EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD Y EXPRESIÓN GÉNICA DE ENZIMAS ANTIOXIDANTES (SOD, GPX, GST, GR y CAT) COMO BIOMARCADORES DE EXPOSICIÓN A FTALATOS EN CULTIVO CELULAR

Elizabeth Brassea Pérez (2023)

"El plastificante bis(2-etilhexilo) ftalato (DEHP) altera el equilibrio entre la producción de especies reactivas de oxígeno y las defensas antioxidantes. A pesar de la información disponible sobre los efectos tóxicos del DEHP en organismos modelo, la respuesta celular al DEHP en especies naturalmente adaptadas para tolerar el estrés oxidativo aún no se ha explorado. Los mamíferos marinos están naturalmente adaptados para hacer frente al estrés oxidativo derivado de la isquemia/reperfusión inducida por el buceo. El objetivo de este estudio fue comparar los cambios en los indicadores de estrés oxidativo asociados al DEHP en células de músculo esquelético de humanos (Homo sapiens sapiens) y lobos marinos de California (Zalophus californianus). Se recolectaron muestras de músculo abdominal de mujeres sanas sometidas a cesárea programada, tras obtener su consentimiento informado. Las muestras de músculo de lobo marino se obtuvieron de crías encontradas recientemente muertas en la colonia de Los Islotes, Golfo de California. Las células de músculo esquelético se aislaron y cultivaron en condiciones estándar. Las células se dividieron en dos grupos. Un grupo fue expuesto a DEHP (1 mM) durante 13 días (n=25; exposición), el otro grupo se mantuvo bajo condiciones control, es decir sin DEHP añadido (n=25; control). Se midió la producción de radical superóxido (O2•-), el daño oxidativo, la actividad de enzimas antioxidantes y la expresión génica mediante métodos espectrofotométricos y RT-qPCR. En células expuestas al DEHP la producción de O2•- y la actividad de superóxido dismutasa (SOD) fueron mayores que en las células bajo condiciones control para ambas especies. La actividad de glutatión S-transferasa (GST) y los niveles de carbonilos proteicos (PC) aumentaron significativamente en las células humanas expuestas a DEHP, y no significativamente en las células de lobo marino. Por el contrario, las actividades de glutatión peroxidasa (GPx) y catalasa (CAT) aumentaron significativamente en las células de lobo marino, pero no en las de humano expuestas a DEHP. Se observó una expresión diferencial de los genes implicados en el metabolismo redox entre las células control y expuestas a DEHP y entre especies. Los patrones de expresión de 26 y 19 genes fueron significativamente diferentes en las células humanas y de lobo marino, respectivamente, después de la exposición a DEHP. En las células humanas, la expresión de la GST1 microsomal y la GST (κ, μ, θ, ω y ᴢ) fue mayor,

"The plasticizer bis (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) dysregulates the balance between reactive oxygen species production and antioxidant defenses. Despite the information available on DEHP’s hazardous effects in model species, the cellular response to DEHP in organisms naturally adapted to tolerate oxidative stress remains unexplored. Marine mammals are naturally adapted to cope with oxidative stress derived from diving-induced ischemia/reperfusion. The objective of this study was to compare changes in oxidative stress indicators induced by DEHP in human (Homo sapiens sapiens) and California sea lion (Zalophus californianus) skeletal muscle cells. Abdominal muscle samples were collected from healthy women undergoing planned cesarean surgery at full term after obtaining informed consent. Sea lion muscle samples were obtained from recently deceased pups at Los Islotes rookery, Gulf of California. Skeletal muscle cells were isolated and cultured under standard conditions. Cells were divided into two groups. One group was exposed to 1 mM DEHP for 13 days (n=25; treatment), and the other served as a control (n=25; no DEHP). Superoxide radical (O2•-) production, oxidative damage, antioxidant enzyme activities and gene expression were measured using spectrophotometric methods and RT-qPCR. DEHP exposure increased O2•- production and superoxide dismutase (SOD) activity in both species. While the activity of glutathione S-transferase (GST) and protein carbonyls (PC) levels significantly increased in human cells, these indicators showed a non-significant elevation in sea lion cells. In contrast, glutathione peroxidase (GPx) and catalase (CAT) activities increased significantly in sea lion but not in human cultures exposed to DEHP. Genes involved in redox metabolism showed differential expression between treatments and species. DEHP exposure led to widespread modifications in gene expression patterns, with 26 and 19 differentially expressed genes in human and sea lion cells, respectively. In human cells, DEHP increased GST1 and GST (κ, μ, θ, ω, and ᴢ), while suppressing 8-oxoguanine DNA glycosylase (OGG1), CAT, GR, and nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (NRF2) expression, suggesting increased oxidative stress and phase two detoxification processes. In contrast, DEHP increased OGG1, NRF2, GPx2 and SOD3 expression, suggesting that DEHP activates antioxidant defenses in sea lion cells, potentially contributing to maintain redox homeostasis and avoid oxidative...

