Post on 27-Jan-2016
EFECTOS DEL PESTICIDA FLUTRIAFOL SOBRE LA LIBERACION IN VIVO DE
DOPAMINA EN EL NÚCLEO ESTRIADO DE RATAS. UN ESTUDIO MEDIANTE
MICRODIALISIS CEREBRAL.
Profa. Dra. Lilian Rosana Ferreira Faro
Pesticidas
Definición
Los pesticidas o plaguicidas son sustancias químicas destinadas a matar, repeler, atraer, regular o interrumpir el crecimiento de plagas en su sentido mas amplio.
Consideramos plaga a aquellos organismos nocivos que transmiten enfermedades, compiten por alimentos y/o dañan bienes económicos y culturales.
Pesticidas. Tóxicos en potencia.
Son biocidas: compuestos químicos destinados a eliminar organismos interfiriendo en mecanismos vitales que son comunes a la mayoria de los seres vivos, incluidos los humanos.
Uso muy extendido: por lo que parece dificil sustraerse a su contacto.
Los pesticidas poseen dos características que les hacen interesantes para el estudio desde el punto de vista de la salud:
Uso de plaguicidas en España
• Existe una gran cuantidad de productos usados como pesticidas en el mundo.
• En España, hay unos 500 ingredientes activos y unos 5000 productos comerciales.
Uso de plaguicidas en España
Gasto en 2003: 650 millones de Euros
Cuantidad utilizada: 112.000 Tm
Los más utilizados: Fungicidas: 28% Herbicidas: 25% Insecticidas: 20%
CLASIFICACIÓN DE LOS PESTICIDAS
A. SEGUN EL TIPO DE ORGANISMO QUE COMBATEN.
B. SEGUN SU FAMILIA QUIMICA.
C. SEGUN SU TOXICIDAD AGUDA.
En cuanto a la toxicidad...
• Extremamente tóxico• Altamente tóxico• Medianamente tóxico• Poco tóxico• Muy poco tóxico
En cuanto al grupo químico
Grupo Características químicas
Organofosforados
Compuestos orgánicos devivados del ácido fosfórico, tiofosfórico o ditofosfórico. Ex.: paration, malation...
Carbamatos Ésteres derivados de los ácidos n-metil o dimetil carbámico. Ex.: carbaril, furadan.
Organoclorados
Compuestos a base de carbono, con radicales de cloro. Son derivados del ciclobenzeno, ciclohexano o ciclodieno. Ex.: DDT, lindano, endosulfan
Ditiocarbamatos
Carbamatos que contienen, cuasi siempre, un metal en su estructura química. Ex.: maneb, zineb, mancozeb.
Dipiridilos Herbicidas sólidos, insípidos e inodoros muy solubles en agua. Ex.: paraquat
PiretroidesCompuestos sintéticos que presentan estructuras parecidas a la piretrina,
sustancia existente en las flores del crisantemo. Ex.: aletrina, dismetrina,
Neonicotinoides
Compuestos que presentan estructura química parecida a la nicotina, con efecto biológico similar a esta. Ex.: Tiametoxam.
En cuanto al organismo que combaten
Tipo de Pesticida
• Acaricida• Antimicrobiano• Avicida• Fungicida• Herbicida• Inseticida• Moluscicida• Piscicida• Rodenticidas• Raticida
Insecticidas Fungicidas Organoclorados Organoclorados Organofosforados Organo mercuriais Carbamatos Triazoles Piretroides Ditiocarbamatos Herbicidas Raticidas Bipiridilos Dicumarínicos Organoclorados Triazinas Acaricidas / Sarnicidas Piretroides
CLASIFICACION DE LOS PESTICIDAS
Toxicidad de los pesticidas
OrganocloradosEx.: DDT, Lindano, Dicofol
Persisten en el ambiente POPs DDT
Estimulantes del SNC, siendo sus efectos manifestados principalmente por
convulsiones. Otros signos:
Parestesia, agitación involuntaria, ataxia y hiperreflexia.
Estos signos pueden ser consecuencia de efectos a nivel molecular tales como:
Aumento de la concentración de amonio libre
Disminución de los niveles de GABA y de la concentración de acetilcolina
Toxicidad de los pesticidas
Organofosforados y Carbamatos
Muy tóxicos, usados principalmente como insecticidas.
