EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN A PLAGUICIDAS Y SU IMPLICACIÓN EN LA METILACIÓN DE LOS GENES p15, p16 y WRAP53 EN JORNALEROS INDÍGENAS HUICHOLES

PAREDES CÉSPEDES, DIANA MARCELA

Repositorio Institucional Aramara-UAN
→
Científica
→
Tesis de Posgrado
→
Área de Ciencias Biológico Agropecuarias
→
Doctorado en Ciencias Biológico Agropecuarias y Pesqueras
→
Ver ítem

EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN A PLAGUICIDAS Y SU IMPLICACIÓN EN LA METILACIÓN DE LOS GENES p15, p16 y WRAP53 EN JORNALEROS INDÍGENAS HUICHOLES

PAREDES CÉSPEDES, DIANA MARCELA

URI: http://dspace.uan.mx:8080/jspui/handle/123456789/2282

Fecha: 2019-06

Resumen:

El uso indiscriminado de plaguicidas a nivel mundial ha generado graves problemas de salud pública, particularmente en jornaleros indígenas, quienes son potencialmente vulnerables a los efectos tóxicos de los plaguicidas, debido a la falta de conocimiento acerca de la toxicidad de estos compuestos, la falta de equipo de protección personal adecuado durante las jornadas laborales, así como factores propios de la etnia. Recientemente, se ha enfocado la atención en evaluar las posibles modificaciones epigenéticas, especialmente alteraciones del patrón de metilación del ADN tanto a nivel global como en genes específicos en poblaciones expuestas ocupacionalmente a plaguicidas. Estos cambios pueden alterar la función del genoma y modificar los mecanismos específicos de toxicidad a ciertas sustancias; además, pueden persistir incluso en ausencia de los factores que las generaron. Dado que los cambios epigenéticos pueden ser trasmitidos entre generaciones, evaluar estas modificaciones en poblaciones ocupacionalmente expuestas, como los indígenas huicholes, contribuiría a un mejor entendimiento sobre los efectos de los plaguicidas en estas poblaciones. El objetivo de estudio fue evaluar biomarcadores de exposición, efecto y metilación de los genes p15, p16 y WRAP53 en jornaleros indígenas huicholes. Se realizó un estudio transversal, descriptivo y analítico en 191 indígenas huicholes en dos periodos de tiempo diferentes. Las características generales y socioeconómicas de la población, dieta, hábitos nocivos (consumo de drogas, tabaco y alcohol), así como, la exposición a plaguicidas, síntomas relacionados con la exposición y el uso adecuado del equipo personal de protección, fueron evaluados a través de un cuestionario estructurado. Los participantes del estudio donaron muestra de sangre y orina para las diferentes determinaciones analíticas. Los parámetros clínicos fueron determinados en un laboratorio clínico certificado y las actividades acetilcolinesterasa (AChE) y butirilcolinesterasa (BuChE) fueron medidas espectrofotométricamente por el método de Ellman. La concentración de dialquilfosfatos (DAP) en orina se determinó por cromatografía de gases acoplado a espectrometría de masas y la estimación de la metilación de los genes p15, p16 y WRAP53 se determinó por pirosecuenciación del ADN convertido con bisulfito de sodio. De acuerdo con los resultados, el 58.1% de la población fueron mujeres y 41.9% hombres con una edad promedio de 40 años. Se viii observó que el 63.06% de la población presentó sobrepeso (IMC ≥ 25 kg/m2) y el 56.02% afirmó consumir bebidas alcohólicas. Además, el 84.29% de la población total afirmó trabajar o haber trabajado en el campo, durante 8.2 años en promedio, 6 días a la semana y 6 horas diarias. Adicionalmente, el 90.28% de la población masculina afirmó utilizar plaguicidas y el 69% afirmó sembrar, cosechar, mezclar y aplicar plaguicidas. Los plaguicidas organofosforados, específicamente metamidofos y metil paratión fueron los más utilizados por la población, seguido de carbamatos (carbofuran y metomilo), glifosato y 2,4-D. Los síntomas asociados con exposición a plaguicidas, mencionados con mayor frecuencia fueron dolor de cabeza, mareo, debilidad y dolor de estómago. Se observó una alteración en el contenido eritrocitario y el porcentaje de hematocrito en ambos muestreos, y no se observaron diferencias en los parámetros de la fórmula blanca. Así también, se observó un incremento de glucosa, urea, BUN, creatinina y triglicéridos, así como una disminución de colesterol en el segundo muestreo. Las actividades AChE y BuChE estuvieron disminuidas durante el primer muestreo con respecto al segundo y los DAP encontrados en mayor proporción fueron DMTP (28.1 ng/mL) y DMP (10.6 ng/mL). No se observaron diferencias en la concentración de ΣDAP entre los jornaleros y los individuos que no trabajaron en el campo, por lo que se sugiere que la población está expuesta no sólo de forma ocupacional. El porcentaje de metilación para p15 fue de 4.42 %5mC, para p16 de 8.39 %5mC y 2.14 %5mC para WRAP53. No se observaron diferencias en el porcentaje de metilación de p16 y WRAP53. Sin embargo, un aumento en la metilación de p15 (4.48 %5mC) fue observada en los individuos que afirmaron haber trabajado en el campo, respecto a los que realizaban otras actividades (4.11%mC), así como una correlación positiva entre el %5mC del gen p15 y la edad. Los datos obtenidos en este trabajo sugieren una posible alteración del patrón de metilación del gen p15 por exposición a plaguicidas, sin embargo, son necesarios estudios adicionales que permitan conocer los efectos de la exposición a plaguicidas sobre el patrón de metilación de los genes analizados y sus implicaciones en la salud de los jornaleros indígenas huicholes.

