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Tesis > TEMA

Biología [ 2301 tesis ]

Toxicología [ 31 tesis ]

Vaamonde, Graciela. "Estudio del comportamiento de diferentes variedades de maní en relación a la producción de aflatoxinas por Aspergillus Parasiticus" (1978) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Alzogaray, Raúl A.. "Caracterización de la toxicidad de insecticidas piretroides en Triatoma infestans (Klug)" (1996) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Se evaluaron los síntomas de intoxicación con deltametrina y cis-permetrina en ninfas III de T. infestans. Se estimaron los TE 50s de distintas dosis para dos efectos: (a) incoordinación, y (b) parálisis total. Deltametrina fue tanto o más rápida en producir el primer efecto (según la dosis), cis-permetrina fue más rápida en producir el segundo. No hubo diferencia significativa entre las DE 50 a diferentes tiempos de los dos piretroides, y las ninfas tratadas con cualquiera de ellos mostraron una importante recuperación en función del tiempo. La recuperación fue inhibida cuando se aplicó simultáneamente butóxido de piperonilo. Se estudió la influencia de distintas variables sobre la toxicidad de deltametrina y cis-permetrina. La temperatura tuvo un efecto importante sobre las CE 50s y DE 50s de los piretroides estudiados. En general la toxicidad aumentó al disminuir la temperatura; pero hubo excepciones que dependieron del insecticida, el estadio ninfal y el rango de temperatura. El efecto de la temperatura sobre los TE 50s fue poco importante. En general la velocidad de acción aumentó al disminuir la temperatura; pero hubo excepciones que dependieron del insecticida, el estadio ninfal y el rango de temperatura. En experimentos con ninfas de distintas edades y estados alimentarios, resultaron más sensibles los individuos de 1 día de edad, y más tolerantes los alimentados 7 días antes. La aplicación tópica en el tórax produjo síntomas de intoxicación más rápidamente que la aplicación tópica en el extremo abdominal. Deltametrina actuó más rápidamente que cis-permetrina en un amplio rango de dosis (2-1.000 ng/insecto). En ninfas I, el isómero cis de la permetrina fue más tóxico que el isómero trans a 26 y 36°C, e igual de tóxico a 16°C. El pretratamiento con butóxido de piperonilo sinergizó la toxicidad de cis-permetrina pero no la de trans-permetrina. El pretratamiento con trifenilfosfato tuvo el efecto opuesto. La mezcla de los dos isómeros produjo un efecto de aditividad (ausencia de interacción). En ninfas III, el isómero cis de la permetrina fue más tóxico que el isómero trans a 16 y 26°C, e igual de tóxico a 36°C. Los pretratamientos con butóxido de piperonilo o trifenilfosfato no modificaron las DE 50s. La mezcla de los dos isómeros produjo un efecto de antagonismo. Ambos piretroides produjeron hiperactividad locomotora en ninfas III. Este efecto estuvo influenciado por el modo y el lugar de aplicación de los insecticidas. La hiperactividad fue inhibida por el pretratamiento con N-etilmaleimida y por el descenso de la temperatura. Ninguno de los dos insecticidas tuvo efectos subletales sobre la ingesta y la mortalidad de ninfas I y III, y sólo deltametrina produjo una disminución en la cantidad de ninfas I mudadas.

Abstract:
Symptoms of poisoning by deltamethrin and cis-permethrin in third instars of T. infestans were described. The ET 50s for two effects, (a) incoordination, and (b) total paralysis were calculated. Deltamethrin was equal or more rapid to produce the onset of the first effect (according the dose), and cis-permethrin to produce the onset of the second one. There was not significant differences between DE 50s at different times for the two pyrethroids. They showed equivalent initial knockdown performance, but instars recovery was observed. The synergist piperonyl butoxide inhibited recovery. The toxicities of deltamethrin and cis-permetrhrin at different intrinsec and extrinsec conditions were compared. After treatment temperature had an important effect on ED 50s of both pyrethroids, which tended to decrease when temperature decreased (but excepts depending of the insecticide, the instar, and the temperature range were observed). A low influence of temperature on ET 50s was observed. At all temperatures assayed deltamethrin was faster than cis-permethrin to produce symptoms of poisoning. The symptoms rapidly desappeared when instars intoxicated were moved from 16 to 28°C. Instars exposed to low doses of pyrethroids at 28°C, which did not show symptoms of poisoning, were rapidly affected when they were moved to 16°C. The toxicity of both pyrethroids was affected by the age and the nutritional estate of the instars. Topical application on the thorax was faster to produce the onset of incoordination than on the abdomen. The toxicity of pure and mixed cis- and trans-permethrin was evaluated. The cis isomer was more active than the trans one in both first and third instars. When the two isomers were simultaneously applied an additive effect (lack of interaction) was observed in first instars, while an antagonistic effect in third instars occured. In first instars, the toxicity of cis-permethrin was increased by piperonyl butoxide; and the toxicity of trans-permethrin was increased by triphenyl phosphate. In third instars, the toxicity of both isomers was not modified by neither piperonyl butoxide nor triphenyl phosphate. Deltamethrin and cis-permethrin caused an increase in the locomotor activity of third instars. This effect was inhibited by a temperature decrease, and by N-ethylmaleimide pretreatment. Sublethal effects on blood meal ingestion and moulting were evaluated in both first and third instars. Only deltamethrin yielded a substantial decrease in the number of moulted nymphs.

Loaiza Pérez, Andrea Irene. "Estudios del mecanismo molecular de acción del hexaclorobenceno sobre la expresión del gen de la enzima málica citosólica hepatica" (1998) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El hexaclorobenceno (HCB) es un tóxico ambiental ampliamente distribuido en la biosfera. la exposición crónica de animales de laboratorio al HCB produce importantes efectos biológicos tales como desencadenamiento de porfiria, inducción de enzimas microsomales hepáticas, disfunciones tiroideas, inmunosupresión y carcinogénesis. Trabajos realizados en nuestro laboratorio habían demostrado que el HCB incrementa la actividad de enzimas lipogénicas hepáticas reguladas por hormonas tiroideas (HT) tales como la enzima málica (EM). En este trabajo hemos demostrado que el HCB provoca un incremento en los niveles de RNAm de EM hepática, siendo este efecto a nivel transcripcional. Estudios de los elementos en cis y en trans que median la respuesta descripta revelaron que el pesticida provoca la inducción de un complejo proteico sobre el elemento de respuesta a HT (TRE) presente en el promotor de EM, el cual presenta un 64% de homología con el elemento de respuesta a xenobióticos (XRE). RT3 no está involucrado en forma directa en dicha inducción aunque su presencia seria necesaria para dicha estimulación. Otros factores de trancripción tales como Ahr o factores de la familia "fork head" formarían parte del complejo inducido.

Abstract:
Hexachlorobenzene (HCB) is a widespread environmental pollutant. Chronical exposure of laboratory animals to HCB causcs a number of biological effects such as triggering porphyria, microsomal enzyme induction, thyroid dysfunction, inmunosupression and carcinogenesis. Previous data of our laboratory have demonstrated that HCB increases the activity of thyroid-responsive lipogenic enzymes such as malic enzyme(ME).In this work we have demonstrated that HCB increases ME mRNA levels as a consequence of stimulation of the transcription process. We have studied cis and trans elements that mediate that phenomena. Our data reveal that HCB induces protein/DNA complexes formed on TRE of ME promoter, that has a 64% of homology with consensus xenobiotic response element (XRE). RT3 would not be involved directly in that regulation but its presence would be necessary. Other transcription factors such as Ahr or fork head family members could participate in the HCB-induced complex formed on TRE.

Masuh, Héctor Mario. "Síntesis estereoselectiva, separación y actividad insecticida de compuestos piretroides" (1998) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Los compuestos piretroides representan hoy dia la familia de insecticidas de mayor crecimiento de uso, fundamentalmente por su seguridad y alta efectividad. Está ampliamente aceptada y establecida su utilización no sólo con fines agropecuarios sino también en salud pública. Una característica de este tipo de compuestos es su particular estereoquímica y la marcada diferencia en el efecto insecticida de los diferentes isómeros geométricos y ópticos. Esta variación en la toxicidad de los isómeros ha sido justificada teniendo en cuenta el modo de acción de estos compuestos. En la búsqueda de nuevas composiciones insecticidas de relación isoméríca definida, este trabajo representa los resultados obtenidos en tres secciones: En la primera, se describen métodos de separación de los cuatro isómeros de la Permetrina y los ocho isómeros de la Cipermetrina por HPLC, y de la Permetrína cis y trans, en escala semipreparativa (placa y columna) y preparativa por recristalización, y se evalúó la acción insecticida de los isómeros, corroborando la mayor actividad del isómero cis. En la segunda sección se estudió la Permetrina en fase sólida, una vez separado el isómero cís en forma cristalina. A partir de allí, se formuló el insecticida en una matriz flowable y se evaluó su acción insecticida en distintas superficies, para varias especies de insectos plaga. El sólido fue caracterizado por difracción de rayos X y por microscopía electrónica. En la tercera y última parte se desarrolló un método novedoso de síntesis estereoselectiva de derivados de ácidos permetrínico (ácido cis, trans-2,2 dimetil - 3 - (2,2 diclorovinil) ciclopropanocarboxílico) RN 59042-49-8 y crisantémico (ácido cis,trans-2,2 dimetil - 3 - (2-metilpropenil) ciclopropanocarboxílico) RN 10453-89-1. Cada uno de los productos obtenidos fue caracterizado por espectrometria de masas. Se utilizaron métodos semiemplricos para sugerir posibles vías mecanísticas del proceso. Se intenta justificar el control cinético del proceso de esterificación, evidente según resultados experimentales, mediante métodos de modelado molecular; la reacción procedería como un ataque nucleofilico del ácido carboxilico a especies catiónicas en solución.

Abstract:
Pyrethroid insectícides have stability to atmospheric influences and at the same time this family includes the most effective insecticides known to date. Toxicological effects of this family of insecticides are closed related with stereochemical considerations. The most accepted hypothesis postulates that this effect is based in the interaction mechanism with membrane receptors, and affects sodium-potassium channels. In the search of new insecticides, with defined isomeric rate, this work was organized in three sections: In Section I new methods were described for isomer separation in analytical scale: four isomers in Permethrin and eight isomers in Cypermethrin were separated by HPLC. Column chromatography and recrystallization achieved semipreparative and preparative scale separations of cis and trans isomers respectively, and the cis isomer showed to be the most potent one. In section II the solid phase of cis Permethrin in crystalline form is studied. A new flowable insecticide was formulated, and its insecticidal effect in several surfaces was evaluated. X-ray diffraction methods complement this study. ln the last section a novel method for stereoselective synthesis of esters of permethrinic (cis, trans-2, 2 dimethyl - 3 - (2,2 dichlorovynyl) ciclopropanecarboxilic acid) - RN 59042-49- 8- and chrysantemic acid (cis, trans-2, 2 dimethyl - 3 - (2-methyl-propenyl) ciclopropanecarboxilic acid) -RN 10453-89-1- was described. Semiempirical methods were used to shed light in mechanistics aspects of this process. A kinetic control in the process of ester linkage formation was confirmed by molecular modeling methods; nucleophilic attack of carboxylic acids to cationic species formed in solution seems to be the mechanism of reaction.

Kornisiuk, Edgar E.. "Toxinas proteicas del veneno de serpientes del género Dendroaspis que reconocen receptores colinérgicos muscarínicos" (1998) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Hace diez años se reportó la existencia de dos proteínas, MTx1 y MTx2, del veneno de la mamba verde oriental (Dendroaspis angusticeps) que inhibieron la unión de ligandos muscarínicos en cerebro de rata. Actualmente se han aislado más de diez toxinas muscarínicas (MTxs) de la mamba verde oriental, la mamba negra (D. polylepis) y la mamba verde occidental (D. viridis). Estas toxinas poseen 65-66 aminoácidos, con cuatro puentes disulfirro que les confieren una estructura de "tres dedos", tal como las α-neurotoxinas (bloqueantes de receptores nicotínicos), las dendrotoxinas (bloqueantes de canales de K+) y las fasciculinas (inhibidoras de la acetilcolinesterasa). Existen cinco subtipos de receptores colinérgicos muscarínicos (m1-m5), aunque sólo pueden discriminarse dificilmente cuatro subtipos farmacológicos (M1-M4) por agentes poco selectivos, que no pemiiten una clasificación confiable y, en consecuencia, una identificación clara. Nuestros experimentos de unión especifica en tejidos nativos pemiitieron sugerir que ambas toxinas, MTxl y MTx2, se unen selectivamente al subtipo farmacológico M1 de receptor muscarínico. Luego demostramos que ambas toxinas presentan alta afinidad y selectividad por los receptores muscarínicos humanos clonados m1 y m4, con muy bajas afinidades relativas por los otros. Estos resultados se confirmaron por experimentos de unión específica en diferentes tejidos centrales y periféricos de rata y conejo; se demostró una unión de alta afinidad en el hipocampo, rico en receptores m1 y m4, y en el estriado, rico en m4, pero no se observó interacción en páncreas, rico en m3, ni en auricula, rica en m2. El patrón de selectividad de MTxl fue m1 ≈ m4 >> m5 > m3, m2, siendo MTxl más potente que MTx2, pero con menor capacidad discriminativa entre m1 y m4. Tanto MTxl como MTx2 se comportaron como agonistas muscarínicos, facilitando la consolidación de la memoria cuando se inyectaron en el hipocampo de ratas entrenadas en una tarea de evitación inhibitoria. En el conducto deferente de conejo las toxinas actuaron como McN-A 343 y CPCP, agonistas relativamente selectivos por el receptor M1, reduciendo las contracciones fásicas del músculo liso, aunque los efectos de las toxinas no resultaron reversibles. En la misma preparación, las MTxs parecieron tener un efecto sobre los receptores adrenérgicos, que fue reversible. Además, MTxl y MTx2 resultaron capaces de desplazar la unión de ³H-prazosin, un antagonista α-adrenérgico, a membranas de corteza cerebral y conducto deferente de rata y conejo. La unión de MTxl y MTx2 a los receptores muscarínicos resultó irreversible, mientras que a los adrenérgicos resultó reversible. Recientemente hemos aislado dos fracciones proteicas (7000-8000 Da) del veneno de D. viridis que parecen ser ligandos potentes y específicos para subtipos de receptores muscarínicos. Una de ellas, DvMT4, mostró selectividad por el subtipo m4, mientras que otra, DvMT3-4, exhibió selectividad por los subtipos m3 y m4. Dada la carencia de agentes muscarínicos selectivos, estas MTxs resultan muy útiles para localizar y mapear subtipos muscarínicos en el sistema nervioso central, para caracterizados y estudiar sus funciones en órgano aislado o in vivo. La familia de las Msz ha ido creciendo rápidamente y parecen ser ligandos selectivos extremadamente promisorios para el estudio del rol y la distribución de los subtipos de receptores muscarínicos. La comparación de las secuencias permitió definir importantes residuos y regiones de las toxinas, probablemente responsables de su selectividad y acción agonista/antagonista. Esto podría llevar al desarrollo de nuevos ligandos muscarínicos aún más selectivos, tal vez más apropiados como agentes terapéuticos.

Abstract:
Ten years ago, two proteins from the venom of the Eastern green mamba snake (Dendroaspis angusticeps), MTxl and MTx2, which inhibited the binding of muscarinic ligands to rat brain, were reported. Actually, more than ten muscarinic toxins (Msz) have been isolated from Eastern green mamba, black mamba (D. polylepis) and Western green mamba (D. viridis). All these toxins have 65-66 aminoacids, with four disulphide bonds that confer a “three fingered” structure, shared by α-neurotoxins (nicotinic receptor blockers), dendrotoxins (K+ channel blockers) and fasciculins (acetylcholinesterase inhibitors). There are five muscarinic acetylcholine receptor subtypes (m1-m5), although only four pharmacological subtypes (M1-M4) are hardly discriminated by poorly selective agents, not enough to enable a reliable classification and a defined identification. From radioligand binding experiments in native tissues we have suggested that both toxins, MTxl and MTx2, bound selectively to M1 pharmacological subtype of muscarinic receptor. Then, we demonstrated that both toxins have high affinity and selectivity for m1 and m4 cloned human muscarinic receptors, with rather low relative affinity for the others. These results were confirmed by binding experiments in different central and peripheral tissues from rat and rabbit. High affinity binding was found in the hippocampus, rich in m1 and m4 receptors, and striatum, rich in m4, but no interaction was found in pancreas, rich in m3, nor in atria, rich in m2.The pattern of selectivity of MTxl was m1 ≈ m4 >> m5 > m3, m2, being MTxl more potent than MTx2, but less discriminative between m1 and m4. Both MTxl and MTx2 behaved as muscarinic agonists when infused into the hippocampus of rats trained in an inhibitory avoidance task, facilitating memory consolidation. On rabbit vas deferens the toxins acted as the relatively M1 selective agonists McN-A 343 and CPCP in reducing the twitch response of the smooth muscle, but the effects of toxins were not reversible. In the same preparation, MTxs seemed to have an effect on adrenergic receptors. Then it was shown that MTxl and MTx2 were able to displace ³H-prazosin binding, an α-adrenergic antagonist, to rat and rabbit cerebral cortex and vas deferens membranes. However, MTxl and MTx2 binding to muscarinic receptors appear irreversible, while it was reversible to adrenergic receptors. Recently, we have isolated two protein fractions (7000-8000 Da) from D. viridis venom that appear to be potent and specific ligands for subtypes of muscarinic receptors. One of them, DvMT4, showed selectivity for m4 subtype, while the other, DvMT3-4, exhibited selectivities for both m3 and m4 subtypes. Due to the lack of selective muscarinic agents, MTxs are useful to localise and to map muscarinic receptor subtypes in the central nervous system, to characterise them and to study their functions either in isolated organs or in vivo. The MTx family has been rapidly growing up and they appear as extremely promising selective ligands to study the role and distribution of muscarinic receptor subtypes. The comparison of sequences allowed to define important residues or regions in the toxins, putatively responsible of their selectivity and agonist/antagonist action. This would lead to the development of new more selective muscarinic ligands, that would likely be more appropriate as therapeutic agents.

