Genotoxicidad de la furazolidona y la forma libre de su metabolito 3-amino-2-oxazolidona, mediante la prueba de micronúcleos en linfocitos humanos / Genotoxicity of furazolidone and the free form of the metabolite: 3-amino-2-oxazolidone, based on human lymphocytes micronucleus test

ABSTRACT

The aim of this trial was to assess the genotoxic effects of the main metabolite of furazolidone (3-amino-2-oxazolidone-AOZ), which is usually protein-bound (PB-AOZ). Because PB-AOZ is not available as a tool for biomedical research, the synthetic free form of AOZ (F-AOZ) was used to challenge human lymphocytes in the genotoxic quantification test of induced micronuclei on human lymphocytes. The level of exposure of lymphocytes to F-AOZ was calculated by determining the residual quantity of the Bg-AOZ (from liver and muscle) by HPLC, derived from broilers fed furazolidone included at 0.11% and 0.22% in feed, and allowing a seven day withdrawal time. Then F-AOZ and furazolidone as positive genotoxic group were added at various concentrations higher than the residual level indication to the in vitro preparations diluted both in dimethyl sulfoxide (DMSO) as follows for furazolidone (FZD) groups of 10 μM (225 mg/g), 1.0 μM (225 mg/g), 0.1 μM (22.5 mg/g), and 0.001 μM (0.225 mg/g), as well as a negative control group and positive control with DMSO 10-3 M (0.130 mg/g) and arsenic 10-3 M (0.747 mg/g), respectively; for F-AOZ 0.01 μM (1.020 mg/g); 0.102 μM; 0.0005 μM (0.051 mg/g); and 0.0001 μM (0.001 mg/g) were tested, having the same controls groups as for FZD. Results show that furazolidone from 10.0 μM through 0.1 μM possesses a well defined genotoxic effect. Association frequency, relative risk and ANOVA test showed a statistically significant effect vs the negative control group (P = 0.001; P = 0.03 and P = 0.04, respectively). For F-AOZ the same statistical tests showed that only 0.01 μM was capable of inducing a genotoxic effect. These results suggest that furazolidone as parent compound is potentially capable of inducing genotoxicity in consumers. In contrast, only the highest concentration of F-AOZ was shown to induce a similar effect. Yet this concentration is well above the expected residual concentration after a 7-day withdrawal period. These results do not support the use of furazolidone in humans as it is now accepted and reveals that F-AOZ is a considerably lower hazard to public health than the parent compound. Yet, lack of evidence of the effect of bound-AOZ in a similar setting precludes further comparisons, but these results suggest that it seems unlikely that PB-AOZ is a real risk to public health. Further studies are warranted.

RESUMEN

El objetivo de este estudio fue evaluar los efectos genotóxicos del metabolito principal de la furazolidona 3-amino-2-oxazolidona (AOZ) que usualmente se encuentra unido a la proteína (AOZ-UP). Debido a que no se dispone para investigación biomédica de AOZ-UP, se utilizó la forma libre de AOZ (AOZ-L) como desafío genotóxico por medio de la técnica de cuantificación de micronúcleos inducidos en linfocitos humanos. El nivel de exposición de linfocitos a AOZ-libre fue establecido con base en la determinación por cromatografía líquida de alta resolución (CLAR) de los residuos de AOZ-UP encontrados en músculo e hígado de pollos, producidos en forma comercial, expuestos a furazolidona (FZD) por medio del alimento a dosis de 0.11% y 0.22%, permitiendo un tiempo de retiro de 7 días. Se conformaron dos grupos furazolidona (FZD) con las siguientes concentraciones de 10 μM (225 mg/g), 1 μM (225 mg/g), 0.1 μM (22.5 mg/g), y 0.001 μM (0.225 mg/g), así como el grupo testigo negativo sulfoxido de dimetilo (DMSO) 10-3 μM (0.130 mg/g) y el testigo positivo arsénico 10-3 μM (0.747 mg/g). Para AOZ-libre las concentraciones fueron 0.01 μM (1.020 mg/g); 0.001 μM (0.102 mg/g); 0.0005 μM (0.051 mg/g); y 0.0001 μM (0.001 mg/g) con los mismos grupos testigo. Los resultados muestran que la furazolidona a concentraciones de 1.0 μM y 0.1 μM posee un efecto genotóxico bien definido. El grado de asociación se calculó por medio del riesgo relativo y prueba de ANDEVA, que mostró el efecto estadísticamente significativo al compararlo con el grupo testigo negativo (P = 0.001; P = 0.03 y P = 0.04, respectivamente). Para AOZ-L las mismas pruebas estadísticas mostraron que sólo la concentración 0.01 μM era capaz de inducir un efecto genotóxico. Estos resultados sugieren que la furazolidona como sal pura es potencialmente capaz de inducir efectos genotóxicos en humanos, en los que no se apoya su uso. En contraste, sólo la concentración más alta de AOZ-L mostró un efecto similar, pero dicha concentración es mayor que la encontrada como residual a los siete días de retiro y puede considerársele como un peligro mucho menor para la salud pública que el compuesto progenitor. Dada la falta de evidencia científica del efecto genotóxico del AOZ-UP no se pueden realizar comparaciones adicionales con lo obtenido aquí para AOZ-L, pero parecería poco probable calificar a los residuos de AOZ-UP como peligros reales para la salud pública, por lo que se requieren pruebas adicionales.