Exposición ambiental a hidrocarburos

aromáticos policíclicos (HAP´s) y daños en

el ADN en niños mexicanos.

Equipo: 07+ Gamino Gómez Yeltzin Estefania.

+ Girón Martínez Rodrigo. + Godínez García Mitzi.

+ Rodríguez Maldonado Xóchitl Berenice.

Introducción

● Los HAP´s incluyen más de 100

compuestos químicos formados

durante la combustión incompleta de

la materia orgánica.

● La exposición a ellos es un problema

de salud pública en ciudades con alta

actividad industrial y tráfico vehicular

pesado, y en algunas comunidades

rurales, debido a la quema de carbón

y madera en interiores.

● Los HAP´s poseen actividad

genotóxica y carcinogénica en

humanos.

● Estudios realizados por ensayo cometa en

entornos ocupacionales y en niños

expuestos a HAPs, indican un aumento en el

daño al DNA.

● Niños, población más susceptible debido a

sus hábitos, contacto frecuente, peso y talla.

● Coatzacoalcos, Veracruz, y las áreas

aledañas se encuentran rodeadas de

complejos industriales, petroquímicas, por

ello es considerada la ciudad más

contaminada del país.

● Los citocromos P450 (CYP) 1A1 y 1B1

juegan un papel importante en el

metabolismo de los HAP´s.

● La desintoxicación de los metabolitos reactivos

de HAP´s es catalizada por glutatión-S-

transferasas (clases GST: Mu y Theta) y UDP-

glucuronosiltransferasas (UGT).

● El 1-hidroxipireno (1-OHP) es usado como

biomarcador de exposición reciente a dosis

internas de HAP´s.

● Muchos genes que codifican enzimas

implicadas en el metabolismo de los HAP´s,

son polimórficos, factor que puede explicar gran

parte de la variabilidad interindividual en sus

tasas de activación /desactivación.

1- Hidroxipireno (1-OHP)

Población de estudio.

+ El área de estudio, Condado de Coatzacoalcos en el estado de Veracruz debido a

que tiene muchas industrias petroquímicas, que representan el 80% de la total

actividad petroquímica de México.

+ Esta comunidad cuenta con unos 280.000 habitantes, de los cuales 30% son niños

< 14 años.

+ Se realizó de abril a mayo de 2008 y en niños de 6 – 10, seleccionados a partir de

tres escuelas públicas primarias, situadas a menos de 5 km de los principales

complejos petroquímicos de la región. Las escuelas estaban ubicadas en las ciudades

de Coatzacoalcos (escuela 3, oeste), Allende (escuela 1; norte) y Mundo Nuevo

(escuela 2, sur).

+ Un total de 82 niños fueron incluidos.

Metodología.

Extracción de ADN y genotipificación

★ Extracción de ADN de muestras de

sangre se realizó por la técnica de fenol:

cloroformo.

★ Genotipificación de los polimorfismos

CYP1A1 * 2C (rs1048943) y CYP1B1 * 3

(rs1056836) se realizó por PCR en tiempo

real usando un sistema de detección de

secuencia de ABI Prism 7000 con

TaqMan Universal PCR Master Mix.

★ Los polimorfismos de GSTM1(glutathione

S-transferase mu 1) y GSTT1 (glutathione

S-transferase theta 1) se analizaron por

PCR múltiplex según Arand.

Ensayo Cometa.

➔ Daños en el ADN fue evaluada

en sangre entera heparinizada

por el ensayo cometa.

➔ Nivel de daño se evaluó como

el Momento Cola Oliva (OTM)

utilizando el software de

Komet v. 4.

➔ El ensayo fue realizado con

éxito en muestras de 77 niños;

en cinco sujetos, hubo

muestra insuficiente de

sangre para realizar el

análisis.

Análisis Estadístico.