García Franco, Susana Nora. "Citotoxicidad y genotoxicidad de dos extractos naturales" (2003) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Es de actual importancia el desarrollo y uso de extractos vegetales en el control biorracional de plagas e insectos. Existe además una creciente inclinación por el uso de extractos naturales como parte de la dieta o en aplicaciones benéficas como ungüentos o lociones. Por otra parte, hay un intenso avance en la búsqueda e implementación de técnicas alternativas al uso de animales en la evaluación de la toxicidad de drogas y compuestos químicos. Estas razones motivaron el interés por llevar a cabo estudios de citotoxicidad y genotoxicidad, sobre extractos acuosos y metanólicos de dos vegetales autóctonos regionales de Argentina y parte de la zona subtropical de América: Vallesia glabra o Ancoche e Ilex paraguaiensis o Yerba Mate. Se efectuaron por lo tanto estos estudios, aplicando técnicas in vitro basadas en cultivos celulares, sometidos a tres tipos de exposiciones : I ) aguda ll ) repetida Ill ) crónica La Citotoxicidad se evaluó mediante a) ensayos de coloración (Cristal Violeta, Rojo Neutro) o por medición de actividades enzimáticas (Láctico deshidrogenasa, Succinato deshidrogenasa) o por determinación de la Concentración de Proteínas. b) Eficiencia de Clonado La Genotoxicidad se determinó por medición del Indice de Daño del ADN en el Ensayo del Cometa. Mediante exposiciones agudas se concluyó que los extractos metanólicos de Ancoche presentaron mayor comportamiento citotóxico que los acuosos para los ensayos que indican viabilidad celular (RN, CV, Proteínas, MTT) y menores para los que indican daño celular (LDH). Mediante el ensayo de Eficiencia de Clonado el extracto acuoso de Ilex paraguaiensis mostró ser más tóxico que el metanólico. El extracto acuoso de Ancoche a bajas concentraciones brindó cierto grado de protección de los cultivos. Las exposiciones repetidas evidenciaron aumento de las respuestas en el pasaje sexto. Las exposiciones crónicas de los cultivos con los extractos durante nueve pasajes consecutivos permitieron observar un aumento de la repuesta citotóxica a partir del cuarto (extracto metanólico) o del quinto (extracto acuoso) tratamiento para Ancoche. En exposiciones crónicas de los cultivos con los extractos durante nueve pasajes consecutivos permitieron determinar un aumento de la repuesta citotóxica a partir del cuarto (extracto acuoso) o del quinto (extracto metanólico) tratamiento para Yerba Mate. Las Cl50 que se determinaron por estos ensayos fueron: Ancoche en extracto acuoso : 500 μg / ml Ancoche en extracto metanólico : 250 μg / ml Yerba Mate en extracto acuoso : 1500 μg / ml Yerba Mate en extracto metanólico : 2000 μg / ml Sería interesante profundizar estas evaluaciones con estudios in vitro complementarios que permitan caracterizar mejor estos productos y asociar, si fuera posible, actividad biológica con estructura química.

Abstract:
The development and use of plant extracts is presently of key importance in the biorational control of plagues and insects. Besides, natural extracts have become increasingly important as dietary components or as beneficial applications, such as ointments or lotions. At the same time, there is an intense advance in the search and implementation of alternative techniques to the animal use in the evaluation of drugs and chemical compounds toxicity. These reasons motivated the interest to carry out studies of cytotoxicicity and genotoxicity on aqueous and methanolic extracts of two regional native plants of Argentina and part of the subtropical area of America: Vallesia glabra or Ancoche and Ilex paraguaiensis or Yerba Mate. These studies were conducted using in vitro techniques based on cell cultures, which underwent three kinds of expositions: I) acute II) repeated lll) chronic Cytotoxicity was evaluated by means of colorimetric staining assays with dyes (Crystal Violet, Neutral Red) or through the measurement of enzymatic activities (Lactic dehydrogenase, Succinate dehydrogenase) or by Protein Concentration assays. Cloning Efficiency assays for each extracts of both plants were also run. Genotoxicity was determined by measurement of the Index of DNA Damage in the Comet assay . From the acute expositions it could be concluded that methanolic extracts of Ancoche displayed greater cytotoxic behavior than aqueous ones by all the tests run. Low concentrations of aqueos extract of Ancoche exhibited certain levels of protection of the cultures. For Ilex paraguaiensis, aqueous extracts resulted as more toxic than methanolic, mostly by means of microscopy observations and Cloning Efficiency. Repeated expositions demonstrated an increase of the response on the sixth passage. Chronic exposure of the cultures with the extracts during nine consecutive passages allowed us to observe an increase of the cytotoxicity on the fourth exposure (methanolic extract) or on the fifth (aqueous extract) treatment for Ancoche. Chronic exposure of the cultures with both extracts of Ilex paraguaiensis during nine consecutive treatment showed an increase of the cytotoxicityon the fourth exposure (aqueous extract) or on the fifth(methanolic extract). Cl50 determined through this assays are: Ancoche ; aqueous extract : 500 μg / ml Ancoche; methanolic extract: 250 μg / ml Yerba Mate; aqueous extract : 1500 μg / ml Yerba Mate; methanolic extract : 2000 μg / ml Chemical composition of the extracts still have to be determined. To better characterize these products and, if possible, to associate biological activity with chemical structure, further complementary in vitro studies have to be carried out.

Alvarez, Laura. "Efecto del hexaclorobenceno sobre la homeostasis de las hormonas tiroideas y parámetros funcionales del tejido adiposo marrón" (2004) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Ell hexaclorobenceno (HCB)es un contaminante ambiental ampliamente difundido. Se ha demostrado que el tejido epididimal blanco, interscapular marrón (TAM), el hígado y la tiroides son blancos primarios de la toxicidad del HCB. Se ha demostrado que el HCB disminuye los niveles circulantes de tiroxina total (T4) y tiroxina libre (LT4),sin alterar los de triiodotironina (T3). Este efecto diferencial indica que varios mecanismos podrían estar involucrados en la homeostasis de las hormonas tiroideas. En el presente trabajo se realizaron curvas de tiempo para la actividad de la T4 5’ deiodinasa I (5' D-I) en tiroides, hígado y riñón, y T4 5’ deiodinasa II (5' D-II)en TAM de ratas Wistar macho tratadas con HCB (1000 mg/kg p.c.), con el propósito de evaluar si un aumento en la actividad de las deiodinasas podría contribuir al mantenimiento de la T3 sérica. La actividad de la 5’ D-I aumentó en la tiroides desde los 21 dias. Tanto en riñón como en el TAM la actividad de la 5' D-I y 5’ D-II respectivamente disminuyeron en función del tiempo. La actividad total de 5’ D-I corporal aumentaba a los 30 días, sugiriendo que la tiroides y el hígado hipertrofiado por el tratamiento crónico con HCB podrían al menos contribuir en parte al mantenimiento de los niveles normales de T3 sérica. El HCB aumentaba la actividad de la uridin difosfo glucuronil transferasa (UDPGT) involucrada en la glucuronidación de T4 en forma dependiente del tiempo, sugiriendo que los niveles disminuidos de T4 sérica podrían deberse en parte a un aumento en la glucuronidación de la misma. La UDPGT-T3 no se modificaba. El HCB no modificaba los niveles de RNAm de UCP-1 analizados en TAM de ratas en termoneutralidad y con exposición aguda al frío. Previamente demostramos que el HCB aumentaba los depósitos lipídicos en el TAM. En este trabajo medimos la actividad de la acetil-CoA carboxilasa (ACC) que no se alteraba por efecto del HCB. La actividad del la lipoproteinlipasa (LPL) aumentaría de forma post.transcriptacional ya que el contenido de RNAm de la misma no se modificaba por el HCB. Tanto el contenido del transportador de glucosa (GLUT-4), como la captación de 2-deoxiglucosa por el TAM aumentaban en las ratas intoxicadas en forma crónica. Estos resultados sugieren que el aumento en la captación de glucosa junto con el de los ácidos grasos libres, podrían dar cuenta de los depósitos aumentados de lípidos observados histológicamente en el TAM de ratas tratadas cronicamente con HCB.

Abstract:
Hexachlorobenzene (HCB) is one of the most widespread environmental pollutants. It has been shown that epididymal white, interscapular brown adipose tissue (BAT), liver and the thyroid are primary targets of HCB toxicity. Findings in our and others laboratory have indicated that treatment of rats with HCB decreases circulating levels of total thyroxine (T4) and free L-thyroxine (FT4) but does not affect those of triiodothyronine (T3). Different effects of HCB in terms of serum T3 and T4 indicate that several mechanisms are involved in the development of the particular thyroid hormone status. In the present work, time courses were determined for thyroxine 5' deiodinase I (5’ D-I)activity in thyroid, liver, and kidney and T4 5'deiodinase II (5’ D-II) activity in BAT in male Wistar rats treated with HCB (1000 mg/kg B.W),to test the possibility that increased deiodinase activity in these tissues might contribute to the maintenance of the serum T3 level. 5' D-I activity was increased in the thyroid at 21 days and thereafter, and didn't change in the liver. Kidney and BAT5’ D-I activity was decreased in a time dependent manner. Total whole body 5’ D-I activity increased by 30 days, suggesting that increased T. to T3 conversion in the thyroid and in the greatly enlarged liver of chronic treated rats contribute at least in part to the maintenance of serum T3. Uridine diphosphoglucuronosyl transferase (UDPGT) activity involved in the glucuronidation of thyroid hormones was increased in a time dependent manner. suggesting that decreased serum T4 levels of HCB treated rats may be due in part to increased glucuronidation of T4. T3 UDPGT was not altered under the same experimental conditions. UCP-1 mRNA levels analyzed on thermoneutrality and in rats acuter exposed to cold were not modified by HCB treatment. We have previously demonstrated that HCB increased BAT lipid depots. To gain further insight into lipid metabolism we measured the activity of the key rate-limiting enzyme acetyl-CoA carboxilase (ACC). Our results showed that HCB did not modify this parameter. Lipoprotein lipase (LPL) activity might be increased in a post transcriptional manner, as LPL mRNA content was not modified by HCB. In response to HCB, BAT glucose transporter (GLUT-4),as well as 2-deoxygluoose uptake increased. These results suggest that the increase in 2-deoxyglucose uptake as well as free fatty acids derived from plasma circulating triglycerides may account for the increased lipid depots observed in BAT from HCB-treated rats.

Bado, Silvina G.. "Efectos biológicos de withanólidos de solanaceae sobre plagas agrícolas" (2004) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En la búsqueda de hallar nuevas sustancias con la actividad insecticida de bajo impacto ambiental se estudiaron los efectos biológicos de un grupo de metabolitos secundarios, denominados withanólidos, extraidos de Salpichroa origanifolia, Jaborosa odonelliana y Nicandra physaloides (Solanaceae), así como de compuestos análogos obtenidos por síntesis química a partir del withanólido mayoritario de S. origanifolia (Salpicrólido A), y de los extractos crudos de Physalis peruviana (Solanaceae) sobre las siguientes plagas agrícolas: Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae); Ceratitis capitata (Wiedemann (Diptera: Tephritidae); Anticaesia gemmatalis (Hûbner) (Lepidoptera: Noctuidae) y Diabrotica speciosa (Germar) (Coleoptera: Chrysomelidae). Los estudios se llevaron a cabo a través de bioensayos que comprendieron la incorporación de los productos en alimento (dieta artificial, discos foliares y bebederos de adultos, según especie insectil) y por aplicación tópica de larvas. Se realizaron observaciones periódicas registrándose el estado morfológico de los individuos, lo que permitió detectar la aparición de demoras en el desarrollo de los individuos tratados mediante la obtención de los parámetros Tiempo de pupación 50% y Tiempo de desarrollo 50% por el método Probit. Otros datos registrados fueron la presencia de alteraciones morfológicas, mortalidad y talla de los individuos, siendo estos sometidos a análisis de varianza y test de Tukey (p ≤ 0,05). Se realizaron bioensayos de preferencia alimentaria de Lema bilineata (Germar) (Coleoptera: Chrysomelidae) con las solanáceas Salpichroa origanifolia, Physalis peruviana y Solanum gilo, analizándose los resultados teniendo en cuenta la constitución química de metabolitos de las tres especies vegetales. Los resultados obtenidos son producto de una interacción química planta-insecto de alta especificidad, considerándose de gran interés la continuación de estudios acerca de su bioactividad.

Abstract:
In the search of new substances with insecticidal activity of low environmental impact, my dissertation focuses on a new group of secondary metabolites group, named withanolides. The withanolides were exracted from Salpichroa odonelliana, Jaborosa odonelliana and Nicandra physaloides (Solanaceae), and analogue compounds were synthesized from the major natural Salpichroa origanifolia withanolide (salpichrolidae A). Their biological effects of these withanolides and from Physalis peruviana (Solanaceae) crude extracts, were studied on the following agricultural pests: Tribolium castaneum (Herbst) (Coleptera: Tenebrionidae), Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae); Anticarsia gemmetalis (Hûbner) (Lepidoptera: Noctuidae) and Diabrotica speciosa (Germar) (Coleptera: Chrysomelidae). The studies involved biotests which consisted in the incorporation of the products into food (artificial diet, foliar discs, adult drinking vessels, depending on insect species) and topic application on larvae. Periodical observations of individual morphological stage registered development delays of treated individuals by fifty percent population time and fifty percent development time through Probit method. Other data obtained were morphological alterations, mortality and individual lenght, which were submitted to variance analysis and Tukey tests (p≤0,05). Preference alimentary biotests of Lema bilineata Germar(Coleoptera: Chrysomelidae), with Salpichroa origanifolia, Physalis peruviana and Solanum gilo solanaceae were caried out, whose results were analyzed taking into account the chemical constitution of these three plant species. The information here obtained indicates a high specificity in chemical plant-insect interaction, which could be considered of great interest for further bioactivity studies.

Palermo, Ana María. "Estudio del efecto genotóxico de alcoholes alifáticos de amplio uso aplicando el modelo de Drosophila melanogaster" (2004) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El estudio del efecto genotóxico de agentes xenobióticos se ha centrado tradicionalmente en la detección de daños que involucran al DNA y a los cromosomas entre los posibles blancos de ataque. En la actualidad la evaluación de un compuesto en cuanto a su acción deletérea sobre el genoma, debería incluir un análisis del efecto sobre la segregación cromosómica, ya que los blancos de acción pueden ser diferentes del ADN. El interes se debe al gran impacto de las aneuploidías en patología humana y a la creciente exposición a compuestos con capacidad potencial para actuar como aneugenos. La exposición a un agente que no afecta al ADN, no puede considerarse segura desde el punto de vista genético hasta tanto no sea evaluado su efecto aneugénico. En humanos, las aneuploidías en la línea germinal son frecuentes y tienen graves consecuencias, se considera que son causa del 5 al 7% de las muertes en niños y del 35% de los abortos espontáneos. Los individuos que sobreviven con números cromosómicos normales presentan severas discapacidades físicas y/o mentales. En las células somáticas las aneuploidías también juegan un papel importante, ya que existem evidencias crrecientes de que pueden ser determinantes en las etapas tempranas y/o tardías de los procesos de transformación celular y carcinogénesis, debido a la pérdida de heterocigosis. En esta misma línea están las pruebas de mutación y recombinación somatica (SMART, Somatic Mutation and Recombination Tests), un conjunto de ensayos capaces de identificar agentes mutagénicos o recombinagénicos potencialmente inductores de pérdida de heterocigosis. En este trabajo de Tesis se caracterisó el posible efecto mutagénico, recombinagénico y aneugénico en línea somática y germinal de Drosophila melanogaster producido por exposición a alcoholes alifáticos de cadena corta: etanol (EtOH), isopropanol (IPA) y metanol(MetOH). El conocimiento de los efectos genéticos de estos alcoholes es escaso o contradictorio y su metabolismo es muy semejante en humanos y en drosophila, siendo este organismo una excelente modelo de estudio para la evaluación de la toxicidad, genotoxicidad y teratogénicidad in vivo de alcoholes alifáticos de amplio uso. Con este objetivo se realizaron tratamientos agudos por vía inhalatoria, con los alcoholes (EtOH, IPA, MetOH) y sus primarios (acetaldehido=AAld, acetona=AcetO, formaldehído=FAld). Cuando se quiso evaluar el efecto de tratamientos crónicos las larvas fueron criadas en medio con el compuesto. Los resultados obtenidos indican que los tres alcoholes, EtOH, IPA y MetOH exhiben toxicidad y genotoxicidad diferencial en drosophila en las condiciones experimentales aplicadas. El grado de toxicidad demostrado en orden decreciente es: MetOH, EtOH e IPA. Los tres alcoholes presentan toxicidad reproductiva, disminuyendo la fertilidad de las hembras tratadas. El EtOH demostró afectar el desarrollo de larvas de Drosophila e inducir malformaciones congénitas. La genotoxicidad de los alcoholes alifáticos de cadena corta se manifiesta por su capacidad de inducción de no disyunción (ND) cromosómica. El grado de inducción de ND en orden decreciente es: IPA,EtOH y MetOH, guardando una relación inversa con la toxicidad. El MetOH actuaría como aneugeno indirecto, ya que su metabolismo, el FAld, es más genotóxico que el alcohol mismo. El EtOH y el IPA son aneugenos directos y sus respectivos metabolitos, el AAld y la AcetO, no afectan de manera significativa la disyunción cromosómica o muestran un efecto comparativamente menor que el de sus alcoholes de origen. En la línea germinal, los oocitos que están en las etapas más tardías de la diferenciación son los más afectados por los tratamientos con estos alcoholes. En la línea somática el efecto no es concluyente. Drosophila melanogaster es el modelo biológico de la elección para monitorear el daño inducido por alcoholes, permitiendo la extrapolación a otros organismos superiores en general y al hombre en particular.

