Efectos nocivos del herbicida paraquat

Las evidencias epidemiológicas han demostrado una asociación de la exposición a pesticidas o metales pesados con una mayor incidencia de la enfermedad de Parkinson (EP) en humanos. La exposición a pesticidas o metales durante el período decisivo del desarrollo del cerebro aumenta la susceptibilidad de las neuronas dopaminérgicas ante la reexposición en roedores adultos. Sin embargo, aún no se ha explorado el efecto de la exposición temprana a los plaguicidas en la neurodegeneración inducida por metales pesados o los metales pesados en la neurodegeneración inducida por plaguicidas. El estudio actual exploró el efecto de la exposición del desarrollo al zinc (Zn), un metal o paraquat (PQ), un pesticida en las neuronas dopaminérgicas nigroestriatales de ratas expuestas a Zn o PQ durante la edad adulta. La exposición de Zn o PQ solo durante la edad adulta mostró una marcada reducción en las actividades motoras, la dopamina y los metabolitos del cuerpo estriado, el contenido de glutatión y el número de neuronas dopaminérgicas. Sin embargo, los niveles de peroxidación lipídica, carbonilos de proteínas, actividad de superóxido dismutasa, citocinas proinflamatorias y aductos de proteínas 4-hidroxinonenal aumentaron. Mientras que la expresión del transportador vesicular de monoamina-2 y la tirosina hidroxilasa se atenuó, la expresión del transportador de dopamina y el marcador microglial Iba-1, la microglía activada, la activación del factor nuclear kappa B, la liberación de citocromo c mitocondrial y la activación de caspasa-3/9 aumentaron después de Zn o exposición a PQ. Aunque la exposición postnatal sola no alteró ninguno de los parámetros estudiados, la administración de Zn/PQ durante el desarrollo en ratas adultas reexpuestas produjo cambios más pronunciados en las variables antes mencionadas en comparación con los animales adultos intoxicados con Zn o PQ solos. Los resultados demuestran que la intoxicación posnatal de Zn/PQ daña el estrés oxidativo, la inflamación, la muerte celular y el metabolismo de la dopamina y los mecanismos reguladores del almacenamiento, que aceleran la degeneración inducida por tóxicos durante la edad adulta.

Epidemiological evidences have shown an association of exposure to pesticides or heavy metals with increased incidences of Parkinson’s disease (PD) in humans. Exposure to pesticides or metals during the decisive period of the brain development increases the susceptibility of dopaminergic neurons upon re-exposure in adult rodents. However, the efect of early life exposure to pesticide on the heavy metal-induced neurodegeneration or heavy metal on pesticide-induced neurodegeneration is not yet explored. The current study explored the efect of developmental exposure to zinc (Zn), a metal or paraquat (PQ), a pesticide on the nigrostriatal dopaminergic neurons of rats challenged to Zn or PQ during adulthood. Exposure of Zn or PQ during adulthood alone exhibited marked reduction in motor activities, striatal dopamine and metabolites, glutathione content and number of dopaminergic neurons. However, the levels of lipid peroxidation, protein carbonyls, superoxide dismutase activity, pro-infammatory cytokines and 4-hydroxynonenal-protein adducts were increased. While the expression of vesicular monoamine transporter-2 and tyrosine hydroxylase were attenuated, dopamine transporter and microglial marker Iba-1 expression, activated microglia, nuclear factor-kappa B activation, mitochondrial cytochrome c release and caspase-3/9 activation were augmented following Zn or PQ exposure. Albeit postnatal alone exposure did not alter any of the studied parameters, the developmental administration of Zn/PQ in re-challenged adult rats produced more pronounced changes in the aforementioned variables as compared with adulthood Zn or PQ alone intoxicated animals. The results demonstrate that postnatal Zn/PQ intoxication dents the oxidative stress, infammation, cell death and dopamine metabolism and storage regulating machineries, which speed up the toxicant-induced degeneration during adulthood.

