Pesticides exposure in pregnant Argentinian women: Potential relations with the residence areas and the anthropometric neonate parameters.

Intrauterine environment is the first chemical exposure scenario in life, through transplacental transfer. In this study, the aim was to determine concentrations of organochlorine pesticides (OCPs) and selected current use pesticides in the placentas of pregnant women from Argentina. Socio-demographic information, the mother's lifestyle and neonatal characteristics were also analysed and related to pesticides residue concentrations. Thus, 85 placentas were collected at birth, from an area of intensive fruit production for the international market, in Patagonia Argentina. Concentrations of 23 pesticides including, trifluralin (herbicide), the fungicides chlorothalonil and HCB, and the insecticides chlorpyrifos, HCHs, endosulfans, DDTs, chlordanes, heptachlors, drins and metoxichlor, were determined by GC-ECD and GC-MS. Results were first analysed all together and then grouped by their residential settings, in urban and rural groups. Total mean pesticide concentration was 582.6 ± 1034.4 ng/g lw, where DDTs (325.9 ± 950.3 ng/g lw) and chlorpyrifos (188.4 ± 365.4 ng/g lw) showed a high contribution. Pesticide levels found exceeded those reported in low, middle and high income countries from Europe, Asia and Africa. In general, pesticides concentrations were not associated with neonatal anthropometric parameters. When the results were analysed by residence place, significantly higher concentrations of total pesticides and chlorpyrifos (Mann Whitney test p = 0.0003 and p = 0.032, respectively) were observed in placentas collected from mothers living in rural settings compared to urban areas. Rural pregnant women presented the highest pesticide burden (5.9 µg), where DDTs and chlorpyrifos were the major constituents. These results suggested that all pregnant women are highly exposed to complex pesticide mixtures, including banned OCPs and the widely used chlorpyrifos. Based on the pesticide concentrations found, our results warn of possible health impacts from prenatal exposure through transplacental transfer. This is one of the first reports of both chlorpyrifos and chlorothalonil concentrations in placental tissue, and contributes to the knowledge of current pesticide exposure in Argentina.

Neonatal, placental, and umbilical cord blood parameters in pregnant women residing in areas with intensive pesticide application.

In rural populations, the proximity to areas with intensive pesticide application represents a risk factor of xenobiotic exposure. Here, we investigated whether newborns born to mothers residing in an area with intensive pesticide application show alterations in placental and neonatal morphometric standards, umbilical cord blood (UCB) biochemical parameters, and/or biomarkers related to oxidative stress and oxidative damage. Samples were collected from 151 healthy pregnant women residing in a rural area (rural group; RG) during the pesticide spraying (SS) and nonspraying (NSS) seasons, as well as from women from an urban population (control group; CG), and grouped according to the delivery type (vaginal or cesarean). In the vaginal delivery group, the placental weight and placental index were higher in the RG groups than in the CG (p = 0.01), whereas in the cesarean delivery group, newborn weight was lower in the RG-SS group than in the CG. In the RG-SS group, UCB erythrocyte osmotic fragility and the DNA damage index (DI) were higher, and superoxide dismutase (SOD) activity was lower than in the RG-NSS group. Acetylcholinesterase and SOD activities were found to be inversely correlated with the DI.

Environmental pesticide exposure modulates cytokines, arginase and ornithine decarboxylase expression in human placenta.

To evaluate the cytokine balance and enzymatic alterations induced by environmental pesticide exposure during pregnancy, this transversal study explored placentas derived from non-exposed women (control group-CG), and from women living in a rural area (rural group-RG), collected during intensive organophosphate (OP) pesticide spraying season (RG-SS) and during non-spraying season (RG-NSS). The exposure biomarkers blood cholinesterase and placental carboxylesterase (CaE) were significantly decreased in RG-SS. Among the cytokines studied IL-8, IL-6, TNFα, IL-10, TGFß and IL-13, the expression frequency of IL-13 increased in RG-SS. Arginase and ornithine decarboxylase (ODC) enzymes were induced in syncytiotrophoblast and endothelial cells. Interestingly, the decrease in CaE activity was associated with arginase and ODC activity induction. These findings suggest that environmental pesticide exposure impacts the placenta by increasing the expression frequency of the anti-inflammatory cytokine IL-13, which may be related to the up-regulation of enzymes implicated in tissue repair.

Plasma cholinesterase and carboxylesterase activities and nuclear and mitochondrial lipid composition of human placenta associated with maternal exposure to pesticides.