Abstract:
The study of genotoxic effects of xenobiotics has been traditionally focused on DNA and chromosome damage. Nowadays, any evaluation of deleterious consequences exerted by any agent on the genome should necessary include the analysis of chromosome segregation, since the target of xenobiotics may be different from DNA itself. The study of aneuploidy is of interest due to its great impact on human health and the abundance of environmental agents with the capacity of acting as potential aneugenes. Exposition to a certain compound that has proved harmless regarding segregation has been discarded. In humans aneuploidy is quite common and has serious consequences. It may be the cause of around 5-7% infant deaths and it has been detected in 35% of all spontaneous abortions. Moreover, surviving individuals with abnormal chromosome sets are physically and/or mentally hadicape. The occurrence of aneuploidy in somatic cells is also of great interest since it may play a critical role in cell transformation and carcinogenesis, due to the loss of heterocigosity that may be induced. Somatic Mutation and Recombination Test (SMART) are also very useful to identify mutagenic and/or recombinagenic agents that result in the expression of recessive genes, wich may be involved in early and/or late steps in cancer development. The aim of the present Thesis was to characterize the potential mutagenic, recombinagenic and/or aneugenic effect of three short chain aliphatic alcohols, ethanol (EtOH), isopropanol (IPA) and methanol (MetOH), on somatic and germinal cells line in Drosophila melanogaster. The Knowledge about genetic consequences of the exposition to these alcohols in scarce or contradictory. Alcohol metabolism is similar in humans and Drosophila, thus this eukaryote has become a useful model in the in vivo evaluation of toxicicity, genotoxicicity and teratogenicity of the above mentioned aliphatic alcohols. Acute inhalation treatments with EtOH, IPA and MetOH, and with the corresponding primary metabolites, acetaldehyde (AAld), acetone (AcetO) and formaldehyde (FAld) were performed. To evaluate the consequence of chronic treatments, the compounds were added to the larva growth media. The results obtained show that all three alcohols, EtOH, IPA and MetOH exhibit differential toxicicity and genotoxicicity in Drosophila. The toxicicity of the alcohols in decrescent order is: MetOH, EtOH e IPA. All three alcohols show reproductive toxicicity, because fertitlity in treated females is lower than controls. Besides, EtOH exhibited developmental toxicicity in Drosophila larvae and induction of congenital malformations. Short chain aliphatic alcohols genotoxicity is expressed as a significant increase in chromosomal non-disjunction (ND) rates. The degree of induction of ND is inverse relative to the toxicity, thus IPA treated series show the highest level of ND in the progeny, being EtOH and MetOH less aneugemic. The MetOH is probably an indirect aneugenic agent, since the FAld is more active as genotoxic than the alcohol itself. The other two alcohols, EtOH and IPA act as direct mutagens in the induction of aneuploidy, and their metabolites, AAld and AcetO, do not effect chromosomal disjunction or show a comparatively lower effect than the alcohol from which they derive. In germ cells, mature oocytes are sensible to the drug treatments while less mature stages are not. The effects exerted by alcohols in somatic cells are inconclusive. Drosophila melanogaster has proven to be a useful biological model to monitor genetic damage induced by short chain aliphatic alcohols, because the results can be extrapolated to other organism including man.

Patriarca, Andrea. "Factores que influyen en la coproducción de aflatoxinas y ácido ciclopiazónico en maní por aspergillus sección flavi" (2004) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Se estudió la distribución de cepas de Aspergillus sección Flavi en 57 muestras de maní provenientes de la zona núcleo manisera de la provincia de Córdoba, Argentina. Se encontraron cepas de A. flavus y/o A. parasiticus en el 74% de las muestras analizadas. A. nomius, una especie relativamente poco frecuente en la naturaleza, no fue aislada de ninguna muestra. En base a estos resultados, se puede afirmar que las cepas de A.flavus y A. parasiticus están ampliamente distribuidas en la zona manisera de la provincia de Córdoba. Se evaluó la capacidad toxicogénica de las cepas aisladas de maní y se encontró que el 89% de las cepas de A. parasiticus eran aflatoxigénicas, y que el 76% de las cepas de A. flavus producían aflatoxinas y el 90% eran productoras de ácido ciclopiazónico (CPA), mientras que el 69% de las mismas eran productoras simultáneamente de ambas micotoxínas. Además se hallaron cinco cepas de A. flavus con características atípicas, productoras de aflatoxinas del grupo B y G en conjunción con CPA. Estudios a nivel molecular están siendo llevados a cabo por otros autores a fin de determinar si se trata de una nueva especie. Este trabajo es el primer informe de la presencia de estas cepas en cultivos de nuestro país. Se desarrolló un método analítico para la determinación de CPA en maní con adecuados atributos de desempeño analítico (recuperación 95%; RSDr variable entre 5,1% y 9,8% según el nivel de contaminación en el rango de 100 a 500 μg/kg; límite de detección 45 μg/kg). Se investigó la co-ocurrencia natural de aflatoxinas y CPA en maní en 50 muestras provenientes de la provincia de Córdoba. La co-ocurrencia de ambas micotoxinas fue hallada en 2 de las muestras. Si bien la proporción de muestras contaminadas fue relativamente baja, los niveles de contaminación fueron elevados (hasta 1250 μg/kg de aflatoxinas totales y 4300 μg/kg de CPA). Este es el primer informe de co-ocurrencia de aflatoxinas y ácido ciclopiazónico en maní cultivado en nuestro pais. Se estudió la influencia de la actividad de agua (aw), la temperatura y el tiempo sobre la co-producción de dos micotoxinas importantes en relación a la contaminación potencial del maní: las aflatoxinas y el ácido ciclopiazónico (CPA), ambas producidas por A.flavus. Se observó que la cantidad producida de ambas toxinas fue determinada por la compleja interacción de aw, temperatura y tiempo de incubación. El mayor nivel de CPA se produjo a aw0,94 y 25°C luego de 28 días de incubación, en tanto que aw0,86 puede ser considerada limitante para la producción de esta toxina en maní. La producción de ambas toxinas mostró una respuesta diferente a las condiciones estudiadas. Las condiciones de máxima acumulación de ambas micotoxinas es opuesta, es decir, en las condiciones óptimas para la producción de CPA, la acumulación de AFB1 es poco significativa y viceversa. La capacidad de responder de manera diferente a factores ambientales en relación a la biosíntesis de metabolitos secundarios tóxicos puede ayudar a la supervivencia del hongo en un nicho ecológico particular, permitiéndole colonizar el sustrato más eficientemente que otros competidores.

Abstract:
The distribution of Aspergillus section Flavi strains in 57 peanut samples from the peanut-growing area in the province of Córdoba, Argentina, was studied. Strains of A. flavus and/or A. parasiticus have been isolated in 74% of analyzed samples. A. nomius, a species relatively infrequent in nature, was not isolated. According to these results, it can be stated that A.flavus and A. parasiticus are widely distributed in the peanut-growing area of Córdoba. Mycotoxin potential of the strains was evaluated and it was found that 89% of A. parasiticus strains were aflatoxigenic, and that 76% of A. flavus strains produced aflatoxins and 90% were cyclopiazonic acid (CPA) producers, while 90% simultaneously produced both toxins. Additionally, five A.flavus strains with atypical characteristics, producing group B and G aflatoxins in conjunction with CPA, were found. Molecular studies are being carried out by other authors to establish if these strains belong to a new species. This is the first report of the presence of these strains in crops in our country. An analytical method was developed for determination of CPA in peanut, with adequate analytical performance (recovery 95%; RSDr variable from 5,1% and 9,8% according to contamination level in the range of 100-500 µg/kg; detection limit 45 µs/kg) The natural co-occurrence of aflatoxins and CPA in peanut was investigated in 50 samples from the province of Córdoba. The co-occurrence of both mycotoxins was found in 2 samples. Although the proportion of contaminated simples was relatively low, contamination levels were high (until 1250 µg/kg of total aflatoxins and 4300 µg/kg of CPA). This is the first report of co-occurrence of aflatoxins and cyclopiazonic acid in peanut cultivated in our country. The influence of water activity (aw),temperature and time on the co-production of two important mycotoxins related to potential peanut contamination was studied: aflatoxins and cyclopiazonic acid (CPA), both produced by A.flavus. It was observed that the quantity of both toxins produced was determined by the complex interaction between aw, temperature and incubation time. The highest level of CPA was produced at aw 0.94 and 25°C alter 28 days of incubation, while aw 0.86 can be considered limitant for the production of this toxin on peanut. The production of both toxins showed a different response to the studied conditions. Maximum accumulation conditions for both mycotoxins are opposite. At optimal conditions for CPA production, AFBl accumulation is less than significant and vice versa. The ability to respond in a different way to environmental factors in relation to the biosynthesis of toxic secondary metabolites may aid survival of the fungus in a particular ecologica] niche allowing it to colonize the substrate more efficiently than other competitors.

Della Penna, Angela Beatriz. "Impacto del herbicida paraquat sobre invertebrados acuáticos" (2004) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El paraquat es un herbicida, ampliamente usado en ambientes terrestres y acuáticos. El objetivo del presente trabajo fue investigar algunos efectos tóxicos del paraquat en dos especies no blanco de invertebrados acuáticos. Especificamente se emplearon ejemplares adultos del oligoqueto Lumbriculus variegatus J. y moluscos gastrópodos pigmentados y no pigmentados de Biomphalaria glabrata S. En primer término se determinaron los valores de CL50, exponiendo ambos organismos en condiciones agudas. El paraquat presente en un producto formulado comercial resultó ser más tóxico para la especie L. variegatus que la solución conteniendo el compuesto puro. Para organismos de L. variegatus la toxicidad del paraquat formulado comercial aumenta con el aumento de temperatura y disminuye por el efecto de material particulado presente en el medio del bioensayo. Los valores de CL50 (96 horas y 25 +/- °C) resultaron similares para L. variegatus y ejemplares pigmentados de B. glabrata resultaron ser considerablemente más sensibles. En segundo lugar, se efectuaron bioensayos subletales a fin de investigar diversas respuestas bioquímicas. En este trabajo se reportan, por primera vez según nuestro conocimiento, valores de los niveles de las poliaminas putrescina, espermidina y espermina, en organismos controles de las dos especies de agua dulce en estudio. Por tratamiento a un nivel de 0,5 mg/L se observó que los niveles de poliaminas resultaron ser modificados por acción del paraquat producto comercial en L. variegatus. En cambio no se observaron diferencias significativas, con respecto a los controles, en organismos pigmentados y no pigmentados de B. glabrata. Los organismos de L. variegatus. al igual que ejemplares pigmentados de B. glabrata, no evidenciaron cambios en los procesos de peroxidación lipídica por acción del paraquat formulado comercial a un nivel de exposición de 0,5 mg paraquat/L. En cambio, tras 48 horas de exposición los organismos no-pigmentados de B. glabrata presentaron un aumento significativo en la peroxidación de lípidos. Los resuñtados que se obtuvieron en el presente trabajo permiten proponer tanto el análisis de niveles de poliaminas como la investigación de procesos de lipoperoxidación como posibles parámetros biomarcadores de contaminación por paraquat

Toloza, Ariel Ceferino. "Bioactividad y toxicidad de componentes de aceites esenciales vegetales, en Pediculus humanus capitis (Phthiraptera: Pediculidae) resistentes a insecticidas piretroides" (2010) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Los piojos de la cabeza, Pediculus humanus capitis De Geer (Phthiraptera: Pediculidae) son ectoparásitos obligados de humanos. La infestación con piojos produce irritación de la piel, prurito y riesgo de infecciones secundarias como consecuencia del rascado. El control químico de esta plaga ha sido mediante el uso de insecticidas clorados (DDT y lindano), organofosforados (malatión), carbamatos (carbaril), piretrinas naturales y piretroides (deltametrina, permetrina, d-fenotrina). Actualmente el uso de estos insecticidas está limitado por el desarrollo de poblaciones de piojos resistentes. Una alternativa a los insecticidas convencionales son los compuestos botánicos tales como los aceites esenciales (AE) de plantas aromáticas y sus componentes, los cuales han despertado alto interés por su actividad adulticida, ovicida y repelente en varios insectos plaga. Los objetivos planteados en esta tesis fueron: a) establecer la actividad biológica de los vapores de aceites esenciales y de sus componentes provenientes de plantas autóctonas y exóticas que crecen en Argentina sobre poblaciones de huevos y adultos de piojos resistentes a piretroides; b) analizar el efecto repelente de los mencionados aceites; y c) estudiar los mecanismos involucrados en el modo de acción y el rol de las enzimas monooxigenasas en la toxicidad de los monoterpenoides sobre piojos de la cabeza. Los piojos utilizados se recolectaron mediante el uso de peine fino de cabezas de niños de entre 3 y 13 años provenientes de escuelas primarias de Buenos Aires. Los 49 aceites esenciales fueron colectados en diversas regiones de Argentina durante la primavera de los años 2003-2004 y 2006-2007. Los 26 monoterpenoides estudiados en esta tesis fueron de origen comercial. Previo al estudio del efecto insecticida de los AEs, se determinó el grado de pediculosis (presencia de al menos una forma viable de piojo) y los niveles de resistencia a permetrina de las poblaciones a estudiar. Para el estudio de la fase vapor de los AEs y de los monoterpenoides sobre las liendres y sobre los adultos, se empleó una cámara cerrada que permitió la liberación progresiva del aceite o componente puro. En el caso de las formas eclosionadas, se midió el volteo de los piojos cada 5 min durante 1 h, y luego se calculó el tiempo de volteo necesario para afectar el 50% de los piojos (TV50). Con respecto a las liendres, las mismas fueron expuestas durante 24 hs al vapor de las sustancias en estudio y se registró el porcentaje de mortalidad (%). La actividad repelente de los AEs y de los monoterpenoides fue medida sobre una arena experimental concéntrica diseñada para este estudio. Se midió el porcentaje de insectos que estaban en el área tratada y control, y se calculó el índice de repelencia (IR). Con respecto a la medición enzimática de la actividad de acetilcolinesterasa (AChE), la misma fue determinada por un método espectrofotométrico y cinético. En primer lugar se estudió el efecto de los monoterpenoides sobre la inhibición de la AChE de anguila eléctrica. Luego se calculó la concentración de inhibición al 50% (CI50) del compuesto más efectivo usando las enzimas de AChEs de anguila eléctrica y la extraída a partir de homogenatos de piojos. Posteriormente, se expusieron piojos a los vapores del compuesto más efectivo y a los de un compuesto organofosforado volátil (diclorvos-DDVP-) del que se conoce su gran poder inhibitotio sobre la actividad de acetilcolinestarasa. Para analizar el posible rol de las enzimas monooxigenasas en la degradación de monoterpenoides, se topicaron las formas post-embrionarias de piojos con diferentes concentraciones del butóxido de piperonilo (PBO)- un conocido inhibidor de oxidasas-, y luego los piojos fueron expuestos a los vapores del monoterpenoide más efectivo y del compuesto organofosforado diclorvos-DDVP-. Los resultados demostraron un promedio de 29,7% de los chicos analizados tenían piojos, siendo encontrados más frecuentemente en las nenas que en los varones. Los grados de resistencia (GRs) de las poblaciones estudiadas de P.h.capitis variaron desde un 28,57 hasta un 71,42 (en comparación con la cepa de referencia susceptible de P.h.humanus). No se encontraron diferencias significativas en los valores de TV50 de las poblaciones con grados de resistencia diferentes. Esto sugiere que los mecanismos de resistencia a piretroides no afectan de manera prioritaria o directa a la toxicidad a los vapores de AEs y a sus componentes. En relación a al efecto fumígeno de los AEs sobre formas eclosionadas hay que mencionar que 24 de los 49 aceites estudiados (49%) produjeron un efecto tóxico sobre los piojos resistentes a permetrina. De estos aceites los más efectivos fueron aquellos obtenidos de plantas aromáticas autóctonas tales como Cinnamomun porphyrium, Myrcianthes cisplatensis, Aloysia citriodora (quimiotipo 2), Myrcianthes pseudomato, con valores respectivos de TV50 de 1,12; 1,29; 3,02 y 4,09 m. Estos aceites fueron entre 9 y 20 veces más tóxicos que los aceites que los precedieron. En relación a los compuestos monoterpenoides con mayor actividad fumígena sobre piojos, tenemos que destacar que el 1,8-cineol y el anisol fueron los más efectivos, con TV50s de 11,1 y 12,7m. Luego estuvieron los compuestos limoneno, 1S-(-)-α- pineno, β-pineno, (+)-α-pineno, linalol, mentona, α-pineno, pulegona, β- mirceno y alcohol bencílico. El TV50 del control positivo DDVP (un conocido fumigante) fue de 40,15 m y fue menos efectivo significativamente que los compuestos más efectivos, tales como el 1,8-cineol, el anisol y el limoneno. Se halló una correlación significativa entre los valores de TV50 y la presión de vapor de estos monoterpenoides, indicando que las sustancias más efectivas son las que poseen mayor presión de vapor. Cuando se profundizó en el estudio de aceites esenciales modificados genéticamente (híbridos de Eucaliptos), se halló que los híbridos Eucalyptus grandis X Eucalyptus camaldulensis y Eucalyptus grandis X Eucalyptus tereticornis produjeron mayor volteo (TV50= 13,6 y 12,9m) que sus formas parentales con TV50s de 25,6; 31,3 y 35m. Además, se halló una correlación significativa entre el porcentaje de 1,8-cineol y el TV50 de los mismos. Con respecto a la toxicidad de los monoterpenoides sobre los embriones hay que destacar que los compuestos más efectivos y de manera similar fueron el 1,8- cineol, anisol, el α-pineno, el β-pineno, el (+)-α-pineno, el 1S-(-)- α-pineno, el anetol, la carvona, el limoneno y el linalol. Esto es similar a lo observado para formas eclosionadas. En relación con la repelencia, el aceite esencial que produjo mayor repelencia sobre piojos de la cabeza fue el obtenido de la planta exótica Mentha pulegium y no difirió significativamente del control positivo piperonal. El compuesto con mayor efectividad repelente fue el alcohol bencílico con un índice de repelencia promedio de 57,74%, seguido de (-)-mentol, mentona y (+)-mentol con valores de IR respectivos de 53,56; 39,23 y 36,45%. Las lactonas estudiadas tuvieron efecto repelente en valores similares al control positivo. Con respecto a la actividad enzimática de acetilcolinestarasa medida sobre anguila eléctrica, se encontró diferencias significativas entre los 20 monoterpenoides, siendo el 1,8-cineol el que mayor inhibición produjo con un valor de CI50=6x10־³M. EL 1,8-cineol produjo inhibición de AChE obtenida de piojos, con una CI50=7,7x10־²M. Cuando se estudio la actividad sintomatológica de intoxicación del 1,8-cineol y del organofosforado DDVP, y se procedió a medir la inhibición de la AChE de piojos, se encontró que el 13% de la AChE estaba inhibida por el 1,8-cineol, mientras que el 80% de la enzima fue inhibida por el DDVP. Estos resultados demostraron relación entre la toxicidad del monoterpeno 1,8-cineol y la inhibición de la actividad AChE de piojos, y sugieren que habría otros mecanismos asociados a la sintomatología de volteo de piojos. El análisis del rol de las oxidasas de función mixta mostró una relación creciente entre la dosis subletal topicada con butóxido de piperonilo (PBO) y el TV50 de los piojos expuestos a los vapores del 1,8-cineol y del DDVP. Esto indica la importancia de este complejo enzimático en la degradación del monoterpeno 1,8-cineol. Para finalizar, hay que resaltar que es la primera vez que se realiza un estudio de toxicidad y repelencia de aceites esenciales obtenidos de plantas aromáticas de Argentina (y de sus componentes), sobre piojos resistentes a permetrina. Adicionalmente estos resultados aportan información para avanzar en el conocimiento del efecto de los monoterpenoides sobre la actividad de la enzima acetilcolinesterasa, y del rol de las enzimas monooxigenasas en la degradación de dichos compuestos.

