avances en estudios sobre toxicología y metales
TRANSCRIPT
________________________________________________________________________________
I Encuentro IBIMOL 2016
Avances en Estudios sobre Toxicología y
Metales
Organizadores: Susana Puntarulo
Silvia Lores Arnaiz
Gabriela Malanga
30 de Junio de 2016
Aula Fisicoquímica, Facultad de Farmacia y Bioquímica
Junín 956, CABA
Programa
Sesión 1: Presentaciones orales
09:00-09:20 h Efectos oxidativos de tóxicos sobre sistemas biológicos
Susana Puntarulo
09:20-09:40 h Disfunción mitocondrial y drogas neurotóxicas
Silvia Lores Arnaiz, A Czerniczyniec, A Karadayian, P Lombardi, F
Orgambide, J Bustamante
09:40-10:00 h Rol de la homeostasis redox intracelular en la regulación del estrés
oxidativo citosólico y mitocondrial asociados a la toxicidad del hierro y
cobre
R Musacco Sebio, C Saporito Magriñá, JM Acosta, S Bajicoff, P Paredes
Fleitas, S Reynoso, N Ferrarotti, A Boveris, Marisa G Repetto
10:00-10:20 h Modelos de toxicidad en patologías oftálmicas
Sandra Ferreira, Susana Llesuy
10:20-10:40 h Biomarcadores de estrés oxidativo en organismos acuáticos bajo
condiciones naturales y de contaminación antropogénicas
Gabriela Malanga, S Puntarulo
10:40-11:00 h Café
Sesión 2: Workshop
11:00-11:10 h Presentación
Susana Puntarulo
11:10-12:45 h Discusiones grupales
Mesa 1: Estrés oxidativo por exposición a metales y otros agentes
tóxicos Coordinación: Susana Puntarulo
Mesa 2: Estrés oxidativo y neurotoxicidad
Coordinación: Silvia Lores Arnaiz
Mesa 3: Estrés oxidativo y contaminación ambiental
Coordinación: Gabriela Malanga
12:45-13:00 h Puesta en común de las principales conclusiones de las discusiones
realizadas durante el workshop sobre las líneas de investigación actuales
en el IBIMOL.
I Encuentro IBIMOL 2016: Avances en Estudios sobre Toxicología y Metales
30 de Junio de 2016
Workshop
Mesa 1: Estrés oxidativo por exposición a metales y otros agentes tóxicos
Coordinación: Susana Puntarulo
Fagali NS: Estrés oxidativo en células adyacentes a materiales degradables de Fe0
Robello E: Técnicas para la detección de Fe catalíticamente activo: aportes y
perspectivas
Cogo J: La melatonina como agente antioxidante: análisis de estrés oxidativo en un
modelo animal con exposición a hierro
Tau J: El material particulado de la Ciudad de Buenos Aires disminuye la proliferación
y aumenta la secreción de IL-6 en la conjuntiva humana
Musacco Sebio R: Toxicidad de los metales cobre y hierro en un modelo de mitocondrias
aisladas de hígado de ratas: estrés oxidativo, protección antioxidante y homeostasis
redox
Acosta JM: Estrés oxidativo y disfunción mitocondrial en hígado de rata por toxicidad
aguda de cobre
Mesa 2: Estrés oxidativo y Neurotoxicidad
Coordinación: Silvia Lores Arnaiz
Ferrarotti N: Regulación de las enzimas antioxidantes por Nrf2 en cerebro de rata con
sobrecarga de cobre
Reides CG: Evaluación del estado redox en el cerebro en un modelo experimental de
excitotoxicidad mediada por glutamato
Piloni NE: Efecto del tratamiento con Fe frente al estrés oxidativo generado por CPZ
Karadayian A: Estrés oxidativo inducido por la exposición aguda a etanol en
mitocondrias no sinápticas y sinaptosomas de corteza cerebral
Bonetto JG: Exposición aguda a As y su relación con el metabolismo oxidativo de Fe en
cerebro
Ronchetti SA: La exposición al arsénico in vivo e in vitro induce estrés oxidativo en la
adenohipófisis
Mesa 3: Estrés oxidativo y Contaminación Ambiental
Coordinación: Gabriela Malanga
Sturla Lompré J: Potencial efecto oxidativo de elementos naturales sobre la vieira
Aequipecten tehuelchus
Lasagni Vitar R: Evaluación de los cambios en los marcadores de estrés oxidativo en
células de la conjuntiva humana expuestas a partículas diesel (DEP)
Houghton C: Efectos de la temperatura en crecimiento, producción de YTX y
determinación de parámetros de estrés en Protoceratium reticulatum aislado del Golfo
San Jorge, Argentina.
González PM: Las toxinas planctónicas y la estacionalidad afectan el metabolismo
oxidativo y nitrosativo del mejillón Mytilus edulis platensis
Ostera JM: Estudio del efecto oxidativo del glifosato sobre microalgas
Czerniczyniec A: Evaluación de los efectos tóxicos de la atrazina sobre la función
mitocondrial en diferentes áreas cerebrales
PRESENTACIONES ORALES
EFECTOS OXIDATIVOS DE TOXICOS SOBRE SISTEMAS BIOLOGICOS
Puntarulo S*
Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL), Universidad de Buenos Aires
(UBA)-CONICET. Físicoquímica, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Junín 956
(1113AAD), Buenos Aires, Argentina. [email protected]
La hipótesis integral de trabajo desarrollada por este grupo de investigación plantea que el
desarrollo de condiciones de estrés oxidativo y nitrosativo generado por exposición a varios
tóxicos, comparten, al menos parcialmente, vías de señalización celular que incluyen la
activación de los factores redox-sensibles, mostrando estas vías ciertos aspectos de contacto
entre animales y organismos fotosintéticos. Las diferentes líneas de trabajo que se
desarrollan actualmente en este laboratorio estudian la habilidad de dosis limitadas de Fe de
inducir mecanismos que prevengan parcial o totalmente la toxicidad de tratamientos
oxidativos posteriores. Se caracterizan las respuestas en células fotosintéticas y células
animales. Los sistemas modelo de trabajo incluyen i) cultivos de una cepa de la microalga
Chlorella vulgaris (desarrollados a temperatura templada) expuestas a glifosato y ii) del
género Fragilaria (desarrollados a temperaturas antárticas) a concentraciones variables de
Fe compatibles con distintos ambientes naturales, iii) el molusco Mytilus edulis platensis
durante la marea roja que se produce en la zona patagónica del océano Atlántico por
consumo de algas productoras de toxinas durante la primavera y iv) el cerebro de rata
expuesto a tratamientos agudo de Fe o As y a tratamiento subcrónico con Fe. Este análisis
implica el estudio de los cambios relacionados con la generación de estrés oxidativo en los
modelos considerados por los tratamientos, empleando técnicas de espectroscopía de
resonancia electrónica (EPR), de HPLC y bioquímicas, para la posterior caracterización de
los cambios operados en la condición oxidativa y el mecanismo de señalización celular. La
comparación de los mecanismos entre los diferentes sistemas se realizará en el medio
hidrofílico y lipofílico en los sistemas en estudio.
DISFUNCIÓN MITOCONDRIAL Y DROGAS NEUROTOXICAS
Lores Arnaiz S*, Czerniczyniec A, Karadayian A, Lombardi P, Orgambide F, Bustamante J
Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL)-Universidad de Buenos Aires
(UBA), CONICET. Fisicoquímica, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Junín 956
(C1113AAD), Buenos Aires, Argentina. [email protected]
Una adecuada función y distribución de mitocondrias en los terminales sinápticos es esencial
para los procesos de neurotransmisión. La disfunción mitocondrial jugaría un papel central
en la fisiopatología del envejecimiento y de las enfermedades neurodegenerativas. En
nuestro laboratorio hemos aportado evidencias que señalan que las mitocondrias presentes
en los terminales sinápticos serían más susceptibles de sufrir un deterioro funcional con la
edad que las mitocondrias no sinápticas.