Colinesterasas (ChEs)
Organofosforados
Carbamatos
Irreversible
Reversible
Alteración Colinérgica
(Taylor, 1985 )
CansacioDolor de cabeza
MareosSudoresis
Visión borrosa VómitoCalambres
Dolor de estómago
Principales síntomas de la intoxicación por Organofosforados y Carbamatos
Paraquat
Produce degeneración de las neuronas dopaminérgicas nigro-estriatales en animales experimentales.
Estimula la liberación de glutamato y toda la cascada que lleva a la
produción de especies reactivas al oxígeno.
Glutamato Receptores no NMDA entrada de Ca++ activación de la NOS Óxido nítrico ROS
EXPOSICION HUMANA Y EFECTOS TOXICOS
Excitabilidad;
Vertigo;
Dolor de cabeza;
Mareo, Vómito y Diarrea;
Parestesia;
Ataxia;
EFECTOS AGUDOS
Sudoresis;
Constricción de la Pupila;
Salivación;
Latidos Cardiacos alterados;
Convulsión;
Broncoespasmo;
Coma.Alavanja, 2004
Polineuropatia periférica;
EFECTOS CRONICOS
Alteraciones de Humor;
Desordenes Afectivas;
Déficits en actividades neurocomportamentales;
Alteraciones en la función sensorial;
Alteración en la función motora;Enfermedad de Parkinson.
Enfermedad de Alzheimer;
Depresión;
Esquizofrenia;
?
Disminución de la Cognición; Alavanja, 2004
EXPOSICION HUMANA Y EFECTOS TOXICOS
ENFERMEDAD DE PARKINSON
PARAQUAT;
MANEB;
DIELDRIN;
DDT y metabolitos.
ROTENONA;
HEPATOCLOR;
•Degeneración Nigroestriatal;
•Alteración en la actividad motora;
•Terminales dopaminérgicas alteradas;
•Reducción de la actividad mitocondrial;
•Muerte de las células dopaminérgicas.
Neurotransmisión dopaminérgica
Caudado-Putamen
Córtex Pré-Frontal
Núcleo Acumbens
Tubérculo Olfatório
Haz prosencefálico medial
AmígdalaSubstância NegraHipo-
campo
Núcleo CaudadoPutamen
Giro CinguladoNúcleo
Accumbens
Hipotálamo
FISIOLOGIA DE LA TERMINAL DOPAMINERGICA
DOPA
DA
MAO
3MT
HVAMAO
DOPAC
DOPAC extracelular
HVA
COMT
COMT
Tyr
CompartimentoCitoplasmático
Insecticidas Fungicidas Organoclorados Organoclorados Organofosforados Organo mercuriais Carbamatos Triazoles Piretróides Ditiocarbamatos Herbicidas Raticidas Bipiridilos Dicumarínicos Organoclorados Triazinas Acaricidas / Sarnicidas Piretroides
CLASSIFICACION DE LOS PESTICIDAS
TRIAZOLES
FLUTRIAFOL TRIADIMEFON VORICONAZOL
FLUCONAZOL CLOTRIMAZOLTEBUCONAZOL
EFECTOS NEUROTOXICOS DE LA EXPOSICION A LOS TRIAZOLES
TRIADIMEFON
TEBUCONAZOL
FLUTRIAFOL
RATAS
HIPERACTIVIDAD;
COMPORTAMIENTOS ESTERIOTIPADOS;
AUTO-MUTILACION.
DÉFICIT DE APRENDIZAJE
(PERDIDA DE CÉLULAS HIPOCAMPALES)
FASE EMBRIONARIA
?
Crofton, 1996; Moser, 2001
OBJETIVOS DE ESTE TRABAJO
Estudiar los efectos de la administración del pesticida flutriafol sobre la liberación in vivo de dopamina en el núcleo estriado de ratas utilizando la técnica de Microdialisis Cerebral acoplada a la Cromatografia Líquida de Alta Eficacia (HPLC) con detección electroquímica.
