Presencia de plaguicidas en fluidos y tejidos

Antecedentes. Recientemente, los defectos en la maduración de los ovocitos de mamíferos inducidos por la contaminación ambiental provocan la disminución de la reproducción animal. La exposición de los animales al glifosato es en gran medida inevitable porque el glifosato es uno de los herbicidas más utilizados en todo el mundo debido a su alta eficacia y a sus efectos de amplio espectro, que hacen del glifosato un contaminante ambiental presente en el suelo, el agua y los alimentos. En los últimos años, el creciente y más amplio uso del glifosato ha suscitado gran preocupación por sus efectos de toxicidad reproductiva. En este estudio, utilizando modelos porcinos, investigamos los efectos del glifosato en las funciones de los orgánulos durante la meiosis de los ovocitos. Resultados. Los resultados mostraron que la exposición al glifosato perturbaba la maduración de los ovocitos porcinos. Los niveles de expresión de los genes relacionados con la expansión del cúmulo estaban interferidos, lo que indicaba además los defectos meióticos. Los efectos perjudiciales estaban mediados por la destrucción de la distribución y las funciones mitocondriales, lo que inducía la acumulación de ROS y el estrés oxidativo, también indicado por la disminución de la expresión de ARNm de genes de enzimas antioxidantes relacionados. También encontramos una interferencia de la distribución del retículo endoplásmico (RE), la perturbación de la homeostasis del Ca2+, así como la fluctuación del estrés del RE, mostrando la reducción de la expresión de ARNm o proteínas relacionadas con el estrés del RE, lo que podría indicar la disfunción del RE para el procesamiento de proteínas y la transducción de señales en oocitos expuestos al glifosato. Por otra parte, la exposición al glifosato indujo la interrupción de la función de los lisosomas para la autofagia, mostrando la disminución de la expresión de LAMP2 y la expresión de ARNm de genes relacionados con la autofagia. Además, nuestros datos mostraron que la distribución del aparato de Golgi y las funciones del ribosoma se vieron alteradas tras la exposición al glifosato, lo que podría afectar a la síntesis y el transporte de proteínas. Conclusiones. Colectivamente, nuestro estudio mostró que la exposición al glifosato afecta la reproducción animal al comprometer la calidad de los ovocitos mediante sus efectos sobre las funciones de los organelos.

Antecedentes. Recientemente, los defectos en la maduración de los ovocitos de mamíferos inducidos por la contaminación ambiental provocan la disminución de la reproducción animal. La exposición de los animales al glifosato es en gran medida inevitable porque el glifosato es uno de los herbicidas más utilizados en todo el mundo debido a su alta eficacia y a sus efectos de amplio espectro, que hacen del glifosato un contaminante ambiental presente en el suelo, el agua y los alimentos. En los últimos años, el creciente y más amplio uso del glifosato ha suscitado gran preocupación por sus efectos de toxicidad reproductiva. En este estudio, utilizando modelos porcinos, investigamos los efectos del glifosato en las funciones de los orgánulos durante la meiosis de los ovocitos. Resultados. Los resultados mostraron que la exposición al glifosato perturbaba la maduración de los ovocitos porcinos. Los niveles de expresión de los genes relacionados con la expansión del cúmulo estaban interferidos, lo que indicaba además los defectos meióticos. Los efectos perjudiciales estaban mediados por la destrucción de la distribución y las funciones mitocondriales, lo que inducía la acumulación de ROS y el estrés oxidativo, también indicado por la disminución de la expresión de ARNm de genes de enzimas antioxidantes relacionados. También encontramos una interferencia de la distribución del retículo endoplásmico (RE), la perturbación de la homeostasis del Ca2+, así como la fluctuación del estrés del RE, mostrando la reducción de la expresión de ARNm o proteínas relacionadas con el estrés del RE, lo que podría indicar la disfunción del RE para el procesamiento de proteínas y la transducción de señales en oocitos expuestos al glifosato. Por otra parte, la exposición al glifosato indujo la interrupción de la función de los lisosomas para la autofagia, mostrando la disminución de la expresión de LAMP2 y la expresión de ARNm de genes relacionados con la autofagia. Además, nuestros datos mostraron que la distribución del aparato de Golgi y las funciones del ribosoma se vieron alteradas tras la exposición al glifosato, lo que podría afectar a la síntesis y el transporte de proteínas. Conclusiones. Colectivamente, nuestro estudio mostró que la exposición al glifosato afecta la reproducción animal al comprometer la calidad de los ovocitos mediante sus efectos sobre las funciones de los organelos.

