociadas a las determinaciones oscilaron entre 10 y 16%. La validación del método propuesto demostró que es selectivo, proporciona incertidumbres adecuadas y es de utilidad para cuantificar de manera rápida y certera los metales traza estudiados en matrices que puedan ser llevadas a solución acuosa, previa digestión en medio ácido.

A method to accurately determine and quantify manganese, molybdenum and zinc using Optical Emission Spectroscopy-Inductively Coupled Plasma by optical emission spectrometer was optimized and validated. Selectivity/ specificity, linearity, repeatability, intermediate precision and bias using reference materials and certified matrix reference material, respectively, were determined. Selected wavelengths (nm) Zn 213.857; Mn 257.610 and Mo 202.031 made it possible to discriminate spectral interferences. Linearity was proved by ad hoc statistical evaluations. Intermediate precision ranged between 5 and 11% and bias was never greater than 12%. Quantification limits (mg/L) were: Mn: 5; Zn: 10 y Mo: 10. Uncertainties associated to analytical determinations ranged between 10% and 16%. The validation of the proposed method demonstrated that it is selective, it provides adequate uncertainties and it is useful to quantify quickly and accurately the studied trace metals in matrices that can be taken intoaqueous solution with prior digestion in acid medium.

Descreve-se a validação de um método para a determinação de manganês, molibdênio e zinco a níveis-traço, em soluções aquosas, por Espectrometria de emissão por plasma acoplado indutivamente de argônio. Foi maximizada e validada a quantificação de manganês, molibdênio e zinco em solução aquosa ácida, utilizando um espectrômetro de emissão atômica por plasma acoplado indutivamente. Foram determinados: seletividade/especificidade, linearidade, repetibilidade e precisão intermediária usando materiais de referência, e viés contrastando contra material de referência certificado de matriz. Os comprimentos de onda (nm) selecionados foram: Zn 213.857; Mn 257.610 e Mo 202.031, os quais permitiram discriminar interferências espectrais. A linearidade das funções resposta foi provada por avaliações estatísticas ad hoc. A precisão intermediária variou entre 5 e 11% e o viés não ultrapassou 12%. Os limites de quantificação (μg/L) foram: Mn: 5; Zn: 10 e Mo: 10. As incertezas associadas com as determinações variaram entre 10 e 16%. A validação do método proposto demonstrou que é seletivo, proporciona incertezas adequadas e é útil para quantificar com rapidez e precisão os metais-traço estudados em matrizes que podem ser levadas a solução aquosa, prévia digestão em meio ácido.

Nanostructured MnO2 catalyst in E. crassipes (water hyacinth) for indigo carmine degradation / Catalizador de MnO2 nanoestructurado en E. crassipes (jacinto de agua) para la degradación de índigo carmín / Catalisador de MnO2 nanoestruturado em E. crassipes (jacinto da água) para a degradação do índigo carmim

The use of water hyacinth's dried matter (Eichhornia crasippes) as a support matrix for nano-MnO2 and its application for the removal of indigo carmine RIC) was studied. Different pretreatment processes were tested and results indicated that an acid-alkali pretreatment is an efficient method to binding nanoparticles RNPs) to cellulosic matrix. In adittion, the MnO2 NPs were synthesized by sonochemical reduction of MnO4- using different methods Rultrasonic horn system, ultrasonic bath and reaction with ethanol), where the influence of the precursor concentration was observed. The synthesized material was further characterized by ATR-IR, AAS, XRD, SEM, nitrogen isotherms adsorption, EDS, and pHpzc. The IC removal capacity of the nanostructured material, the chemical nature of the degradation products and the effect of various parameters Rtemperature, pH, initial IC concentration, among others) were explored in water samples.

Se estudió el uso de la materia seca del jacinto de agua (Eichhornia crassipes) como matriz-soporte para nano-MnO2 y su eficiencia en la eliminación de índigo carmín RIC). Se ensayaron diferentes procesos de pretratamiento y los resultados indicaron que un tratamiento previo ácido-alcalino es un método eficiente para unir las nanopartículas (NPs) a la matriz celulósica. Así mismo, las NPs de MnO2 se sintetizaron por reducción sonoquímica de MnO4- utilizando diferentes métodos Run sistema emisor de ultrasonido, baño de ultrasonido y reacción convencional con etanol como medio). El material sintetizado se caracterizó por ATR-IR, AAS, DRX, SEM, isotermas de adsorción de nitrógeno, EDS y pHpzc. Se exploró la capacidad de eliminación de IC por parte del material nanoestructurado y la naturaleza química de los productos de degradación en muestras acuosas. Se analizó el efecto de diversos parámetros tales como temperatura, pH, concentración inicial de IC, entre otros.