Se ha reportado que el herbicida Paraquat (PQ), ampliamente utilizado, genera trastornos cognitivos y muerte de células neuronales del hipocampo después de una exposición única y prolongada; aunque, la mayoría de los mecanismos que median estas acciones siguen siendo desconocidos. En este estudio se investigó si el PQ induce la alteración de las proteínas sinápticas, la formación de Tau y de betaproteína amiloide, la generación de estrés oxidativo y la pérdida de células neuronales del hipocampo a través de una acción antiestrógeno en las neuronas primarias del hipocampo, después de un día y dos semanas de tratamiento con PQ; esto como un mecanismo probable del deterioro del aprendizaje y la memoria. Los resultados revelan que el PQ no alteró la expresión génica de los receptores de estrógenos (ERα y ERβ), pero si disminuyó la activación de ER, lo que provocó la alteración de las proteínas sinápticas y la generación de betaproteínas amiloides y la hiperfosforilación de las proteínas Tau. La alteración de la señalización estrogénica inducida por Paraquat también regula negativamente la vía NRF2 que conduce a la generación de estrés oxidativo. Finalmente, la exposición a PQ indujo la muerte celular mediada por la disfunción del RE en parte, por estrés oxidativo y la generación de proteínas beta amiloides y la hiperfosforilación de las proteínas Tau. Los resultados presentados proporcionan una estrategia terapéutica para proteger contra los efectos tóxicos del PQ, dando una posible explicación del deterioro de la memoria y el aprendizaje generado tras la exposición al Paraquat.

The extensively utilized herbicide Paraquat (PQ) was reported to generate cognitive disorders and hippocampal neuronal cell death after unique and extended exposure. Although, most of the mechanisms that mediate these actions remain unknown. We researched whether PQ induces synaptic protein disruption, Tau and amyloid betaprotein formation, oxidative stress generation, and hippocampal neuronal cell loss through anti-estrogen action in primary hippocampal neurons, after day and two weeks PQ treatment, as a probable mechanism of such learning and memory impairment. Our results reveal that PQ did not alter estrogen receptors (ERαand ERβ)gene expression, yet it decreased ER activation, which led to synaptic proteins disruption and amyloid betaproteins generation and Tau proteins hyperphosphorylation. Estrogenic signaling disruption induced by PQ also downregulated the NRF2 pathway leading to oxidative stress generation. Finally, PQ exposure induced cell death mediated by ER dysfunction partially through oxidative stress and amyloid beta proteins generation and Tau proteins hyperphosphorylation. The results presented provide a therapeutic strategy to protect against PQ toxic effects, possibly giving an explanation for the learning and memory impairment generated following PQ exposure.

El paraquat (PQ) es uno de los herbicidas más utilizados en el mundo, a pesar de su alta toxicidad. La ingestión de PQ de forma accidental o intencionada provoca graves daños en diversos órganos, incluido el pulmón. La fibrosis pulmonar provocada por la acumulación de PQ en las células epiteliales del pulmón es una de las principales causas de muerte. Este estudio investigó la acumulación intracelular de PQ, la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) y la lesión mitocondrial utilizando dos líneas de células epiteliales pulmonares A549 y BEAS-2B (BEAS). Aunque A549 exhiben mayor resistencia al estrés oxidativo que BEAS, un ensayo de citotoxicidad para PQ demostró que CE 50 para la letalidad en A549 fue de 7 veces menor que en BEAS. Cuando se expone a PQ en una concentración alrededor de EC 50 para la letalidad, la cantidad de ROS generada en A549 fue tan baja como la de BEAS. Por el contrario, la concentración celular de PQ en A549 después de la exposición fue más alta que en BEAS, lo que sugiere una clara diferencia en la susceptibilidad a PQ entre estas líneas celulares. Después de una exposición de 16 h a PQ, el potencial de membrana mitocondrial (MMP) disminuyó en A549, pero disminuyó solo ligeramente en BEAS incluso después de una exposición de 30 h. El A549 expuesto a PQ redujo la acumulación de quinasa 1 inducida por PTEN (PINK1), que actúa en la degradación de las mitocondrias dañadas, luego de la disminución de MMP, mientras que PQ no disminuyó el PINK1 en BEAS. Estos resultados sugieren que la disfunción mitocondrial debida a la acumulación celular de PQ podría contribuir a la toxicidad provocada por PQ más que la generación de ROS en las células epiteliales pulmonares.