El glifosato es uno de los herbicidas más utilizados en Brasil y en todo el mundo para el control de malezas en diversos cultivos agrícolas, lo que suscita preocupación por los posibles impactos ambientales y en la salud humana. El presente estudio tuvo como objetivo evaluar la inducción de cambios mutagénicos y estrés oxidativo en diferentes tejidos de animales expuestos a glifosato y Trop®. Se sometió a ratones suizos machos a un tratamiento por sonda con glifosato y Trop® en concentraciones de 50 y 200 mg/kg durante 5 días. Tras los tratamientos, se practicó la eutanasia a los animales y se recogió su médula ósea, hígado, pulmón y riñón. La médula ósea se utilizó para los micronúcleos. El hígado, el pulmón y el riñón se sometieron a análisis bioquímicos de sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS), enzima catalasa, antioxidante total, además de evaluar la expresión de las proteínas Bax, Bcl2 y p53, así como la expresión de la transcripción del gen p53. Los animales se pesaron antes y después de los tratamientos. Los resultados mostraron una reducción significativa del peso en los animales tratados durante 5 días. La aparición de micronúcleos fue significativa en la médula ósea. En todos los tejidos se observó un aumento significativo de la peroxidación lipídica, además de cambios tanto en la enzima catalasa como en los niveles totales de antioxidantes. Hubo una disminución de la expresión del gen p53 y de la proteína Bax, y un aumento de la expresión de la proteína Bcl2. Estos resultados podrían sugerir que la exposición al glifosato y el consumo de defensas antioxidantes pueden causar estrés oxidativo. Además, los cambios en los biomarcadores celulares en relación con el glifosato y Trop® fueron similares.

Glyphosate is one of the most widely used herbicides in Brazil and worldwide for controlling weeds in various agricultural crops, which raises concern on possible environmental impacts and human health. The present study aimed at assessing the induction of mutagenic changes and oxidative stress in different tissues of animals exposed to glyphosate and Trop®. Male Swiss mice were submitted to gavage treatment with glyphosate and Trop® at the concentrations of 50 and 200 mg/kg for 5 days. After the treatments the animals were euthanized and their bone marrow, liver, lung, and kidney were collected. The bone marrow was used for micronucleus. The liver, lung and kidney were submitted to biochemical analyzes of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), catalase enzyme, total antioxidant, in addition to evaluating the expression of Bax, Bcl2 and p53 proteins, as well as the expression of p53 gene transcription. The animals were weighed before and after the treatments. The results showed a significant weight reduction in the animals treated for 5 days. The occurrence of micronuclei was significant in the bone marrow. A significant increase in lipid peroxidation, besides changes in both, the catalase enzyme and total antioxidant levels were seen in all tissues. There was a decrease in p53 gene and Bax protein expression, and an increase of the Bcl2 protein expression. These results might suggest that the exposure to glyphosate and the consumption of antioxidant defenses can cause oxidative stress. In addition, changes in cellular biomarkers regarding glyphosate and Trop® were similar.