Descripción:

The indiscriminate use of pesticides has generated serious public health problems, particularly in indigenous farmworkers, who are potentially vulnerable to the toxic effects of this compounds, due to lack of knowledge on the toxicity of these compounds and the lack of adequate personal protection during workdays, as well as factors proper to their ethnicity. Recently, attention has been focused on evaluating the possible epigenetic modifications, especially alterations in the methylation pattern of the DNA, at the global as well as in specific genes in pesticide-exposed populations. These changes can alter the functions of the genome and modify the mechanisms specific to the toxicity of certain substances. In addition, they can persist even in the absence of the factors that generate them. Given that epigenetic changes can be transmitted among generations, evaluating these modifications in occupationally exposed populations, such as that of indigenous Huicholes, would contribute to a greater understanding of the effects of pesticides on these populations. The objective of this study was to evaluate biomarkers of the exposure, effect, and methylation of the genes p15, p16, and WRAP53 in indigenous Huichol farmworkers. We carried out a transversal, descriptive, and analytical study in 191 indigenous Huicholes during two periods at different times. The general and socioeconomic characteristics of the population, diet, harmful habits (consumption of drugs, tobacco, and alcohol), as well as exposure to pesticides, symptoms related with the exposure, and adequate use of personal protection equipment were evaluated by means of a structured questionnaire. The study participants donated a sample of blood and urine for the different analytical determinations. The clinical parameters were determined at a certified clinical laboratory, and the Acetylcholinesterase (AChE) and Butyrylcholinesterase (BuChE) activities were measured spectrophotometrically by the method of Ellman. The concentration of Dialkylphosphates (DAP) in urine was determined by gas chromatography with mass spectrometry, and the estimation of methylation of the genes p15, p16, and WRAP53 was determined by the pyrosequencing of the DNA converted with sodium bisulfate. According to the results, 58.1% of the population were females and 41.9% were males, with an average age of 40 years. We observed that 63.06% of the population presented overweight (BMI ≥25 kg/m2) and 56.02% affirmed x consuming alcoholic beverages. In addition, 84.29% of the total population affirmed working or having worked in the fields, during an average of 8.2 years, 6 days weekly, and 6 hours daily. Additionally, 90.28% of the male population affirmed using pesticides and 69% affirmed seeding, harvesting, mixing, and applying pesticides. The organophosphorus pesticides, specifically methamidophos and methyl parathione, were those most utilized by the population, followed by the carbamates (Carbofuran and Methomyl), glyphosate, and 2,4-D. The symptoms associated with exposure to pesticides mentioned with greatest frequency were cephalea, vertigo, weakness, and stomach ache. An alteration was observed in the erythrocytic content and in the hematocrit percentage in both samples, and no differences were observed in the parameters of the target formula. Also in this manner, we observed an increase of glucose, urea, BUN, creatinine, and triglycerides, as well as a diminution of cholesterol in the second sample. AChE and BuChE activities were diminished during the first sampling with respect to the second, and the DAP found in the greatest proportion were DMTP (28.1 ng/mL) and DMP (10.6 ng/mL). Differences were not observed in the concentration of ΣDAP between the day laborers and individuals who did not work in the fields, suggesting that the population not only in occupational form. The percentage of methylation for p15 was 4.42%5mC, for p16 it was 8.39%5mC, and it was 2.14%5mC for WRAP53. Differences in the percentage of methylation p16 and WRAP53 were not observed. However, an increase in the methylation of p15 (4.48%5mC) was observed in individuals who affirmed having worked in the fields with respect to those who had engaged other activities (4.11%mC), as well as a positive correlation between the %5mC of the gene p15 and age. The data obtained in this work suggest a possible alteration of the methylation pattern of the p15 gene due to exposure to pesticides; however, additional studies are necessary that permit knowing the effects of exposure to pesticides on the methylation pattern of the genes analyzed and their implications in for the health of indigenous farmworkers.

Mostrar el registro completo del ítem