Estudio de la toxicidad hepática y renal del glifosato-efecto de la quercetina

Abstract

RESUMEN Los plaguicidas son sustancias utilizadas a nivel mundial para destruir las plagas o mitigar sus efectos nocivos. El uso continuo e inadecuado de los plaguicidas ocasiona daños a corto y largo plazo, en la salud de la población expuesta, contamina el ambiente (agua y suelos) y las cadenas alimentarias (Henao y Corey, 1991). Los programas de monitoreo han demostrado la presencia general de los plaguicidas en el ambiente (Gilliom, 2001). La exposición del humano, principalmente a través de las cadenas alimentarias, es difícil de ser evitada y puede tener un impacto negativo en la salud. Investigaciones recientes han mostrado que el herbicida glifosato, uno de los plaguicidas aplicados con frecuencia a nivel mundial, induce cambios en el estado antioxidante de las células disminuyendo su contenido de glutatión (Géhin et al., 2006). El glifosato (N-fosfonometilglicina) es un herbicida de amplio espectro, no selectivo, utilizado para eliminar cultivos ilegales, malezas indeseables en ambientes agrícolas y forestales. Inhibe la ruta del ácido shikímico, importante en la biosíntesis de aminoácidos esenciales para el crecimiento y desarrollo de las plantas. Debido a que esta ruta metabólica no existe en los mamíferos, originalmente se consideró que la toxicidad aguda del glifosato era baja (Baylis, 2000). Sin embargo, en años recientes se han publicado trabajos que demuestran la toxicidad de este herbicida en animales de experimentación. Con relación a la toxicidad aguda, Benedetti y colaboradores (2004) reportan que la administración oral de glifosato a ratas Wistar, aumenta la actividad sérica de la transaminasa glutámico pirúvica (TGP) y de la transaminasa glutámico oxalacética (TGO), lo que indica daño a los hepatocitos. Respecto a la toxicidad crónica, se ha encontrado que la administración de glifosato técnico a ratones retrasa el crecimiento, genera hipertrofia o necrosis de hepatocitos, así como hiperplasia del epitelio de la vejiga (WHO, 1994). Por lo tanto, la exposición ocupacional o ambiental al glifosato puede causar daños a la salud de los seres humanos, afectando al hígado y a los riñones. Dado que estos órganos participan de manera importante en el mantenimiento de la homeostasis corporal, al ser afectados aparecen alteraciones fisiopatológicas serias que disminuyen la calidad de vida o conducen a la muerte. El objetivo de este trabajo fue analizar los efectos tóxicos producidos por el glifosato sobre el hígado y los riñones de animales de iii experimentación, así como la capacidad de la quercetina para disminuir y/o revertir los efectos nocivos causados por este herbicida. Para ello, ratas Wistar machos (200-250 g) fueron dividas en cuatro lotes (n=10/lote): C) Control, Q) Quercetina (25 mg/Kg/día, cada tercer día, 30 días, ip), G)Tratados con Glifosato (25 mg/Kg/día, durante 30 días, sc), GQ) Tratados con glifosato (25 mg/Kg/día, durante 30 días, sc) y quercetina (25 mg/Kg/día, cada tercer día, durante 30 días, ip) . A los 10, 20 y 30 días de tratamiento se obtuvieron muestras de orina (24 h, jaulas metabólicas) y muestras de sangre de arteria caudal realizando las pruebas programadas para estos fluidos. Posteriormente, los animales fueron sacrificados y se obtuvieron muestras de hígado y riñón para cuantificar las concentraciones de glutatión reducido (GSH) y de ATP, así como realizar el estudio histológico de ambos tejidos. Los resultados obtenidos fueron analizados con las pruebas de ANOVA y de Tukey-Kramer. Daño renal por glifosato-efecto quercetina: Con relación al valor medio del grupo control, se observan disminuciones del volumen urinario, siendo estadísticamente significativas para el grupo Q a los 30 días de tratamiento, para el grupo G a los 20 y 30 días de tratamiento y, para el grupo GQ, a los 10 y 30 días de tratamiento. En los periodos 10 y 20 de tratamiento, la concentración plasmática de creatinina disminuyó de manera estadísticamente significativa para el grupo Q y para el grupo G se observó un incremento significativo. En cuanto a la masa excretada de sodio, se observan incrementos estadísticamente significativos para el grupo GQ a los 10 días de tratamiento y para el grupo Q a los 20 días. La concentración urinaria de glucosa aumentó significativamente a los 10 días de tratamiento para el grupo G, siendo mayor a los 20 días. La concentración urinaria de fosfatos disminuyó significativamente en los tres periodos de muestreo para el grupo G, y para el grupo GQ la disminución significativa se observa a los 30 días. La concentración de GSH disminuyó significativamente para los grupos Q y GQ, sin embargo, para el grupo G se observa un incremento significativo. La concentración de ATP disminuyó para los tres grupos, siendo altamente significativa la disminución para los grupos Q y G. La concentración de MDA incrementó significativamente para el grupo G, siendo mayor el incremento para el grupo GQ. En cuanto a la histología, el grupo Q muestra células tubulares con intensa vacuolización, de igual forma para el grupo G además de células con epitelio iv barrido. Para el grupo GQ se observa desprendimiento de células hacia la luz tubular y células con intensa vacuolización. Daño hepático por glifosato-efecto quercetina: Respecto al valor medio del grupo control, la concentración plasmática de albúmina disminuye significativamente a los tres periodos de muestreo para los tres grupos (Q, G, GQ), excepto para el grupo GQ a los 20 días. Se observan incrementos en las actividades de las TGO y TGP durante los tres periodos de muestreo, siendo estadísticamente significativos los observados a los días 10 y 20 para el grupo GQ, tanto para TGO como para TGP. Además, el incremento a los 20 días de tratamiento para el grupo G es estadísticamente significativo para TGO. En cuanto a la concentración de GSH, se observa un incremento significativo para el grupo G y una disminución significativa para grupo GQ. La concentración de MDA incrementa significativamente para los grupos Q, G y GQ siendo altamente significativo para el grupo G. La concentración plasmática de MDA muestra incrementos estadísticamente significativos para los grupos Q, G y GQ. Los tiempos de protrombina incrementan para los tres grupos, siendo estadísticamente significativo para el grupo G. En cuanto a la histología el grupo Q muestra algunas células con incremento en acidofilia citoplásmica y algunas de estas células con cambios nucleares. Para el grupo G se observa daño en los hepatocitos por necrosis, así como zonas con infiltrado inflamatorio. En el grupo GQ se observan algunos hepatocitos necróticos. Bajo nuestras condiciones experimentales, el glifosato produce toxicidad renal debido a las alteraciones en los parámetros bioquímicos. Esto último puede estar relacionado con alteraciones hemodinámicas y en la reabsorción tubular de tales solutos. La disminución de la concentración de ATP en los riñones, puede relacionarse con el desacople de la fosforilación oxidativa producida por el glifosato. Los incrementos en las concentraciones de MDA se relacionan con daño renal por estrés oxidativo. Produce toxicidad hepática debido a los incrementos en las actividades séricas de TGO y TGP. Esto se relaciona con un proceso de necrosis de células hepáticas. Los incrementos en las concentraciones de MDA y en los TP, indican un daño por estrés oxidativo y bioquímico, respectivamente, a nivel hepático. El efecto protector de la quercetina puede apreciarse, a nivel hepático, por no presentarse incrementos significativos en la concentración de MDA y en el TP. Sin v embargo, se presenta una disminución significativa de la concentración de GSH, similar a lo observado por Choi et al (2003) y a Boots et al (2007).