Antecedentes/objetivos: La atrazina (ATR) es el segundo herbicida más utilizado, después del glifosato, que se usa para detener las malezas de hoja ancha y gramíneas antes y después de la emergencia. En 2007, se incluyó en la clase de disruptores endocrinos debido al impacto que tuvo su exposición en la salud humana. La exposición ocasional a ATR en el trabajo se ha relacionado con un mayor riesgo de problemas respiratorios, pero los mecanismos moleculares que subyacen a esta relación aún no se han dilucidado por completo. Métodos: Los ratones fueron expuestos a un aerosol que contenía ATR. En particular, el aerosol ATR se preparó disolviendo 250 mg de ATR en un vehículo elaborado con solución salina y DMSO al 10%. Siete días después de la exposición al aerosol, se sacrificaron los ratones y se recogieron tejido pulmonar, líquido de lavado bronco alveolar (BALF) y muestras de sangre para análisis histológico y bioquímico. Resultados: La inhalación de ATR induce un estado generalizado de estrés oxidativo/nitrosativo que conduce a un aumento en la producción de citocinas y a una respuesta de defensa antioxidante fisiológicamente inestable evaluada por la alteración de las vías Nrf-2. Además, estimula la autofagia a través de las expresiones de Beclin 1/Lc3 y aumenta la peroxidación lipídica y la apoptosis. Todos estos efectos culminan en graves alteraciones en la arquitectura tisular de los pulmones y en un aumento de la producción de moco y desgranulación de mastocitos. Conclusión: Nuestro estudio muestra, por primera vez, el impacto de la inhalación de ATR en el tejido pulmonar. Esto podría representar el primer paso para reconocer también esta sustancia como un contaminante del aire problemático, así como un contaminante del suelo y el agua.

Background/aims: Atrazine (ATR) is the second most widely used herbicide, after glyphosate, that is used to stop pre- and post-emergence broadleaf and grassy weeds. In 2007, it was included in the class of endocrine disruptors due to the impact its exposure had on human health. Occasional ATR exposure at work has been linked to an increased risk of respiratory problems, but the molecular mechanisms underlying this relationship has not yet been fully elucidated. Methods: Mice were exposed to an aerosol containing ATR. In particular ATR aerosol was prepared by dissolving 250 mg of ATR in a vehicle made with saline and 10% DMSO. Seven days after the aerosol exposure, the mice were sacrificed and lung tissue, bronchoalveolar lavage fluid (BALF), and blood samples were collected for histology and biochemical analysis. Results: ATR inhalation induces a generalized state of oxidative/nitrosative stress that leads to an increase in cytokines production and to a physiologically unstable antioxidant defense response evaluated by the alteration of Nrf-2 pathways. Moreover, it stimulates autophagy through Beclin 1/Lc3 expressions and increases lipid peroxidation and apoptosis. All these effects culminate in serious alterations in the tissue architecture of the lungs and to an increase in mucus production and mast cells degranulation. Conclusion: Our study shows, for the first time, the impact of ATR inhalation on lung tissue. This could represent the first step to also recognize this substance as a problematic air pollutant as well as a soil and water contaminant.