En relación a las enfermedades neurodegenerativas, hemos utilizado modelos
experimentales de exposición a herbicidas selectivamente tóxicos para las neuronas
dopaminérgicas, hecho que vincula sus efectos con la incidencia de la enfermedad de
Parkinson. Nuestros resultados mostraron que la toxicidad de herbicidas como el paraquat y
la atrazina parece estar relacionada con la producción de radicales libres del oxígeno y con
una crisis energética que conduciría a la muerte neuronal por apoptosis, especialmente en
áreas susceptibles como el estriado y la sustancia nigra.
Por otra parte, hemos profundizado en el estudio de los mecanismos a través de los cuales el
alcohol y la ketamina son capaces de generar daño oxidativo en el SNC. Hemos detectado
que el estado de resaca alcohólica se asocia con la ocurrencia de estrés oxidativo y disfunción
mitocondrial en corteza cerebral y cerebelo de ratones .La respuesta resultó ser
significativamente diferente en las mitocondrias presentes en los terminales nerviosos con
respecto a las mitocondrias no sinápticas.
Por último, hemos estudiado el efecto de la ketamina sobre la función mitocondrial,
aportando evidencias de que la administración de ketamina durante 3 días a ratas recién
destetadas es capaz de inducir estrés oxidativo y posteriormente desencadenar una serie de
respuestas neuroprotectoras frente al daño oxidativo generado por la droga.
La comprensión del papel de la disfunción mitocondrial en el daño oxidativo provocado por
drogas neurotóxicas permitirá profundizar en los mecanismos de muerte neuronal asociados
a los procesos neurodegenerativos.
ROL DE LA HOMEOSTASIS REDOX INTRACELULAR EN LA REGULACION
DEL ESTRÉS OXIDATIVO CITOSOLICO Y MITOCONDRIAL ASOCIADOS A
LA TOXICIDAD DEL HIERRO Y COBRE
Musacco Sebio R, Saporito Magriñá C, Acosta JM, Bajicoff S, Paredes Fleitas P, Reynoso
S, Ferrarotti N, Boveris A, Repetto MG*
Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL), Universidad de Buenos Aires
(UBA)- CONICET. Química General e Inorgánica, Facultad de Farmacia y Bioquímica,
Junín 956 (C1113AAD), Buenos Aires, Argentina. [email protected]
La investigación del grupo de trabajo abarca dos áreas: básica experimental y clínica. Con
respecto a la primera, el objetivo es estudiar los procesos bioquímicos que generan daño
oxidativo (DO) por toxicidad de metales redox activos (Fe y Cu) e inactivos (Co y Ni). En
el caso de los metales redox activos, el objetivo es analizar los procesos de óxido-reducción
Fe3+/2+y Cu2+/1+asociados a la toxicidad en citosol y mitocondrias de hígado y cerebro de rata
y su prevención por antioxidantes. La hipótesis consiste en considerar que el DO generado
por sobrecarga de Fe y Cu produce disfunción mitocondrial, mediada por incrementos de la
generación intracelular de O2., H2O2 y HO., peroxidación de fosfolípidos y consumo de GSH,
y que puede prevenirse por la administración de antioxidantes. Los ejes principales de trabajo
son: (a) efecto tóxico del Fe y Cu por sobrecarga aguda y crónica, (b) mecanismos de
protección antioxidante, (c) efectos sobre la función mitocondrial, y (d) mecanismos
intracelulares de muerte celular. Los resultados obtenidos indican que el aumento de los
niveles citosólicos de Fe2 +, de Cu + y de H2O2 generan toxicidad mediada por formación de
HO• y RO•, depleción de GSH y otros grupos tioles. Se observaron dos eventos en enzimas
antioxidantes: daño a las proteínas enzimáticas con pérdida de actividad, y aumento de la
actividad y la expresión, reguladas por la homeostasis redox intracelular y factores de
transcripción nuclear (Nrf2 y NfkB). La disminución del consumo de oxígeno mitocondrial
se ve más afectado en condiciones de producción de H2O2/O2-, y el GSH mitocondrial regula
la homeostasis redox intracelular, la supervivencia y muerte celular. Con respecto a la
investigación clínica, el creciente interés por los efectos del Cu en cerebro está relacionado
con la neurotoxicidad, los mecanismos de respuesta y la señalización intracelular inducida.
MODELOS DE TOXICIDAD EN PATOLOGÍAS OFTÁLMICAS
Ferreira SM*, Llesuy S*
Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL), Universidad de Buenos Aires
(UBA-CONICET). Química General e Inorgánica, Facultad de Farmacia y Bioquímica,
Junín 956 (C1113AAD), Buenos Aires, Argentina. [email protected],
La participación del estrés oxidativo en un número creciente de afecciones de gran interés
médico-social, hace que el tema merezca un tratamiento diferenciado. El estado redox en la
celular es un mediador de procesos metabólicos de señalización y transcripcionales. El
balance entre los compuestos oxidados y reducidos es esencial para el normal
funcionamiento y la supervivencia celular. Las líneas de trabajo del laboratorio se centran
principalmente en las patologías oftálmicas.
El estudio del daño glaucomatoso cobra más interés en estas últimas décadas donde hay
cambiado algunos paradigmas anteriormente establecidos. Para evaluar el daño
glaucomatoso se trabajó con un modelo dos modelos a) cauterización venas episclerales y
b) basado en la administración de glutamato que es el principal neurotransmisor excitatorio
del sistema nervioso central. Niveles incrementados de glutamato han sido asociados con
desórdenes neurológicos como la epilepsia, isquemia cerebral, Parkinson y glaucoma. La
degeneración y la muerte neuronal que ocurren tanto a nivel del núcleo geniculado lateral
como a nivel cortical en glaucoma podrían explicar la progresión de la enfermedad que
ocurre en muchos casos a pesar de una adecuada reducción de la presión intraocular.
El ojo además es un buen blanco para evaluar los efectos de la contaminación ambiental. En
nuestro grupo nos hemos dedicado a estudiar daño sobre superficie ocular desde el punto de
vista oxidativo. Se trabaja con líneas celulares de conjuntiva humana (IOBA- NHC) que son
expuestas a partículas diésel (DEP) que provocan efectos tóxicos generando estrés oxidativo,
alterando la homeostasis redox. Estas partículas están compuestas por un core de carbono
elemental con diversos compuestos orgánicos e inorgánicos adsorbidos, dentro de los que se
encuentran compuestos policíclicos aromáticos (PAH), respectivamente. La comprensión de
los efectos tóxicos del glutamato y de los compuestos policíclicos aromáticos presentes en
las DEP podría brindar una estrategia terapéutica novedosa para estas patológicas.