Foi estudada a utilização de matéria seca de jacinto de água (Eichhornia crassipes) como matriz de suporte para nano-MnO2 e sua aplicação para a remoção de índigo carmine RIC). Diferentes processos de prétratamento foram testados e os resultados indicaram que o prétratamento ácido-álcali é um método eficiente para ligar os NPs à matriz celulósica. Além disso, as NPs de MnO2 foram sintetizados por redução sonoquímica de MnO4- utilizando diferentes métodos (um sistema emissor de ultrassom, banho de ultrassom e a reacção com o etanol). O material sintetizado foi caracterizado por ATR-IR, AAS, DRX, SEM, isotermas de adsorção de nitrogênio, EDS e pHpzc. A facilidade de remoção de IC por o material nanoestruturado e a natureza química da degradação dos produtos foram explorados em amostras aquosas, assim mesmo foi estudado o efeito de vários parâmetros Rtemperatura, pH, concentração inicial de IC e a quantidade de nanocompósito, entre outros).

Response of ligninolytic macrofungi to the herbicide atrazine: dose-response bioassays / Respuesta de macrohongos ligninolíticos al herbicida atrazina: bioensayos dosis-respuesta

The effect of atrazine concentrations on mycelial growth and ligninolytic enzyme activities of eight native ligninolytic macrofungi isolated in Veracruz, México, were evaluated in a semi-solid culture medium. Inhibition of mycelial growth and growth rates were significantly affected (p = 0.05) by atrazine concentrations (468, 937, 1875, and 3750 mg/l). In accordance with the median effective concentration (EC50), Pleurotus sp. strain 1 proved to be the most tolerant isolate to atrazine (EC50 = 2281.0 mg/l), although its enzyme activity was not the highest. Pycnoporus sanguineus strain 2, Daedalea elegans and Trametes maxima showed high laccase activity (62.7, 31.9, 29.3 U mg/protein, respectively) without atrazine (control); however, this activity significantly increased (p < 0.05) (to 191.1, 83.5 and 120.6 U mg/protein, respectively) owing to the effect of atrazine (937 mg/l) in the culture medium. Pleurotus sp. strain 2 and Cymatoderma elegans significantly increased (p < 0.05) their manganese peroxidase (MnP) activities under atrazine stress at 468 mg/l. The isolates with high EC50 (Pleurotus sp. strain 1) and high enzymatic activity (P. sanguineus strain 2 and T. maxima) could be considered for future studies on atrazine mycodegradation. Furthermore, this study confirms that atrazine can increase laccase and MnP activities in ligninolytic macrofungi.

Se evaluó el efecto de diferentes concentraciones de atrazina sobre el crecimiento micelial y la actividad enzimática de ocho macrohongos ligninolíticos aislados en Veracruz, México. La inhibición del crecimiento micelial y la tasa de crecimiento diaria fueron significativamente (p < 0,05) afectadas por todas las dosis de atrazina (468, 937, 1875 y 3750 mg/l) adicionadas al medio de cultivo. De acuerdo con la concentración efectiva media (CE50), Pleurotus sp. cepa 1 fue el aislamiento más tolerante a la atrazina (CE50 = 2281 mg/l), aunque sus actividades enzimáticas no fueron altas. Pycnoporus sanguineus cepa 2, Daedalea elegans y Trametes maxima mostraron actividades altas de lacasa (62,7, 31,9 y 29,3 U mg/proteína, respectivamente) en ausencia de atrazina (control); estas actividades se incrementaron (p < 0,05) significativamente (191,1, 83,5 y 120,6 U mg/proteína, respectivamente) en presencia de atrazina (937 mg/l) en el medio de cultivo. Pleurotus sp. cepa 2 y Cymatoderma elegans incrementaron significativamente (p < 0,05) sus actividades de manganeso peroxidasa (MnP) bajo la concentración de 468 mg/l de atrazina. Los aislamientos con alta CE50 (Pleurotus sp. cepa 1) y alta actividad enzimática (P. sanguineus cepa 2 y T. maxima) podrían ser considerados para futuros estudios en la micodegradación de atrazina. Además, el presente estudio confirma que la atrazina puede incrementar las actividades lacasa y MnP en macrohongos ligninolíticos.