La acuicultura sostenible surge como clave para incrementar la producción de alimentos en los próximos años. Sin embargo, el sector aún enfrenta muchos desafíos, como la exposición de los animales de cultivo al agua contaminada con pesticidas. Los pesticidas utilizados en la agricultura pueden llegar a los sistemas de acuicultura ya sea directamente (prácticas de acuicultura de agricultura integrada) o indirectamente (fugas del suelo) y causar una amplia gama de efectos ecotoxicológicos en los peces y mariscos cultivados. Aquí, estudiamos cómo el glifosato afecta varios parámetros hematológicos, bioquímicos e inmunológicos en alevines de carpa común (Cyprinus carpio), la cuarta especie de pez cultivada más importante en todo el mundo. También evaluamos el potencial de la suplementación dietética con semilla negra (Nigella sativa, 0.25, 0.5 y 1%) para reducir la toxicidad asociada al glifosato. Nuestros resultados mostraron que la exposición subletal de 14 días de alevines de carpa común al glifosato aumenta el estrés oxidativo, disminuye las defensas antioxidantes, afecta varias vías metabólicas e induce depresión inmunológica. Además, demostramos que los peces alimentados con dietas enriquecidas con N. sativa al 0,25, 0,5 y 1 % durante 60 días enfrentaron mejor la exposición al glifosato que los peces de control y mostraron niveles más estables de parámetros séricos bioquímicos (proteína total, albúmina, triglicéridos, niveles bajos de -lipoproteína de alta densidad LDL), colesterol y lipoproteína de alta densidad HDL), niveles más altos de defensas inmunitarias (lisozima e inmunoglobulina) y enzimas antioxidantes más altas (superóxido dismutasa SOD, glutatión peroxidasa GPx) que los peces de control. Los peces alimentados con todas las dietas enriquecidas también mostraron niveles más bajos de peroxidación lipídica (malondialdehído MDA), niveles más bajos de enzimas metabólicas (alanina aminotransferasa ALT, aspartato aminotransferasa AST y fosfatasa alcalina ALP) en el suero sanguíneo y niveles más bajos de cortisol que los peces de control. En conjunto, nuestros resultados muestran que la inclusión dietética de semilla negra se puede utilizar como una estrategia sostenible de biorremediación, mitigando muchos de los efectos negativos de la exposición al glifosato en los peces.

Sustainable aquaculture arises as key to increase food production in the coming years. However, the sector still faces many challenges such as the exposure of the cultured animals to pesticide-contaminated water. Pesticides used in agriculture can reach aquaculture systems either directly (integrated-agriculture aquaculture practices) or indirectly (soil leakage) and cause a broad range of ecotoxicological effects on cultured fish and shellfish. Here, we studied how glyphosate affects several haematological, biochemical, and immune parameters in common carp (Cyprinus carpio) fingerlings, the fourth most important cultured fish species worldwide. We also evaluated the potential of dietary supplementation with black seed (Nigella sativa, 0.25, 0.5 and 1%) to lower glyphosate-associated toxicity. Our results showed that 14-day sub-lethal exposure of common carp fingerlings to glyphosate increases oxidative stress, decreases antioxidant defences, affects several metabolic pathways, and induced immune depression. Furthermore, we showed that fish fed with N. sativa-enriched diets at 0.25, 0.5 and 1% for 60 days coped better with glyphosate exposure than control fish and displayed more stable levels of biochemical serum parameters (total protein, albumin, triglycerides, low-density lipoprotein LDL), cholesterol and high-density lipoprotein HDL), higher levels of immune defences (lysozyme and immunoglobulin) and higher antioxidant enzymes (superoxide dismutase SOD, glutathione peroxidase GPx) than control fish. Fish fed with all enriched diets also displayed lower lipid peroxidation (malondialdehyde MDA), lower metabolic enzymes (alanine aminotransferase ALT, aspartate aminotransferase AST and alkaline phosphatase ALP) levels in blood serum and lower cortisol levels than control fish. Altogether, our results show that dietary inclusion of black seed can be used as a sustainable bio-remediation strategy, mitigating many of the negative effects of glyphosate exposure in fish.