❖ Las influencias de la ubicación de la

escuela, edad, género, índice de masa

corporal (IMC), exposiciones a humo de

madera quemada, humo de cigarrillo,

ingesta de carne a la parrilla y las

actividades de quema de basura, como

posibles factores que pueden modificar las

concentraciones de 1-OHP urinaria, se

evaluaron por análisis de regresión lineal

múltiple.

❖ Se evaluaron los efectos de los

polimorfismos en concentraciones de 1-

OHP por un análisis de regresión múltiple,

también se utilizó el análisis de regresión

múltiple para probar la asociación entre la

exposición a los HAP’S y daño al ADN.

❖ Se evaluó el odds ratio (OR) entre cada

polimorfismo genético y las

concentraciones de 1-OHP urinaria por

regresión logística múltiple, utilizando el

valor mediano (creatinina de 0.37

micromol/mol) como un punto de corte.

❖ Para explorar la susceptibilidad genética

de la muestra de niños a HAPS

(genotoxicidad), se evaluó el efecto

conjunto de la exposición a HAP’s y cada

polimorfismo a través de un modelo de

regresión múltiple

❖ El nivel de significancia fue definido

como p < 0.05 en todos los análisis

estadísticos, realizados mediante el

software STATA v. 10.1 (Stata Corp,

College Station, TX).

Resultados.

● Edad media: 7.9 ± 1.3 años

● Sexo: 45% niños y 55% niñas

● IMC: 17,5 ± 3,5

● Mediana del valor de 1-OHP urinario: 0.37

μmol/mol de creatinina.

● 59% tenían concentraciones más altas de

1-OHP que los reportados previamente

en adultos no expuestos laboralmente

(0,24 μmol / mol de creatinina)

● Los niños que asisten a la escuela

ubicada en la ciudad de Coatzacoalcos

presentaron las concentraciones más

altas de 1-OHP.

Características de los niños y su influencia

en las concentraciones urinarias de 1-

OHP.

Daño en el ADN ● Se encontró relación entre las

concentraciones de 1-OHP y el daño

genético (parámetro OTM) en los análisis

realizados. La división mediana de 1-OHP

(0.37 μ mol / mol de creatinina) se asoció

con valores OTM.

● El daño al ADN fue diferente según la

ubicación de la escuela; los niños que

asisten a la escuela ubicada en la ciudad de

Coatzacoalcos mostraron el mayor daño y

Allende el menor.

● Las concentraciones urinarias de 1-OHP

superiores al valor NOAEL (1,4 μmol 1-OHP /

mol creatinina) mostraron una tendencia (p =

0,083) a asociarse con más daño en el ADN.

Polimorfismos genéticos

● Los niños fueron genotipados para cuatro polimorfismos que afectan a las

enzimas implicadas en el metabolismo de HAP.

● Los polimorfismos CYP1A1 * 2C y CYP1B1 * 3 mostraron altas frecuencias (más

del 50%) mientras que casi el 20% de la población estudiada portaba los

polimorfismos GSTM1 * 0 o GSTT1 * 0.

● Las frecuencias observadas de la distribución de alelos del polimorfismo

CYP1A1 * 2C no fueron consistentes con el equilibrio de Hardy-Weinberg. Esto

podría explicarse por la alta tasa de migración en esta área industrial, donde

muchos trabajadores y sus familias provienen de otros estados del país.

Influencia de los polimorfismos genéticos

de las enzimas que metabolizan HAP en

el biomarcador de la exposición (1-OHP)

● El análisis logístico ajustado por ubicación

escolar (la covariable que influyó en las

concentraciones de 1-OHP) mostró que el

polimorfismo CYP1A1 * 2C se asoció

positivamente (p <0.05) con la

concentración de 1-OHP: individuos

homocigóticos y heterocigóticos CYP1A1 *

2C tuvieron un OR de 6.08 para altas

concentraciones de 1-OHP, mientras los

individuos homocigóticos CYP1B1 * 3 no

mostraron una asociación significativa.

● Por otro lado, los niños con el polimorfismo

GSTM1 * 0 tenían 5 veces más riesgo de

tener concentraciones urinarias altas de 1-

OHP.