Abstract:
The human head louse, Pediculus humanus capitis De Geer (Phthiraptera: Pediculidae) is an obligate ectoparasite of humans. The infestation with head lice is unpleasant and may cause itching, prurito and secondary skin infections due to scratching of irritated scalp. Chemical control of head lice has been based on a variety of insecticides, such as organoclorides (DDT and lindane), organophosphates (malathion), carbamaes (carbaryl), natural pyrethrins and pyrethroids (deltamethrin, permethrin, d-phenothrin). The overuse of these insecticides is limited due to the development of resistant head lice populations. Alternatives to conventional insecticides might be found in aromatic plants such as essential oils (EOs) and their monoterpenoids. Some of these natural products are repellents, adulticides and ovicidal against a wide variety of pests. The aims of the present thesis were: a) to establish the biological activity of the vapour phase of the essential oils and their main compounds obtained from aromatic plants of Argentina against eggs and adults of permethrin-resistant head lice; b) to analyzed the repellent activity of the essential oils; and c) to study the mechanisms involved in the mode of action and the role of the monooxygenases in the toxicity of the monoterpenoids against head lice. Head lice were collected from from heads of infested children 3-13 yr old, using a fine toothed antilouse comb. Fourty nine essential oils were collected from in the spring season of 2003-2004 and 2006-2007 from different regions of Argentina. Twenty six monoterpenoids were purchased from Aldrich. Prior to the study of the insecticide effect of the essential oils, pediculosis percentage (evidence of at least one living head lice) was calculated, and the permethrin resistance levels of the studied populations. An enclosed chamber was employed to study the fumigant activity of EOs and their components against eggs and adults of head lice. This method allowed creating a saturated micro-atmosphere as a result of the evaporation of the essential or component. Adults and nymphs III were observed for evidence of knockdown every 5 min for 60 min. Then, time in minutes to knockdown of 50% of each unit’s subjects (KT50). With respect to the eggs, each set was exposed to the substances for 24 h and mortalitity data was recorded. Repellency of EOs and components was estimated in an experimental arena with two areas. The number of lice was recorded every 5 min and each experiment was completed within 1 h. Then, a repellency index (RI) was calculated. The inhibition of the acetylcholinesterase activity (AChE) was calculated by a spectrofotometric and kinetic method. First, the inhibition of the monoterpenoids against AChE from electric eel was measured. Then, the inhibition concentration at 50% (IC50) of the most effective monoterpenoid was recorded from either AChE from electric eel or homogenate of lice. Finally, head lice were exposed to the vapours of the most effective compound and to the organophosphate dichlorvos-DDVP-, a well known AChE inhibitor. To study the role of the monooxygenases in monoterpenoide degradation, adult insects were topicated at different piperonil butoxide (PBO) concentrations and then exposed to the vapours of the most effective monoterpenoide and DDVP. The results showed that, in average, 29.7% of the anayzed children had lice, and with the girls being more infected than boys. The resistant ratios (RRs) of the studied populations of P.h.capitis varied from 28.57% to 71.42% (in comparison with the laboratory susceptible strain of P.h.humanus). There were no significant differences among the KT50 values of the different permethrin-resistant populations. These indicate that pyrethroid-resistance mechanisms were no affected by the toxicity of the EOs and monoterpenoids. About the fumigant activity of the EOs against postembryonic insects, 24 of the 49 studied (49%) oils were effective against permetrhin-resistant head lice. Of these EOs, the most effective were from the native aromatic plants like Cinnamomun porphyrium, Myrcianthes cisplatensis, Aloysia citriodora (chemotype 2), Myrcianthes pseudomato, KT50 values of 1.12, 1.29, 3.02 and 4.09 min; respectively. The mentioned oils were 9- to 20-fold more toxic than the studied EOs. The most effective monoterpenoids were 1,8-cineole and anisole, with values of 11.1 and 12.7m; respectively. They were followed by limonene, 1S-(-)-α-pinene, β-pinene, (+)-α-pinene, linalool, mentone, α-pinene, pulegone, β-myrcene and benzyl alcohol. The KT50 value of the positive control DDVP was 40.15 min, and was less effective than the three more toxic compounds like 1,8-cineole, anisole and limonene. A positive relationship was found between the KT50 values of the effective compounds and corresponding vapour pressures, suggesting that the more volatile the compounds, the more effective it was as a fumigant. With respect to the study of the genetically modified oils (eucalypt hybrids), it is important to show that fumigant activity of the hybrids Eucalyptus grandis X Eucalyptus camaldulensis and Eucalyptus grandis X Eucalyptus tereticornis was higher (KT50= 13.6 and 12.9 min; respectively) than that for pure species (KT50= 25.6, 31.3 and 35 min). Moreover, a significant correlation was found between KT50 data and % of 1,8-cineole in the essential oils. The toxicity of the eggs revealed that the most effective monoterpenoids were anisole, α-pinene, β- pinene, (+)-α-pinene, 1S-(-)- α-pinene, anethole, carvone, limonene, linalool and 1,8-cineole. It was in accordance with the pattern found in adult head lice. The most repellent essential oil was from the exotic Mentha pulegium and it was not significantly more repellent than the positive control piperonal. The most repellent monoterpenoid was benzyl alcohol with a RI= 57.74%, followed by (-) menthol, mentone y (+)-menthol with RI values of 53.56, 39.23 and 36.45%; respectively. The studied lactones possessed similar repellent activity than the positive control. Concerning the enzymatic activity of acetylcholinesterase from electric eel, there were significant differences among the 20 studied monoterpenoids, with the 1,8-cineole as the most inhibitor with a IC50=6x10־³M. Moreover, 1,8-cineole was an inhibitor of the AChE obtained from homogenate of head lice with a IC=7.7x10־²M. The study of the sintomatology of intoxication of the 1,8-cineole and DDVP, followed by the analyses of the inhibitory activity of AChE of lice revealed that 1,8-cineole inhibited 13% of the AChE while DDVP inhibited 80%. The analysis of OFM showed a relationship between the sublethal dose of PBO and the KT50 of the exposed head lice to the vapours of 1,8-cineole and DDVP. Finally, it is important to note that it is the first study of toxicity and repellency of essential oils and their compounds obtained from aromatic plants of Argentina against permethrin-resistant head lice. Additionally, the results obtained in the present thesis bring new insight into the knowledge of the mode of action of the monoterpenoids over the acetylcholinesterase activity and the role of the monooxigenases in the degradation of the mentioned components.

Poletta, Gisela Laura. "Monitoreo de daño inducido por plaguicidas en Caiman latirostris (Yacaré overo) como organismo centinela de los humedales de Argentina" (2011) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Caiman latirostris (yacaré overo) es una de las dos especies de cocodrilianos que habitan en Argentina. Como resultado de la expansión agrícola en Argentina en los últimos 15 años, asociada casi exclusivamente al cultivo de soja, muchas áreas de la distribución geográfica de esta especie quedaron como relictos de ambientes naturales inmersos en zonas con actividad agrícola intensa, donde innumerables plaguicidas se utilizan para el control de las plagas. En este trabajo de Tesis Doctoral se realizaron ensayos controlados de laboratorio y en condiciones semi-naturales para evaluar el efecto de la formulación Roundup® (RU), su principio activo (p.a.) glifosato (GFT), y la mezcla de formulaciones de GFT, endosulfán (ES) y cipermetrina (CIP), en embriones y neonatos de C. latirostris. Los resultados obtenidos indicaron que tanto RU como el p.a. GFT y la mezcla de GFT, ES y CIP, indujeron genotoxicidad, alteraciones enzimáticas y metabólicas y retardo en el crecimiento en embriones de C. latirostris luego de exposición in ovo y en neonatos, por exposición in vivo, incluso en concentraciones utilizadas en las prácticas agrícolas de rutina. De estos hallazgos se infiere que el uso masivo de dichos plaguicidas pondría en serio peligro a los organismos ambientalmente expuestos a ellos.

Abstract:
Caiman latirostris (broad snouted-caiman) is one of the two species of crocodilians that occur in Argentina. As a consequence of agriculture frontiers expansion in the last 15 years, associated almost exclusively to soybean crop, many areas of the geographic distribution of the broad snouted caiman remain as fragments of natural environments immersed in areas of intense agricultural activity, where several pesticides are used for pest control. In the framework of the present Thesis, different assays were conducted in laboratory controlled conditions and field-like conditions in order to evaluate the effect produced by the pesticide formulation Roundup® (RU), its active principle (a.p.) glyphosate (GPT), and the mixture of the pesticides GPT, endosulfan (ES) and cypermethrin (CYP) in C. latirostris embryos and neonates. Results showed that RU, its a.p. GPT and the mixture of GPT, ES and CYP, induced genotoxicity, enzymatic and metabolic alterations as well as growth delay in C. latirostris embryos exposed in ovo and neonates exposed in vivo, even at concentration commonly used in routine agricultural practices. These results demostrated that the massive used of the pesticidas studied could imply a serious danger for the organisms environmentally exposed.

Andrioli, Nancy Beatriz. "Evaluación de agentes químicos con potencial genotóxico en células meristemáticas de Allium cepa" (2011) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La toxicidad y genotoxicidad del Metronidazol (MTZ) y Tiabendazol (TBZ) fueron estudiados en raíces de Allium cepa. Ambos compuestos, inhibieron el crecimiento de las raíces en el rango de concentraciones 10-500 μg/ml. La exposición a 250μg/ml MTZ, indujo peroxidación lipídica y aumento significativo en los niveles de glutatión reducido en la zona de elongación. En la zona meristemática no se observó peroxidación lipídica y la respuesta antioxidante enzimática como actividad catalasa y superóxido dismutasa y no enzimática como contenido de ascorbato y dehidroascorbato, se incrementaron significativamente. Las células expuestas a 10-250 μg/ml de MTZ no mostraron efectos genotóxicos sugiriendo que las defensas antioxidantes contrarrestaron los radicales libres generados por exposición a MTZ. El TBZ indujo efectos genotóxicos para rango de concentraciones 50-250 μg/ml como inhibición del índice mitótico, alteración de índices de fase e inducción de biomarcadores citogenéticos de genotoxicidad. La inmunodetección de moléculas de tubulina , demostró el TBZ induce daño en las estructuras microtubulares promoviendo anormalidades en la segregación cromosómica y en la citocinesis. Los resultados obtenidos indicaron que la acción del MTZ estaría vinculada con la generación de radicales libres, mientras que el TBZ actuaría interfiriendo con la dinámica de formación de las estructuras microtubulares.

Abstract:
The toxicity and genotoxicity of metronidazole (MTZ) and Thiabendazole (TBZ) were studied in of Allium cepa roots. Both compounds inhibited the growth of roots for the concentration range 10-500 mg / μl. 250μg/ml MTZ exposure, induced lipid peroxidation and significantly increased of reduced glutathione levels in the elongation zone. In the meristem zone was not observed lipid peroxidation and enzymatic antioxidant response as catalase and superoxide dismutase activity and not enzymatic response as content of ascorbate and dehydroascorbate, increased significantly. Cells exposed to 10-250 μg / ml of MTZ showed no genotoxic effects, suggesting that antioxidant defenses offset the free radicals generated by exposure to MTZ. The genotoxic effects induced TBZ concentration range 50-250 μg / ml and inhibition of mitotic index, phase index alteration and induction of cytogenetic biomarkers of genotoxicity. The Immunodetection of tubulin molecules, demonstrated the TBZ induces damage to the microtubule structures and promote abnormalities in chromosome segregation and cytokinesis. The results indicated that the action of MTZ would be linked to the generation of free radicals, while TBZ act by interfering with the dynamics of formation of microtubule structures.

Piola, Lucas. "Ensayos ecotoxicológicos para la evaluación del impacto de plaguicidas en suelos agrícolas de Argentina" (2011) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Se estudió el impacto del uso de glifosato y clorpirifos en la estructura y función de suelos agrícolas de nuestro país, mediante bioensayos integrados laboratoriocampo, a través de una batería de biomarcadores, empleando un enfoque por niveles. Lombrices Eisenia andrei se seleccionaron como bioindicadores para ensayos de laboratorio. En estudios preliminares, éstas se expusieron a los plaguicidas en papel de filtro o suelo artificial (SA). Se optimizaron biomarcadores celulares/subcelulares, y parámetros de relevancia ecológica, que se aplicaron al monitoreo de suelos agrícolas, en cultivo de soja o trigo, rociados con los plaguicidas a las concentraciones recomendadas. Algunos biomarcadores fueron sensibles a las bajas concentraciones de plaguicidas. Los ensayos de tiempo de retención del rojo neutro y Cometa fueron más sensibles al clorpirifos que los de reproducción y evasión. Estos últimos resultaron buenos indicadores del efecto de glifosato. La actividad alimentaria en laboratorio y campo presentó un patrón similar de respuesta. Los bioensayos en SA suplementado con los plaguicidas a las concentraciones ambientales previstas mostraron una respuesta similar a la obtenida en campo, pudiendo resultar útiles para evaluar efectos de los plaguicidas en estos organismos no blanco. Se enfatiza la importancia de realizar ensayos laboratorio-campo en condiciones locales.

Abstract:
We studied the impact of glyphosate and chlorpyrifos on structure and function of Argentine agricultural soils, through integrated laboratory-field bioassays. For assessing the ecotoxicological impact of both pesticides, a battery of biomarkers was studied, using a tiered approach. Earthworms Eisenia andrei were selected as bioindicator organisms in laboratory tests. In preliminary studies, they were exposed to both pesticides on filter paper and artificial soil (AS). Cellular/subcellular and ecologically relevant biomarkers were optimized. The selected biomarkers were applied for monitoring soya or wheat cultured agricultural soils, sprayed with the pesticides at recommended doses. Some biomarkers were responsive to the low concentrations of pesticides. Neutral red retention time (NRRT) and Comet assays were more sensitive to chlorpyrifos than reproduction and avoidance tests. The latter were good indicators of the presence of glyphosate. Laboratory and field feeding activity exhibited a similar pattern of response. Bioassays on AS spiked with the pesticides at the predicted environmental concentrations showed a similar response to that obtained in the field, and may be useful to evaluate the effects of pesticides on these non-target organisms. We emphasize the relevance to perform laboratory-field bioassays in local conditions.

Panebianco, María Victoria. "Análisis de los niveles de metales pesados (Pb, Cu, Cr, Zn, Ni y Cd) y aspectos reproductivos del delfín franciscana (Pontoporia blainvillei)" (2011) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El delfín franciscana, Pontoporia blainvillei es un pequeño cetáceo endémico de las costas del Océano Atlántico Sudoccidental de hábitos marino-costeros. La especie fue considerada "Vulnerable" por la IUCN. El objetivo de la presente tesis fue obtener nueva información científica acerca de la presencia y acumulación de metales pesados y estudiar aspectos reproductivos en el delfín franciscana que habita en el sur de la provincia de Buenos Aires. Se determinaron concentraciones de metales pesados (Cd, Pb, Zn, Cu, Cr y Ni) en el tejido hepático (n= 40), renal (n= 39), epitelial (n= 33) y muscular (n= 36) y se estableció la influencia de parámetros ecológicos y biológicos sobre la asimilación de estos elementos. La concentración de metales pesados fue determinada por espectrofotometría de absorción atómica y espectrometría de plasma inductivamente acoplado. El estado general de los individuos fue moderadamente bueno. No se encontraron diferencias entre los tejidos hepático y renal en cuanto a los metales detectados (Zn, Cu y Cd). El Cd presentó mayor concentración en el riñón, mientras que el Cu y el Zn en el hígado. El sexo no afectó las concentraciones de Zn, Cu y Cd en el hígado, mientras que influyó sobre el Cu y el Zn en el riñón. El Zn y el Cu no se correlacionaron significativamente con la talla, peso y edad. Mientras que el Cd sí lo hizo, de forma positiva con la edad, talla y peso. El estado de madurez sexual de los ejemplares influyó únicamente sobre la acumulación del Cd en el hígado. Mientras que en el riñón influyó sobre el Cu y el Zn. El estado de condición podría afectar los niveles de Zn. En la piel el Zn resultó mayoritario seguido por el Ni. El Zn, en piel, fue afectado significativamente por el sexo, la edad y el estado de madurez de los ejemplares, mientras que el Ni no lo fue. No se encontraron diferencias significativas entre las localidades analizadas para las concentraciones de los metales pesados. Estas concentraciones resultaron las más bajas a lo largo de toda la distribución geográfica de la especie. El peso combinado y medio de los testículos y el índice de madurez sexual resultaron buenos indicadores del estado de madurez. La edad, talla y peso medios de madurez fueron: 2,92-3,54 años, 126,19-126,26 cm y 23,47-23,75 kg respectivamente. Pontoporia blainvillei podría tener un sistema de apareamiento monogámico.