Tesis de doctorado

Contaminantes emergentes, enzimas antioxidantes, estrés oxidativo, mamíferos, Una Salud Antioxidant enzymes, emerging pollutants, mammals, One Health, oxidative stress BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA BIOQUÍMICA ENZIMOLOGIA ENZIMOLOGIA

La paradoja del hierro

Elizabeth Brassea Pérez VANESSA LABRADA MARTAGON JOSÉ PABLO VÁZQUEZ MEDINA Ramón Gaxiola Robles CLAUDIA JANETL HERNANDEZ CAMACHO TANIA ZENTENO SAVIN (2022)

"El hierro (Fe) es un micromineral abundante en nuestro planeta, el cual participa en procesos biológicos importantes como el transporte de oxígeno en la sangre y la formación del colágeno en los tejidos. A pesar de su disponibilidad en el ambiente y en diversos alimentos, la deficiencia de hierro en el cuerpo humano es común, pudiendo generar problemas de salud. La anemia ferropénica es una condición relacionada a una deficiencia de hierro, disminución en los niveles de hemoglobina y alteraciones en la morfología de las células encargadas de transportar oxígeno en nuestra sangre, los glóbulos rojos. Esta condición ocurre en todas las edades; sin embargo, su prevalencia es mayor en niños(as) menores de 2 años. Aunque puede inducirse por diversos factores, la anemia ferropénica se presenta en mayor medida en individuos con un estado nutricional de hierro insuficiente. Otras causas pueden ser la interacción del hierro con otros nutrientes, pérdidas o excreción y por requerimientos de crecimiento. A nivel mundial, es considerada un problema de salud pública, ya que conlleva a importantes implicaciones sobre la salud humana. Por lo que mantener los niveles adecuados de hierro en nuestro cuerpo a través de una dieta saludable es importante para nuestro crecimiento, salud y resistencia a enfermedades."

"Iron (Fe) is an abundant micromineral in our planet that participates in important biological processes, such as the transport of oxygen in the blood and the formation of collagen in the tissues. Despite its availability in the environment and a variety food items, iron deficiency in the human body is common and could lead to health issues. Iron-deficiency anemia is a condition related to iron deficiency, decrease in hemoglobin levels and alterations in the morphology of the cells responsable for transporting oxygen in our blood, the red blood cells. This condition occurs at all ages; however, its prevalence is higher in children under 2 years old. Although it can be induced by various factors, iron deficiency anemia occurs to a greater rate in individuals with an insufficient iron nutritional status. Other causes may be the interaction of iron with other nutrients, losses or excretion and growth requirements. Globally, it is considered a public health problem, as it has important implications on human health. Therefore, maintaining adequate levels of iron in our body through a healthy diet is important for our development, health, and resistance to diseases."

Artículo

anemia ferropénica, hierro, nutrición, salud, reacción de Fenton MEDICINA Y CIENCIAS DE LA SALUD CIENCIAS MÉDICAS CIENCIAS DE LA NUTRICIÓN VITAMINAS VITAMINAS

Morphological Alterations in Human Skeletal Muscle Cells Exposed to di-(2-Ethylhexyl) Phthalate (dehp) in Primary Cell Culture Conditions

Alteraciones Morfológicas en Células Musculares Esqueléticas Humanas Expuestas a Ftalato de di-(2-etilhexilo) (dehp) en Condiciones de Cultivo Celular Primario

Pablo Hernández Almaraz ORLANDO LUGO LUGO Ramón Gaxiola Robles OSCAR KURT BITZER QUINTERO Luis Javier Ramírez Jirano Elizabeth Brassea Pérez TANIA ZENTENO SAVIN (2022)

"Di-(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) is among the most common plasticizer additives that humans are in contact with daily. DEHP can be released from plastic and enter the human body, whereby it is metabolized and transformed into oxidative hydrophilic molecules. Clinical follow-ups in patients exposed to this phthalate and investigations in cultures of several cell types have provided information on its effects. For example, it is associated with inhibition of diploid human cell development and morphological changes in cultured germ cells. Although skeletal muscle represents around 50 % of the human body mass, knowledge about the effects of DEHP on this tissue is poor. Cultured skeletal muscle cells were exposed to DEHP (1 mM) for 13 days with the aim of exploring and evaluating some of the potential morphological effects. Three culture development parameters and nine cell characteristics were monitored during the bioassay. At 13 days, growth area, cell viability, and concentration of total proteins were lower in DEHP exposed than in control cells. Cell width and area, as well as the diameter of the nucleus and nucleolus, were greater in exposed cells than in control cells. These are interpreted as signs of cytotoxicity and suggest potential adverse effects on the development of skeletal muscle cells from DEHP exposure, as reported for other cell types."

Artículo

Emerging pollutants, Morphometry, Phthalates, Plasticizers, Toxicity MEDICINA Y CIENCIAS DE LA SALUD CIENCIAS MÉDICAS BIOLOGÍA HUMANA FISIOLOGÍA DEL MÚSCULO FISIOLOGÍA DEL MÚSCULO