Paraquat (PQ) is one of the commonly used herbicides in the world, despite its high toxicity. The ingestion of PQ accidentally or intentionally causes severe damage in diverse organs including the lung. Pulmonary fibrosis triggered by PQ accumulation in the lung epithelial cells is one of the major causes of death. This study investigated the intracellular accumulation of PQ, reactive oxygen species (ROS) generation and mitochondrial injury using two lung epithelial cell lines A549 and BEAS-2B (BEAS). Although A549 exhibit greater resistance to oxidative stress than BEAS, a cytotoxicity assay for PQ demonstrated that EC50 for lethality in A549 was 7 times lower than that in BEAS. When exposed to PQ at a concentration around EC50 for lethality, the amount of ROS generated in A549 was as low as that in BEAS. Conversely, the cellular concentration of PQ in A549 after exposure was higher than that in BEAS, which suggests a distinct difference in the susceptibility to PQ between these cell lines. After a 16 h exposure to PQ, mitochondrial membrane potential (MMP) decreased in A549, but decreased only slightly in BEAS even following a 30 h exposure. PQ-exposed A549 reduced an accumulation of PTEN-induced kinase 1 (PINK1), which works in degradation of damaged mitochondria, following the decrease of MMP, whereas PQ did not decline the PINK1 in BEAS. These results suggest that mitochondrial dysfunction due to cellular accumulation of PQ might contribute to the PQ-provoked toxicity more than the ROS generation in the lung epithelial cells.

Objetivo: Este estudio tuvo como objetivo investigar las características clínicas y los factores de riesgo de lesión renal aguda (AKI) en niños con intoxicación aguda por paraquat. Métodos: entre enero de 2010 y mayo de 2017 se realizó un estudio retrospectivo de 110 niños hospitalizados con intoxicación aguda por paraquat en el Segundo Hospital Universitario de China Occidental, Universidad de Sichuan. Se utilizó el método Kaplan-Meier para comparar las tasas de supervivencia de niños con diferentes estadios de LRA. Se aplicó regresión logística multivariante para analizar los factores de riesgo de IRA inducida por paraquat. Resultados: El AKI ocurrió en 42 de 110 (38,2%) niños. Observamos estadio 1 de AKI en dos (4,8%) niños, estadio 2 de AKI en 11 (26,2%) y estadio 3 de AKI en 29 (69,0%). La tasa de supervivencia de los niños en estadio 3 de IRA (34,5%) fue significativamente menor que la de los niños en estadio 2 de IRA (63,6%) y estadio 1 de AKI (100%). El análisis multivariado mostró que las úlceras orales y los niveles elevados de glucosa en sangre eran factores de riesgo independientes significativos para el AKI inducida por paraquat en niños (razón de posibilidades = 4,223 y 5,545, respectivamente). Conclusiones: Las tasas de incidencia y mortalidad de la AKI inducida por paraquat en niños son altas. Las úlceras orales y los niveles elevados de glucosa en sangre son factores de riesgo independientes que afectan la aparición de AKI inducida por paraquat en niños.

This study aimed to investigate the clinical features and risk factors of acute kidney injury (AKI) in children with acute paraquat intoxication. Methods: A retrospective study of 110 hospitalized children with acute paraquat intoxication in West China Second University Hospital, Sichuan University was conducted from January 2010 to May 2017. The Kaplan–Meier method was used to compare the survival rates of children with different AKI stages. Multivariate logistic regression was applied to analyse the risk factors for paraquat-induced AKI. Results: AKI occurred in 42 of 110 (38.2%) children. We observed AKI stage 1 in two (4.8%) children, AKI stage 2 in 11 (26.2%), and AKI stage 3 in 29 (69.0%). The survival rate of children in AKI stage 3 (34.5%) was significantly lower than that in children in AKI stage 2 (63.6%) and AKI stage 1 (100%). Multivariate analysis showed that oral ulcers and elevated blood glucose levels were significant independent risk factors for paraquat-induced AKI in children (odds ratio = 4.223 and 5.545, respectively). Conclusions: The incidence and mortality rates of paraquat-induced AKI in children are high. Oral ulcers and elevated blood glucose levels are independent risk factors affecting the occurrence of paraquat-induced AKI in children.