BIOMARCADORES DE ESTRÉS OXIDATIVO EN ORGANISMOS ACUÁTICOS
BAJO CONDICIONES NATURALES Y DE CONTAMINACIÓN
ANTROPOGÉNICAS
Malanga G*, Puntarulo S
Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL), Universidad de Buenos Aires
(UBA)- CONICET. Fisicoquímica, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Junín 956
(C1113AAD), Buenos Aires, [email protected]
Los cambios en la producción de especies reactivas del oxígeno (ROS) y de nitrógeno (RNS)
en organismos acuáticos han sido adjudicados: a) cambios endógenos (diferentes estadios
del ciclo reproductivo, envejecimiento) y b) cambios ambientales naturales o antropogénicos
(hipoxia, hiperoxia, intoxicaciones, metales, radiación UV, disponibilidad y calidad de
alimento); llevando a una situación de estrés, alteraciones en el sistema antioxidante y/o daño
oxidativo en los tejidos. Entre la amplia batería de herramientas empleadas para evaluar el
efecto de alteraciones ambientales en los organismos acuáticos, el estado oxidativo es uno
de los más estudiados. En los últimos años, además de los marcadores de estrés oxidativo
empleados en los programas de monitoreo ambiental que incluyen actividad enzimática y
daño a lípidos, se ha comenzado a emplear índices daño/protección, tales como contenido
de radicales lipídicos/contenido de α-tocoferol o contenido de TBARS/contenido de α-
tocoferol. Dichos índices podrían proporcionar un diagnóstico temprano y sencillo de
condiciones de estrés en los organismos acuáticos porque evalúan en forma integral el estado
oxidativo celular. Los mismos han sido empleados en numerosos sistemas biológicos
(microalgas, invertebrados y peces), frente a la exposición a agentes variados (metales
pesados, contaminación urbana, portuaria, pesticidas). Sin embargo, se ha propuesto que los
cambios transcripcionales pueden ser más sensibles al impacto de los factores ambientales o
contaminación que la determinación de las actividades enzimáticas, sugiriendo su utilidad
como biomarcadores de exposición más que de efecto. Se completan los estudios a campo
con ensayos en condiciones de laboratorio mediante la exposición en acuarios
experimentales de distintos organismos provenientes de zonas naturales a concentraciones
de metales o xenobióticos por encima de las permitidas, que permitan evaluar situaciones de
estrés que induzcan: generación de ROS, respuestas antioxidantes, daño oxidativo y
activación de vías de señalización, a través de distintas técnicas como espectrofotométricas,
fluorescentes, HPLC, EPR, citométricas y moleculares.
WORKSHOP
ESTRÉS OXIDATIVO EN CÉLULAS ADYACENTES A MATERIALES
DEGRADABLES DE Fe0
Fagali NS1*, Grillo CA1, Pérez Maceda BT2, López Fernández ME, Lozano Puerto RM2,
Puntarulo S3, Fernández Lorenzo de Mele M1,4 1Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA) – UNLP,
CONICET - Facultad de Ciencias Exactas. 64 y diagonal 113, La Plata, Buenos Aires,
Argentina. 2Centro de Investigaciones Biológicas (CIB) - CSIC. Madrid, España. 3Instituto
de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL) - Universidad de Buenos Aires (UBA),
CONICET. Fisicoquímica, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Junín 956 (C1113AAD),
Buenos Aires, Argentina. 4Facultad de Ingeniería, UNLP. 1 y 47, La Plata, Buenos Aires,
Argentina. [email protected]
La necesidad de emplear implantes temporales ha llevado a proponer al Fe puro y sus
aleaciones como materia prima, considerando que es fácilmente degradable en medios
biológicos y que nuestro organismo se encuentra capacitado para metabolizar, transportar y
almacenar Fe. Sin embargo, la liberación de iones, la formación de partículas o debris por
rotura o desgaste de los biomateriales, la generación de productos insolubles de corrosión y
los cambios de pH en la interfase tejido/implante pueden producir estrés oxidativo e
inflamación a nivel local. Dado que evaluar estos fenómenos in situ resulta una tarea
compleja, los cultivos celulares constituyen una aproximación válida para este fin. Con el
objetivo de estimar la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) en células
expuestas a la degradación de Fe0 se incubaron fibroblastos (BALB/c 3T3) y macrófagos
(J774A.1) con anillos o micropartículas de Fe0 (0,25-2,00 mg/ml). Tras la exposición, los
fibroblastos se incubaron con diacetato de diclorofluoresceína (DCFH2-DA). La
cuantificación se realizó por microscopía de epifluorescencia y análisis de imágenes. Por
otro lado, se registró la interacción temporal de los materiales de Fe0 con los macrófagos por
microscopía multidimensional. Los resultados obtenidos permiten concluir que existe un
aumento en la generación de ROS en aquellas células que se encuentran en contacto estrecho
con el material en degradación, que podría derivar en una disminución de la viabilidad. Esta
respuesta no sería dependiente de la concentración promedio de los iones liberados al medio
sino de los eventos locales dependientes de la distancia célula/material. En consecuencia, los
efectos deletéreos adquieren notoria relevancia a nivel local aún cuando habitualmente no
son tenidos en cuenta a nivel sistémico.
El conocimiento de estos mecanismos nos permitirá diseñar estrategias de mejoramiento del
material basadas en el control de la velocidad de degradación y en la acción antioxidante de
compuestos naturales y sus derivados.
TECNICAS PARA LA DETECCIÓN DE Fe CATALÍTICAMENTE ACTIVO:
APORTES Y PERSPECTIVAS
Robello E*, Galatro A, Puntarulo S
Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL)-Universidad de Buenos Aires
(UBA), CONICET. Fisicoquímica, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Junín 956
(C1113AAD), Buenos Aires, Argentina. [email protected]
El conjunto de iones de Fe accesibles para catalizar reacciones de óxido reducción, llamado
LIP (labile iron pool), constituye una encrucijada para las rutas metabólicas de los
compuestos que contienen Fe. Este "depósito de Fe transitorio" también es llamado "Fe
quelable", debido a que los enfoques metodológicos empleados para su detección se basan
en el uso de quelantes. Se propone que este pool, compromete a ambas formas iónicas de Fe
(Fe2+ + Fe3+) asociadas a diversas poblaciones de ligandos como aniones orgánicos (fosfatos
y carboxilatos), polipéptidos y componentes de la superficie de las membranas, entre otros.
Para determinar el LIP se emplean la Espectroscopía de Resonancia Paramagnética
Electrónica (EPR) y la Espectroscopía de Fluorescencia. En ambos casos, se determina el
contenido de Fe sin discriminar la especie a la cual el Fe se encuentra unido. La hipótesis
que se plantea es que las técnicas empleadas presentan una diferencia cuantitativa en la
medición de este pool debido a que la capacidad de detección de las técnicas difiere entre sí.
El objetivo del presente trabajo fue analizar comparativamente la capacidad de ambas
técnicas para detectar complejos de Fe que participarían de la composición del LIP in vivo.
Se utilizaron concentraciones fisiológicas (10 μM) de distintos complejos de Fe (Fe-citrato
(1:2), Fe-ATP (1:20), Fe-EDTA (1:2), Fe-histidina (1:5), mononitrosilos (monoNICs),
dinitrosilos (diNICs)). La técnica de EPR, permitió la detección de todos los complejos de
Fe. La técnica fluorométrica permitió la detección de la mayoría de los complejos de Fe,
excepto los monoNICs. Estos resultados avalan experimentalmente el concepto de la
definición operacional del LIP. Se propone que el empleo simultáneo de ambas técnicas es
necesario para describir adecuadamente la composición de este pool sobre todo en
situaciones que involucren al óxido nítrico y la subsecuente formación de complejos Fe-NO.
LA MELATONINA COMO AGENTE ANTIOXIDANTE: ANALISIS DE ESTRÉS
OXIDATIVO EN UN MODELO ANIMAL CON EXPOSICIÓN A HIERRO
Cervino CO1,2, Cogo J1*, Hernando M1,3
1Cátedra de Fisiología, Facultad de Ciencias de la Salud. 2Cátedra de Fisiología Animal
Comparada, Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales. Universidad de Morón.