Influencia de los polimorfismos genéticos de las enzimas que metabolizan HAP en el

daño del ADN● Los niños con al menos un alelo

CYP1A1 * 2C con la mayor exposición

a HAP (por encima del valor mediano)

mostraron un aumento en el daño al

ADN, en comparación con los niños

con la exposición más baja.

● Los niños que fueron GSTT1 no nulo

con la exposición más alta

presentaron más daño en el ADN en

comparación con los niños con la

exposición más baja.

★ La concentración de 1-OHP urinaria

media observada en nuestro muestra,

es más alto que el reportado en niños

en edad escolar de Bangkok, una de las

ciudades más contaminadas del mundo.

★ Pero inferior a niños ucranianos que

viven en una ciudad fuertemente

contaminada cerca de molinos de acero

y plantas de Coque o los niños

expuestos a la combustión de biomasa

en las zonas rurales en México.

★ La ubicación de la escuela fue la única

variable ambiental medida que afectó a

las concentraciones de 1-OHP en este

estudio dando como resultado:

Escuela 3 > Escuela 2 > Escuela 1.

Datos de exposición PAH en varios estudios en niños

Conclusiones (autores)

★ El estudio indica que los niños del condado de Coaltzacoalcos están expuestos a altos

niveles de HAP que inducen daño genético y pueden representar un factor de riesgo de

salud significativo para estos. Esto enfatiza la necesidad de establecer un límite máximo

para la exposición de HAP´s de la población en general, especialmente para proteger a los

grupos más vulnerables.

★ La excreción de 1-OHP se asoció con polimorfismos CYP1A1 * 2C y GSTM1 * 0, lo que

sugiere que el metabolismo de HAP´s puede verse alterado por la presencia de alelos

variantes.

★ Además, los niños portadores de al menos un alelo de riesgo para el polimorfismo CYP1A1 *

2C tenían más probabilidades de tener un mayor daño genético.

★ La presencia de alelos de riesgo puede tener implicaciones para la toxicidad de los HAP´s, y

los niños con ciertos polimorfismos pueden tener niveles más altos de metabolitos

intermedios tóxicos, lo que aumenta su riesgo de efectos adversos relacionados con estos.

★ Se necesitan más estudios para evaluar más a fondo el posible papel de los polimorfismos

evaluados en este estudio piloto sobre el metabolismo y la toxicidad de los HAP´s.

Conclusiones (equipo)

Se recomienda realizar estudios en personas adultas de la misma comunidad de

donde fueron seleccionados los niños de estudio para realizar una mejor

comparación del daño causado por los HAP´s en las diferentes etapas de

desarrollo. O bien como complemento a la experimentación realizar un análisis

comparativo con niños con menor exposición cercanos a la zona de estudio

Concordamos con el tipo de estudio realizado mediante la utilización de 1-OHP

como biomarcador de exposición al ser específico y no resulta problemática su

obtención para los sujetos de estudio.

Bibliografía:

● Marco Sanchez Guerra. Nadia Pelallo Martinez.. Evironmental polycyclic aromatic hidrocarbon (PAH)

exposure and DNA damage in Mexican childen.

● Alexis Rodríguez-Rey (2016). Principios y relevancia del ensayo cometa. Revista Cubana de

Investigaciones Biomédica. Sitio Web: http://bvs.sld.cu/revistas/ibi/vol35_2_16/ibi07216.pdf

● Julian Cardenas,Qué es la Regresión Lineal Múltiple y cómo analizarla en 4 pasos. Sitio Web:

http://networkianos.com/regresion-lineal-multiple/

● Dra. Paulina del Valle Pérez. Unidad 4. Mutagénesis, carcinogénesis y teratogénesis. Sitio Web:

https://toxicologiablog.files.wordpress.com/2018/04/unidad-4-2018-2.pdf.

● Jaime Cerda. Odds ratio: Theoretical and practical issues. Unidad de Medicina Basada en Evidencia.

Sitio Web: https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0034-98872013001000014