El envenenamiento por paraquat por lo general resulta de una exposición suicida, ocupacional o accidental. En este documento, informamos un raro caso fatal de envenenamiento homicida con paraquat. Un hombre de 58 años se envenenó al tomar un medicamento mezclado con paraquat y usar ropa interior empapada en paraquat. En ausencia de antecedentes de exposición al paraquat, el paciente fue mal diagnosticado con infección pulmonar y dermatitis escrotal y murió por insuficiencia respiratoria 24 días después de la exposición inicial al paraquat. Se aplicó cromatografía líquida de ultra rendimiento y espectrometría de masas en tándem (UPLC-MS/MS) para detectar y cuantificar paraquat en especímenes post mortem. La concentración de paraquat en muestras post mortem de mayor a menor es pulmón (0,49 lg/g), cerebro (0,32 lg/g), riñón (0,24 lg/g), hígado (0,20 lg/g), sangre cardiaca (0,11 lg/g/ mL) y la pared del estómago (Abstract

Paraquat poisoning usually results from suicide, occupational, or accidental exposure. Herein, we report a rare fatal case of homicidal paraquat poisoning. A 58-year-old man was poisoned by taking paraquat-mixed medicine and wearing paraquat-soaked underwear. In the absence of a history of paraquat exposure, the patient was misdiagnosed with pulmonary infection and scrotal dermatitis and died of respiratory failure 24 days after the initial exposure to paraquat. Ultra-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS) was applied to detect and quantify paraquat in postmortem specimens. The concentration of paraquat in postmortem specimens from high to low is lung (0.49 μg/g), brain (0.32 μg/g), kidney (0.24 μg/g), liver (0.20 μg/g), cardiac blood (0.11 μg/mL), and stomach wall (

Objetivos: Nuestro objetivo fue describir las características clínicas y los resultados de la intoxicación por paraquat en pacientes embarazadas, sus fetos y recién nacidos. Métodos: Realizamos un estudio retrospectivo de pacientes embarazadas que estuvieron expuestas a paraquat, del Sistema de Vigilancia de Exposición Tóxica del Centro de Veneno Ramathibodi, durante un período de 5 años. Resultados: Se incluyeron 36 pacientes, en representación de cada trimestre. Todos experimentaron exposición oral con una edad media de 22,7 años y una edad gestacional media (EG) de 23,1 semanas. La mayoría tenía síntomas y signos gastrointestinales. Los efectos sistémicos, que consistieron principalmente en insuficiencia renal aguda (IRA), se encontraron en 13 pacientes (36,1%); Se observaron complicaciones obstétricas en cinco pacientes (13,9%). El tratamiento médico incluyó dexametasona intravenosa y ciclofosfamida. Algunos pacientes recibieron hemodiálisis e intubación endotraqueal. Nueve pacientes dieron a luz durante la hospitalización; cuatro recién nacidos (EG maternos de 30 a 36 semanas con efectos sistémicos) fallecieron después del parto. Una paciente con EG de 26 semanas dio a luz y murió, pero su recién nacido sobrevivió. Las tasas de mortalidad de las pacientes embarazadas y sus hijos nacidos en el hospital fueron del 25 % y 44,4 %, respectivamente; todas las muertes ocurrieron en pacientes con toxicidad sistémica. La mediana de estancia hospitalaria fue de 6 días. En particular, la LRA, la hepatotoxicidad y el recuento máximo de glóbulos blancos difirieron significativamente entre los pacientes muertos y los supervivientes. Hicimos un seguimiento de 15 pacientes sobrevivientes que fueron dadas de alta antes del parto para evaluar los resultados del parto. Los 15 pacientes y recién nacidos sobrevivieron sin informes de anomalías congénitas. Conclusiones: La intoxicación por paraquat durante el embarazo causó altas fatalidades en pacientes embarazadas, fetos y recién nacidos que nacieron durante la hospitalización, especialmente entre pacientes con efectos sistémicos. La EG del embarazo afectó los resultados fetales, tanto en el útero como al nacer. El manejo selectivo y apropiado está justificado y puede guiarse por la gravedad del envenenamiento y la EG del embarazo.

Objectives: We aimed to describe clinical characteristics and outcomes of paraquat poisoning in pregnant patients, their fetuses, and newborns. Methods: We performed a retrospective study of pregnant patients who were exposed to paraquat, from the Ramathibodi Poison Center Toxic Exposure Surveillance System, during a 5-year period. Results: Thirty-six patients, representing every trimester, were included. All experienced oral exposure with a mean age of 22.7 years and mean gestational age (GA) of 23.1 weeks. Most had gastrointestinal symptoms and signs. Systemic effects, which mainly comprised of acute kidney injury (AKI), were found in 13 patients (36.1%); obstetric complications were noted in five patients (13.9%). Medical treatment included intravenous dexamethasone and cyclophosphamide. Some patients received hemodialysis and endotracheal intubation. Nine patients delivered during hospitalization; four newborns (maternal GAs of 30–36 weeks with systemic effects) died after delivery. One patient with GA 26 weeks delivered and died, but her newborn survived. Mortality rates of pregnant patients and their offspring delivered in-hospital were 25% and 44.4%, respectively; all deaths occurred in patients with systemic toxicity. The median length of hospital stay was 6 days. Notably, AKI, hepatotoxicity, and maximum white blood cell count significantly differed between dead and surviving patients. We followed-up 15 surviving patients who were discharged before delivery to assess delivery outcomes. All 15 patients and newborns survived without reports of congenital anomalies. Conclusions: Paraquat poisoning during pregnancy caused high fatalities in pregnant patients, fetuses, and newborns who were delivered during hospitalization, especially among patients with systemic effects. The GA of the pregnancy affected fetal outcomes, both in utero and at birth. Selective, appropriate management is warranted and might be guided by poisoning severity and the GA of the pregnancy.