Machado 914. (1708) Morón, Buenos Aires, Argentina. 3Comisión Nacional de Energía
Atómica, Depto. Radiomicrobiología CAC, Av. Gral. Paz 1499 (B1650) Gral. San Martín,
Bs. As., Argentina. [email protected]
A pesar de que el Fe es esencial para la vida, el exceso es tóxico debido a su habilidad para
catalizar reacciones de producción de especies reactivas del oxígeno (ROS). Los
antioxidantes enzimáticos catalasa (CAT) y superóxido dismutasa (SOD) tienen un rol
crucial protegiendo al organismo contra el estrés oxidativo edad-dependiente. Se ha
descubierto que la melatonina (ML), derivada del triptófano y puede actuar como un
atrapador de ROS. El hecho de que se produce un aumento en la incidencia de desórdenes
neurodegenerativos en individuos ancianos ha promovido la investigación de factores
comunes que declinan progresivamente con el incremento de la edad y que podrían
relacionarse con un incremento del estrés oxidativo resultando en senescencia y
enfermedades asociadas con la edad. Considerando que ML, la hormona secretada por la
glándula pineal, tiene una propiedad antioxidante y que la tasa de producción disminuye con
la edad, se ha sugerido que esta hormona tiene un rol crucial en la génesis de enfermedades
neurodegenerativas. En este contexto, nuestro grupo de investigación está encarando un
estudio sobre la influencia de la ML sobre la actividad de CAT en cerebro e hígado de ratas
luego de una exposición aguda a Fe. Adicionalmente, se tratará de evaluar la respuesta
enzimática en exposiciones a diferentes fotoperíodos y se considerará también la edad de los
individuos expuestos. Durante nuestra investigación se espera demostrar que el tratamiento
con ML aumenta la actividad de CAT en cerebro e hígado en función del fotoperíodo
aplicado durante el período de exposición aguda al Fe. Estos resultados apoyarían la
hipótesis de que la ML aplicada en cantidades farmacológicas reduce efectivamente el estrés
oxidativo. Como perspectiva, ML podría ser considerado como un agente terapéutico
potencial en ratas adultas expuestas a Fe donde está implicada la generación de radicales
libre.
EL MATERIAL PARTICULADO DE LA CIUDAD DE BUENOS AIRES
DISMINUYE LA PROLIFERACIÓN Y AUMENTA LA SECRECIÓN DE IL-6 EN
LA CONJUNTIVA HUMANA
Tau J1*, Tesone A1, Lasagni Vitar RM2, KöllikerFrers RA3, Capani F3, Llesuy S2, Berra A1 1Laboratorio de Investigaciones Oculares, Departamento de Patología, Facultad de
Medicina, UBA, Uriburu 950 (C1114), Buenos Aires, Argentina. 2Instituto de Bioquímica
y Medicina Molecular (IBIMOL), Universidad de Buenos Aires (UBA)- CONICET.
Química General e Inorgánica, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Junín 956
(C1113AAD), Buenos Aires, Argentina. 3Laboratorio de Citoarquitectura y Plasticidad
Neuronal (LCPN), Instituto de Investigaciones "Prof. Dr. Alberto C. Taquini" (ININCA)
UBA-CONICET, Buenos Aires, Argentina. [email protected]
Los habitantes de ciudades con altas concentraciones de material particulado frecuentemente
presentan sintomatología en la superficie ocular. Nuestro grupo ha demostrado que existe
una correlación entre signos y síntomas de la superficie ocular y el nivel de exposición a la
contaminación aérea urbana, en San Pablo, Brasil. Las partículas provenientes de la
combustión imparcial de Diesel (DEP, del Inglés Diesel Exhaust Particles) son uno de los
componentes mayoritarios del material particulado de la contaminación aérea urbana.
Nuestro grupo demostróque DEP 100μg/mL disminuye significativamente la proliferación
y la secreción de IL-8 y aumenta significativamente la secreción de IL-6, sin cambios para
TNF-α en células epiteliales de conjuntiva humana, IOBA-NHC, luego de 24hs. El objetivo
del presente estudio fue obtener y analizar elmaterial particulado de la ciudad de Buenos
Aires (PM, del Inglés Paticulate Matter) y evaluar su efecto en la proliferación y secreción
de citoquinas pro-inflamatorias en IOBA-NHC. El PM fue obtenido en filtros de PTFE
utilizando un muestrador (GentStackedFilterUnitSampler). La composición del PM fue
evaluada en un microscopio electrónico de barrido utilizando energía dispersiva de rayos x.
La proliferación celular se evaluó por el ensayo de bromuro de 3-(4,5-dimetil tiazol-2-yl)
2,5-difenil tetrazolio (MTT). La determinación de citoquinas se realizó por ELISA. La
composición promedio del PM obtenido fue: C, 82.02+/-6.95%; O, 14.72+/-5.16%; Na,
1.15+/-0.58% y elementos traza. IOBA-NHC fueron incubadas con PM 100μg/mL por 24hs.
Se obtuvieron los mismos resultados que para DEP, es decir PM 100μg/mL disminuyó
significativamente la proliferación y la secreción de IL-8 y aumentó significativamente la
secreción de IL-6, sin cambios para TNF-α en IOBA-NHC, luego de 24hs. Estos hallazgos
sugieren que las células epiteliales humanas de conjuntiva incubadas con DEP ó PM
muestran citotoxicidad y una respuesta inflamatoria mediada por IL-6 y no por TNF-α ó IL-
8.
TOXICIDAD DE LOS METALES COBRE Y HIERRO EN UN MODELO DE
MITOCONDRIAS AISLADAS DE HÍGADO DE RATAS: ESTRÉS OXIDATIVO,
PROTECCIÓN ANTIOXIDANTE Y HOMEOSTASIS RÉDOX
Musacco Sebio R*, Saporito Magriñá C, Acosta JM, Bajicoff S, Paredes Fleitas P, Reynoso
S, Boveris A, Repetto MG
Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL), Universidad de Buenos Aires
(UBA)- CONICET. Química General e Inorgánica, Facultad de Farmacia y Bioquímica,
Junín 956 (C1113AAD), Buenos Aires, Argentina. [email protected]
Introducción: Los metales de transición hierro (Fe) y cobre (Cu) son necesarios en pequeñas
concentraciones para diversas funciones vitales mientras que en concentraciones elevadas
resultan tóxicos. Las patologías hemocromatosis y enfermedad de Wilson son ejemplos de
la toxicidad del Fe y el Cu. Se postula que el mecanismo tóxico de estos metales es la
formación del radical hidroxilo (OH•) mediante la reacción de Fenton/Haber-Weiss.
Hipotesis: Fe y Cu son capaces de producir daño oxidativo mediante la producción de OH•
así como también por acción directa de los metales sobre biomoléculas. Metodología: Se
utilizaron mitocondrias aisladas de hígado de rata que fueron expuestas a sobrecargas de Fe
y Cu. Se evaluó la función mitocondrial (respirometría), oxidación de fosfolípidos (TBARS)
y contenido de tioles totales (reacción con DTNB). Resultados: Ambos metales son capaces
de disminuir la función mitocondrial necesitándose concentraciones menores en el caso del
Fe. La disminución del consumo de oxígeno y control respiratorio se ven mucho más
afectados cuando la mitocondria se expone al metal en condiciones de producción de
H2O2/O2-, indicando la participación de estas especies en la toxicidad del metal. Ambos
metales producen oxidación de fosfolípidos de manera dependiente de la concentración del
metal pero únicamente en condiciones donde la mitocondria dispone de sustratos para la
oxidación. En el caso del Cu, el antioxidante glutatión (GSH) fue el más eficaz en la
prevención de la disfunción mitocondrial y oxidación de fosfolípidos. Para el Fe, estos
efectos protectores se observaron únicamente con el butilhidroxitolueno (BHT). El Cu
interacciona con los tioles mitocondriales, no así el Fe. Conclusión: La toxicidad del Fe y
Cu presentan un mecanismo en común, mediado por la reacción de Fenton y generación de
OH•, sin embargo, el Cu participa en mecanismos intracelulares oxidativos mediados por
interacción directa con grupos tioles de proteínas y GSH.
ESTRÉS OXIDATIVO Y DISFUNCIÓN MITOCONDRIAL EN HÍGADO DE
RATA POR TOXICIDAD AGUDA DE COBRE
Acosta JM*, Musacco Sebio R, Saporito Magriñá C, Cornaló L, Tuttolomondo MV,
Galdopórpora JM, Desimone M, Boveris A, Repetto MG
Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL), Universidad de Buenos Aires
(UBA)- CONICET. Química General e Inorgánica, Facultad de Farmacia y Bioquímica,
Junín 956 (C1113AAD), Buenos Aires, Argentina. [email protected]
Introducción: La sobrecarga aguda de cobre (Cu) produce daño oxidativo a fosfolípidos y
proteínas de hígado de rata, mediados por especies reactivas del oxígeno a las 16 h.
