Cuantificación de Zearalenona en el arroz cultivado en Norte de Santander y su efecto citotóxico sobre las células HepG2
DOI:
https://doi.org/10.24054/bistua.v21i1.2338Palabras clave:
Función Zeta de Riemann, Apoptosis, Arroz, Citotoxicidad, ZearalenonaResumen
La contaminación por micotoxinas en el arroz puede ser considerado un riesgo para la salud de los consumidores. Por lo tanto, el objetivo de esta investigación fue cuantificar la concentración de ZEA y determinar la presencia de Fusarium spp. en arroz de cultivo de 4 municipios de Norte de Santander, así mismo, evaluar el efecto citotóxico de un patrón de ZEA (10 µg/ml), a través del ensayo de bromuro de 3-(4,5-dimetil-2-tiazolil) -2, 5-difeniltetrazolio (MTT), y la inducción de cambios morfológicos apoptóticos por microscopia electrónica de trasmisión en la línea celular HepG2. En los resultados obtenidos se pudo establecer la presencia de ZEA en 3 de las 15 muestras de arroz de cultivo analizadas en concentraciones entre 98 y 490 ?g/Kg, de igual manera, se determinó, la presencia de Fusarium spp., presuntivamente, teniendo en cuenta la caracterización fenotípica de acuerdo a la morfología macroscópica y microscópica, en tres medios de cultivo (PDA, Avena, DG18). Además, los resultados de citotoxicidad indicaron que ZEA causó una disminución notable de la actividad metabólica, y a su vez una reducción significativa en los porcentajes de proliferación celular, de manera dependiente de la concentración y el tiempo de exposición, ya que a partir de 5 µM se obtuvo valores de 60,88% y 66,020%, a las 48 y 72 horas respectivamente; de igual manera, se evidenció la inducción de cambios morfológicos característicos de la muerte celular por apoptosis.
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Zhang, X. Chen, C. Gueydan, y J. Han, «Plasma membrane changes during programmed cell deaths», Cell Res., vol. 28, n.o 1, pp. 9-21, ene. 2018, doi: 10.1038/cr.2017.133.
Liu y T. Applegate, «Zearalenone (ZEN) in Livestock and Poultry: Dose, Toxicokinetics, Toxicity and Estrogenicity», Toxins, vol. 12, n.o 6, p. 377, jun. 2020, doi: 10.3390/toxins12060377.
Ben Salah-Abbès, H. Belgacem, K. Ezzdini, M. A. Abdel-Wahhab, y S. Abbès, «Zearalenone nephrotoxicity: DNA fragmentation, apoptotic gene expression and oxidative stress protected by Lactobacillus plantarum MON03», Toxicon, vol. 175, pp. 28-35, feb. 2020, doi: 10.1016/j.toxicon.2019.12.004.
Chandravarnan, D. Agyei, y A. Ali, «Green and sustainable technologies for the decontamination of fungi and mycotoxins in rice: A review», Trends Food Sci. Technol., vol. 124, pp. 278-295, jun. 2022, doi: 10.1016/j.tifs.2022.04.020.
Golge y B. Kabak, «Occurrence of deoxynivalenol and zearalenone in cereals and cereal products from Turkey», Food Control, vol. 110, p. 106982, abr. 2020, doi: 10.1016/j.foodcont.2019.106982.
Kowalska, D. E. Habrowska-Górczy?ska, K. A. Urbanek, K. Domi?ska, A. Sakowicz, y A. W. Piastowska-Ciesielska, «Estrogen receptor ? plays a protective role in zearalenone-induced oxidative stress in normal prostate epithelial cells», Ecotoxicol. Environ. Saf., vol. 172, pp. 504-513, may 2019, doi: 10.1016/j.ecoenv.2019.01.115.
Han et al., «Research Progress of Safety of Zearalenone: A Review», Toxins, vol. 14, n.o 6, Art. n.o 6, jun. 2022, doi: 10.3390/toxins14060386.
Zheng et al., «Zearalenone Promotes Cell Proliferation or Causes Cell Death?», Toxins, vol. 10, n.o 5, p. 184, may 2018, doi: 10.3390/toxins10050184.
Polidoro, E. Ferrari, S. Marzorati, A. Lleo, y M. Rasponi, «Experimental liver models: From cell culture techniques to microfluidic organs-on-chip», Liver Int., vol. 41, n.o 8, pp. 1744-1761, 2021, doi: 10.1111/liv.14942.
Karaman, M. Zeybel, y S. Ozden, «Evaluation of the epigenetic alterations and gene expression levels of HepG2 cells exposed to zearalenone and ?-zearalenol», Toxicol. Lett., vol. 326, pp. 52-60, jun. 2020, doi: 10.1016/j.toxlet.2020.02.015.