Antecedentes: El herbicida paraquat (dicloruro de 1,1′-dimetil-4,4′-bipiridilio; PQ) es un veneno bien conocido por causar mortalidad retardada por lesiones renales agudas (IRA). Este estudio examinó los cambios en los perfiles de metabolitos de los aminoácidos séricos (AA) como marcadores sustitutos del metabolismo y la función de las células renales después del envenenamiento con paraquat. Métodos: Para identificar el perfil metabólico de los AA libres en suero y sus metabolitos, se recolectó suero de 40 pacientes envenenados con paraquat con o sin LRA. LC-MS/GC-MS se realizó para analizar moléculas AA. Se utilizó un modelo de riesgos proporcionales de Cox para evaluar la incidencia de LRA. La curva característica operativa del receptor (ROC) se aplicó para evaluar la ocurrencia y el pronóstico de AKI. Resultados: Se identificaron un total de 102 AA séricos y sus metabolitos. En comparación con los pacientes sin LRA, 37 variaron significativamente en los pacientes con LRA. El análisis del modelo univariado de riesgo proporcional de Cox reveló que la cantidad estimada de PQ, la concentración de PQ en plasma, la concentración de PQ en orina, las puntuaciones APACHE, SOFA y 16 aminoácidos se correlacionaron con la incidencia de AKI. Análisis posteriores revelaron que la 3-metilglutarilcarnitina, el 1-metilimidazolacetato y la urea mostraron cocientes de riesgos instantáneos acumulativos más altos para la aparición de LRA durante el seguimiento (P <0,05). El área bajo la curva (AUC) de 3-metilglutarilcarnitina, 1-metilimidazolacetato y urea fueron 0,917, 0,857 y 0,872, respectivamente. Conclusión: 3 metilglutarilcarnitina, 1-metilimidazolacetato y urea se asociaron con LRA en pacientes con intoxicación por paraquat.

Background: The herbicide paraquat (1, 1′-dimethyl-4, 4′-bipyridylium dichloride; PQ) is a poison well-known to cause delayed mortality due to acute kidney injuries (AKI). This study examines the changes in serum amino acids (AAs) metabolite profiles as surrogate markers of renal cell metabolism and function after paraquat poisoning. Methods:To identify the metabolic profiling of free serum AAs and its metabolites, serum from 40 paraquat-poisoned patients with or without AKI is collected. LC-MS/GC-MS is performed to analyze AA molecules. A Cox proportional hazard model was used to assess for incidence of AKI. Receiver operating characteristic (ROC) curve is applied to evaluate AKI occurrence and prognosis. Results: A total of 102 serum AAs and its metabolites were identified. Compared with non-AKI patients, 37 varied significantly in AKI patients. The univariate Cox proportional hazard model analysis revealed that the estimated PQ amount, plasma PQ concentration, urine PQ concentration, APACHE, SOFA scores and 16 amino acids correlated with the incidence of AKI. Further analyses revealed that 3-methylglutarylcarnitine, 1-methylimidazoleacetate, and urea showed higher cumulative hazard ratios for the occurrence of AKI during follow-up (P < 0.05). The area under the curve (AUC) of 3-methylglutarylcarnitine, 1-methylimidazoleacetate and urea were 0.917, 0.857, 0.872, respectively. Conclusion: 3-methylglutarylcarnitine, 1-methylimidazoleacetate and urea were associated with AKI in patients with paraquat intoxication.