Abstract:
The franciscana dolphin, Pontoporia blainvillei is a small cetacean endemic to the southwestern Atlantic Ocean shores of coastal and marine habits. The species was considered "Vulnerable" by IUCN. The objective of this thesis was to obtain new scientific information about the presence and accumulation of heavy metals and study of reproductive traits in the franciscana dolphin that lives in southern Buenos Aires province. The levels of heavy metals (Cd, Pb, Zn, Cu, Cr and Ni) in liver (n= 40), kidney (n= 39), epithelial (n= 33) and muscle (n= 36) tissues were determinate, and the influence of ecological and biological parameters on the assimilation of these elements was established. Histological standardized methods were used to determine age of the animals. It was, also, estimated different body condition indexes. The levels of heavy metals were determined by atomic absorption and by inductively coupled plasma spectrometry. The overall status of the individuals was moderately good. There were no differences between liver and kidney tissues in terms of metal detected (Zn, Cu and Cd). In addition, Cd was the only metal found in highest concentration in the kidney, whereas Cu and Zn were more frequent in the liver. Sex did not affect the levels of Zn, Cu and Cd in the liver, while influenced Cu and Zn in the kidney. Zn and Cu were not significantly correlated with the size, weight and age. In contrast Cd was positively influenced by age, length and weight of the specimens in both liver and kidney. The condition state of the dolphins could affect Zn levels. On skin Zn was found in highest concentration followed by Ni. Zn, on skin, was significantly affected by sex, age and maturity of the specimens, while the Ni did not. The area of origin did not strongly influence the levels of metals in the studied organs. The concentration values found in the tissues were the lowest throughout the entire distribution of the species. The combined weight and the testicular index of maturity were reliable indicators of sexual maturity, whereas testis length and median testicular diameters of the dolphins were not. Age, length and weight at attainment of sexual maturity were 2.92-3.54 years, 126.19-126.26 cm and 23.75-23.47 kg. Pontoporia blainvillei could have a monogamous mating system.

Palmieri, Mónica Alejandra. "Efecto del arsenito de sodio en un modelo de carcinogénesis experimental en piel de ratón" (2011-03-11) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La exposición ambiental al arsénico es un problema de salud pública debido a que afecta a un gran número de poblaciones en el mundo y a que es un agente carcinogénico para humanos. Por tal motivo surge la necesidad del desarrollo de estudios que permitan comprender el modo de acción para poder prevenir los efectos nocivos relacionados con la ingestión de arsenito a través del consumo de agua. El presente trabajo se desarrolló con la finalidad de detectar la influencia de los compuestos arsenicales en posibles procesos cancerosos pre-existentes o simultáneas al consumo del agua con arsenito. Por lo que se diseñaron los experimentos en ratones a los que se les suministró arsenito de sodio de manera crónica en el agua bebida. Se tomaron en cuenta distintas dosis (2, 20 ó 200 ppm) y distintos momentos de superposición con el proceso clásico de carcinogénesis (antes o después del esquema DMBA/TPA). El efecto del arsenito de sodio en el proceso de carcinogénesis experimental se evidenció en una menor cantidad de tumores en todas las condiciones que bebieron arsenito respecto del control. Pero esas formaciones tumorales evidenciaron una tendencia al aumento del índice de malignidad respecto a los ratones de las condiciones control. Por otro lado es de destacar que la condicón que recibió mayor dosis (200 ppm) bebió un 50% menos que las otras condiciones y que tuvo una tendencia a tener menos peso corporal. Para comprender los efectos sistémicos que puede causar el consumo crónico de arsenito, se estudió ex vivo la población de macrófagos provenientes ya sea de la cavidad peritoneal como del tronco bronqueo-alveolar de dichos ratones. En todas las condiciones la población de macrófagos mantiene la capacidad fisiológica de autorregular si reactividad. Esta característica es más evidente en los macrófagos peritoneales. Por otro lado se observó un aumento sustancial en el npumero de macrófagos respecto a los ratones que no recibieron ningún tipo de tratamiento. En los macrófagos alveolares tratados in vitro no se detectaron cambios significativos en la viabilidad celular y en la apoptosis con las concentraciones menores de a 2 microM para 24-96 hs., pero a concentraciones mayores se observó una marcada disminución en la viabilidad y un significativo aumento en la apoptosis. Para caracterizar el estatus metabólico se estudió la dinámica del proceso de generación de sales de formazona a partir del MTT la cual se modificó a concentraciones mayores a 2 microM y por otro lado, se evaluó la actividad metabólica, sin encontrar modificaciones. Pero la actividad específica del NBT como parámetro de generación de anión superóxido se incrementó significativamente. El arsenito modifica el metabolismo y el estatus oxidativo de los macrófagos alveolares in vitro cuando se encuentran en un medio enriquecido con arsenito. En la líneas celulares se estudiaron in vitro los mismos parámetros. En cuanto a la dinámica de generación de formazona así como en la respuesta apoptótica sólo se observaron cambios significativos con concentraciones mayores a 7,5 microM. Los resultados obtenidos muestran un resultado paradójico, menos tumaores pero mayor malignidad, acorde con las distintas facetas conocidas para éste compuesto, por lo que es necesario hacer hincapié en el tiempo de exposición al mismo, los posibles eventos pre-cancerígenos y la variabilidad interindividual.

Abstract:
Environmental exposure to arsenic is a public health problem because it affects a large number of populations worldwide and arsenic is carcinogenic in human beings. Within this context, the needs arises to perform studies aimed at elucidting the mode of action of arsenic and prevent harmful effects derived from the intake of arsenite in drinking water. The aim of the present study was to asses the influence os arsenic compounds on potential carcinogenic precesses, both pre-existing and concomitant with the intake of water containing arsenite. Experimental protocol werw designed to evaluate the effect of chronic administration of sodium arsenite to mice in the drinking water. Diferent doses of sodium arsenite (2,20 and 200 ppm) were administrated with a varying overlap with the classic carcerogenesis process (namely, before and after the DMBA/TPA carcerogenesis protocol). The effect of sodium arsenite on the process of experimental carcirogenesis involved a reduction in the number of tumors in all the groups exposed to arsenite compared to control. However, the malignancy index of tumors was higher in the experimental group then in the control group. Furthermore, the animals exposed to the highest dose of arsenite (200 ppm) drank 50% less water than the other groups and exhibiter a tendency to lose body weight. Seeking to understand the systemic effects of chronic intake of arsenite, we studied ex-vivo the population of macrophages derived from the peritoneal cavity or the broncheo-alveolar trunk in experimental mice. In all the conditions the macrophages preserved their phisiologic capacity to self-regulate their reactivity. This feature was more evident in peritoneal macrophages. In addition, a robust increase in the number of macrophages was observed in experimental animals compared to animals with no treatment (non-cancerized, not exposed to arsenite) Lastly, in citro studies were performed to characterize the effect of arsenite on cell metabolism of epithelial cell lines and alveolar macrophages. Alveolar macrophages traeted in vitro did not exhibit significant changes in cell viability and apoptosis with concentrations below 2 µM for the 24-96 hs time-point. However, higher concentrations induced a marked rduction in viability and a significant increase in apoptosis. Metabolic status was characterized in terms of the kinetics of the process of generation of formazan salts from MTT (Bromuro de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-yl)-2,5 difeniltetrazolio). This process was modulated by concentrations above 2µM. In addition, we evaluated the specific activity of MTT as a parameter of metabolic activity, and found no changes. However, the specific activity on NBT (Nitro Blue Tetrazolium) as a parameter of generation of superoxide anions rose significantly. Arsenite modified the metabolism and axidative status of alveolar macrophages in vitro when the cells were cultured in an arsenite enriched medium. The same parameters were studied in vitro in the cell lines. The kinetics of production of formazan salts and the apoptotic response only exhibited changes at concentrations above 7,5 µM. the present results are paradoxical in the sence that they reveal a reduction in the number of tumors but an increase in malignancy in cancerized animals exposed to arsenite compared to cancerized controls. This response was with the different known aspects of the effect of arsenite described in the literature. Within this context, potencial pre-carcirogenic effects and inter-subject variability.

Alaimo, Agustina. "Neurotoxicidad inducida por manganeso. Vías de muerte apoptóticas y rol de la dinámica mitocondrial" (2012) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El Manganismo es un desorden neurológico originado por exposición crónica al manganeso (Mn) que presenta características clínicas y vías de señales similares a las de la enfermedad de Parkinson Idiopático (EPI). El Mn se acumula preferentemente en los ganglios basales y en particular, en las mitocondrias de los astrocitos. Estas organelas son dinámicas y de morfología variable como resultado del balance entre eventos de fusión y fisión mitocondrial, el cual está alterado en varias enfermedades neurodegenerativas. En el presente trabajo, se estudiaron las cascadas de señalización molecular implicadas en la muerte celular inducida por Mn, con particular énfasis en el rol de la dinámica mitocondrial. Los estudios in vitro realizados en la línea C6 de astrocitoma de rata indicaron que el Mn indujo muerte celular apoptótica dependiente de caspasas con participación de las Vías Extrínseca e Intrínseca, la cual estuvo mediada por la generación de especies reactivas de oxígeno. Aún más, el Mn promovió la fragmentación exacerbada de las redes mitocondriales y disturbios en los niveles de expresión de las proteínas de fusión y fisión Opa-1 y Drp-1, generando un desequilibrio hacia éste último evento, lo cual contribuyó a la muerte celular. Por otra parte, estudios in vivo realizados en ratas expuestas a Mn indicaron la presencia de lesiones en el tejido estriatal y de alteraciones en los niveles de expresión de las proteínas reguladoras de la dinámica mitocondrial. En conjunto, nuestros resultados contribuyen al esclarecimiento de los mecanismos moleculares participantes en la apoptosis inducida por Mn y demuestran por primera vez que las proteínas Opa-1 y Drp-1 juegan roles protagónicos en la ejecución de la vía apoptótica mitocondrial.

Abstract:
Manganism is a neurological disorder caused by chronic exposure to Mn, closely resembling Idiophatic Parkinson´s Disease (IPD) at both clinical characteristics and molecular signaling pathways. Mn accumulates predominantly in the basal ganglia, particularly in the mitochondria of astrocytes. These are dynamic organelles which morphology is variable as a result of a delicate equilibrium between mitochondrial fission and fusion events. This balance is known to be altered in neurodegenerative diseases. In this research, we studied the molecular signaling pathways involved in Mn-induced cell death, with special focus on the role of mitochondrial fusion and fission proteins. In vitro studies conducted in rat astrocytoma C6 cells demonstrated that Mn induced cell death by caspase-dependent apoptosis mediated by ROS. A detailed analysis of signaling pathways showed the involvement of the Extrinsic and Intrinsic pathways. Moreover, Mn induced exacerbated mitochondrial network fragmentation and disturbances in the expression levels of fusion and fission proteins, Opa-1 and Drp-1, shifting the balance towards to the fragmentation event and contributing to cell death. Furthermore, in vivo studies conducted in rats exposed to Mn showed that Mn produce lesions in the striatal tissue and alterations in mitochondrial dynamics regulatory proteins. Taking together, these findings contribute to a deeper elucidation of the molecular signaling mechanisms underlying Mn-induced apoptosis and demonstrate for the first time that Opa-1 and Drp-1 are central protagonists in the execution of mitocondrial apoptotic pathway.

Chiappini, Florencia Ana. "Efecto del hexaclorobenceno sobre la regulación del crecimiento de células foliculares tiroideas. Estudios in vivo e in vitro" (2012) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El hexaclorobenceno (HCB) es un contaminante ambiental altamente persistente y ubicuo, que produce efectos deletéreos para la salud humana. La exposición de animales de laboratorio al mismo, induce disfunciones endocrinas tiroideas (Kleiman de Pisarev et al., 1990, Alvarez et al., 2004), reproductivas (Foster et al., 1992; Alvarez et al., 2000) e inmunomodulación (Ezendam et al., 2004) entre otros efectos. El HCB se localiza en una variedad de tejidos y fluidos humanos con un amplio rango de concentraciones según el contenido lipídico y el grado de exposición al mismo. En trabajos previos demostramos que el tratamiento de ratas con HCB (1000 mg/kg p.c.) produce una disminución de los niveles circulantes de 3,3’,5,5’-tetraiodotironina (T4) total, y un aumento en la concentración sérica de la hormona estimulante de la tiroides (TSH), sin alterar el peso tiroideo (Kleiman de Pisarev et al., 1989). Estos datos sugerían la existencia de algún mecanismo inhibitorio del crecimiento tiroideo, o pro-apoptotico desencadenado por el HCB. En base a los antecedentes de la literatura y a nuestros resultados previos, nos propusimos como objetivo general, investigar las bases bioquímicas y moleculares del mecanismo de acción del HCB sobre la regulación del crecimiento celular tiroideo. Para ello estudiamos la apoptosis, la proliferación celular, el estado oxidativo y las cascadas de señalización de receptores de factores de crecimiento (RFC), realizando estudios in vivo en ratas hembras Wistar e in vitro en células foliculares tiroideas de rata Fisher (FRTL-5). Demostramos que el HCB administrado a ratas durante 30 días, en dosis que no modifican el status tiroideo (1-100 mg/kg p.c.), aumenta la expresión del factor de crecimiento transformante-β1 (TGF-β1) y la apoptosis a través de la vía mitocondrial, promoviendo la liberación del citocromo c, de la mitocondria hacia el citosol y la activación de la caspasa-9. Los estudios en células FRTL-5, demostraron que el HCB incrementa la expresión de TGF-β1, disminuye la expresión de tiroglobulina (TG) e induce la apoptosis a través de mecanismos dependientes e independientes de caspasas. El aumento en la producción de ROS y subsecuente activación de ERK1/2, están asimismo involucrados en el efecto apoptótico del HCB. Por otra parte, el plaguicida induce un desbalance en proteínas involucradas en el control de la progresión del ciclo celular llevando a un arresto en las fases G1 y G2/M, del mismo. En conclusión, nuestros resultados demuestran por primera vez, que el HCB induce un desbalance en la homeostasis del crecimiento celular y disfunción tiroidea.

Abstract:
Hexachlorobenzene (HCB) is a widespread and persistent environmental pollutant with deleterious effect on human health. Chronic administration of HCB to laboratory animals elicits a number of effects including, thyroid (Kleiman de Pisarev et al., 1990, Alvarez et al., 2004) and reproductive dysfunctions (Foster et al., 1992; Alvarez et al., 2000) and immunopathology (Ezendam et al., 2004). HCB is found in a variety of human tissues and fluids with a wide range of values depending on the dose and time of exposure, and on the tissue lipid content. We have demonstrated that HCB administration (1000 mg/kg b.w), reduced total serum 3,3’,5,5’-tetraiodothyronine (T4) levels, increased thyroid stimulating hormone (TSH) levels, but had no effect on thyroid weight in rats (Kleiman de Pisarev et al., 1989). As TSH stimulates thyroid follicular cell proliferation, our data suggested the existence of a thyroid growth inhibitory mechanism, or a pro-apoptotic effect, triggered by the HCB. The aim of the present study was to determine the biochemical and molecular mechanism of action of HCB, on the regulation of thyroid follicular cells growth. We examined parameters of apoptosis, cell proliferation, oxidative status and growth factor receptor (GFR) signaling pathways in vivo, in female Wistar rats, and in vitro, in Fischer rat thyroid cell line (FRTL-5). Our results showed that HCB administered to Wistar rats during 30 days, at doses that do not disrupt thyroid economy (1-100 mg/kg p.c.), induce transforming growth factor-β1 (TGF-β1) expression and apoptosis in the thyroid gland, involving the mitochondrial pathway. HCB promotes cytochrome c release from the mitochondria and caspase-9 activation. In FRTL-5 cell line, HCB increases TGF-β1 expression, decreases thyroglobulin (TG) protein levels, and induces apoptosis through a caspase dependent and independent mechanism, involving ROS production and ERK1/2 activation. In addition, HCB induces alterations in cell cycle regulatory proteins, and G1 and G2/M cell cycle arrest. In conclusion, our results show for the first time, that HCB induces an imbalance in the homeostasis of follicular thyroid cells growth and thyroid dysfunction.

Pontillo, Carolina Andrea. "Acción del hexaclorobenceno en la migración, invasión y metástasis en modelos experimentales de cáncer de mama" (2012) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El Hexaclorobenceno (HCB) es un pesticida organoclorado considerado como probable carcinógeno humano. A nivel regional, este contaminante fue encontrado en leche materna de puérperas y en muestras de leche vacuna para consumo humano. Es un tóxico tipo dioxina, y como tal se une al receptor de hidrocarburos aromáticos (RHA), un factor de transcripción que modula procesos tales como apoptosis, proliferación y migración celular. El RHA está presente en el citosol e interacciona con el complejo que contiene a la quinasa de tirosina c-Src. Cuando estos tóxicos se unen al RHA, se pueden desencadenar dos mecanismos: 1) que el complejo tóxico-RHA se transloque al núcleo y module la expresión de genes con elementos de respuesta a dioxinas (DREs) en sus promotores y 2) que se libere la c-Src del complejo citosólico y active receptores de factores de crecimiento, como el Receptor de Factor de Crecimiento Epidérmico (HER1). Resultados previos de nuestro laboratorio demostraron que el HCB aumenta el desarrollo y malignidad de tumores mamarios inducidos por N-Nitroso-N-metilurea en rata. En este mismo modelo se observó que el HCB activa la vía de señalización de c-Src/HER1 y disminuye la actividad del receptor de estrógenos (REα) en los tumores mamarios. Por otro lado, en estudios in vitro se demostró que el tóxico incrementa la proliferación y la actividad de c-Src en la línea celular de cáncer de mama MCF-7 (+REα). La tumorigénesis ocurre frecuentemente como resultado de la sobreexpresión de proteínas como el HER1 y la c-Src, que están involucradas en procesos celulares normales. Estas proteínas están usualmente sobreexpresadas en cáncer de mama en estadíos tardíos, y cooperan en la formación y progresión tumoral al favorecer procesos como la proliferación, migración e invasión celular, actividad de metaloproteasas y metástasis. Los objetivos de este trabajo fueron investigar en ensayos in vitro, utilizando una línea celular de cáncer de mama humano MDA-MB-231 (-REα) los efectos del tóxico en: a) la migración e invasión celular, b) la actividad y expresión de c-Src y HER1, c) la estimulación de las vías de señalización de ERK1/2, Akt2 y STAT5b, d) la actividad y expresión de metaloproteasas 2 y 9 (MMP2 y 9), y e) si los efectos observados dependen de las vías de señalización en estudio y de la unión del pesticida al RHA. Por otro lado, nos propusimos estudiar en ensayos in vivo, la acción del HCB sobre el crecimiento tumoral y la metástasis en modelos espontáneos y experimentales. Nuestros resultados muestran que el HCB estimula las vías de transducción de señales de c- Src/HER1/STAT5b y HER1/ERK1/2, la migración e invasión celular, la expresión de MMP2 y 9, así como la secreción y actividad de MMP9 en la línea celular MDA-MB-231, in vitro. Observamos que la migración e invasión celular inducida por el tóxico están mediadas por c-Src, HER1 y el RHA. A su vez, la secreción y actividad de la MMP9 estimulada por el HCB depende de HER1 y del RHA, mientras que el aumento en la expresión de MMP2 depende tanto de c-Src, HER1 como del RHA. Asimismo, en un modelo de xenotrasplante con la línea celular MDA-MB-231 en ratones atímicos, demostramos que el pesticida estimula el crecimiento tumoral (0.3 y 3 mg/kg p.c.), mientras que induce la activación de c-Src, HER1, ERK1/2 y STAT5b e incrementa los niveles proteicos de MMP2 y 9 en los tumores mamarios en todas las dosis ensayadas. Por otro lado, en estudios de metástasis espontánea con tumores C4-HI en ratones BALB-c, encontramos que el HCB (0.3 y 3 mg/kg p.c.) aumenta el crecimiento de los tumores mamarios y el número de micrometástasis en hígado y pulmón. En los estudios de metástasis experimental con la línea celular LM3 en ratones BALB-c, el pesticida (3 mg/kg p.c.) incrementa el tamaño de las metástasis en pulmón. En conclusión, en el presente trabajo demostramos por primera vez, que el HCB promueve la migración e invasión celular por las vías de c-Src/HER1/STAT5b y HER1/ERK1/2, así como la expresión de MMP2 y MMP9 de manera dependiente del RHA. A su vez, observamos que el tóxico estimula el crecimiento tumoral y metástasis en pulmón e hígado en modelos experimentales de cáncer de mama.