Hipótesis: El daño oxidativo y muerte de los animales por toxicidad aguda de Cu está
relacionada con disfunción mitocondrial en hígado. El objetivo de este trabajo fue evaluar si
el daño oxidativo en hígado se debe a la disfunción mitocondrial. Metodología: Se
determinó, en mitocondrias de hígado de ratas macho Sprague Dawley (200 g), el consumo
de O2 (∆O2), la actividad de complejos I-III y II-III de la cadena respiratoria y oxidación de
fosfolípidos a distintas dosis y tiempos a partir de la sobrecarga de Cu (5 a 10 mg/kg, i.p., y
2 a 24 h). Resultados: Con dosis altas (7,5 y 10 mg Cu /kg) los animales no sobreviven más
de dos horas. Con la dosis de 5 mg Cu/kg el 100% de los animales sobreviven durante el
tiempo del experimento, sin alteración de la función mitocondrial. Con dosis de 6,5 mg/kg
el 75% de los animales sobreviven y presentan disfunción mitocondrial a partir de una hora
de tratamiento: disminución del ∆O2 (36%, p<0,01) en estado 3 con sustrato malato-
glutamato (C:47±2 nat-gO/min.mg), y 25% con succinato (C: 64±3 nat-gO/min.mg, p<0,05),
y de la actividad de los complejos I y II (30%,C:146±4 nmol/min mg proteína y 25%,C:37±2
nmol/min mg proteína) a las 10 h (p<0,01). La oxidación de fosfolípidos mitocondriales
aumentó un 100% a partir de las 10 h (C: 0,95±0,09 nmol/mg proteína, p<0,05). A dosis
mayores a 5 mg/kg superaría el umbral de concentración tóxica para la mitocondria, que a
las 16 h incrementó 3 veces el valor control (86±14 ng/mg proteína, p<0,01). Conclusiones:
el daño oxidativo en hígado está asociado en este modelo a la disfunción mitocondrial.
REGULACIÓN DE LAS ENZIMAS ANTIOXIDANTES POR NRF2 EN CEREBRO
DE RATA CON SOBRECARGA DE COBRE
Ferrarotti N*, Musacco Sebio R, Saporito Magriñá C¸ Acosta JM, Castro Parodi M,
Damiano A, Boveris A, Repetto MG
Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL), Universidad de Buenos Aires
(UBA)- CONICET. Química General e Inorgánica, Facultad de Farmacia y Bioquímica,
Junín 956 (C1113AAD), Buenos Aires, Argentina. [email protected]
Introducción: La sobrecarga aguda de cobre (Cu) en cerebro genera estrés y daño oxidativo,
con oxidación de glutatión (GSH), pérdida de la homeostasis redox intracelular en hígado y
cerebro e incrementos de la actividad y la expresión de las enzimas antioxidantes Cu,Zn-
superóxido dismutasa (SOD1) y catalasa (CAT). El factor de transcripción Nrf2 responde a
los cambios de la homeostasis redox intracelular, trasloca al núcleo y activa enzimas
antioxidantes como la glutatión transferasa (GT) y la NADPH óxido-reductasa. Hipótesis:
La homeostasis redox está regulada por Nrf2 en la toxicidad aguda del Cu en cerebro.
Metodología: Ratas macho Sprague-Dawley (200 g) recibieron (ip) 5 mg/kg de Cu2+ y se
sacrificaron a diferentes tiempos (0, 6, 16, y 24h). Se determinó el contenido de GSH, el
índice GSH/GSSG, la actividad de GT y la expresión por Western blot (WB) de Nrf2 en
núcleos de células de cerebro con respecto a ratas control (C, NaCl 0,9% P/V, ip).
Resultados: se observó: disminución a las 4 h del 20% de la concentración de GSH
(2,00±0,05µmol/g) y 89% GSH/GSSG (22±2), incremento de la actividad de GT del 27% a
las 16 h y del 50% a las 24 h, 90% SOD y CAT a las 10 y 12 h (p<0,01). Los resultados de
WB mostraron para Nrf2 dos bandas, una de 66 kDa (proteína sin fosforilar) y otra de 112
kDa, que corresponde a la proteína fosforilada, en núcleos de células de cerebro. Se observó
un aumento significativo (100%) de la banda de 118 kDa, a las 6 h, que indicaría que se
expresó en la sobrecarga de Cu posteriormente al consumo de GSH, y previamente a GT,
SOD1 y CAT. Conclusión: La protección antioxidante en la toxicidad aguda con Cu por las
enzimas antioxidantes SOD y CAT en cerebro estaría regulada por Nrf2.
EVALUACIÓN DEL ESTADO REDOX EN EL CEREBRO EN UN MODELO
EXPERIMENTAL DE EXCITOTOXICIDAD MEDIADA POR GLUTAMATO.
Reides CG1*, Hvozda Arana AG1, Lasagni Vitar RM1, Lairion FN1,2, Llesuy SF1,2, Ferreira
SM1,2
1Cátedra de Química General e Inorgánica. 2Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular
(IBIMOL), Universidad de Buenos Aires (UBA-CONICET). Química General e
Inorgánica, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Junín 956 (C1113AAD), Buenos Aires,
Argentina. [email protected]
El glutamato es el principal neurotransmisor excitatorio del sistema nervioso central. Niveles
incrementados de glutamato han sido asociados con desordenes neurológicos como la
epilepsia, isquemia cerebral, Parkinson y glaucoma
El objetivo de este trabajo fue evaluar las alteraciones que se producen en el estado redox en
el cerebro de ratas sometidas a excitoxicidad mediado por glutamato. Se utilizaron 2 grupos
de ratas Wistar (120 g): un grupo (n=6) al que se le inyectó 2 mg de glutamato/ kg de peso
por via ip a los días 1, 5 y 9 y un grupo control (n=6) que se le inyectó por via ip solución
fisiológica en los mismos tiempos. Se determinaron marcadores de daño a lípidos y
proteínas, los niveles de glutatión, la capacidad antioxidante total, la actividad de superóxido
dismutasa (SOD), glutation peroxidasa (GPx) glutatio nreductasa (GR), la glutatión
transferasa y los niveles de catalasa (CAT).
Los resultados obtenidos muestran que el glutamato produce una disminución significativa
del 14 % de los marcadores de peroxidación lipidica con respecto al control (p< 0,01). Los
niveles de glutatión en el grupo tratado se encuentran disminuidos significativamente en un
34 % con respecto al control (p < 0,01). La capacidad antioxidante total se encuentra
disminuida significativamente en un 38 % en el grupo tratado con respecto al control (p <
0,01). La actividad de la GPx se duplicó y la GR se encuentra disminuida un 22 %. No se
observaron cambios significativos tanto en la actividad de SOD como en los niveles de CAT.
Estos resultados sugieren que en este modelo experimental se observa una disminución
significativa de los niveles de antioxidantes no enzimáticos, con alteraciones en el reciclado
del glutatión. El daño a lípidos se encuentra disminuido, lo cual podría sugerir que es a
expensas de consumir antioxidantes no enzimáticos y del incremento de la GPx.