El objetivo de este estudio consiste en poder desarrollar un método preciso, fiable, fácil, económico y rápido para identificar y cuantificar la presencia de metabolitos de plaguicidas y sus progenitores en la orina humana. Para alcanzar nuestro propósito, seleccionamos los pesticidas y sus metabolitos con usos previstos en cultivos permanentes como huertos y viñedos. La planificación de la actividad comenzó con la identificación de la lista de objetivos realizada por UHPLC-MS/MS y GC-MS/MS, seguida de varias pruebas orientadas a determinar el mejor tratamiento de la muestra recurriendo al análisis instrumental en el rango 5–100 ng/ ml. También se investigaron varias purificaciones combinando diferentes adsorbentes (PSA, EMR-lípido y bolsa de pulido final). El uso de ácido fórmico durante el paso de extracción no tiene impacto en las recuperaciones, mientras que el adsorbente PSA en el paso de limpieza afecta negativamente los resultados de todos los metabolitos investigados. No se observaron diferencias sustanciales en la matriz de orina para los compuestos originales que alcanzaron recuperaciones superiores al 80 % y RSD inferiores al 20 %. El pulido final en combinación o no con EMR-lípido de eliminación de matriz mejorada no mostró una diferencia estadísticamente significativa en términos de veracidad y precisión tanto para los metabolitos como para los padres, según lo evaluado por ANOVA unidireccional. El 3-OH THPI fue el compuesto más crítico con resultados no aceptables de linealidad, veracidad y precisión.

The objective of this study consists of being able to develop a precise, reliable, easy, cheap and quick method to identify and quantify the presence of pesticide metabolites and their parents in human urine. In order to reach our purpose we selected the pesticides and their metabolites with intended uses on permanent crops such as orchards and vineyard. The activity planning started with the identification of the target list carried out by UHPLC-MS/MS and GC-MS/MS, succeeded by several tests oriented to determine the best sample treatment having recourse to instrumental analysis in the range 5–100 ng/mL. Several purifications were also investigated combining different adsorbents (PSA, EMR-lipid and final polish pouch). The use of formic acid during the extraction step has no impact on the recoveries, whereas the PSA adsorbent in the cleanup step negatively affects the results for all investigated metabolites. Any substantial differences were not observed in urine matrix for parent compounds achieving recoveries higher than 80% and RSD less than 20%. The final polish in combination or not with Enhanced Matrix Removal EMR-lipid did not show statistically significant difference in term of trueness and precision for both metabolites and parents, as evaluated by one-way ANOVA. The 3-OH THPI was the most critical compound with not acceptable results for linearity, trueness and precision

El uso de glifosato ha ido en aumento a lo largo de los años, convirtiéndolo en uno de los herbicidas más consumidos en el mundo. Aunque los niños se consideran una población vulnerable, sólo cuatro estudios previos publicados han determinado la presencia de glifosato en la orina de niños no expuestos ocupacionalmente. La escasez de datos epidemiológicos y encuestas de biomonitoreo se considera una brecha importante que dificulta la implementación de políticas basadas en la ciencia para proteger la salud pública. El objetivo del presente estudio fue determinar la presencia de glifosato en la orina de 41 niños portugueses (de 2 a 13 años de edad) e identificar posibles factores determinantes de la exposición. El glifosato se detectó en el 95.1% de las muestras (1.77 ± 0.86 μg/L), con un valor máximo de 4.35 μg/L. Las concentraciones de glifosato fueron más altas en la orina de niños de 7 a 9 años, que vivían cerca de áreas agrícolas (<1 km), que consumían una mayor proporción de alimentos producidos en casa y cuyos padres aplicaban herbicidas en el patio trasero. La evaluación de riesgos reveló una exposición que representa entre el 1% y el 5.58% de la Ingesta Diaria Aceptable (IDA) establecida para el glifosato (0.5 mg/kg de peso corporal/día). Los resultados deben analizarse más a fondo teniendo en cuenta la edad de los participantes, para la cual no existe una IDA ajustada. Este es el primer informe publicado sobre la exposición al glifosato en la orina de niños portugueses.

