PERSONAL DE APOYO
FUCHS Julio Silvio
congresos y reuniones científicas
Título:
Determinación de capacidad antioxidante (TOSC) en lombrices Eisenia andrei expuestas a nanopartículas de óxido férrico
Autor/es:
FUCHS, JULIO S.; GIGENA, JULIÁN; CÁCERES WENZEL, MARCELA I; ONETO, MARÍA LUISA; BASACK, SILVANA B.; VERRENGIA GUERRERO, NOEMÍ; CASABÉ NORMA B.
Lugar:
CABA
Reunión:
Congreso; 1er Congreso Argentino de Cromatografía y técnicas afines; 2013
Institución organizadora:
División Cromatografía (CECROM) de la Asociación Química Argentina
Resumen:
Introducción:
En los últimos
años las nanopartículas de hierro han cobrado alto interés en campos como la
medicina, la informática, textiles, plásticos, etc. Las nanopartículas
pueden llegar al ambiente, con potencial impacto sobre la salud ambiental y
humana. Se considera que el mecanismo citotóxico más
importante que inducen los nanomateriales se relaciona con la generación de
ROS, pudiendo derivar en procesos de estrés oxidativo. El
análisis de la capacidad antioxidante total (TOSC) ha demostrado ser una
herramienta fiable para evaluar cuantitativamente la resistencia biológica a la
toxicidad de ROS. Este método se basa en la capacidad de los antioxidantes
celulares para reducir la oxidación del ácido α-ceto-γ-metilbutírico (KMBA) a
etileno en presencia de oxi-radicales generados artificialmente. La formación
de etileno, que es parcialmente inhibida por la presencia de antioxidantes, es
monitoreada por GC (Winston et al 1998).
Las lombrices son consideradas excelentes organismos para
el monitoreo biológico de contaminantes del suelo (bioindicadores), por su rol
en la incorporación y descomposición de materia orgánica que favorecen el
desarrollo y mantenimiento de la estructura del suelo. El ensayo de
toxicidad en lombrices empleando el método del papel impregnado, resulta útil
para evaluar la toxicidad de los compuestos que pudiesen llegar al compartimiento
suelo. Respuestas
biológicas que ocurran a concentraciones subletales pueden resultar parámetros
más relevantes. Entre ellos, TOSC es un índice integrador para monitorear el
impacto de los contaminantes ambientales sobre las funciones celulares.
Objetivos:
Puesta a punto y evaluación de la capacidad
antioxidante total (TOSC) contra peroxilos de material biológico en lombrices
expuestas a nanopartículas de Fe2O3, utilizando
la técnica espacio cabeza y cromatografía gaseosa.
Materiales y
Métodos:
Material biológico
Lombrices Eisenia
andrei adultos, con clitelo desarrollado, de al menos tres meses de edad y
pesos comprendidos entre 300-600 mg.
Partículas
Se utilizaron dos tipos de partículas
de óxido férrico (Fe2O3): nanopartículas (tamaño promedio
< 30nm) y partículas convencionales (tamaño promedio < 5 µm). Sigma-Aldrich,
Argentina.
Bioensayos de exposición
Se procedió de acuerdo con la
guía OECD N° 207, utilizando la técnica del papel impregnado. Lombrices adultas
(5 ejemplares/tratamiento) fueron expuestas durante 72 hs a papeles de filtro
impregnados con suspensiones acuosas de las partículas (50 y 100 µg/cm2),
en viales de vidrio y se almacenaron a -80 ºC hasta su procesamiento.
Paralelamente se llevó un control con lombrices expuestas a papeles impregnados
sólo con agua.
Preparación de homogenatos y determinación
de proteínas
Entre 3 y 5 lombrices por tratamiento fueron
homogeneizadas (1:3 w/v) en buffer TRIS-Cl 100 mM, pH 7.5. Los
homogenatos se centrifugaron a 9.000 g 30 min (4 ºC). Las
proteínas se determinaron por la técnica espectrofotométrica de
Bradford (1976).
Evaluación de TOSC
Se determina la cantidad de etileno liberada, por oxidación del KMBA, en
relación al blanco en presencia y ausencia de muestras biológicas.
Los
radicales peroxilo se originaron por descomposición térmica del dihidroclorhidrato
de 2-2'-azo-bis-(2 metilpropionamidina) (ABAP) a 37°C en buffer fosfato de potasio
100mM, pH 7,4 (Regoli and Winston 1999).
Viales de 10
ml conteniendo 0,8 ml de KMBA (0.2 mM), 0,1 ml de
ABAP (cf. 20 mM) y 0,1 ml de homogenato se incubaron a 37 ºC. El
etileno producido fue determinado por cromatografía gaseosa tomando alicuotas
de 0,5 ml del espacio de cabeza de cada vial, cada 15 minutos durante un
período de 90 minutos. El etileno generado en los viales fue determinado en un cromatógrafo
gaseoso Hewlett Packard (HP 6890 Serie N) con detector de ionización de llama
empleando una columna Supelco Q-PLOT (30m x 0.53 mm). La temperatura
del inyector fue de 180 ºC y la del detector de 250°C. Se empleó nitrógeno
como gas carrier a un flujo de 4,7 ml/min. El horno se programó a 35 °. La
duración de la corrida fue de 6 minutos.
La capacidad
antioxidante total fue cuantificada por diferencia entre las áreas bajo las
curvas obtenidas para el blanco y las muestras.
Análisis
estadístico de los resultados
El área bajo las curvas se
determinó mediante el ajuste polinómico de los datos. Los datos fueron
analizados utilizando ANOVA de una vía y test de Tukey o métodos no
paramétricos según corresponda.
Resultados y Conclusiones
Se observó
que tanto los organismos expuestos a las partículas convencionales como los
controles presentaron niveles similares de TOSC. Los organismos expuestos a las
nanopartículas, en cambio, disminuyeron su capacidad antioxidante en un 20% y
28% respectivamente para ambas concentraciones.
El análisis
de estos resultados preliminares demostró que el método utilizado puede ser una
herramienta robusta y versátil para la evaluación de efectos antioxidantes en
tejidos biológicos para evaluar el impacto de las nanopartículas que pueden ser
liberadas al ambiente.
Agradecimientos: CONICET y ANPCyT.