EFECTO DEL TRATAMIENTO CON FE FRENTE AL ESTRÉS OXIDATIVO
GENERADO POR CPZ
Piloni NE*, Puntarulo S
Instituto de Bioquímica y Medicina Molecuar (IBIMOL), Universidad de Buenos Aires
(UBA)- CONICET. Fisicoquímica, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Junín 956
(C1113AAD), Buenos Aires, Argentina. [email protected]
La clorpromazina (CPZ) es un antipsicótico capaz de generar estrés oxidativo (EO) en el
cerebro. El tratamiento con Fe-dextrán ip, administrado según un modelo de sobrecarga
agudo o subcrónico en ratas, lleva a un aumento del contenido de Fe total en cerebro,
dependiente del tiempo, que causa un estado de EO, seguido por un aumento de la respuesta
antioxidante que difiere de acuerdo al modelo empleado. La hipótesis de este trabajo es que
la administración de Fe-dextrán forma aguda o subcrónica, genera una respuesta
antioxidante diferencial que modifica el efecto sobre el EO en cerebro de rata frente a la
administración de un tratamiento agudo con CPZ. Se estudió la eficacia de la protección
antioxidante en el cerebro de rata provocada por una dosis única ip de 500 mg Fe-dextrán/kg
o 6 dosis ip de 50 mg de Fe-dextrán/kg (sobrecarga de Fe aguda y subcrónica,
respectivamente) previo a un tratamiento ip agudo con CPZ (10 mg/kg). Las muestras de
cerebro fueron obtenidas luego de 1 a 4 h de la administración de CPZ, en ausencia de un
tratamiento previo con Fe. Se observó un aumento significativo en la velocidad de
generación de radicales lipídicos (RL●) 1 y 2 h post administración de CPZ, y no se
observaron en el período estudiado modificaciones en la actividad de CAT luego de la
administración de CPZ. El tratamiento agudo con Fe modificó el efecto de la CPZ sobre la
velocidad de generación de RL● pero no sobre la actividad de la enzima CAT. Sin embargo,
frente al tratamiento subcrónico con Fe, la administración de CPZ, modificó
significativamente la velocidad de generación de RL● con respecto al control, pero la
actividad de CAT aumentó a las 2 y 4 h. Se propone ampliar el estudio de la respuesta
antioxidante y determinar la participación de factores redox sensibles relacionados con el Fe
en las próximas etapas del estudio.
ESTRÉS OXIDATIVO INDUCIDO POR LA EXPOSICION AGUDA A ETANOL
EN MITOCONDRIAS NO SINAPTICAS Y SINAPTOSOMAS DE CORTEZA
CEREBRAL
Karadayian A1*, Czerniczyniec A1, Malanga G1, Bustamante J2, Lores Arnaiz S1 1Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL)-Universidad de Buenos Aires
(UBA), CONICET. Fisicoquímica, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Junín 956
(C1113AAD), Buenos Aires, Argentina. 2Centro de Altos Estudios en Ciencias Humanas y
de la Salud (CAECIHS), Universidad Abierta Interamericana, Buenos Aires, Argentina.
Nuestros resultados previos indicaron que en el estado de resaca alcohólica se evidencia una
disfunción mitocondrial con la concomitante producción de especies activas del oxígeno en
el SNC. El objetivo de este trabajo fue profundizar el estudio de dichos efectos en dos
fracciones subcelulares: mitocondrias no sinápticas y sinaptosomas de corteza cerebral.
Ratones machos de la cepa Swiss fueron tratados mediante una única inyección i.p. de
solución salina (grupo control) o EtOH (3,8 g/kg; grupo resaca). Los ensayos se llevaron a
cabo 6 hs pos-tratamiento, al inicio de la resaca. Los resultados mostraron un aumento
significativo en la producción de anión superóxido junto con una disminución en el
contenido de cardiolipina en la fracción de sinaptosomas. La producción de peróxido de
hidrógeno se incrementó tres veces en las mitocondrias no sinápticas y cuatro veces en los
sinaptosomas. Asimismo, la actividad de la MAO mostró un aumento del 57% y del 300%
en la fracción de mitocondrias no sinápticas y sinaptosomas respectivamente. Respecto de
las enzimas antioxidantes, se observó una disminución del 60% en la actividad de SOD en
mitocondrias no sinápticas mientras que en sinaptosomas se observó un aumento del 80%.
La actividad de catalasa se encontró disminuída en un 40% en mitocondrias no sinápticas y
50% en sinaptosomas. Por otra parte, la actividad de la enzima glutatión peroxidasa resultó
40% y 65% disminuida en mitocondrias no sinápticas y sinaptosomas respectivamente. Por
último, el contenido de glutatión reducido disminuyó un 94% en la fracción de sinaptosomas.
Los resultados muestran que la exposición aguda a EtOH induce un estrés oxidativo
significativo observado al inicio de la resaca alcohólica siendo más afectada la fracción de
sinaptosomas. Futuros experimentos permitirán evaluar si el daño oxidativo podría inducir
muerte celular por vías apoptóticas. Financiado por UBA y CONICET
EXPOSICIÓN AGUDA A AS Y SU RELACIÓN CON EL METABOLISMO
OXIDATIVO DE Fe EN CEREBRO
Bonetto JG*, Puntarulo S
Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL), Universidad de Buenos Aires
(UBA)-CONICET. Fisicoquímica, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Junín 956
(C1113AAD), Buenos Aires, Argentina. [email protected]
Empleando como modelo de tratamiento con As una única dosis i.p. de arsenito de sodio
(5.8 mg As/kg) a las 24 h post-tratamiento, ni la generación de radical hidroxilo ni el índice
de estrés hidrofílico celular (contenido radical ascorbilo/ascorbato) se vieron modificados en
cerebro de rata, con respecto a los animales controles inyectados con solución fisiológica.
Sin embargo, tanto la generación de radicales lipídicos (RL) como el índice de estrés
oxidativo del ambiente lipofílico celular (contenido de RL/contenido de alfa-tocoferol)
fueron significativamente incrementado por la administración de As. La velocidad de
generación de RL en homogenizados de cerebro de ratas controles expuestas ex vivo a las
dosis de As encontradas en los cerebros de animales que recibieron As in vivo, mostraron un
aumento significativo. La hipótesis del presente trabajo es que el componente de daño
oxidativo en lípidos causado por la administración de As, se debe a la alteración en el
metabolismo oxidativo del Fe debido al desplazamiento de Fe (por efecto de su reacción con
As) desde sus depósitos naturales (e.g. ferritina) a las membranas, sin afectar el contenido
de Fe celular total. El contenido de Fe total y el pool de hierro lábil (LIP) en cerebro entero
de ratas tratadas en forma aguda in vivo con As fue evaluado a las 24 h de tratamiento. El
contenido de Fe total no mostró cambios significativos con respecto a los cerebros de
animales controles. Sin embargo, estudios preliminares del LIP en los cerebros de las ratas
tratadas con As muestra una disminución. A partir de estos resultados, se propone estudiar
el efecto del tratamiento, tanto in vivo como ex vivo, sobre el contenido de ferritina, la
participación de los complejos Fe-As sobre el LIP detectado por calceína y por EPR, y el
contenido de Fe en las membranas celulares.
LA EXPOSICIÓN AL ARSÉNICO IN VIVO E IN VITRO INDUCE ESTRÉS
OXIDATIVO EN LA ADENOHIPÓFISIS
Ronchetti SA1*, Gurruchaga A1, Bianchi MS2, Duvilanski BH1,Cabilla JP1
1Instituto de Investigaciones Biomédicas (INBIOMED)-Universidad de Buenos Aires
(UBA), CONICET, Facultad de Medicina, Paraguay 2155(C1121ABG), Buenos Aires,
Argentina. 2Instituto de Biología y Medicina Experimental (IBYME), CONICET, Buenos
Aires, Argentina. [email protected]
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.
Objetivo: Estudiar el efecto citotóxico del iAs sobre la fisiología adenohipofisaria y
caracterizar los mecanismos de acción.
Resultados: 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 solo 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
adenohipofisis 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 N-acetilcisteína previno el efecto citotóxico y la
inhibición de la liberación de PRL inducida por iAs.
Conclusiones: 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.