The use of glyphosate has been increasing over the years, making it one of the most consumed herbicides in the world. Although children are considered a vulnerable population, only four previous published studies determined glyphosate in the urine of non-occupationally exposed children. The paucity of epidemiological data and biomonitoring surveys are considered major gaps, that hinder the implementation of science driven policies in the protection of public health. The aim of the present study was to determine glyphosate in the urine of 41 Portuguese children (2–13 years old) and identify potential determinants of exposure. Glyphosate was detected in 95.1% of the samples (1.77 ± 0.86 μg/L), up to a maximum value of 4.35 μg/L. Glyphosate concentrations were higher in the urine of children aged 7–9 years, living near agricultural areas (<1 km), with a higher percentage of consumption of home-produced foods, and whose parents applied herbicides in the backyard. Risk assessment revealed an exposure representing 1–5.58% of the established Acceptable Daily Intake (ADI) of glyphosate (0.5 mg/kg bw/day). The results should be further analyzed considering the age of the participants, for which no adjusted ADI exists. This was the first published report of glyphosate exposure in the urine of Portuguese children.

Las mujeres que trabajan en la agricultura pueden tener un mayor riesgo de exposición a pesticidas que los hombres que comparten esta ocupación. A pesar de un aumento en la proporción de la fuerza laboral agrícola compuesta por mujeres, pocos estudios han caracterizado la exposición a pesticidas en los Estados Unidos con un enfoque en estas trabajadoras. Este estudio piloto tuvo como objetivo describir la exposición a pesticidas en una cohorte de trabajadoras agrícolas latinas en comunidades agrícolas del suroeste de Idaho. Recopilamos muestras de orina de 29 trabajadoras agrícolas latinas, las cuales se analizaron para 11 biomarcadores de pesticidas. Evaluamos el efecto de la temporada de pulverización de pesticidas en los niveles de biomarcadores urinarios y exploramos el efecto del estado autodeclarado como manipuladoras de pesticidas en las exposiciones medidas. Estos resultados proporcionan evidencia sugestiva de que las trabajadoras agrícolas latinas que manipulan pesticidas durante la temporada de pulverización pueden tener un mayor riesgo de exposición a insecticidas organofosforados y piretroides, así como al herbicida 2,4-D. Recomendamos que futuras investigaciones sobre exposiciones a pesticidas en trabajadores agrícolas incluyan un enfoque particular en este grupo.

Women who work in agriculture may have greater risk of pesticide exposure than men who share this occupation. Despite an increase in the fraction of the agricultural workforce comprised by women, few studies have characterized pesticide exposure in the USA with a focus on among these workers. This pilot study aimed to describe pesticide exposure in a cohort of Latina farmworkers in farming communities in southwestern Idaho. We collected urine samples from 29 Latina farmworkers, which were analyzed for 11 pesticide biomarkers. We evaluated the effect of pesticide spray season on urinary biomarker levels, and explored the effect of self-reported status as a pesticide handler on measured exposures. These results provide suggestive evidence that Latina farmworkers who handle pesticides during the spray season may be at an increased risk of exposure to organophosphate and pyrethroid insecticides, as well as the herbicide 2,4-D. We recommend that future research into pesticide exposures among farmworkers should include particular focus on this group.

La toxicidad de los surfactantes, que son un componente integral de los productos formulados con glifosato, es un tema poco explorado y altamente debatido. Dado que la biomonitorización de la exposición humana a los coadyuvantes del glifosato se considera una prioridad de salud pública, desarrollamos y validamos un método de espectrometría de masas de alta resolución para medir la excreción urinaria de surfactantes presentes en el Roundup MON 52276, la formulación representativa de la Unión Europea (UE) de herbicidas a base de glifosato. La cuantificación se realizó midiendo los 5 compuestos más abundantes en la mezcla. Validamos el método y demostramos que es altamente preciso, preciso y reproducible con un límite de detección de 0.0004 μg/mL. Utilizamos este método para estimar la absorción oral de los surfactantes MON 52276 en ratas Sprague-Dawley expuestas a tres concentraciones de MON 52276 a través del agua de bebida durante 90 días. Los surfactantes de MON 52276 se detectaron fácilmente en la orina de las ratas administradas con esta formulación comercial de Roundup, a partir de una baja concentración correspondiente a la ingesta diaria admisible de glifosato en la UE. Nuestros resultados constituyen un primer paso hacia la implementación de la biomonitorización de coadyuvantes de surfactantes en poblaciones humanas.

