Citotoxicidad y genotoxicidad en células humanas expuestas in vitro a glifosato.

Abstract

Introducción. El glifosato es un herbicida de amplio espectro, no selectivo, utilizado para eliminar malezas indeseables en ambientes agrícolas y forestales. La acción herbicida corresponde a la inhibición de la biosíntesis de aminoácidos aromáticos en las plantas. Al no ser este mecanismo compartido por los seres humanos es considerado como de bajo riesgo para la salud de los mismos. Sin embargo, investigaciones recientes indican que puede alterar otros procesos celulares en animales lo que puede presentar un factor de riesgo a nivel ambiental y de salud en las zonas donde se emplea este herbicida. Objetivo. El objetivo del presente estudio fue evaluar la citotoxicidad y la genotoxicidad del glifosato en células humanas normales (GM38) y en células humanas de fibrosarcoma (HT1080). Materiales y métodos. La citotoxicidad aguda y crónica se determinó al exponer las células en cultivo a diferentes concentraciones de glifosato, y se analizó la viabilidad celular con cristal violeta y colorante de exclusión azul de tripano, respectivamente. La genotoxicidad se determinó por medio del ensayo del cometa y los datos se analizaron usando la prueba de Dunnet. Resultados. En la citotoxicidad crónica las células GM38 y las HT1080 presentaron un efecto dependiente de la dosis después del tratamiento con glifosato en concentraciones de 5,2 a 8,5 mM y 0,9 a 3,0 mM, respectivamente. En la citotoxicidad aguda, las células GM38 y las HT1080 expuestas a un rango de concentraciones de 4,0 a 7,0 mM, 4,5 a 5,75 mM y 4,0 a 7,0 mM, respectivamente, presentaron una viabilidad mayor al 80%. Se evidenció daño en el ADN después del tratamiento con glifosato en concentraciones de 4,0 a 6,5 mM para las células GM38 y de 4,75 a 5,75 mM para las células HT1080. Conclusiones. Se sugiere que el mecanismo de acción del glifosato no se limita únicamente a las plantas sino que puede alterar la estructura del ADN en otros tipos de células como son las de los mamíferos.Palabras clave: herbicidas, citotoxicidad, genotoxicidad, ensayo cometa. Cytotoxicity and genotoxicity of human cells exposed in vitro to glyphosateIntroduction. Glyphosate is a broad-spectrum non-selective herbicide, used to eliminate unwanted weeds in agricultural and forest settings. Herbicide action is achieved through inhibition of aromatic amino acid biosynthesis in plant cells. Since this is not a conserved mechanism between human and plant cells, glyphosate is considered to be a low health risk substance for humans. However, the occurrence of possible harmful side effects of glyphosate use is not well documented and controversial. Toxicity and genotoxicity studies indicate that glyphosate is not harmful, although several investigations suggest that it can alter various cellular processes in animals. Therfore this has potential as a health and environmental risk factor in areas where glyphosate is widely used.Objectives. The present study evaluated glyphosate cytotoxic and genotoxic effects in normal human cells (GM38) and human fibrosarcoma (HT1080) cells. Materials and method...

Re-registration Challenges of Glyphosate in the European Union

“…It also was found to induce DNA damage (micronucleus formation), cell damages (chromatin condensation, nucleus distortion, broken, and reduced endoplasmic reticulum, mitochondria and ribosomes) and apoptosis , intracellular oxidative cascade, morphological modifications, and apoptosis (Elie-Caille et al, 2010) caused by oxidative stress due to mitochondrial membrane potential disruption (Heu et al, 2012b) and cell morphological changes (Heu et al, 2012a). In addition to detection of decreased cell viability (tested in the above examples), cytotoxicity has been tested on other end points as well, including mutagenicity within the same range of toxicity (EC 50 = 0.6-0.9 mg/ml) for human epithelial type 2 cells (Hep-2) as occurs for human cervical cancer cell (HeLa) contaminant (Mañas et al, 2009), human fibroblast cells (GM38) (Monroy et al, 2005), and human fibrosarcoma cells (HT1080) (Monroy et al, 2005). Exposure of hippocampal pyramidal cells from rats to glyphosate at 2-6 mg/ml caused impaired neuronal differentiation and development and axon growth (Coullery et al, 2016), and a glyphosate absorption study across epithelial tissues e.g., across Caco-2 cells revealed saturable glyphosate uptake through epithelial transporter enzyme activity in an ATP-and Na + -independent manner, not competed by specific amino acids or transporter inhibitors.…”