POTENCIAL EFECTO OXIDATIVO DE ELEMENTOS NATURALES SOBRE LA
VIEIRA Aequipecten tehuelchus
Sturla Lompré J1*, Giarratano E1,2, Gil MN1,2, Malanga G3
1 Centro para el Estudio de Sistemas Marinos, (CESIMAR-CONICET), Bvd. Brown 2915,
120ACD, Puerto Madryn, Argentina. 2 Laboratorio de Química General y Análisis de
Elementos (LAQUIAE-CENPAT), Bvd. Brown 2915, 9120ACD, Puerto Madryn,
Argentina. 3 Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL), Universidad de
Buenos Aires (UBA)- CONICET. Fisicoquímica, Facultad de Farmacia y Bioquímica,
Junín 956 (C1113AAD), Buenos Aires, Argentina. [email protected]
El golfo San José (GSJ), ubicado al norte de Península Valdés, fue incorporado por SENASA
como zona de producción de moluscos vivos para consumo humano. Trabajos previos han
demostrado la presencia de As y Cd dentro del golfo, cuyo origen sería natural y su
biodisponibilidad estaría influenciada por diferentes patrones: térmicos, de productividad,
salinidad y flujos de agua (dominio Este y Oeste). Una variación en la biodisponibilidad de
dichos elementos podría producir en los moluscos residentes un desbalance del estado redox
celular y afectar el sistema de defensa antioxidante. Este trabajo constituye la etapa
preliminar de un estudio más amplio, cuyo objetivo final es evaluar el riesgo que provocaría
el aumento de las concentraciones biodisponibles de dichos elementos, sobre el estado
oxidativo de la vieira Aequipecten tehuelchus del GSJ. Se analizaron un conjunto de
biomarcadores en los tejidos de organismos colectados en ambos dominios (Riacho-Oeste-
y San Román-Este-) en agosto de 2015. Simultáneamente se midieron las concentraciones
de As y Cd en los mismos tejidos y también en agua y sedimento. En la glándula digestiva
se registraron los contenidos más altos de TBARS y actividades de CAT y GST, en
coincidencia con los máximos de los elementos tóxicos, los que superaron los niveles guía
para la protección de la vida acuática (Canadá-CCME, 2007) y lo permitido por el Código
Alimentario Argentino. No se observaron diferencias significativas entre los sitios
estudiados. Estos resultados resaltan la necesidad de evaluar el riesgo asociado a diferentes
niveles de exposición, tanto en relación al cuidado del recurso como de la salud humana. A
partir de estos resultados, se realizarán ensayos que permitan determinar la concentración
letal a 96 h de As y Cd y posteriormente evaluar sus posibles efectos sobre la vieira mediante
la evaluación de los marcadores de daño oxidativo y/o antioxidantes previamente
mencionados.
EVALUACIÓN DE LOS CAMBIOS EN LOS MARCADORES DE ESTRÉS
OXIDATIVO EN CÉLULAS DE LA CONJUNTIVA HUMANA EXPUESTAS A
PARTÍCULAS DIESEL (DEP)
Lasagni Vitar R1*, Tau J3, Tesone A3, Janezic N1, Hvozda Arana A1, Reides C1, Berra A3,
Ferreira SM1, Llesuy S1
1Cátedra de Química General e Inorgánica. 2Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular
(IBIMOL), Universidad de Buenos Aires (UBA-CONICET). Química General e
Inorgánica, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Junín 956 (C1113AAD), Buenos Aires,
Argentina. 3Laboratorio de Investigaciones Oculares, Departamento de Patología.
Universidad de Buenos Aires, Facultad de Medicina. [email protected].
La contaminación ambiental provoca efectos adversos sobre la salud humana. Los ojos son
vulnerables a la polución por estar expuestos al medio ambiente. El objetivo fue evaluar los
cambios en los marcadores de estrés oxidativo en células de conjuntiva humana expuestas a
partículas diesel (DEP) en concentración 10, 50 y 100 μg/mL. Se determinaron los siguientes
parámetros: especies activas del oxígeno (EAO), especies activas del nitrógeno (EAN);
actividad de superóxido dismutasa (SOD), niveles de glutatión reducido (GSH), daño a
lípidos y proteínas a 1, 3 y 24 horas luego de la incubación con DEP.
Las células expuestas a 50 y 100 μg/mL mostraron un aumento significativo en las EAO y
EAN (p<0,001) y en la SOD (p<0,05) en los tres tiempos evaluados, comparado con el
control. Se observó un aumento significativo de GSH a las 3 horas de incubación (p<0,05),
mientras que a las 24 horas se encontró disminuido (p<0,05). Ambos grupos presentaron un
aumento en la peroxidación lipídica luego de 1 hora (p<0,01), en concordancia con el
máximo observado en la producción de EAO, retomando los valores controles a partir de las
3 horas. El daño a proteínas fue evidente a partir de las 3 horas en el grupo DEP100 (p<0,05),
manteniéndose hasta las 24 horas (p<0,05).
A partir de estos resultados se sugiere que en las células de conjuntiva humana existe un
aumento temprano en la producción tanto de las EAO y EAN como en la peroxidación
lipídica como consecuencia de la exposición a DEP. Además, se observa un incremento
simultáneo de GSH y de la actividad de SOD, sugiriendo una respuesta adaptativa temprana
por parte de la célula para contrarrestar el aumento del entorno oxidativo. Estos resultados
indicarían que el estrés oxidativo podría ser uno de los posibles mecanismos tempranos de
daño de las células de la conjuntiva humana cuando son expuestas a las partículas diesel.
EFECTOS DE LA TEMPERATURA EN CRECIMIENTO, PRODUCCIÓN DE
YTX Y DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS DE ESTRÉS EN Protoceratium
reticulatum AISLADO DEL GOLFO SAN JORGE, ARGENTINA.
Hernando M1, Malanga G2, Houghton C1*, Bernd K3, Tillman U3
1Comisión Nacional de Energía Atómica, Depto. Radiomicrobiología CAC. Av. Gral. Paz
1499 (B1650), Gral. San Martín. 2Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular
(IBIMOL), Universidad de Buenos Aires (UBA)- CONICET. Fisicoquímica, Facultad de
Farmacia y Bioquímica, Junín 956 (C1113AAD), Buenos Aires, Argentina. 3Alfred
Wegener Institute, Bremerhaven, Alemania. [email protected]
Protoceratium reticulatum es un dinoflagelado productor de yesotoxinas (YTX) pudiendo
tener consecuencias letales en el ser humano. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto
de la temperatura sobre el crecimiento, producción de toxinas y el metabolismo oxidativo en
P. reticulatum aislado en el Golfo San Jorge, Argentina. Se expusieron cultivos unialgales a
cuatro temperaturas (10, 15, 20 y 25ºC) en condiciones de laboratorio, se evaluó el
crecimiento mediante recuentos celulares y se analizó el contenido de radicales lipídios (RL)
mediante técnicas de espectroscópica de resonancia paramagnética electrónica y el
contenido de α-tocoferol (αT) por HPLC. A partir de estos datos se pudo establecer la
relación contenido RL/αT. La tasa de crecimiento fue significativamente afectada con un
máximo a 20ºC y un mínimo a 10ºC. No se observó una relación clara entre los cambios en
temperatura y el contenido celular de YTX. La aclimatación y el crecimiento de P.
reticulatum a menores temperaturas causó una concentración de LR significativamente
mayor y menor contenido de α-T, consecuentemente la relación RL/αT fue alta. En células
expuestas a 20 y 25ºC, relación RL/αT fue significativamente menor debido a un aumento
en el contenido de αT. La disminución del daño oxidativo observado probablemente está
relacionado con un alto costo energético requerido para la síntesis de estos compuestos y por
lo tanto disminuye la energía disponible para la reproducción. Sin embargo, tanto el mínimo
relación RL/αT como el máximo crecimiento se observó a 20ºC, sugiriendo una buena
adaptación a altas temperaturas que en aguas superficiales del Golfo San Jorge en verano
oscila entre 14 y 20ºC. Los resultados obtenidos a partir de este tipo de estudios en
condiciones de laboratorio permitirán a futuro diseñar experimentos a campo que evalúen y
predigan las respuestas de las comunidades fitoplanctónicas del Golfo San Jorge frente a
potenciales perturbaciones de origen humano.