The toxicity of surfactants, which are an integral component of glyphosate-formulated products is an underexplored and highly debated subject. Since biomonitoring human exposure to glyphosate co-formulants is considered as a public health priority, we developed and validated a high-resolution mass spectrometry method to measure the urinary excretion of surfactants present in Roundup MON 52276, the European Union (EU) representative formulation of glyphosate-based herbicides. Quantification was performed measuring the 5 most abundant compounds in the mixture. We validated the method and showed that it is highly accurate, precise and reproducible with a limit of detection of 0.0004 μg/mL. We used this method to estimate the oral absorption of MON 52276 surfactants in Sprague-Dawley rats exposed to three concentrations of MON 52276 via drinking water for 90 days. MON 52276 surfactants were readily detected in urine of rats administered with this commercial Roundup formulation starting from a low concentration corresponding to the EU glyphosate acceptable daily intake. Our results provide a first step towards the implementation of surfactant co-formulant biomonitoring in human populations.

Se ha sugerido que el glifosato, el herbicida usado mayormente a nivel mundial, induce neurotoxicidad y cambios en el comportamiento de ratas después de la exposición en su desarrollo. Estudios de intoxicación en humanos por glifosato han reportado efectos adversos en el sistema nervioso, específicamente en la sustancia negra (SN). Utilizamos la espectrometría de masas (IMS) de imágenes por ionización de desorción láser asistida por matriz (MALDI) para estudiar los cambios persistentes en la expresión de péptidos en la SN de ratas Wistar macho adultas de 90 días de edad. Los animales fueron expuestos perinatalmente a un 3% de GBH (herbicida a base de glifosato) en agua potable (correspondiente al 0.36% de glifosato) empezando en el día 5 de su gestación y continuando hasta el día 15 postnatal (PND15). Los péptidos están presentes en el sistema nervioso central después del nacimiento y juega un papel crítico en el desarrollo y supervivencia de las neuronas, por lo tanto, los cambios observados en los neuropéptidos podrían brindar un mejor entendimiento de los efectos a largo plazo inducidos por GBH en la SN. Los resultados revelaron 188 picos de masa significativamente alterados en SN de animales expuestos perinatalmente a GBH. Una reducción significativa de la intensidad máxima (P < 0.05) de varios péptidos de la familia de las dinorfinas relacionadas con los opioides, como la dinorfina B (57 %), la alfa-neoendorfina (50 %) y su metabolito endógeno des-tirosina alfa-neoendorfina (39 %) se detectó en el grupo GBH. El análisis inmunohistoquímico confirmó una disminución en la expresión de dinorfina y mostró una reducción del área total de fibras inmunorreactivas de dinorfina en el SN del grupo GBH. Además, se observó una pequeña reducción de la inmunorreactividad de la dinorfina asociada con células no neuronales en el hilio de la circunvolución dentada del hipocampo. La exposición perinatal al GBH también indujo un aumento en el numero de células positivas para nestina en la zona subgranular de la circunvolución dentada. En conclusión, los resultados demuestran cambios a largo plazo en el SN y el hipocampo de ratas macho adultas después de una exposición perinatal a GBH, lo que sugiere que esta formulación a base de glifosato puede perturbar procesos críticos del desarrollo neurológico.