Abstract:
Hexachlorobenzene (HCB) is an organochlorine pesticide considered as a probable human carcinogen. This pollutant was found in puerperal mother milk and in samples of bovine milk for human consumption, at regional level. It is a dioxin-like compound and a weak ligand of the aryl hydrocarbon receptor (AhR) protein, which is a transcription factor that modulates processes as apoptosis, proliferation and cell migration. AhR interacts with cytosolic complex containing c-Src kinase. Upon dioxin binding, two mechanisms can be triggered: 1) the AhR-toxic complex translocates to the nucleus and modulates gene expression with dioxin-responsive elements (DREs) and 2) c-Src kinase frees from its complex and activates growth factors receptors like Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR/HER1). In previous studies of our laboratory, we found that HCB has a co-carcinogenic effect in N-Nitroso N-methyl urea–induced mammary tumors in rats, enhancing their development and malignancy. We have also demonstrated that HCB activates c-Src/HER1 signaling pathway and decreases estrogen receptor α (ERα) activity of mammary tumors, in the same model. In previous in vitro studies, we observed that HCB induces cell proliferation and c-Src activity in ERα (+) MCF-7 breast cancer cell line. Tumorigenesis frequently occurs as a result of the overexpression of proteins that are otherwise involved in normal cell processes, as HER1 family and c-Src tyrosine kinase. These proteins are overexpressed in a high percentage of certain late-stage human breast cancers, and they cooperate in tumor formation and progression, promoting processes like cell proliferation, migration and invasion, metalloprotease activities and metastasis. The aim of our study was to investigate the effects of HCB on: a) cell migration and invasion, b) c-Src and HER1 expression and activities, c) ERK1/2, Akt2 and STAT5b signaling pathways activation, d) MMP2 and MMP9 expression and activities, and e) AhR and c-Src/HER1 signaling pathways roles in ERα (-) MDA-MB-231 breast cancer cell line, in vitro. On the other hand, we studied the action of HCB on tumour growth and metastasis in spontaneous and experimental models, in vivo. Our results demonstrate that HCB stimulates c-Src/HER1/STAT5b and HER1/ERK1/2 signaling pathways, cell migration and invasion, MMP2 and 9 expression, as well as MMP9 secretion and activity in MDA-MB-231, in vitro. We observed that c-Src, HER1, and AhR are involved in cell migration and invasion increased by HCB. Moreover, HCB-induced MMP2 expression depends on c-Src, HER1 and AhR; whereas only HER1 and AhR are involved in HCB-induced MMP9 secretion and activity. When MDA-MB-231 were xenotrasplanted in athymic mice, we observed that HCB estimulates tumoral growth (0.3 and 3 mg/kg b.w.), whereas the pesticide also increases c-Src, HER1, ERK1/2 and STAT5b activities, as well as MMP2 and 9 protein levels in mammary tumors at all assayed doses. On the other hand, we found that HCB (0.3 and 3 mg/kg b.w.) enhaces mammary tumor growth, as well as lung and liver micrometastasis levels in spontaneous metastasis models with C4-HI tumors in BALB-c mice. Furthermore, we observed that the pesticide (3 mg/kg b.w.) enhances the lung metastasis size, in experimental metastasis assay with LM3 cell line in BALB-c mice. In conclusion, in the present study we demonstrate for the first time, that HCB promotes cell migration and invasion through c-Src/HER1/STAT5b and HER1/ERK1/2 signaling pathways activation, as well as MMP2 and MMP9 expression in an AhR dependent manner. Moreover, we observe that the pesticide estimulates tumor growth and lung and liver metastasis in breast cancer experimental models.

Aronzon, Carolina Mariel. "Evaluación de la toxicidad de los contaminantes Cobre, Nonilfenol y Diazinón sobre embriones y larvas de Rhinella (Bufo) arenarum" (2013-03-18) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La exposición de Rhinella arenarum a Cobre, Nonilfenol y Diazinón causó importantes efectos tóxicos letales y subletales sobre las etapas tempranas de su ciclo de vida. El Cobre resultó el más tóxico: la CL50-168h para los embriones y larvas fue de 19,5 μg Cu2+/L y 51 μg Cu2+/L, respectivamente, y el Potencial Teratogénico fue de 2. En la evaluación de la susceptibilidad estadio-dependiente al Cobre los embriones en los estadios de blástula y gástrula mostraron la más alta resistencia al Cobre, mientras que los estadios organogénicos fueron los más susceptibles. La toxicidad del Cobre por exposición continua de larvas tempranas alcanzó su valor máximo durante las primeras 24 h. Se confirmó el carácter pro-oxidante del metal. En larvas tempranas la primera vía de defensa antioxidante es la Superóxido Dismutasa. Se encontraron diferencias en la susceptibilidad al Cobre en camadas provenientes de sitios con diverso grado de contaminación, lo que fue relacionado con los mecanismos de defensa antioxidantes. El Nonilfenol resultó la segunda sustancia más tóxica. La susceptibilidad de los organismos expuestos al Nonilfenol a partir del inicio del desarrollo embrionario y larval fue tiempo-dependiente, aunque el período larval resultó significativamente más sensible, así la CL50-168h para embriones y larvas fue de 0,96 mg Nonilfenol/L y 0,37 mg Nonilfenol/L, respectivamente. El Diazinón resultó el menos tóxico, sin embargo, el Potencial Teratogénico fue mayor a 2 y el plaguicida causó severos efectos neurotóxicos. La susceptibilidad de los organismos expuestos al Diazinón a partir del inicio del desarrollo embrionario y larval fue tiempo-dependiente, aunque el período larval resultó significativamente más sensible, así la CL50-168h para embriones y larvas fue de 20 mg Diazinón/L y 6,7 mg Diazinón/L, respectivamente. La incorporación del Diazinón resultó concentración-dependiente, disminuyendo con el tiempo de exposición, y estadiodependiente, con un Factor de Bioconcentración de 107 en los estadios embrionarios. La toxicidad conjunta de las diferentes mezclas Cobre-Diazinón y Cobre-Nonilfenol tanto para los embriones como para las larvas resultaron en un patrón general de antagonismo. Las diferentes mezclas de Diazinón y Nonilfenol presentaron un comportamiento entre aditivo y sinérgico principalmente durante el período agudo.

Abstract:
The exposure to Copper, Nonylphenol and Diazinon on Rhinella arenarum caused important lethal and sublethal toxic effects on early life stages of the development. Copper was the most toxic, with a LC50-168h for embryos and larvae of 19.5 μgCu2+/L and 51 μgCu2+/L, respectively and the Teratogenic Potential was 2. In the stagedependent evaluation to copper, embryos at blastula and gastrula stages were the most resistant to copper, whereas the organogenic period were the most susceptible. Toxicity of continuous exposure from larvae reached the maximal value at the first 24h. It was confirmed the pro-oxidant character of the metal. The fisrt antioxidant defense pathway in larvae was the Superoxide Dismutase. There were differences in the susceptibility to Copper in litters captured in sites with different degrees of pollution, this were related with antioxidant defenses. Nonylphenol was the second most toxic compound evaluated. The susceptibility of organisms exposed to Nonylphenol from the beginning of the embryonic development was time-dependent, although the larval period was significantly more sensitive, so the LC50-168h for embryos and larvae was 0.96 mg Nonilfenol/L and 0.37 mg Nonilfenol/L, respectively. Diazinon was the less toxic compound. However, the teratogenic potential was more than 2 and the pesticide caused severe neurotoxic effects. The susceptibility of organisms exposed to Diazinón from the beginning of the embryonic development was time-dependent, although the larval period was significantly more sensitive, so the LC50-168h for embryos and larvae of 20 mg Diazinón/L and 6.7 mg Diazinón/L, respectively. Diazinón uptake was concentration-dependent, decreasing with time of exposure, and stage-dependent, with a Bioconcentration Factor of 107 in embryonic stages. The joint toxicity of copperdiazinon and copper-nonylphenol both for embryos and larvae was a general pattern of antagonist. In the case of diazinon - nonylphenol mixture the behavior was between additive and synergistic, especially in the acute period.

Scarcia, Paola Inés. "Biomarcadores de contaminación de teleósteos dulceacuícolas como herramienta de evaluación de ambientes acuáticos afectados por compuestos orgánicos persistentes" (2014-03-12) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En el presente trabajo de tesis se evaluó la respuesta de una batería de parámetros biomarcadores fisiológicos, bioquímicos y moleculares en teleósteos dulceacuícolas, útiles y aplicables en la evaluación de la calidad de cuerpos de agua afectados por compuestos orgánicos persistentes (COPs) de origen antrópico. Se evaluaron biomarcadores de contaminación asociados a la biotransformación (actividad enzimática de glutatión-Stransferasa, inmunodetección de la proteína CYP1A y la actividad catalítica de la EROD, niveles de metabolitos biliares); al estrés oxidativo (actividad enzimática de la catalasa, superóxido dismutasa y niveles de TBARS) y asociado a la presencia de desorganizadores endócrinos (inmunodetección de vitelogenina plasmática). También se determinaron los índices fisiológicos factor de condición e índice hepatosomático. Se utilizaron como organismos prueba ejemplares juveniles de Cyprinus carpio y de diferentes especies nativas frecuentadoras de fondo. Se evaluaron los efectos adversos por exposición de dichas especies a diferentes tipos de COPs (hidrocarburos aromáticos policíclicos, bifenilos policlorados y compuestos con efecto desorganizador endócrino) por medio de ensayos de laboratorio y mediante evaluaciones a campo por exposición en jaulas (Río de la Plata y río Luján) y de recolección de especies nativas. Los resultados obtenidos permitieron caracterizar y comparar el efecto de los diferentes COPs sobre las respuestas de los biomarcadores en las especies prueba. Se demostró que el confinamiento de peces en jaulas es una metodología de trabajo útil en la evaluación de la calidad ecotoxicológica de ríos periurbanos. Se utilizaron técnicas que permitieron realizar un análisis de los resultados comparando e integrando las respuestas de los biomarcadores en los ensayos de laboratorio y de campo in situ. Se elaboró una línea de base para cada parámetro biomarcador y se proporcionó información de referencia sobre la variabilidad natural de los mismos que puede ser empleada en futuros ensayos de laboratorio y de evaluación de ambientes acuáticos afectados por COPs.

Abstract:
In this thesis we evaluated the response of a battery of physiological, biochemical and molecular biomarkers of freshwater teleost, useful and relevant in the evaluation of the quality of water bodies affected by anthropogenic inputs of persistent organic compounds (POCs). Biomarkers of contamination associated with biotransformation (enzymatic activity of glutathione-s transferase, immunodetection of CYP1A protein and catalytic activity of EROD, biliary metabolites levels), oxidative stress (enzymatic activity of catalase and superoxide dismutase, TBARS levels) and endocrine disruption (immunodetection of vitellogenin plasmatic protein) were assessed. Physiological indices, condition factor and liver somatic index were also assessed. Cyprinus carpio and bottom dweller native species juveniles were used as test organisms. Adverse effects were assessed by exposing those species to different kind of POCs (polycyclic aromatic hydrocarbons, polychlorinated biphenyls and endocrine- disrupting chemicals) by means of laboratory and field evaluations by cage exposure (Rio de la Plata and Luján river) and native collected fish. Results allowed comparing and characterizing the effect of different POCs on the responses of biomarkers in the test species. Fish exposure in cages proved to be a useful ecotoxicological methodology when evaluating the condition of periurbans rivers. An integrated analysis of the results allowed comparing laboratory assays and field in situ biomarker responses of test species. A baseline for each biomarker was developed and reference information was provided about their natural variability that can be used in future laboratory tests and in the assessment of aquatic environments affected by POCs.

Pereira, Susana. "Aspergillus spp. en plantas de maní nativo y cultivado. Identificación, capacidad toxicogénica y control biológico" (2014-04-21) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Las especies del género Aspergillus son productoras de aflatoxinas, ácido ciclopiazónico y ocratoxina A, importantes por su impacto en la salud humana. El maní es un cultivo económicamente importante en Argentina, susceptible a la colonización por A. flavus y A. parasiticus, con posterior contaminación con aflatoxinas. A fin de reducir dicha contaminación, surgió el biocontrol como alternativa de manejo. Se aislaron Aspergillus spp. a partir de diferentes sustratos de plantas nativas y cultivadas. Se estudió la capacidad toxicogénica en las secciones Nigri y Flavi y la contaminación natural de toxinas en maní, a fin de realizar ensayos de biocontrol in vitro. Se analizó la cinética de crecimiento de cepas seleccionadas como potenciales biocontroladores. Los resultados muestran que las secciones Flavi y Nigri resultan más abundantes en plantas cultivadas, mostrando una elevada habilidad competitiva para colonizar la semilla. La distribución de quimiotipos y esclerocios en A. flavus, podría relacionarse con factores climáticos. Muy bajo porcentaje de cepas de A. niger resultaron ocratoxicogénicas, ninguna asociada a semilla. Su mayor frecuencia en este sustrato podría determinar una menor incidencia de la sección Flavi, debido tal vez a su cinética de crecimiento. Estas características apoyan la hipótesis sobre la capacidad de A. niger como biocontrolador de cepas toxicogénicas de Aspergillus de la sección Flavi. Se encontraron tres cepas atoxicogénicas (A. niger 1636, A. flavus 1639 y A. parasiticus 1640) cuyas características demostraron que podrían ser utilizadas como agentes de control biológico.

Abstract:
The genus Aspergillus contains several species capable of producing aflatoxins, cyclopiazonic acid and ochratoxin A, all important for their impact on human health. The peanut is an economically important crop in Argentina and one of the crops most susceptible to colonization by A. flavus and A. parasiticus from the soil, with the subsequent aflatoxin contamination. In order to reduce the effects of mycotoxins, biological control emerged as an alternative. Aspergillus spp. were isolated from different substrates of native and cultivated plants. Toxigenic capacity in sections Flavi and Nigri and natural contamination in peanuts by toxins were studied, in order to perform biological control tests in vitro. The results show that sections Flavi and Nigri are often found in cultivated and native peanuts, although they are more abundant in cultivated plants, showing a higher competitive ability to colonize the seed. The distribution of chemotypes and sclerotia of A. flavus could be related to climatic factors. A very low percentage of A. niger strains were ochratoxin-producers, and none were associated with seeds. Its higher frequency on this substrate could determine a low incidence of Flavi section, perhaps due to its growth kinetics. These features support the hypothesis that A. niger could be a good biocontrol agent against toxigenic strains of Aspergillus section Nigri. Three atoxigenic strains (A. niger 1636, A. flavus 1639 and A. parasiticus 1640) showed characteristics that suggest that they could be used as biological control agents.

Svartz, Gabriela Verónica. "Evaluación de la toxicidad del endosulfán, la cipermetrina y un fungicida de uso comercial, solos y en mezclas sobre el desarrollo temprano de Rhinella arenarum (Amphibia: Anura: Bufonidae)" (2014-06-26) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Se evaluó la toxicidad aguda y crónica de dos insecticidas, endosulfán (ES) y cipermetrina (CY), y del fungicida Maxim® XL (2,5% fludioxonil, 1,0% metalaxil- M), sobre el desarrollo embrio-larval de Rhinella arenarum, un anfibio autóctono de Argentina. Los resultados mostraron que los insecticidas fueron más tóxicos (el ES en el período agudo y la CY en el periodo crónico) en relación al fungicida. La susceptibilidad a estos agroquímicos fue estadio-dependiente encontrándose un patrón diferente para las tres sustancias de acuerdo al modo de acción de cada una de ellas. La toxicidad de los insecticidas aumentó significativamente en los estadios tardíos, siendo el periodo larval el más sensible y causando severas alteraciones en el comportamiento en concordancia con su acción neurotóxica. Por el contrario, la mayor toxicidad del Maxim® XL fue observada en los estadios embrionarios tempranos (blástula el más sensible), con severos efectos teratogénicos. La interacción de ES y CY en mezclas, mostraron tanto un efecto antagónico como aditivo durante los periodos agudo y crónico corto, así como sinergismo durante el periodo crónico. La toxicidad de un formulado comercial con CY resultó hasta 7 veces mayor que la del ingrediente activo, hecho muy relevante considerando que es el producto comercial el que efectivamente se aplica en los cultivos. Teniendo en cuenta los resultados de toxicidad y el análisis de peligrosidad, estos tres agroquímicos utilizados a nivel mundial, y en particular en nuestro país, podrían poner en riesgo la continuidad de las poblaciones de esta especie representativa de la herpetofauna regional asociada a los agroecosistemas de nuestro país.