LAS TOXINAS PLANCTÓNICAS Y LA ESTACIONALIDAD AFECTAN EL
METABOLISMO OXIDATIVO Y NITROSATIVO DEL MEJILLÓN Mytilus edulis
platensis
González PM*, Puntarulo S
Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL), Universidad de Buenos Aires
(UBA)- CONICET. Fisicoquímica, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Junín 956
(C1113AAD), Buenos Aires, Argentina. [email protected]
Las biotoxinas acumuladas en moluscos generan intoxicaciones humanas severas y letales.
La hipótesis del trabajo fue que las toxinas planctónicas alteran el metabolismo
oxidativo/nitrosativo en Mytilus edulis platensis mediante respuestas específicas en
glándulas digestivas (GD) y hemocitos aislados. Los animales fueron recolectados en
ausencia (verano e invierno) y en presencia (primavera) de toxinas planctónicas. El estrés
oxidativo y nitrosativo fue determinado utilizando técnicas fluorométricas (pool de Fe lábil,
LIP, y oxidación de la diclorofluoresceína diacetato, DCFH-DA), espectroscópicas de
resonancia paramagnética electrónica (contenido de ascorbilo, radicales lipídicos y óxido
nítrico, NO) y HPLC (contenido de ascorbato y α-tocoferol). En la GD de animales
recolectados en invierno y verano el contenido del LIP, la oxidación de la DCFH-DA y las
relaciones contenido radical ascorbilo/ascorbato y radical lipídico/α-tocoferol no mostraron
diferencias significativas; pero fueron significativamente mayores en las muestras de
primavera que las de verano. Sin embargo, en hemocitos el contenido del LIP fue similar en
las tres temporadas y la oxidación de la DCFH-DA fue significativamente mayor en muestras
recolectadas en verano comparadas con invierno y primavera. El contenido de NO en GD
fue mayor en muestras de invierno y primavera que de verano; mientras que en las células
fue significativamente mayor en muestras de primavera que de verano e invierno. Por lo
tanto, en la GD el metabolismo oxidativo fue afectado solo por la presencia de toxinas. En
hemocitos, el estrés oxidativo se debió al aumento de la temperatura estacional y a la
presencia de toxinas; y el metabolismo nitrosativo fue solamente afectado por las toxinas.
Se propone analizar los mecanismos celulares que podrían ser disparados por las toxinas
para obtener una mejor comprensión del estrés generado que permita realizar ajustes rápidos
en la restricción de la recolección y comercialización de estos organismos evitando posibles
riesgos para el consumo en humanos.
ESTUDIO DEL EFECTO OXIDATIVO DEL GLIFOSATO SOBRE
MICROALGAS Ostera JM*, Malanga G, Puntarulo, S
Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL), Universidad de Buenos Aires
(UBA)-CONICET. Físicoquímica, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Junín 956
(1113AAD), Buenos Aires, Argentina. [email protected]
El glifosato y sus formulaciones comerciales generan situaciones de estrés oxidativo en
distintos organismos no blanco de este herbicida. Informes de la literatura indican que las
formulaciones comerciales presentan mayor toxicidad que el compuesto puro, debido a su
contenido de excipientes y surfactantes. La hipótesis del trabajo es que la exposición de
organismos fotosintéticos no blanco al glifosato comercial genera situaciones de estrés y
daño oxidativo que dependen en gran medida de la acción de los surfactantes contenidos en
la formulación. Se trabajó con cultivos de una cepa de la microalga Chlorella vulgaris en
medio BBM suplementado con glucosa y concentraciones crecientes del principio activo
glifosato (entre 0,088 y 8,88 µM); utilizando glifosato grado analítico y un formulado
comercial (Roundup UltraMax). La concentración final del principio activo glifosato fue
idéntica en ambos casos. Las concentraciones utilizadas se corresponden con los valores
encontrados en aguas superficiales de ambientes cercanos a zonas de aplicación intensiva de
este herbicida. Se caracterizó el crecimiento de los cultivos controles y expuestos a glifosato
y se determinó (en fase lag, exponencial y estacionaria) el estado oxidativo en el medio
liposoluble, mediante la medición de antioxidantes liposolubles (α-tocoferol y β-caroteno) y
generación de radicales lipídicos (RL●). El contenido efectivo de glifosato en el medio de
cultivo y en el interior celular está siendo estudiado mediante una técnica analítica adaptada
y optimizada para tal fin (UHPLC – FLR). Las perspectivas de este trabajo se centran en
identificar el papel del estrés oxidativo como parte del proceso desencadenado por la
exposición de las microalgas tanto en condiciones de uso adecuado como de mal uso del
herbicida. Esta información permitirá avanzar en el estudio de los mecanismos de acción del
glifosato y el papel del estrés oxidativo en el proceso total.
EVALUACIÓN DE LOS EFECTOS TÓXICOS DE LA ATRAZINA SOBRE LA
FUNCIÓN MITOCONDRIAL EN DIFERENTES ÁREAS CEREBRALES.
Czerniczyniec A1*, Karadayian AG1, Bustamante J2, Lores-Arnaiz S1 1Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular (IBIMOL)-Universidad de Buenos Aires
(UBA), CONICET. Fisicoquímica, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Junín 956
(C1113AAD), Buenos Aires, Argentina. 2Centro de Altos Estudios en Ciencias Humanas y
de la Salud (CAECIHS), Universidad Abierta Interamericana, Buenos Aires, Argentina.
La atrazina es un herbicida que ha sido descripto como tóxico potencial del sistema
dopaminérgico tanto in vivo como in vitro. Las mitocondrias cumplen una función
fundamental en el suministro de energía. Así, el objetivo de este trabajo consiste en evaluar
la funcionalidad mitocondrial luego del tratamiento sub-crónico con atrazina (5 mg/Kg i.p.).
Pudimos observar que el tratamiento con atrazina inhibió la actividad de los complejos I-III
(18%) y del complejo IV (32%) en cuerpo estriado. Para la sustancia nigra, se observó una
disminución de la actividad del complejo I-III del 21%. La evaluación del consumo de
oxígeno mitocondrial en cuerpo estriado muestra un aumento del estado 4 (64%) y una
disminución del estado 3 (28%) que se refleja en una disminución significativa del control
respiratorio. Para la sustancia nigra se observan estos mismos efectos pero de mayor
magnitud (73% y 54%). Por otro lado, el tratamiento con atrazina produjo un aumento del
26% en la producción de H2O2 en cuerpo estriado. En tanto, este herbicida indujo un aumento
exacerbado de la producción de H2O2 (95%) en sustancia nigra. Además, se observó una
depolarización del 24% en mitocondrias de cuerpo estriado, no así en el potencial de
membrana para la sustancia nigra. Ninguno de los parámetros evaluados se encontró alterado
en las mitocondrias de corteza cerebral. En resumen, estos resultados sugieren que el
tratamiento con atrazina induciría disfunción mitocondrial en cuerpo estriado y sustancia
nigra que podría dar lugar a alteraciones en la bioenergética celular y consecuente muerte
neuronal. Entender los mecanismos por los cuales la atrazina produce muerte neuronal
permitirá diseñar, estrategias o alternativas farmacológicas que ayuden a tratar los efectos
neurotóxicos. Asimismo, aportará nuevas evidencias acerca de la neurotoxicidad de un
herbicida que, a pesar de estar prohibido en varios países, aún sigue siendo utilizado en
Argentina. Financiado por UBA y CONICET