Hippocampal alteration of monoaminergic neurotransmitters biosynthesis and metabolism in CNS in rats, after prenatal and postnatal exposure to chlordimeform, through sex hormones disruption

• Autores: María José Anadón Baselga, Paula Viviana Moyano-Cires Ivanoff, José Manuel García Sánchez, María Teresa Frejo Moya, Miguel Andrés Capó Martí, Andrea Flores Calle, Adela Pelayo Alarcón, Emma Sola Vendrell, Gloria Gómez, Javier del Pino Sans
• Localización: Medicina balear, ISSN-e 2255-0569, ISSN 1579-5853, Vol. 32, Nº. 3, 2017, págs. 31-39
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Alteración de la síntesis y metabolismo de los neurotransmisores monoaminérgicos en el hipocampo de rata tras exposición pre y posnatal a clordimeformo por disrupción de las hormonas sexuales
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• Resumen
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    Introduction: Chlordimeform, just as other formamidine pesticides, induces permanent region- and sex-dependent on monoaminergic neurotransmitter systems’ development, effects that may be related to monoamine oxidase (MAO) inhibition. Nevertheless, chlordimeform is a very weak MAO inhibitor, which suggests other mechanisms’ implication. In this regard, as chlordimeform alters testosterone and estradiol levels in frontal cortex and stratium, which may dysregulate the enzymes’ expression that mediates the synthesis and metabolism of monoaminergic neurotransmitters systems. Thus, an alteration of these hormones and enzymes in other altered brain regions could also mediate the observed effects.

    Objectives and methods: For the purpose of confirming that formamidines produce permanent alterations of monoamine neurotransmitters’ systems through the disruption of sex hormones in the hipoccampus, by alteration of the expression of the enzymes that synthesize and or metabolize these neurotransmitters, hippocampus’ testosterone and estradiol levels at 11 days of age, as well as the expression of MAO, COMT, BDH, TH, TRH and AD enzymes at 60 days of age after maternal exposure to chlordimeform (5mg/kg body weight) were evaluated.

    Results: Our results show an important decrease in testosterone levels, in addition to a significant decrease in estradiol levels in hippocampus of rats at 11 days of age. We also observed sex interaction with treatment in the content of T and E2, and we determined a bigger increase in the expression of COMT in females than in males. Chlordimeform treatment did not alter the expression of MAO and BDH enzymes, yet decreased the expression of the TH enzyme and increased the COMT, BDH, TH and TRH enzymes in both sexes.

    Conclusions: The present findings indicate that after maternal exposure to formamidines, in general, and chlordimeform, in particular, the previously mentioned compound induces a permanent alteration of monoaminergic neurotransmitters, by the alteration of the enzymes that synthetize these neurotransmitters, which is successively mediated by sex hormones disruption, in hippocampus.

  • English

    Introducción: El clordimeformo, al igual que otros plaguicidas formamidínicos, induce alteraciones permanentes de los sistemas de neurotransmisores monoaminérgicos región- y sexo-dependientes. Es posible que la inhibición de la enzima monoamino oxidasa (MAO) pueda mediar estos efectos, pero la inhibición tan leve sufrida por la MAO en presencia de este compuesto sugiere la existencia de otros mecanismos implicados. En este sentido, se ha descrito una alteración en los niveles de testosterona y estradiol en el cuerpo estriado y en la corteza frontal en presencia de clordimeformo, que puede dar lugar a una alteración de la expresión de las enzimas que sintetizan y metabolizan dichos neurotransmisores. Así, una alteración en estas hormonas y enzimas en las otras regiones afectadas también podría mediar los efectos observados en las mismas.

    Objetivos y métodos: Con el objetivo de confirmar que las formamidinas causan alteraciones permanentes de los neurotransmisores monoaminérgicos mediante la disrupción de las hormonas sexuales en el hipocampo debido a la alteración de la expresión de las enzimas responsables de sintetizarlos y/o metabolizarlos, se evaluaron los efectos en el hipocampo de ratas macho y hembra sobre los niveles de testosterona y estradiol a los 11 días de edad. Aparte, también se evaluó la expresión de las enzimas MAO, COMT, BDH, TH, TRH, y AD a los 60 días de edad tras la exposición maternal al clordimeformo (5 mg/kg de peso corporal).

    Resultados: Nuestros resultados demuestran que el clordimeformo indujo, en el hipocampo de las ratas observadas a los 11 días de edad, una disminución significativa de los niveles de testosterona, así como un incremento reseñable de los niveles de estradiol.

    Por otro lado, se observó una interacción por sexo con el tratamiento en el contenido de T y E2 y se advirtió también una mayor expresión de las enzimas COMT [58,83% (P<0,001)], AD [46,74% (P<0,001)], TH [43,65% (P<0,001)] y TRH [37,85% (P<0,001)] en las hembras que en los machos. El tratamiento con clordimeformo no causó alteración ninguna sobre la expresión de las enzimas MAO y BDH, pero indujo una disminución en la expresión de la enzima TH y un aumento en la expresión de las enzimas COMT, BDH, y TRH tanto en machos como en hembras.

    Conclusiones: Los presentes resultados indican que las formamidinas, en general, y particularmente el clordimeformo, inducen una alteración permanente de los sistemas de neurotransmisores monoaminérgicos en el cuerpo estriado tras la exposición maternal, mediante la alteración de las enzimas que metabolizan y sintetizan estos neurotransmisores, que es causada a su vez por la alteración de las hormonas sexuales.