Abstract:
The acute and chronic toxicity of two insecticides, endosulfan (ES) and cypermethrin (CY), and of the Maxim® XL fungicide (2.5% fludioxonil, 1.0% metalaxyl- M) was assessed on the embryo-larval development of Rhinella arenarum, a native amphibian of Argentina. The results showed that the insecticides were more toxic (ES during the acute exposure period and CY during the chronic exposure period) than the fungicide. The sensitivity to these agrochemicals was stage-dependent establishing a different pattern for the three substances according to their mode of action. The toxicity of the insecticides was significantly increased in later stages, the larval period being the most sensitive, and causing severe alterations in behaviour consistent with its neurotoxic action. In contrast, the greater toxicity of Maxim® XL was observed at early embryonic stages (blastula stage being the most sensitive), with severe teratogenic effects. The interaction of ES and CY in mixtures showed antagonistic and additive effects during the acute and short term chronic periods, and synergism during the chronic period. The toxicity of a CY commercial formulation was 7 times greater than the active ingredient, a very relevant fact considering that the commercial product is actually applied on crops. Taking into account the results of toxicity and hazard assessment, these three agrochemicals worldwide used, and particularly in our country, could threaten the continuity of populations of this species, representative of the regional herpetofauna associated to agroecosystems of our country.

Gorojod, Roxana Mayra. "Rol de la vía autofágica-lisosomal en la muerte celular inducida por manganeso en células gliales" (2014-07-17) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El manganismo es un desorden neurodegenerativo originado por la sobreexposición crónica a Mn, cuyo cuadro clínico y vías de señales se asemejan a los de la Enfermedad de Parkinson Idiopática. El Mn se acumula preferentemente en los ganglios basales y en particular, en las mitocondrias y lisosomas, donde puede generar especies reactivas de oxígeno y afectar las membranas de estas organelas. La permeabilización de la membrana lisosomal (PML) conduce a la liberación de hidrolasas al citosol y a la apoptosis y puede también comprometer la degradación autofágica. En el presente trabajo se investigó el daño lisosomal inducido por Mn y el impacto de este evento en la muerte de las células C6 de glioma de rata. Parte de los resultados obtenidos fueron trasladados a un modelo in vivo de intoxicación aguda con Mn. Por lo tanto, el enfoque estuvo dirigido al estudio de la posible participación de la vía lisosomal en la apoptosis inducida por Mn y al rol potencial de la autofagia en este contexto celular. Los ensayos in vitro se realizaron empleando células expuestas a MnCl2 en distintas condiciones de incubación. Se demostró que el Mn induce un aumento en el tamaño de las vesículas ácidas que puede ser totalmente prevenido por preincubación con antioxidantes. Asimismo, la exposición al metal genera PML y liberación de Catepsina D (CatD) al citosol, procesos que tienen lugar rio arriba de la injuria a la mitocondria. El estudio del rol de las catepsinas en la vía de muerte celular apoptótica demostró que las CatD y B regulan los niveles de expresión de FasL, intervienen en el clivaje de caspasa-8 y Bid y en la activación de la vía de muerte mitocondrial. En este contexto, el Mn activó la autofagia como un mecanismo de supervivencia celular. Los estudios in vivo sugieren que los efectos tóxicos del Mn resultan en un daño a los astrocitos del striatum y en la alteración de los niveles de expresión de la CatD en las neuronas de ciertos ganglios basales involucrados en el manganismo. En conjunto, nuestros resultados demuestran por primera vez que los lisosomas constituyen un blanco estratégico de la toxicidad del Mn, integrando la cascada de señales implicadas en la apoptosis. En este escenario, la autofagia se desencadena en un intento de rescatar a las células de la muerte. Estos hallazgos contribuyen al conocimiento de los mecanismos de daño posiblemente activados en el manganismo y probablemente en otras enfermedades neurodegenerativas.

Abstract:
Manganism is a neurodegenerative disorder caused by chronic Mn overexposure whose symptoms and signaling pathways resemble those of idiopathic Parkinson's disease. Mn accumulates within the basal ganglia, particularly in mitochondria and lysosomes. Hence, Mn- induced reactive oxygen species may disrupt the integrity of these organelles. Lysosomal membrane permeabilization (LMP) causes the release of cathepsins and other hydrolases from the lysosomal lumen to the cytosol leading to apoptotic cell death. Moreover, LMP may induce alterations in the autophagic degradation pathway. In the present study, Mn-induced lysosomal damage and its impact on C6 rat glioma cell death were investigated. Some of these results were validated in an acute Mn intoxication in vivo model. Our approach was to study the possible involvement of the lisosomal pathway in manganese-induced apoptosis and the potential role of autophagy in this cellular context. For in vitro assays, cells were exposed to MnCl2 in different incubation conditions. We found that Mn induces an increase in acidic vesicles size, which is completely prevented by antioxidants. Moreover, Mn exposure generates PML and the release of cathepsin D (CatD) to the cytosol, both processes taking place upstream to the mitochondrial damage. CatD and B are involved in both caspase-8 and Bid cleavage, leading to the activation of the mitochondrial apoptotic pathway. Moreover, they regulate FasL expression levels. In this context, autophagy is activated as a survival pathway. In vivo studies suggested that the toxic effects of Mn result in both striatal astrocyte damage and altered expression of CatD in neurons of the basal ganglia. Taken together, our results demonstrate for the first time that lysosomes are a strategic target for Mn toxicity, integrating the signal cascades involved in apoptosis. In this scenario, autophagy is triggered as an attempt to rescue the cells from death. These findings contribute to the understanding of the damage mechanisms possibly activated in manganism and probably in other neurodegenerative diseases.

Guadagnoli, Tamara. "¿La neurotoxicidad del etanol depende del estadío de diferenciación neuronal? Estudio en cultivos primarios de neuronas corticales" (2014-07-18) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El abuso de alcohol conduce a graves problemas sanitarios y sociales, tanto por la elevada incidencia de su consumo como por las diferentes patologías asociadas a él, entre las que merecen destacarse las producidas a nivel del Sistema Nervioso Central (SNC). Las neuronas son particularmente sensibles al efecto neurotóxico del etanol (EtOH). En este trabajo se demostró que las neuronas corticales en cultivo son suceptibles al daño inducido por el EtOH. Es sabido que no todas las neuronas son igualmente susceptibles al daño inducido por el EtOH, y que hay estadíos en el desarrollo de las neuronas en que son más vulnerables, por ello se analizaron los efectos del EtOH en dos estadíos distintos del desarrollo neuronal. Se trató a las neuronas corticales con EtOH a los 7 y a los 14 días de crecimiento in vitro y se observó que cuanto más maduras son las neuronas más sensibles se vuelven al daño, aumentando el número de células que mueren por apoptosis y necrosis. En este trabajo se demostró también, un aumento en la expresión de caspasa-9 activa y de caspasa-3 activa en los cultivos tratados con EtOH. Asi mismo, se demostró que la exposición a EtOH afecta la morfología neuronal, ya que se observó una disminución en la longitud del árbol dendrítico, como consecuencia de una reducción en el largo de las dendritas primarias y secundarias, y del número de dendritas secundarias. La exposición a EtOH también produjó cambios en la expresión de las proteínas sinápticas como PSD-95 y sinaptofisina. Ademas se observaron cambios ultraestructurales en los cultivos tratados con EtOH, como la presencia de cuerpos en degeneración, núcleos identados, aumento del lumen del retículo endoplasmatico, del número de gotas de lípidos y de lisosomas, así como también, desorganización del aparato de Golgi y de las mitocondrias.

Abstract:
Alcohol abuse leads to serious health and social problems, both for the high incidence of consumption as different associated pathologies, including those produced in the central nervous system (CNS). Neurons are particularly susceptible to neurotoxic effects of ethanol (EtOH). This work showed that cultured cortical neurons are susceptible to damage induced by EtOH. It is known that not all neurons are equally susceptible to damage induced by EtOH, and there are stages in the development of neurons in which they are most vulnerable, so we analyze the effects of EtOH at two different stages of neuronal development. Cortical neurons were exposed to EtOH at 7 and 14 days of in vitro growth and found that mature neurons become more susceptible to damage, increasing the number of apoptotic and necrotic cells. In this work, an increase in the expression of caspase-9 active and caspase-3 active in cultures treated with EtOH was shown. Likewise, it was shown that EtOH exposure affects neuronal morphology, characterized by a decrease in the length of dendrite tree as a result of a reduction in the length of the primary and secondary dendrite, and the number of secondary dendrites. EtOH exposure also produced changes in the expression of synaptic proteins such as PSD- 95 and synaptophysin. Furthermore ultrastructural changes were observed in cultures treated with EtOH, the presence of degenerating bodies and indented nuclei, dilated lumen of the endoplasmic reticulum, and increased of the number of lipid droplets and lysosomes, and also disruption of the Golgi apparatus and mitochondria.

Ronchetti, Sonia Alejandra. "Efectos del arsénico sobre la adenohipófisis. Mecanismos de acción" (2014-12-15) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Introducción: El arsénico es un metaloide ampliamente distribuido en el ambiente el cual presenta potentes efectos tóxicos. La contaminación provocada por arsénico inorgánico (iAs) es uno de los mayores problemas sanitarios a nivel mundial. Si bien se han reportado efectos adversos del iAs sobre la función reproductiva, poco se conoce de sus acciones sobre la liberación hormonal y la fisiología adenohipofisaria. Objetivos: 1) Estudiar el efecto citotóxico del iAs sobre la fisiología adenohipofisaria y caracterizar los mecanismos de acción. 2) Investigar el papel del iAs como agente xenoestrogénico en la adenohipófisis y el útero. Resultados: 1) La exposición al iAs, a través del agua de bebida en diferentes concentraciones (5, 25 o 100 ppm) durante 30 días en ratas machos, disminuyó los niveles plasmáticos de prolactina (PRL) en forma dosis dependiente, mientas que la hormona luteinizante (LH) se vio afectada sólo con la máxima concentración utilizada. La administración del metaloide in vivo alteró la expresión del ARNm de genes de respuesta al estrés oxidativo en la adenohipófisis sugiriendo que, en estas condiciones, el iAs induce estrés oxidativo en la glándula. Confirmando los resultados in vivo, el iAs, en concentraciones micromolares, disminuyó la liberación de PRL en forma tiempo-dependiente sin afectar la de LH en cultivos primarios de células adenohipofisarias. Además, el iAs redujo la viabilidad celular adenohipofisaria, efecto debido principalmente a la inducción de apoptosis. Este proceso se caracterizó por un incremento de las especies reactivas del oxígeno, la despolarización del potencial de la membrana mitocondrial y un aumento en la expresión del ARNm de MT-1 y HO-1. El tratamiento con el antioxidante Nacetilcisteína previno el efecto citotóxico y la inhibición de la liberación de PRL inducida por iAs. 2) La administración del iAs a dosis bajas (0,1 ppm) durante 30 días a ratas hembras ovariectomizadas (OVX) indujo la aparición de proestros y estros respecto al control OVX. En la adenohipófisis, se observó un estímulo en la proliferación celular, especialmente de los lactotropos y un incremento en la secreción de PRL. Este metaloide también reguló la expresión proteica del REa y de su variante truncada. En el útero, la exposición al metaloide causó modificaciones citoestructurales mostrando un incremento del área glandular y de la altura del epitelio. Además, el iAs alteró la expresión del REa en las células epiteliales y en el estroma. Conclusiones: El iAs es un disruptor endocrino cuyos efectos varían con la dosis y el tiempo de exposición. A concentraciones micromolares, el iAs induce apoptosis e inhibe la secreción de prolactina. La generación de estrés oxidativo parece ser el principal mediador de los efectos tóxicos del metaloide. Por otro lado, a concentraciones más bajas, el iAs reproduce las acciones del estrógeno, estimulando la proliferación celular en tejidos hormona-dependientes.

Abstract:
Introduction: Arsenic is a metalloid ubiquitously present in the environment with potent toxic effects. Inorganic arsenic (iAs) contamination is considered one of the top environmental health threats worldwide. Many reports have shown that iAs affects reproductive system, however, little is known about the effect of iAs on hormone release and anterior pituitary physiology. Objectives: 1) To study the cytotoxic effect of iAs on anterior pituitary physiology and describe its mechanisms. 2) To investigate iAs xenoestrogenic role on anterior pituitary and uterus. Results: 1) iAs exposure (5, 25 or 100 ppm) to male rats through drinking water for 30 days decreased prolactin (PRL) serum levels in a dose-dependent manner whereas luteinizing hormone (LH) levels were affected only at the highest concentration used. In vivo iAs administration increased mRNA expression of several oxidative stress-responsive genes in anterior pituitary gland, suggesting that this metalloid induces oxidative stress in pituitary gland. iAs, at micromolar concentrations, significantly decreased PRL release in a timedependent fashion whereas LH levels remained unaltered in anterior pituitary cells in culture. Besides, iAs reduced cell viability mainly by apoptosis. This process is characterized by increased levels of reactive oxygen species, early depolarization of mitochondrial membrane potential and augmented expression of some key oxidative stress-responsive genes such as HO-1 and MT-1. The antioxidant N-acetylcysteine prevented iAs-induced cytotoxic effects and prolactin release inhibition. 2) iAs administration at lower doses (0,1 ppm) to female ovariectomized rats (OVX) for 30 days induced the apparition of proestrus and estrus. In the pituitary gland iAs stimulated cell proliferation, especially of lactotroph and increased PRL secretion. This metalloid also regulated protein expression of ERa and its truncated variant. In uterus, iAs exposure caused cytoarchitectural changes by increasing both glandular area and uterine epithelium height. Besides, iAs altered ERa expression in epithelial cells and stroma. Conclusions: iAs is an endocrine disruptor whose effects vary with dose and exposure time. At micromolar concentrations iAs induces apoptosis and inhibits PRL secretion. Oxidative stress generation seems to be the main mediator of the metalloid’s toxic effects. On the other hand, at lower concentrations, iAs mimics estrogen actions by stimulating cell proliferation on hormone-dependent tissues.

Pérez Tito, Leticia Gabriela. "Consumo materno de alcohol: impacto en el desarrollo embrio-trofoblástico temprano y en la gestación a término" (2014-12-22) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El consumo de alcohol durante la gestación produce el Síndrome de Alcoholismo Fetal. Postulamos que el consumo perigestacional de alcohol hasta períodos periimplantatorios, en el ratón, induce alteraciones embrio-trofoblásticas que resultan en defectos feto-placentarios a largo plazo. Utilizando modelos murinos (CF-1 y CD-1) y la administración oral de etanol (10%) previo a la fecundación y hasta los días 4, 5 u 8 de gestación (dg), los objetivos fueron: 1) analizar parámetros biométricos y el ciclo estral frente a la exposición pregestacional (17 días previos a la gestación); 2) evaluar la diferenciación, crecimiento embrionario y capacidad invasiva trofoblástica luego del consumo de alcohol hasta la etapa periimplantatoria (días 4 y 5 dg) y postimplantatoria temprana (día 8 dg); 3) analizar la incidencia de malformaciones fetales y anomalías placentarias en la gestación a término (día 18 dg). La exposición pregestacional a alcohol en CF-1 indujo interrupción del ciclo estral, resultados que determinaron la inducción de la ovulación. Al día 4 dg (preimplantación) en CF-1 y CD-1 se evidenció retraso en la diferenciación y crecimiento embrionario, alteración de la expresión y localización de moléculas de adhesión (ZO-1, E-cadherina) y aumento de apoptosis. Al día 5 dg (implantación), además de retraso de diferenciación, se halló desregulación en la dinámica de crecimiento y expansión trofoblástica durante la implantación in vitro. Al día 8 dg, se evidenció menor grado de diferenciación embrionaria, alteraciones histológicas junto a una alta tasa de apoptosis. La reducida expresión de E-cadherina en ectodermo embrionario e incremento de metaloproteasas -2 y -9 posiblemente se relaciona con la expansión trofoblástica anómala observada en cultivos de conos ectoplacentarios. Al día 18 dg, luego del consumo de alcohol hasta el día 4, 8 o 10 dg, se encontró aumento de reabsorciones embrionarias, alta incidencia de malformaciones craneofaciales, osificación fetal incompleta y alteraciones histológicas placentarias. La ingesta perigestacional de alcohol hasta la preñez temprana altera la dinámica de diferenciación y crecimiento del embrión periimplantatorio, las uniones celulares y la expresión de metaloproteasas en los tejidos embrionarios conduciendo a malformaciones fetales y posible restricción del crecimiento intrauterino al día 18 dg. La desregulación de la invasividad trofoblástica al día 5 y 8 dg podría vincularse con pérdida temprana de la gestación y con alteraciones placentarias observadas en la gestación a término.

Abstract:
Alcohol consumption during pregnancy causes Fetal Alcohol Syndrome. We postulate that perigestational consumption of alcohol to periimplantational periods in mouse, induces embryonic and trophoblast changes that result in fetal-placental defects at long term. Using murine models (CF-1 and CD-1) and oral administration of ethanol (10%) previously to fertilization and up to days 4, 5 or 8 of gestation (g), the objectives were: 1) to analyze biometric parameters and the estrous cycle upon pre-gestational exposure (17 days prior to gestation), 2) to evaluate the differentiation, the embryo growth and trophoblast invasiveness after alcohol drinking up to stages of peri-implantation (days 4 and 5 g) and early post-implantation (day 8 g), 3) to analyze the incidence of fetal malformations and placental abnormalities in pregnancy to term (day 18 g). The pregestational exposure to alcohol in CF-1 induced disruption of the estrous cycle, results that determined the induction of ovulation. By day 4 g (preimplantation) in CF- 1 and CD-1 delayed embryo differentiation and growth, disruption of expression and localization of adhesion molecules (ZO-1, Ecadherin) and increased apoptosis were evidenced. By day 5 g (implantation), besides the delayed differentiation, deregulation of trophoblast growth and expansion dynamics was found during in vitro implantation. At 8th gd, it were evidenced lower degree of embryonic differentiation, and histological anomalies with a high rate of apoptosis. The reduced E-cadherin expression in embryonic ectoderm and metalloproteases -2 and -9 increase possibly is related to abnormal trophoblast expansion observed in cultures of ectoplacental cones. At day 18 g, after alcohol consumption up to 4, 8 or 10 g, increased embryo resorptions, high incidence of craniofacial malformations, incomplete fetal ossification and placental histological abnormalities were found. The perigestational alcohol intake up to early pregnancy alters the dynamics of differentiation and growth of periimplantational embryo, the cell junctions and the expression of metalloproteinases in embryonic tissues leading to fetal malformations and possible intrauterine growth restriction day 18 g. Deregulation of trophoblast invasiveness on day 5 and 8 g could be linked to early pregnancy loss and placental alterations observed in the pregnancy to term.

