Resumen de Neurotoxicidad inducida por deltametrín sobre el metabolismo aminoacidérgico
- español
El deltametrín es un insecticida piretroide Tipo II de amplio espectro, utilizado tanto en agricultura como en el control de vectores en salud pública y animal. El sistema nervioso es su principal sitio de acción, debido principalmente a su efecto sobre los canales de sodio voltaje dependientes. Aunque inicialmente se consideró un insecticida de baja toxicidad en mamíferos, diversos estudios han demostrado que es neurotóxico en roedores y en otras especies, causando en ratas el Síndrome CS que se caracteriza por salivación, ataxia, convulsiones y parálisis. El objetivo del presente trabajo es obtener nueva información sobre los mecanismos de neurotoxicidad de los piretroides Tipo II como el deltametrín, estudiando en el SNC de ratas: 1. sus efectos sobre las concentraciones de los aminoácidos neurotransmisores aspartato, glutamato, glutamina, taurina y GABA, y 2. sus efectos sobre los niveles de las aminas biógenas noradrenalina, dopamina y serotonina, y de los metabolitos de las dos últimas, DOPAC, HVA y 5HIAA. Las regiones cerebrales estudiadas fueron hipófisis, hipotálamo, cerebelo, bulbo raquídeo, corteza frontal, hipocampo, cuerpo estriado y mesencéfalo. Material y Métodos. Se utilizaron 30 ratas macho Wistar adultas. Las ratas se distribuyeron en tres grupos para cada una de las determinaciones anteriormente descritas, con 5 animales por grupo: grupo control, grupo I y grupo II. Los animales del grupo control recibieron el vehículo aceite de maíz, vía oral, 5 días; los animales de los grupos tratados recibieron 5 mg y 10 mg deltametrín por kg p.c. al día, 5 días, vía oral, respectivamente. Los animales se sacrificaron por dislocación cervical y decapitación 24 horas después de recibir la última dosis de tratamiento, aislándose en frío las regiones cerebrales. El análisis de los aminoácidos neurotransmisores se realizó por HPLC con detección de fluorescencia tras una reacción de derivatización con O-phthaldialdehyde en medio alcalino, y utilizándose dos fases móviles en gradiente. El análisis de las catecolaminas se realizó por HPLC con detección electroquímica. Resultados y discusión. El deltametrín origina un aumento significativo dosis-dependiente de los niveles de NA en todas las regiones estudiadas ejerciendo un papel neuromodulador frente a los procesos de excitotoxicidad y daño neuronal ejercido por el piretroide. En corteza frontal y cuerpo estriado induce un descenso significativo dosis-dependiente de los aminoácidos estudiados y de 5-HT en ambas regiones, y de DA en cuerpo estriado, confirmando el efecto neurotóxico y la afinidad del deltametrín sobre estas regiones. En hipocampo induce un incremento significativo dosis-dependiente de los niveles de aspartato, glutamato y glutamina, indicando la disrupción del ciclo neurona-astrocito glutamato-glutamina, contribuyendo al desarrollo de un proceso de excitotoxicidad, junto con un descenso de la tasa metabólica de DA que podría favorecer la muerte neuronal. En cerebelo induce el desarrollo de hiperexcitabilidad cerebelar en base al aumento observado de los aminoácidos aspartato, glutamato y glutamina. En hipotálamo e hipófisis se observa un aumento de los niveles de glutamina de acuerdo con su papel neuroprotector y la disrupción dopaminérgica entre ambos tejidos. En bulbo raquídeo induce un descenso de los niveles de glutamina. En mesencéfalo induce un descenso de los niveles de DA y de su metabolito DOPAC. Conclusiones. El deltametrin puede originar de forma dosis-dependiente, una depleción de los aminoácidos aspartato, glutamato, glutamina, taurina y GABA principalmente en corteza frontal y cuerpo estriado, así como también una depleción de dopamina y serotonina en cuerpo estriado, efectos que pueden contribuir a inducir desórdenes neurodegenerativos en la población expuesta. Nuestros resultados deben ser tomados en cuenta en futuras evaluaciones del riesgo a efectos de salud pública.
- English
Pyrethroids are synthetic insecticides used in a variety of applications. Deltamethrin is a broad-spectrum Type II pyrethroid insecticide, largely used in agriculture and as a vector control in public and animal health, added even in household spray formulations. Most pyrethroids exist as at least two isomers, unlike deltamethrin is marketed as a single isomer (cis). The nervous system is its main target, mainly dueto its effect on voltage sensitive sodium channels, as well as on calcium channels and toits interaction with the GABA receptor-ionophore complex. Although it was initially considered to have a low toxicity in mammals, several reports demonstrated deltamethrin induces neurotoxicity in rodents and other animals, causing in rats the CS Syndrome, characterized by salivation, ataxia, hyperexcitation, convulsions, and paralysis. There is limited information about the effects of deltamethrin on the levels of amino acid neurotransmitters and catecholamines in the central nervous system (CNS).The objective of the present study is to obtain new information on the mechanisms of neurotoxicity of Type II pyrethroids as deltamethrin, studying in the CNS of rats: i) its effects on the concentrations of the amino acid neurotransmitters aspartate, glutamate, glutamine, taurine and GABA, and ii) its effects on the levels of the monoaminesnoradrenaline (NA), dopamine (DA) and serotonine (5-HT), and on the metabolites of the two last ones (DOPAC, HVA and 5-HIAA). The brain regions studied were pituitary gland, hypothalamus, cerebellum, medulla oblongata, frontal cortex,hippocampus, striatum and midbrain...