“…Roundup Transorb R exerted cytotoxicity on a zebrafish (Danio rerio) hepatocyte cell line ZF-L at concentrations as low as 0.068-0.27 µg/ml (corresponding to glyphosate concentrations of 0.033-0.13 µg/ml), due mostly to lysosomal instability and inhibition of mitochondrial function, and slightly to impaired cell membrane integrity. Synergistic detrimental effects were observed when Roundup Transorb R was applied with an insecticide formulation (Furadan 350 FIGURE 3 | In vitro cytotoxicity of glyphosate (light columns) and its formulated preparation Roundup ® (dark columns) on various cell lines Raji: human hematopoietic Raji (Epstein-Barr virus transformed human lymphocyte) cells (Townsend et al, 2017), DIMF, diploid fin cell line from the Oriental weather loach Misgurnus anguillicaudatus ; HaCaT, human epithelial keratinocyte cells (Elie-Caille et al, 2010); NE-4C, murine stem cell-like neuroectodermal cells ; Hep-2, human epithelial type 2 (HeLa contaminant) cells (Mañas et al, 2009); GM38, human fibroblast cells (Monroy et al, 2005); HT1080, human fibrosarcoma cells (Monroy et al, 2005); HUVEC, primary neonate human umbilical vein endothelial cells (Benachour et al, 2007;Benachour and Séralini, 2009;Gasnier et al, 2009); HEK293, embryonic kidney cells (Benachour et al, 2007;Benachour and Séralini, 2009;Gasnier et al, 2009;Mesnage et al, 2013a); MC3T3-E1, murine osteoblast precursor cells (Farkas et al, 2018); HepG2, human hepatoma cells (Benachour et al, 2007;Benachour and Séralini, 2009;Gasnier et al, 2009); JAr, human chorioplacental cells (Young et al, 2015); JEG3, human choriocarcinoma cells (Benachour et al, 2007;Benachour and Séralini, 2009;Gasnier et al, 2009;Mesnage et al, 2013aMesnage et al, , 2017a. Plain and grid column patterns indicate cytotoxicity detected by MTT test and mutagenicity tests, respectively.…”

Acute toxicity and histopathological alterations of Roundup® herbicide on "cachama blanca" (Piaractus brachypomus)

“…In skin, necrosis of pavimentous cells could be due to a greater permeability of the cellular membrane induced by the surfactant that facilitate loss of intracellular electrolytes (Abel 1976, Stagg & Shuttleworth 1986) and that allow a greater access of GP to the cell where it exerts its cytotoxic effect (Monroy et al 2005). The proliferative changes of mucous cells with slight degenerative changes in the epidermis observed in the present study indicate a reactive phase (Fig.8) which constitutes a general response to stress conditions (Wendelaar Bonga et al 1984).…”

“…These modifications reduce the diffusion of the toxic through the gills (Smart 1976). Necrosis of branchial epithelium could occur by a direct cytotoxic effect of the GP (Monroy et al 2005) and/or in conjunction with alterations of the cellular permeability induced by the surfactant (Abel 1976, Stagg & Shuttleworth 1986.…”

Evaluación De Daño Al Adn en Leucocitos De Sangre Periférica Humana Expuestos Al Herbicida Glifosato

“…Los autores sostienen que estas alteraciones en el control del ciclo celular llevan a una inestabilidad genómica que podría resultar en el desarrollo de una neoplasia a partir de la célula afectada (Marc et al 2002(Marc et al , 2003(Marc et al y 2004. Asimismo, la capacidad del herbicida glifosato de interactuar con el material genético ha sido reportada por una gran cantidad de investigadores en todo el mundo en diversos diseños experimentales, in vivo e in vitro (Rank et al 1993, Bolognesi et al 1997, Benachour et al 2007, Lioi et al 1998, Monroy et al 2005, Mañas et al 2006, Paz-y-Miño et al 2007, Mañas et al 2009a, Mañas et al 2009b. Es importante resaltar que el potencial de una sustancia para inducir el desarrollo neoplásico podría relacionarse a la capacidad de la misma para actuar sobre el material genético en forma adversa, es decir a su genotoxicidad (Albertini et al 2008).…”