Gazzah, E. El Golli Bennour, C. Bouaziz, S. Abid, M. Ladjimi, y H. Bacha, «Sequential events of apoptosis induced by zearalenone in cultured hepatocarcinoma cells», Mycotoxin Res., vol. 26, n.o 3, pp. 187-197, ago. 2010, doi: 10.1007/s12550-010-0053-8.
Zheng et al., «ROS-Mediated Cell Cycle Arrest and Apoptosis Induced by Zearalenone in Mouse Sertoli Cells via ER Stress and the ATP/AMPK Pathway», Toxins, vol. 10, n.o 1, p. 24, ene. 2018, doi: 10.3390/toxins10010024.
Zheng et al., «Zearalenone impairs the male reproductive system functions via inducing structural and functional alterations of sertoli cells», Environ. Toxicol. Pharmacol., vol. 42, pp. 146-155, mar. 2016, doi: 10.1016/j.etap.2016.01.013.
Aizawa, G. Brar, y H. Tsukamoto, «Cell Death and Liver Disease», Gut Liver, vol. 14, n.o 1, pp. 20-29, ene. 2020, doi: 10.5009/gnl18486.
Crous et al., «Fusarium: more than a node or a foot-shaped basal cell», Stud. Mycol., vol. 98, p. 100116, mar. 2021, doi: 10.1016/j.simyco.2021.100116.
Gupta, A. Misra, y R. Gaur, «Growth Characteristics of Fusarium Spp. Causing Wilt Disease in Psidium Guajava L. in India», J. Plant Prot. Res., 2010, doi: 10.2478/v10045-010-0076-3.
Moura, L. A. M. de Castro, M. P. Culik, A. A. R. Fernandes, P. M. B. Fernandes, y J. A. Ventura, «Culture medium for improved production of conidia for identification and systematic studies of Fusarium pathogens», J. Microbiol. Methods, vol. 173, p. 105915, jun. 2020, doi: 10.1016/j.mimet.2020.105915.
Garzón-González, N. Jaimes-Mendez, L. Rojas-Contreras, S. Salmen-Halabi, y M. A. Gil-Durán, «Efecto citotóxico de Deoxinivalenol sobre la proliferación de la línea celular HepG2», Rev. MVZ Córdoba, vol. 26, n.o 3, Art. n.o 3, ago. 2021, doi: 10.21897/rmvz.2080.
Oh y J. Hong, «Application of the MTT-based colorimetric method for evaluating bacterial growth using different solvent systems», LWT, vol. 153, p. 112565, ene. 2022, doi: 10.1016/j.lwt.2021.112565.
Ropejko y M. Twaru?ek, «Zearalenone and Its Metabolites—General Overview, Occurrence, and Toxicity», Toxins, vol. 13, n.o 1, Art. n.o 1, ene. 2021, doi: 10.3390/toxins13010035.
Ibáñez-Vea, R. Martínez, E. González-Peñas, E. Lizarraga, y A. López de Cerain, «Co-occurrence of aflatoxins, ochratoxin A and zearalenone in breakfast cereals from spanish market», Food Control, vol. 22, n.o 12, pp. 1949-1955, dic. 2011, doi: 10.1016/j.foodcont.2011.05.008.
Dors, V. da S. Bierhals, y E. Badiale-Furlong, «Parboiled rice: chemical composition and the occurrence of mycotoxins», Food Sci. Technol., vol. 31, pp. 172-177, mar. 2011, doi: 10.1590/S0101-20612011000100025.
Rai, S. Dixit, S. P. Singh, N. K. Gautam, M. Das, y A. Tripathi, «Presence of Zearalenone in Cereal Grains and Its Exposure Risk Assessment in Indian Population», J. Food Sci., vol. 83, n.o 12, pp. 3126-3133, 2018, doi: 10.1111/1750-3841.14404.
Gruber-Dorninger, T. Jenkins, y G. Schatzmayr, «Global Mycotoxin Occurrence in Feed: A Ten-Year Survey», Toxins, vol. 11, n.o 7, Art. n.o 7, jul. 2019, doi: 10.3390/toxins11070375.
Amirahmadi, S. Shoeibi, H. Rastegar, M. Elmi, y A. Mousavi Khaneghah, «Simultaneous analysis of mycotoxins in corn flour using LC/MS-MS combined with a modified QuEChERS procedure», Toxin Rev., vol. 37, n.o 3, pp. 187-195, jul. 2018, doi: 10.1080/15569543.2017.1354306.
Kadakal y T. K. Tepe, «Is ergosterol a new microbiological quality parameter in foods or not?», Food Rev. Int., vol. 35, n.o 2, pp. 155-165, feb. 2019, doi: 10.1080/87559129.2018.1482495.