Mardirosian, Mariana Noelia. "Ecotoxicología del arsénico y mecanismos de acción en el desarrollo del anfibio Rhinella arenarum" (2015-03-10) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El arsénico (As) es un elemento natural de relevancia ecológica que se encuentra en fuentes naturales de agua en toda la Argentina en concentraciones entre 0,001 y 15 mg/L. La especie autóctona de sapo Rhinella arenarum fue seleccionada para estudiar la toxicidad sub-crónica y crónica del arsénico y las respuestas bioquímicas y moleculares provocadas por la exposición a este tóxico durante su desarrollo embrionario y larval, con el objetivo de identificar biomarcadores moleculares y bioquímicos. El valor promedio de la CL50 fue de 24,27 mg As/L y se mantuvo constante a lo largo del desarrollo embrionario. Sin embargo, cuando los embriones fueron expuestos a partir del estadio de “latido cardíaco” (5 días de desarrollo), la toxicidad del arsénico disminuyó drásticamente, lo que sugiere la activación de mecanismos de desintoxicación. El valor de NOEC arrojó un resultado de 10 mg As/L y el de LOEC (efecto: mortalidad) un valor de 20 mg As/L para los distintos experimentos. Dadas las concentraciones ambientales de arsénico en Argentina, hay una probabilidad de exceder los niveles letales en un 1 por ciento de los sitios. El valor de LOEC sería superado en el 1,3 por ciento de los sitios, mientras que el de NOEC en el 3,5 por ciento de los sitios en términos probabilísticos. El arsénico en concentraciones de 10 y 20 mg/L causó una disminución significativa en la capacidad antioxidante total (TRAP), pero generó un aumento en el contenido de glutatión reducido (GSH) endógeno y en la actividad de glutatión S-transferasa (GST) cuando la exposición se realizó en forma subcrónica hasta el final del desarrollo embrionario. Esta respuesta protectora podría estar impidiendo un descenso más profundo en el sistema antioxidante y un mayor daño oxidativo, o estar vinculado a la conjugación del arsénico con GSH para su excreción. Cuando la exposición a arsénico se realizó en forma crónica durante 23 días a concentraciones por debajo de 10 mg/L, se observó la inducción de las actividades de GST y glutatión reductasa (GR). Por su parte, el arsénico disminuyó la actividad de catalasa (CAT) en los estadios embrionarios, mientras que la actividad de la glutatión peroxidasa Sedependiente no se vio afectada con la presencia del tóxico. Si bien se observó una disminución de TRAP durante toda la exposición a 1 y 10 mg/L, no se observó alteración en el contenido de GSH ni en los niveles de peroxidación de lípidos. La actividad de superóxido dismutasa (SOD) se vio inducida a los 9 y 16 días e inhibida al final de la exposición, sugiriendo la inactivación de la enzima. Se detectó la misma tendencia en la expresión de las proteínas CAT, SOD y GST, analizadas por Western blot, que la observada en sus actividades enzimáticas. Se estudiaron los efectos del arsénico sobre vías de transducción de señales y factores de transcripción que podrían estar relacionados a su toxicidad crónica. Las quinasas de la vía MAPK, MEK y ERK y los factores de transcripción c-FOS y c-JUN fueron inducidos por la exposición a arsénico, pudiendo estar modulando la respuesta antioxidante. Además, se evaluó la acumulación de arsénico y la concentración de hierro, zinc y cobre en embriones y larvas expuestos a arsénico. Los resultados mostraron que los embriones expuestos crónicamente a 1 y 10 mg/L acumularon arsénico a partir del día 5, mientras que los embriones expuestos a 0,01 y 0,1 mg/L lo hicieron entre el día 5 y el día 9 de desarrollo. Luego de 23 días de exposición, se determinó una bioacumulación de arsénico de 27 veces en el grupo expuesto a 0,01 mg/L, de 11 veces en el grupo expuesto a 0,1 mg/L, de 44 veces en el grupo expuesto a 1 mg/L, y de solamente 5 veces en el grupo expuesto a 10 mg/L, tomando como referencia el arsénico presente en el medio. La bioacumulación se comportó de manera lineal en el tiempo de la exposición excepto para el valor más alto de 10 mg/L, concentración que podría provocar la saturación de los sistemas de transporte. El arsénico utilizaría el sistema de excreción de transportadores ABC según los estudios ex vivo que realizamos sobre la actividad de proteínas de resistencia a múltiples xenobióticos, MRP, las cuales transportan en forma fisiológica compuestos conjugados con GSH. Asimismo, se observó un aumento en las concentraciones de hierro, zinc y cobre en las larvas expuestas a arsénico, sugiriendo que el arsénico podría estar modulando la retención o acumulación de estos elementos dentro de las larvas expuestas. Los resultados obtenidos nos permiten concluir que los embriones de R. arenarum son más sensibles al arsénico durante las etapas tempranas del desarrollo, probablemente debido a que se requiere la evolución de mecanismos detoxificantes ligados a GSH; asimismo, altas concentraciones de este elemento son necesarias para provocar la mortalidad cuando la exposición se realiza hasta el final del desarrollo embrionario. El arsénico es capaz de alterar el estado oxidativo en embriones y larvas de R. arenarum, afectando el estado redox celular a concentraciones subletales tanto en la exposición subcrónica como crónica, modulando la respuesta antioxidante a través de la vía de MAPK por MEK y ERK y la acción de los factores de trascripción muy tempranos c-FOS y c-JUN. El arsénico en concentraciones de hasta el orden de mg/L se bioacumularía en forma continua desde el medio, probablemente debido a su transformación enzimática a compuestos organoarsenicales, entre ellos la conjugación con GSH para su excreción por MRP. Además, debido a que la actividad de las enzimas GR y GST, los niveles de proteínas de la vía de MAPK MEK y ERK y de los factores de transcripción c-FOS y c-JUN se vieron alterados a bajas concentraciones de arsénico, su respuesta puede ser utilizada como marcador de exposición temprana a dicho tóxico.

Abstract:
Arsenic (As) is a natural element of ecological relevance that is found in natural water sources throughout Argentina in concentrations ranging between 0.001 and 15 mg/L. The autochthonous toad Rhinella arenarum was selected to study the sub-chronic and chronic toxicity of arsenic and the biochemical responses elicited by the exposure to this toxic in water during its embryonic and larval development, with the aim of identifying molecular and biochemical biomarkers. The LC50 value averaged 24.27 mg/L As, and remained constant along the embryonic development. However, arsenic toxicity drastically decreased when embryos were exposed from “heartbeat” stage on (5 days of development), suggesting the onset of detoxification mechanisms. The NOEC yielded a value of 10 mg/L As, while the LOEC (effect: mortality) yielded a value of 20 mg/L As for the different experiments. Given the environmental concentrations of arsenic in Argentina, there is a probability of exceeding lethal levels at one percent of the sites. The LOEC and NOEC values would be exceeded at 1.3 percent and 3.5 percent of the sites, respectively. Arsenic concentrations of 10 and 20 mg/L caused a significant decrease in the total antioxidant potential (TRAP), but generated an increase in endogenous GSH content and glutathione S-transferase (GST) activity when the exposure was performed sub-chronically until the end of the embryonic development. This protective response might prevent a deeper decline in the antioxidant system and further oxidative damage or it might be linked to arsenic conjugation with GSH for its excretion. When the exposure was performed chronically for 23 days at sublethal concentrations (below 10 mg/L), the toxicant caused an induction of GST and glutathione reductase (GR) activities. However, catalase (CAT) activity was reduced by arsenic in embryonic stages and glutathione peroxidase Se-dependent activity was not affected by the presence of the toxicant. While a decrease in the total antioxidant potential was observed throughout the exposure at 1 and 10 mg/L, GSH content and lipid peroxidation levels did not differ from control. SOD activity was induced after 9 and 16 days of exposure and inhibited at the end of exposure (23 days), suggesting the inactivation of the enzyme. Through Western blot analysis, the same trend was found in the expression of the CAT, SOD and GST proteins when compared to their enzymatic activities. MEK and ERK pathway proteins and signal transduction transcription factors c-JUN and c-FOS were studied, showing that arsenic induces the expression of these proteins suggesting that they might be modulating the antioxidant response due to arsenic exposure. It was observed that embryos exposed chronically to arsenic concentrations between 1 and 10 mg/L accumulate arsenic from day 5 on, and embryos exposed to 0.01 and 0.1 mg/L start accumulating arsenic between day 5 and day 9. After 23 days of exposure, bioaccumulation of arsenic was about 27-fold in the group exposed to 0.01 mg/L, 11-fold in the group exposed to 0.1 mg/L, 44-fold in the group exposed to 1 mg/L, and only 5-fold in the group exposed to 10 mg/L, when compared to the arsenic concentration present in the medium. Bioaccumulation of arsenic was linear along time of exposure except for the highest value of 10 mg/L, suggesting that this concentration could lead to saturation of transport systems. Arsenic would use the ABC transporter excretion system according to our ex vivo studies on the activity of the multidrug resistance proteins, MRP, which transport compounds conjugated with GSH. Furthermore, an increase in the concentrations of iron, zinc and copper in larvae exposed to arsenic was observed, suggesting that arsenic could be modulating the retention or accumulation of these elements in the exposed larvae. We conclude that R. arenarum embryos are more sensitive to arsenic during early stages of development, probably because the development of detoxification mechanisms linked to GSH are necessary and that high concentrations of this toxic element are required to cause mortality when the exposure is performed until the end of the embryonic development. Arsenic can alter the oxidative status in R. arenarum embryos and larvae, affecting the cellular redox state at sublethal concentrations in both sub-chronic and chronic exposures, modulating the antioxidant response via the MAPK pathway, by means of MEK and ERK, and through the action of very early transcription factors, c-FOS and c-JUN. Arsenic at concentrations up to the order of mg/L would continuously be bioaccumulated from the medium, probably due to its enzymatic conversion to organoarsenical compounds, including its conjugation with GSH for excretion via MRP. Furthermore, due to the alteration of GR and GST enzymatic activities, and MEK, ERK, c-JUN and c-FOS levels at low arsenic concentrations, their response can be used as an early marker of exposure to this toxic.

Rodríguez Castro, María Carolina. "Capacidad de depuración de sustancias bioaprovechables en arroyos de llanura y su relación con el arsénico" (2015-03-30) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Los arroyos pampeanos tienen elevados niveles de fósforo y una alta producción primaria, mayoritariamente debida al perifiton. Esta comunidad es esencial en la retención del fósforo. Otra característica relevante de estos arroyos es la presencia de arsénico, considerado tóxico para las algas. La similitud química entre el arseniato, forma oxidada del As, y el fosfato, ocasiona toxicidad celular debida a la competencia por la entrada a la célula lo que, a una escala mayor, deriva en cambios en los procesos ecosistémicos. Nuestros objetivos fueron relevar la calidad del agua de arroyos pampeanos en relación al P y al As y entender el efecto del As sobre el metabolismo, la retención de P y la tolerancia del perifiton a distintas escalas. Se realizaron experimentos en microcosmos, colonizaciones a campo y experimentos en el campo. En microcosmos se observó que la exposición crónica al As y al P aumenta la tolerancia al As y que este disminuye la retención de P del perifiton. Con los sustratos colonizados en el campo se observó que la relación As/P podría explicar el escaso desarrollo de biomasa en algunos ambientes que, aunque tienen adecuadas concentraciones de P, el crecimiento se vería inhibido por altas concentraciones de As. Asimismo, el As reduciría la colonización del perifiton excepto en ambientes con alto contenido de P donde el As reduciría su efecto. Este estudio ayuda a dilucidar las implicancias ecológicas de la presencia de As en arroyos sistemas fluviales. Los cambios en el metabolismo de los organismos, debidos a la exposición crónica al As pueden derivar en una disminución de la retención de nutrientes, una menor eficiencia en la depuración del curso de agua o una menor capacidad para sostener una red trófica.

Abstract:
Pampean streams have high phosphorus concentration and primary production, mainly due to periphyton. This community is essential in phosphorus retention. Another important feature of these streams is the presence of arsenic, considered toxic to algae. The chemical similarity between arsenate, oxidized form of As, and phosphate causes cellular toxicity due to competition for entry into the cell which, on a larger scale, results in changes in ecosystem processes. The aim of this investigation was to study the occurrence of P and As in pampean streams and understand the effect of As on the metabolism, P retention and tolerance of periphyton at different scales. Microcosm experiments, in field colonization and field experiments were conducted. Chronic exposure to As and P in microcosms increased tolerance to As, but As and diminished P retention in periphyton. Also the As/P ratio could explain the lack of development of biomass in fieldcolonized- substrata of some environments that, despite having adequate concentrations of P, the growth would be inhibited by high concentrations of As. Also, As would reduce periphyton colonization except in environments with high P where As effect is reduced. This study helps elucidate the ecological implications of the presence of As in fluvial systems. Changes on the metabolism of organisms, due to the chronic exposure of As may result in decreased nutrient retention, reduced autodepuration of the stream or less ability to sustain a trophic web.

Coll, Tamara Anahí. "Mecanismos vasoactivos, metaloproteásicos y oxidantes embrio-placentarios ante la ingesta periconcepcional de alcohol" (2015-04-29) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
La formación placentaria normal influencia el desarrollo embrionario a término. Alteraciones en factores que regulan la interacción materno-fetal temprana, tales como la disrupción de los niveles de óxido nítrico (NO), las metaloproteasas (MMPs) y desbalances en el estado oxidativo, son causa de placentopatía y anomalías embrionarias tempranas. Con la hipótesis que la exposición materna a alcohol desde antes de la preñez (17 días previos a la preñez) y hasta la organogénesis (día 10 de gestación (D10) genera cambios en la expresión y actividad de MMPs y de moléculas de la matriz extracelular, afecta la regulación del sistema nitridérgico, incrementa las especies reactivas del oxígeno en la interfase trofoblásticodecidual y en el embrión, y conduce a anomalías de la placentación temprana y disrupción del desarrollo embrionario durante la organogénesis, se plantearon los siguientes objetivos, luego de la administración perigestacional de 10% de alcohol a hembras murinas: 1) determinar los efectos materno en variables biométricas y reproductivas; 2) en el embrión: a) analizar la morfogénesis embrionaria, la calidad histológica y la adhesión celular, b) evaluar la expresión de moléculas de la MEC y MMPs, c) evaluar la expresión y actividad de las óxido nítrico sintasas (NOS), d) analizar los cambios en el sistema oxidativo y sus consecuencias en macromoléculas embrionarias. 3) En el tejido trofoblástico-decidual (T-D): a) analizar cambios histológicos y nucleares; b) evaluar la expresión de colágenos, proteoglicanos, ácido hialurónico y MMPs; c) analizar las alteraciones en el sistema nitridérgico; d) determinar el estado oxidativo y efectos lipídicos, proteicos y nucleares. La ingesta perigestacional de alcohol induce, al D10, pérdida de los sitios de implantación, aumento de las reabsorciones, retraso del desarrollo embrionario, disminución del crecimiento y anomalías morfológicas e histológicas embrionarias por disrupción de la expresión de cadherinas y de MMPs, colágenos y proteoglicanos, efectos posiblemente relacionados con alteraciones del sistema nitridérgico, aumento de estrés oxidativo y efectos nitrosativos y apoptóticos. El tejido trofoblástico y decidual de las hembras tratadas presentó cambios en la morfología nuclear, alteraciones del lecho vascular, disminución de los colágenos fibrilares en la MEC y alteraciones en la expresión y actividad de MMP-2. El sistema nitridérgico también fue afectado por la exposición a alcohol, evidenciado por alta concentración de nitritos, aumento de estrés oxidativo y lipoperoxidación. En conclusión, el daño histomorfológico embrio-placentario temprano por exposición perigestacional a alcohol, vinculado a alteraciones en las moléculas de la MEC, podrían ser producto, al menos en parte, de desbalances en la producción de agentes moduladores como las especies reactivas de oxígeno y el óxido nítrico en la interfase materno-embrionaria temprana.

Abstract:
Normal placental formation influences embryonic development to term. Changes in early regulating factors of maternal-fetal interaction, such as the disruption of nitric oxide levels, of metalloproteases (MMPs) and imbalances in oxidative status, cause placentophaties and early embryonic abnormalities. With the hypothesis that maternal exposure to alcohol before pregnancy (17 days prior to pregnancy) and through organogenesis (up to day 10 of gestation) causes changes in the expression and activity of MMPs and extracellular matrix (ECM) molecules, affect the regulation of the nitric oxide system, increases the reactive oxygen species in the trophoblast - decidual interface and in the embryo, leading to abnormal placentation and early disruption of embryonic development during organogenesis, it was planed the following objectives after the perigestationally administration of 10% alcohol to murine females: 1) to determine the maternal and reproductive effects in biometric variables, 2) in the embryo: a) to analyze the embryonic morphogenesis, the histological quality and cell adhesion, b) to evaluate the expression of ECM molecules and MMPs, c) to evaluate the expression and activity of nitric oxide synthases, d) to analyze changes in the oxidative system and its consequences on embryonic macromolecules. 3) In the trophoblastic - decidual tissue: a) to analyze histological and nuclear changes, b) to evaluate the expression of collagens, proteoglycans, hyaluronic acid and MMPs, c) to analyze the changes in the nitric oxide system, d) to determine the oxidative status and lipid, protein and nuclear effects. The perigestational alcohol intake induces, at D10, loss of the implantation sites, increased resorption, embryonic development retardation, decreased growth and morphological and histological embryonic abnormalities by disrupting cadherin expression and MMPs, collagen and proteoglycan defects possibly related to alterations of nitric oxide system, increased oxidative, nitrosative stress and apoptosis. The trophoblast and decidual tissue from treated females showed changes in nuclear morphology, abnormal vascular bed, fibrillar collagens decrease and altered expression and activity of MMP-2. The nitridergic system was also affected by exposure to alcohol, by showing high concentrations of nitrite, increased oxidative stress and lipid peroxidation. In conclusion, the histomorphological placental and embryo damage after perigestational early exposure to alcohol was linked to alterations in the ECM molecules, and could be due to, at least in part, imbalances in the modulating agents such as reactive oxygen species and nitric oxide in the early maternal-embryonic interface.

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