Blood cholinesterases and tissue carboxylesterases (CEs) are sensitive indicators of environmental organophosphate pesticides (OPs) exposure. The aim of this pilot study was to assess the impact of OP exposure on placental CE activity and lipid composition. We performed a study of 40 healthy women who live in agricultural farms. Samples were collected during the pulverization period (PP) and recess period (RP). The plasma cholinesterase and placental CE activity decreased in PP, suggesting that women were exposed to OPs and that these pesticides reached the placenta. The cardiolipin content increased and the phosphatidylethanolamine content decreased in the light mitochondrial fraction while total cholesterol and sphingomyelin increased in the nuclear fraction. These changes in lipid profiles suggest repair by hyperplasia of the cytotrophoblast. Decreased CE activity may have clinical and toxicological implications and thus entail potential risks to damage fetal growth and development.

Evaluación de la exposición prenatal a organofosforadoso

Se puede concluir que la población de embarazadas en estudio poseen menor capacidad de detoxificación de piretroides y carbamatos. Considerando además que las CE tienen roles que incluyen el metabolismo de varios xenobióticos, la transducción de señales y la esteroideogénesis, la inhibición hallada presenta implicancias no sólo toxicológicas sino farmacológicas y endocrinológicas para el desarrollo del feto. También es de destacar que la correlación siginificativa hallada entre AChE y CE1 aporta un interés adicional a la utilidad de AChE como biomarcador: si AChE aumenta se puede inferir que CE1 disminuye. En cuanto a los estudios sobre composición lipídica que revelaron impacto sobre la mitocondria, organela clave para la respuesta celular al stress oxidativo, la viabilidad celular, balance energético y esteroideogénesis, requieren ser profundizados y abordados desde la funcionalidad de esta organela. De igual modo, los cambios observados a nivel de la composición lipidica del núcleo, que se asociaron positivamente con el nivel de AChE, considerando su rol en el control de la proliferación celular y la expresión génica. Finalmente si consideramos que las fluctuaciones en los niveles de ACHE, CE1 y lípidos de las organelas estudiadas en placenta reflejan el ambiente en que se desarrolló el feto, estos resultados estarían indicando que los plaguicidas pueden ocasionar efectos detrimentales en el desarrollo intrauterino.

Evaluación de la exposición prenatal a organofosforadoso

Se puede concluir que la población de embarazadas en estudio poseen menor capacidad de detoxificación de piretroides y carbamatos. Considerando además que las CE tienen roles que incluyen el metabolismo de varios xenobióticos, la transducción de señales y la esteroideogénesis, la inhibición hallada presenta implicancias no sólo toxicológicas sino farmacológicas y endocrinológicas para el desarrollo del feto. También es de destacar que la correlación siginificativa hallada entre AChE y CE1 aporta un interés adicional a la utilidad de AChE como biomarcador: si AChE aumenta se puede inferir que CE1 disminuye. En cuanto a los estudios sobre composición lipídica que revelaron impacto sobre la mitocondria, organela clave para la respuesta celular al stress oxidativo, la viabilidad celular, balance energético y esteroideogénesis, requieren ser profundizados y abordados desde la funcionalidad de esta organela. De igual modo, los cambios observados a nivel de la composición lipidica del núcleo, que se asociaron positivamente con el nivel de AChE, considerando su rol en el control de la proliferación celular y la expresión génica. Finalmente si consideramos que las fluctuaciones en los niveles de ACHE, CE1 y lípidos de las organelas estudiadas en placenta reflejan el ambiente en que se desarrolló el feto, estos resultados estarían indicando que los plaguicidas pueden ocasionar efectos detrimentales en el desarrollo intrauterino.

Evaluación de la exposición prenatal a organofosforadoso

Se puede concluir que la población de embarazadas en estudio poseen menor capacidad de detoxificación de piretroides y carbamatos. Considerando además que las CE tienen roles que incluyen el metabolismo de varios xenobióticos, la transducción de señales y la esteroideogénesis, la inhibición hallada presenta implicancias no sólo toxicológicas sino farmacológicas y endocrinológicas para el desarrollo del feto. También es de destacar que la correlación siginificativa hallada entre AChE y CE1 aporta un interés adicional a la utilidad de AChE como biomarcador: si AChE aumenta se puede inferir que CE1 disminuye. En cuanto a los estudios sobre composición lipídica que revelaron impacto sobre la mitocondria, organela clave para la respuesta celular al stress oxidativo, la viabilidad celular, balance energético y esteroideogénesis, requieren ser profundizados y abordados desde la funcionalidad de esta organela. De igual modo, los cambios observados a nivel de la composición lipidica del núcleo, que se asociaron positivamente con el nivel de AChE, considerando su rol en el control de la proliferación celular y la expresión génica. Finalmente si consideramos que las fluctuaciones en los niveles de ACHE, CE1 y lípidos de las organelas estudiadas en placenta reflejan el ambiente en que se desarrolló el feto, estos resultados estarían indicando que los plaguicidas pueden ocasionar efectos detrimentales en el desarrollo intrauterino.