Materiales y Métodos
Microdialisis cerebral
Cromatografia Líquida de AltaEficacia (HPLC)
Microdialisis
Local de implantación de la sonda
Proceso de microdialisis
Sonda de microdialisis
HPLC
Sistema de microdialisis y HPLC
A - DOPAC
B - Dopamina
C - 5-HIA
D - HVA
Valores basales
DA = 0.41 0.19 ng/ 20 min
20 min
Medio Ringer Flutriafol Medio Ringer Medio Ringer
60 min 60 min 60 min 60 min
Flutriafol
1 mM
6,6 mM
12 mM
Protocolo de administración in situ de flutriafol
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Tempo (min)
DA
(%
do
ba
sa
l)
Flutriafol 1 mM
Flutriafol 6,6 mM
Flutriafol 12 mM
Veículo (DMSO 2,5%)
*
******
*** ***
**Flutriafol
POSIBLE MECANISMO DE ACCION DEL FLUTRIAFOL PARA INDUCIR LA LIBERACION DE DOPAMINA
HIPÓTESIS:
DOPA
DA
Tyr
1 - Aumento exocitótico de la liberación de DA
Flutriafol
MECANISMO DE ACCION DEL FLUTRIAFOL PARA INDUCIR LA LIBERACION DE DOPAMINA
HIPÓTESIS:
2 – Alteración de la actividad del DATDOPA
DA
Tyr
Flutriafol
x
Grupos experimentales
1. Administración de medio libre de calcio
2. Administración de medio libre de sodio
3. Administración de TTX4. Administración de reserpina5. Administración de nomifensina
DOPA
DA
TyrP.A.
Na+
Ca++Ca++
Administración de medio libre de calcio o de sodio
Medio Ringer sin Calcio o sin sodio
20 min
Medio Ringer Sin calcio
Sin sodio
Medio Ringer
60 min 60 min 60 min 60 min
6,6 mM Flutriafol + Ringer sin Calcio
CARACTERIZACION DE LA LIBERACION ESTRIATAL DE DOPAMINA
S/ Ca++
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120
Tempo (min)
DA
(%
do
ba
sa
l)
Flutriafol 6,6 mM Flutriafol 6,6 mM / Sem Ca++
*** a
Flutriafol
a***
*** a
** a
#
92%
S/ Na+
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120
Tempo (min)
DA
(%
do
ba
sa
l)
Flutriafol 6,6 mM Flutriafol 6,6 mM / Sem Na+
*** a
a **
*** a
** a
Flutriafol
#
***
70%
DOPA
DA
TyrP.A.
Na+
TTX
X
Administración de TTX
Animales tratados con 10 µM TTX
20 min
Medio Ringer Medio Ringer com TTX
6,6 mM Flutriafol + TTX
Medio Ringer
60 min 60 min 60 min 60 min
TTX
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120
Tempo (min)
DA
(%
do
ba
sa
l)
Flutriafol 6,6 mM + TTX Flutriafol 6,6mM
a***
*** b
*** a
Flutriafol ** a
*
*
#
73%
DOPA
DA
Tyr
RESERPINA
DAx
Administración de Reserpina
Animales tratados con 10 mg/Kg i.p. de Reserpina
20 min
6,6 mM Flutriafol
Medio Ringer
80 min 60 min 60 min 60 min
Reserpina i.p.
Medio Ringer
RESP.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
-40 -20 0 20 40 60 80 100 120
Time (min)
DA
(%
of
ba
sa
l)Flutriafol 6,6 mM + Reserpina Flutriafol 6,6 mM
*** b
Flutriafol
a***
*** a
** a
** ** **
86%
DOPA
DA
Tyr
NOMIFENSINA
x
Administración de Nomifensina
Tratamiento con 20 µM Nomifensina y 6,6 mM de Flutriafol
20 min
20 µM Nomifensina + 6,6 mM Flutriafol
Meio Ringer
60 min 60 min
Medio Ringer
60 min
NOM
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Time (min)
DA
(%
of
ba
sa
l)Nomifensina 20 uM
Flutriafol 6,6 mM
Flutriafol 6,6 mM + 20 µMNomifensina
***b
##
Flutriafol
***
***
***
******
*****
DOPA
DA
Tyr
FLUTRIAFOL
Na+
Ca++
TTX
DOPA
DA
TyrFLUTRIAFOL
Pré-tratamento
RESERPINA 10mg/Kg
DOPA
DA
Tyr
NOMIFENSINA
FLUTRIAFOL
CONCLUSIONES 1. La infusión intraestriatal de diferentes concentraciones de
flutriafol aumenta los niveles extracelulares de dopamina de manera dependiente de la concentración utilizada. Estos son los primeros resultados que demuestran la acción de ese fungicida sobre la neurotransmisión dopaminérgica en el núcleo estriado.
3. La liberación de dopamina inducida por flutriafol es mediada por un mecanismo exocitótico dependiente de calcio, sodio, inhibido por TTX y dependiente de la dopamina vesicular.
4. La liberación de dopamina inducida por flutriafol no es mediada por una acción sobre el transportador de dopamina, una vez que este fungicida no ha alterado los efectos producidos por la nomifensina.