Extracellular superoxide dismutase, a potential extracellular biomarker candidate for prolactinoma / Superóxido dismutasa extracelular - candidato potencial a biomarcador extracelular del prolactinoma

AIM: To investigate whether the extracellular superoxide dismutase (EC-SOD) and manganese super-oxide dismutase (Mn-SOD) level changes during prolactinoma (PRL) development. METHODS: Surgical tissues from 37 female patients with PRL were tested for Mn-SOD and serum samples from such PRL patients were tested for EC-SOD level changes with Western Blot. The Mn-SOD level from blood cells was also investigated to show whether the Mn-SOD variation could locate tumorigenesis tissues. RESULTS: According to the patients' age analysis, age 20-40 years is high risk for getting PRL. There is a positive relationship between the PRL severity and EC-SOD. The Mn-SOD level from surgical tissues, but not blood cells, also shows a corresponding positive relationship to PRL severity, which indicates that elevated Mn-SOD might only happen in PRL tumorigenesis tissues. CONCLUSIONS: Extracellular superoxide dismutase is an extracellular protein and the serum EC-SOD could be a good candidate for the diagnoses of prolactinoma.

OBJETIVO: Investigar los cambios de niveles del superóxido dismutasa extracelular (EC-SOD) y el superóxido dismutasa de manganeso (Mn-SOD) durante el desarrollo del prolactinoma (PRL). MÉTODOS: Los tejidos quirúrgicos de 37 pacientes hembras con PRL fueron examinados para investigar los niveles de cambio de Mn-SOD, mediante la técnica de Western Blot. El nivel de Mn-SOD de las células sanguíneas fue investigado para ver si la variación de Mn-SOD puede indicar la localización de tejidos de tumorigénesis. RESULTADOS: Según el análisis de la edad de los pacientes, la edad de 20-40 años presenta un alto riesgo de desarrollar PRL. Hay una relación positiva entre la severidad del PRL y el EC-SOD. El nivel de Mn-SOD en los tejidos quirúrgicos - a diferencia de lo que ocurre en las células sanguíneas - muestra una relación positiva con respecto a la severidad del PRL, lo cual indica que un Mn-SOD elevado, sólo podría tener lugar en los tejidos de la tumorigénesis del PRL. CONCLUSIONES: El superóxido dismutasa extracelular (EC-SOD) es una proteína extracelular, y el EC-SOD sérico podría ser un buen candidato para diagnosticar el prolactinoma.

Efectos sobre la salud y el medio ambiente de las actividades mineras en Chile: contaminación del Estero Pupío y agua potable del pueblo de Caimanes: ¿se origina desde el tranque de relaves mineros El Mauro? / Health and environmental effects of mining activities in Chile: Pupio River and Ddinking water pollution in the town of Caimanes: does it originate from the El Mauro mining tail?

Se describe la presencia de concentraciones elevadas de mercurio en el agua potable del pueblo de Caimanes y la presencia de concentraciones muy elevadas de manganeso, mercurio, hierro, níquel y molibdeno en el estero Pupío. La evidencia sugiere que estos niveles elevados de elementos tóxicos provienen de filtraciones del tranque de relaves El Mauro en la IV Región de Chile. Se describen los efectos diferidos de la exposición crónica y prenatal a estos elementos tóxicos.

The presence of high amounts of mercury in drinking water in the town of Caimanes and presence of very high concentrations of manganese, mercury, iron, nickel and molybdenum in the Pupio river is reported. Evidence suggests that these increased concentrations of toxic elements result from the El Mauro mining tail filtrations in the IV Region of Chile. The delayed effects of chronic and prenatal exposure to these toxic agents are described.

Ultrastructural study of the hypothalamus in mice chronically treated with manganese / Estudio ultraestructural del hipotálamo de ratones tratados crónicamente con manganeso

Manganese (Mn) is an essential metal that is an integral part of some metalloproteins and acts as a cofactor of several enzymes. Mn is able to cross the blood-brain barrier and enter the nervous system. It has a low toxicity but exposure to high concentrations or for prolonged periods of time produce neurological disorders in humans that initially cause hallucinations and compulsive behaviour followed by stiffness, muscle weakness, ataxia, memory loss and a tremor resembling Parkinson’s disease. This study assessed the ultrastructural alterations produced in the hypothalamus of male albino mice injected intraperitoneally with MnCl2 (5 mg Mn/Kg/day) and a control group injected with NaCl 0.9% (0.1 mL) daily for 9 weeks. The animals were sacrificed by cervical dislocation. The hypothalamus was extracted and subsequently processed to be observed on the conventional transmission electron microscope at 2, 4, 6 and 9 weeks of treatment. After 2 weeks it was observed a slight disruption of the Golgi apparatus and the myelin fibers. After 4 weeks the disorganization was accentuated and dilatation of the endoplasmic reticulum (ER) and alterations of mitochondria were observed. After 6 weeks the normal pattern of the myelin sheath was lost. After 9 weeks of treatment it was found swollen mitochondria with lost of crystae, a marked dilatation of rough and smooth endoplasmic reticulum and dendrites with a high degree of swelling. These results suggest that the neurotoxic effect of Mn increases as time of exposure passes and produces ultrastructural alterations of nerve cells in the hypothalamus.