El paraquat (PQ), un herbicida agrícola muy popular, es un riesgo laboral grave con letalidad reportada en dosis tan bajas como 35 mg/kg de peso corporal con intoxicación que ocurre por inhalación o vía dérmica. El objetivo principal de este estudio fue determinar la concentración letal media (LCt50) de paraquat a través de la exposición de todo el cuerpo en ratas Wistar macho adultas. La PQ en aerosol disuelta en agua se administró de manera dependiente de la dosis a ratas completamente conscientes confinadas en un pletismógrafo de cuerpo entero (WBP), en forma nebulizada con concentraciones que oscilaban entre 40 y 200 mg/kg de aire durante un período de exposición de 4 h. Los animales se observaron hasta 24–48 h después de la exposición para observar cualquier letalidad. Las estimaciones de LCt50 (intervalo de confianza de ±95 %) se obtuvieron a partir de experimentos secuenciales por etapas utilizando análisis probit. Los pulmones de rata se examinaron radiológica e histopatológicamente. El análisis de cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS) determinó la correlación de la acumulación de PQ en los pulmones con la dosis real de PQ expuesta. Se encontró que la LCt50 real era de 218 g min/m3 mientras que 57,9 ± 2,90 mg/g de PQ se acumularon en los pulmones de cada animal sin vida. Todos los animales exhibieron cambios respiratorios severos y anomalías pulmonares. Este estudio demostró que, en comparación con la dosis realmente expuesta, la cantidad de PQ que se acumuló en los pulmones fue muy baja, pero suficiente para causar la muerte en el 50% de la población animal y causar anomalías pulmonares en cada uno de los animales experimentales. La exposición a PQ realizada en WBP también facilitó la absorción dérmica de PQ en aerosol, que reprodujo la situación de la vida real en los trabajadores que operan con PQ.

Paraquat (PQ), a highly popular agricultural herbicide, is a serious occupational hazard with lethality reported at doses as low as 35 mg/kg body weight with intoxication occurring via inhalation or dermal route. The main objective of this study was to determine the median lethal concentration (LCt50) of paraquat through whole body exposure in adult male Wistar rats. Aerosolized PQ dissolved in water was delivered in a dose-dependent manner, to fully conscious rats confined in whole body plethysmograph (WBP), in a nebulized form with concentrations ranging from 40–200 mg/kg of air over a 4 h exposure period. Animals were observed up to 24–48 h post-exposure to observe any lethality. LCt50 estimates (±95% confidence interval) were obtained from the sequential stage-wise experiments using probit analysis. Rat lungs were examined radiologically and histopathologically. Gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS) analysis determined the correlation of PQ accumulation in the lungs with the actual exposed dose of PQ. The actual LCt50 was found to be 218 g·min/m3 whereas 57.9 ± 2.90 µg/g of PQ accumulated in the lungs of each lifeless animal. All animals exhibited severe respiratory changes and pulmonary abnormalities. This study demonstrated that when compared with the actually exposed dose, the amount of PQ that accumulated in the lungs was very low, but enough to cause death in 50% of animal population and cause pulmonary abnormalities in each of the experimental animal. The PQ exposure carried out in WBP also facilitated the dermal absorption of aerosolized PQ, which replicated the real-life situation in workers operating with PQ.

Para conciliar y unificar los resultados disponibles sobre la exposición al paraquat y la enfermedad de Parkinson (EP), realizamos una revisión sistemática y un metanálisis para proporcionar una estimación cuantitativa del riesgo de EP asociada con la exposición al paraquat. Se realizaron búsquedas sistemáticas en seis bases de datos científicas, incluidas PubMed, bibliotecas Cochrane, EMBASE, Scopus, ISI Web of Knowledge y TOXLINE. Los odds ratios (OR) generales con los correspondientes IC del 95 % se calcularon mediante un modelo de efectos aleatorios. De los 7.309 artículos identificados, se incluyeron en nuestro análisis 13 estudios de casos y controles con 3.231 pacientes y 4.901 controles. Mientras que en nuestra revisión sistemática se incluyó un estudio de cohorte prospectivo. Un metanálisis posterior mostró una asociación entre la EP y la exposición al paraquat (odds ratio = 1,64 (IC del 95%: 1,27–2,13; I 2  = 24,8%). Existe una asociación estadísticamente significativa entre la exposición al paraquat y la EP. Por lo tanto, estudios futuros sobre el paraquat y la enfermedad de Parkinson están justificados.