«Fungi producing significant mycotoxins», IARC Sci. Publ., n.o 158, pp. 1-30, 2012.
Husna, L. Zakaria, y N. M. I. Mohamed Nor, «Fusarium commune associated with wilt and root rot disease in rice», Plant Pathol., vol. 70, n.o 1, pp. 123-132, 2021, doi: 10.1111/ppa.13270.
Ayed-Boussema et al., «The mycotoxin Zearalenone induces apoptosis in human hepatocytes (HepG2) via p53-dependent mitochondrial signaling pathway», Toxicol. In Vitro, vol. 22, n.o 7, pp. 1671-1680, oct. 2008, doi: 10.1016/j.tiv.2008.06.016.
Gazzah, L. Camoin, S. Abid, C. Bouaziz, M. Ladjimi, y H. Bacha, «Identification of proteins related to early changes observed in Human hepatocellular carcinoma cells after treatment with the mycotoxin Zearalenone», Exp. Toxicol. Pathol., vol. 65, n.o 6, pp. 809-816, sep. 2013, doi: 10.1016/j.etp.2012.11.007.
Tatay, G. Meca, G. Font, y M. J. Ruiz, «Cytotoxic and interactive effects of zearalenone, alpha-zearalenol and beta-zearalenol and formation of metabolites in HepG2 cells», Rev Toxicol, pp. 187-195, 2014.
Ben Salem et al., «Crocin and Quercetin protect HCT116 and HEK293 cells from Zearalenone-induced apoptosis by reducing endoplasmic reticulum stress», Cell Stress Chaperones, vol. 20, n.o 6, pp. 927-938, nov. 2015, doi: 10.1007/s12192-015-0613-0.
Lee et al., «Cytotoxicity and the induction of the stress protein Hsp 70 in Chang liver cells in response to zearalenone-induced oxidative stress», Environ. Toxicol. Pharmacol., vol. 36, n.o 2, pp. 732-740, sep. 2013, doi: 10.1016/j.etap.2013.06.005.
Morlett, M. Viera-Limón, C. Sierra-Rivera, D. Luque Contreras, y A. Zugasti-Cruz, «Zearalenone Induced Cytotoxicity and Oxidative Stress in Human Peripheral Blood Leukocytes», Toxicol Open Access, vol. 1, p. 102, oct. 2015, doi: 10.4172/2476-2067.1000102.
Cai et al., «Decrease in immune function and the role of mitogen-activated protein kinase (MAPK) overactivation in apoptosis during T lymphocytes activation induced by zearalenone, deoxynivalenol, and their combinations», Chemosphere, vol. 255, p. 126999, sep. 2020, doi: 10.1016/j.chemosphere.2020.126999.
Wang et al., «Transcriptional profiling of zearalenone-induced inhibition of IPEC-J2 cell proliferation», Toxicon Off. J. Int. Soc. Toxinology, vol. 172, pp. 8-14, oct. 2019, doi: 10.1016/j.toxicon.2019.10.004.
Liu et al., «Mycotoxin zearalenone exposure impairs genomic stability of swine follicular granulosa cells in vitro», Int. J. Biol. Sci., vol. 14, n.o 3, pp. 294-305, feb. 2018, doi: 10.7150/ijbs.23898.
Xu, J. Hu, B.-P. Guo, Y.-R. Niu, C. Xiao, y Y.-X. Xu, «Exploration of intrinsic and extrinsic apoptotic pathways in zearalenone-treated rat sertoli cells», Environ. Toxicol., vol. 31, n.o 12, pp. 1731-1739, 2016, doi: 10.1002/tox.22175.
Tatay, S. Espín, A.-J. García-Fernández, y M.-J. Ruiz, «Oxidative damage and disturbance of antioxidant capacity by zearalenone and its metabolites in human cells», Toxicol. In Vitro, vol. 45, pp. 334-339, dic. 2017, doi: 10.1016/j.tiv.2017.04.026.
Zheng et al., «Zearalenone altered the cytoskeletal structure via ER stress- autophagy- oxidative stress pathway in mouse TM4 Sertoli cells», Sci. Rep., vol. 8, n.o 1, Art. n.o 1, feb. 2018, doi: 10.1038/s41598-018-21567-8.
Zhang et al., «Transcriptional profiling analysis of Zearalenone-induced inhibition proliferation on mouse thymic epithelial cell line 1», Ecotoxicol. Environ. Saf., vol. 153, pp. 135-141, may 2018, doi: 10.1016/j.ecoenv.2018.01.005.
Wang et al., «Zearalenone induces apoptosis and cytoprotective autophagy in primary Leydig cells», Toxicol. Lett., vol. 226, n.o 2, pp. 182-191, abr. 2014, doi: 10.1016/j.toxlet.2014.02.003.
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