Glyphosate, the most used herbicide worldwide, has been suggested to induce neurotoxicity and behavioral changes in rats after developmental exposure. Studies of human glyphosate intoxication have reported adverse effects on the nervous system, particularly in substantia nigra (SN). Here we used matrix-assisted laser desorption ionization (MALDI) imaging mass spectrometry (IMS) to study persistent changes in peptide expression in the SN of 90-day-old adult male Wistar rats. The animals were perinatally exposed to 3 % GBH (glyphosate-based herbicide) in drinking water (corresponding to 0.36 % of glyphosate) starting at gestational day 5 and continued up to postnatal day 15 (PND15). Peptides are present in the central nervous system before birth and play a critical role in the development and survival of neurons, therefore, observed neuropeptide changes could provide better understanding of the GBH-induced long term effects on SN. The results revealed 188 significantly altered mass peaks in SN of animals perinatally exposed to GBH. A significant reduction of the peak intensity (P < 0.05) of several peptides from the opioid-related dynorphin family such as dynorphin B (57 %), alpha-neoendorphin (50 %), and its endogenous metabolite des-tyrosine alpha-neoendorphin (39 %) was detected in the GBH group. Immunohistochemical analysis confirmed a decreased dynorphin expression and showed a reduction of the total area of dynorphin immunoreactive fibers in the SN of the GBH group. In addition, a small reduction of dynorphin immunoreactivity associated with non-neuronal cells was seen in the hilus of the hippocampal dentate gyrus. Perinatal exposure to GBH also induced an increase in the number of nestin-positive cells in the subgranular zone of the dentate gyrus. In conclusion, the results demonstrate long-term changes in the adult male rat SN and hippocampus following a perinatal GBH exposure suggesting that this glyphosate-based formulation may perturb critical neurodevelopmental processes.

El glifosato es usado ampliamente a nivel mundial. Debido a su uso ubicuo, es detectable en el aire, agua y alimentos y puede acumularse en fluidos y tejidos biológuicos humanos, lo cual representa un riesgo severo de salud humana. En plantas, el glifosato actúa como un inhibidor de la vía shikimato, la cual esta ausente de vertebrados. Debido a esto, las autoridades científicas internacionales han considerado durante mucho tiempo al glifosato como un compuesto que tiene una toxicidad débil o nula en humanos. Sin embargo, el aumento en la evidencia pone en relieve la toxicidad del glifosato y sus formulaciones en células y tejidos animales y humanos. Así, a pesar de la prórroga de la autorización del uso de glifosato en Europa hasta 2022, varios países han empezado a tomar medidas preventivas para reducir su difusión. El glifosato se ha detectado en orina, sangre y leche materna y se ha descubierto que induce la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) y varios efectos citotóxicos y genotóxicos in vitro y en modelos animales directa o indirectamente a través de su metabolito, el ácido aminometilfosfónico (AMPA). Esta revisión tiene como objetivo resumir los hallazgos más relevantes sobre los efectos biológicos y los mecanismos moleculares subyacentes del glifosato, con un enfoque particular en el potencial del glifosato para inducir inflamación, daño al DNA y alteraciones en los perfiles de expresión genética, así como efectos adversos sobre la reproducción y el desarrollo.

Glyphosate is widely used worldwide as a potent herbicide. Due to its ubiquitous use, it is detectable in air, water and foodstuffs and can accumulate in human biological fluids and tissues representing a severe human health risk. In plants, glyphosate acts as an inhibitor of the shikimate pathway, which is absent in vertebrates. Due to this, international scientific authorities have long-considered glyphosate as a compound that has no or weak toxicity in humans. However, increasing evidence has highlighted the toxicity of glyphosate and its formulations in animals and human cells and tissues. Thus, despite the extension of the authorization of the use of glyphosate in Europe until 2022, several countries have begun to take precautionary measures to reduce its diffusion. Glyphosate has been detected in urine, blood and maternal milk and has been found to induce the generation of reactive oxygen species (ROS) and several cytotoxic and genotoxic effects in vitro and in animal models directly or indirectly through its metabolite, aminomethylphosphonic acid (AMPA). This review aims to summarize the more relevant findings on the biological effects and underlying molecular mechanisms of glyphosate, with a particular focus on glyphosate's potential to induce inflammation, DNA damage and alterations in gene expression profiles as well as adverse effects on reproduction and development.