To reconcile and unify available results regarding paraquat exposure and Parkinson’s disease (PD), we conducted a systematic review and meta-analysis to provide a quantitative estimate of the risk of PD associated with paraquat exposure. Six scientific databases including PubMed, Cochrane libraries, EMBASE, Scopus, ISI Web of Knowledge, and TOXLINE were systematically searched. The overall odds ratios (ORs) with corresponding 95% CIs were calculated using a random-effects model. Of 7,309 articles identified, 13 case control studies with 3,231 patients and 4,901 controls were included into our analysis. Whereas, one prospective cohort studies was included into our systematic review. A subsequent meta-analysis showed an association between PD and paraquat exposure (odds ratio = 1.64 (95% CI: 1.27–2.13; I2 = 24.8%). There is a statistically significant association between paraquat exposure and PD. Thus, future studies regarding paraquat and Parkinson’s disease are warranted.

El paraquat (PQ) es un herbicida tóxico no selectivo. Hasta la fecha, aún se desconoce el efecto de la PQ sobre la respuesta inmune de la memoria. Investigamos el impacto de PQ en la respuesta inmune de memoria. A ratones C57BL/6 adultos se les inyectó por vía subcutánea 2 mg/kg de PQ, 20 mg/kg de PQ o control con vehículo cada tres días durante dos semanas. Se usó una inyección única de hemocianina de lapa californiana (KLH) en el día cuatro después del tratamiento inicial con PQ para inducir una respuesta inmunitaria primaria; se realizó una segunda exposición a KLH tres meses después de la primera inmunización con KLH para inducir una respuesta inmunitaria secundaria. En estado estacionario, el tratamiento con 20 mg/kg de PQ redujo el nivel de IgG sérica total, pero no el de IgM; el tratamiento con 20 mg/kg de PQ disminuyó el número de linfocitos efectores y de memoria, pero no los linfocitos vírgenes o inactivados. Durante la respuesta inmune primaria a KLH, el tratamiento con 20 mg/kg de PQ no influyó en la proliferación de linfocitos ni en la expresión de moléculas coestimuladoras. En cambio, el tratamiento con 20 mg/kg de PQ aumentó la apoptosis de los linfocitos en la etapa tardía, pero no en la etapa temprana de la respuesta inmunitaria primaria. Durante la respuesta inmunitaria secundaria a KLH, el tratamiento con 20 mg/kg de PQ redujo el suero anti-KLH IgG y las células B y CD4 sensibles a KLH. Además, los linfocitos efectores o activados fueron más sensibles a la apoptosis inducida por PQ in vitro. El tratamiento con 2 mg/kg de PQ no afectó la respuesta inmunitaria de memoria a KLH. Por lo tanto, el tratamiento con 20 mg/kg de PQ aumentó la apoptosis de las células efectoras en etapa tardía para producir menos células de memoria y, posteriormente, afectar la respuesta inmunitaria de la memoria, proporcionando una comprensión novedosa de la inmunotoxicidad de PQ.

Paraquat (PQ) is a toxic non-selective herbicide. To date, the effect of PQ on memory immune response is still unknown. We investigated the impact of PQ on memory immune response. Adult C57BL/6 mice were subcutaneously injected with 2 mg/kg PQ, 20 mg/kg PQ or vehicle control every three days for two weeks. A single injection of keyhole limpet hemocyanin (KLH) at day four after the initial PQ treatment was used to induce a primary immune response; a second KLH challenge was performed at three months post the first KLH immunization to induce a secondary immune response. In steady state, treatment with 20 mg/kg PQ reduced the level of serum total IgG, but not that of IgM; treatment with 20 mg/kg PQ decreased the number of effector and memory lymphocytes, but not naïve or inactivated lymphocytes. During the primary immune response to KLH, treatment with 20 mg/kg PQ did not influence the proliferation of lymphocytes or expression of co-stimulatory molecules. Instead, treatment with 20 mg/kg PQ increased the apoptosis of lymphocytes at late stage, but not early stage of the primary immune response. During the secondary immune response to KLH, treatment with 20 mg/kg PQ reduced the serum anti-KLH IgG and KLH-responsive CD4 T cells and B cells. Moreover, effector or activated lymphocytes were more sensitive to PQ-induced apoptosis in vitro. Treatment with 2 mg/kg PQ did not impact memory immune response to KLH. Thus, treatment with 20 mg/kg PQ increased apoptosis of late stage effector cells to yield less memory cells and thereafter impair memory immune response, providing a novel understanding of the immunotoxicity of PQ.