El manganeso (Mn) es un metal esencial que forma parte de algunas metaloproteínas y actúa como cofactor de varias enzimas. El Mn es capaz de atravesar la barrera hematoencefálica e ingresar al sistema nervioso. Presenta baja toxicidad, pero la exposición a altas concentraciones o por tiempos prolongados produce alteraciones neurológicas en humanos que inicialmente provocan alucinaciones y conducta compulsiva seguidas por rigidez, debilidad muscular, ataxia, pérdida de la memoria y temblor, síntomas similares a los de la enfermedad de Parkinson. En el presente estudio se evaluaron los efectos tóxicos del Mn sobre la ultraestructura del hipotálamo de ratones. Se inyectaron intraperitonealmente ratones albinos machos con MnCl2 (5 mg Mn/Kg/día durante 9 semanas). El grupo control recibió NaCl 0,9% (0,1 mL/dosis). Los animales se sacrificaron por dislocación cervical, extrayéndose y disecándose el hipotálamo, que posteriormente se procesó para realizar observaciones al microscopio electrónico de transmisión convencional a las 2; 4; 6 y 9 semanas de tratamiento. A las 2 semanas, se observó ligera desorganización en el aparato de Golgi y en las fibras mielínicas. A las 4 semanas, se acentuó la desorganización y se comenzó a observar dilatación del retículo endoplasmático liso y rugoso asi como mitocondrias alteradas. A las 6 semanas, se encontró pérdida del patrón normal de la cubierta mielínica. Finalizadas las 9 semanas de tratamiento, se observaron mitocondrias hinchadas con pérdida de las crestas, dilatación acentuada del retículo endoplasmático rugoso y liso y dendritas con cierto grado de edema. Estos resultados parecen indicar que el efecto neurotóxico del Mn aumenta a medida que transcurre el tiempo de exposición para producir alteraciones ultraestructurales de las células nerviosas del hipotálamo.

Manganese exposure and the neuropsychological effect on children and adolescents: a review / Exposición al manganeso y su efecto neurosicológico en niños y adolescentes: una revisión

OBJECTIVES: Manganese (Mn) is an essential element, but overexposure can have neurotoxic effects. METHODS: In this article, we review and summarize studies on exposure to Mn and nervous system impairments in children. RESULTS: We identified 12 original articles published between 1977 and 2007. Overexposure to Mn was suspected to occur through diverse sources: infant milk formula, drinking water, industrial pollution, and mining wastes. The most common bioindicator of exposure to Mn was hair Mn content, but some studies measured Mn in blood, urine, or dentin; one study on prenatal exposure measured Mn content in cord blood. Most studies indicate that higher postnatal exposure to Mn is associated with poorer cognitive functions and hyperactive behavior. CONCLUSIONS: The limitations of the existing studies are numerous: most were cross-sectional, had a modest sample size, and lacked adjustment for important confounders. Future investigations should be performed on a larger sample size and include a more detailed exposure assessment, addressing multiple sources of exposure such as food, water, and airborne particulates.

OBJETIVO: El manganeso (Mn) es un elemento esencial, pero la sobreexposición puede tener efectos neurotóxicos. MÉTODOS: En este artículo se hace una revisión y un compendio de los estudios publicados sobre la exposición al Mn y los trastornos del sistema nervioso en niños. RESULTADOS: Se identificaron 12 artículos originales publicados entre 1977 y 2007. La sobreexposición al Mn puede haber ocurrido a partir de diversas fuentes: leche en polvo o maternizada, agua de beber, polución industrial y desechos de la producción minera. El bioindicador de exposición utilizado con mayor frecuencia fue el contenido de Mn en el pelo, aunque algunos estudios lo midieron en la sangre, la orina o la dentina; un estudio sobre exposición prenatal midió su contenido en la sangre del cordón umbilical. La mayoría de los estudios indican que una mayor exposición posnatal al Mn se asocia con deficiencias en las funciones cognitivas y el comportamiento hiperactivo. CONCLUSIONES: Las limitaciones de los estudios publicados son numerosas: la mayoría de ellos eran transversales, se basaban en muestras pequeñas y en ellos no se ajustaron los resultados por importantes factores de confusión. Se requieren investigaciones adicionales con muestras mayores y que hagan una evaluación más detallada de la exposición, tomando en cuenta múltiples fuentes, como los alimentos, el agua y las partículas suspendidas en el aire.