Estudio de la respuesta innata de trofoblastos humanos expuestos a plaguicidas

Abstract

El uso de plaguicidas es una reconocida estrategia principalmente en la industria agrícola, para el control de plagas. Dos familias ampliamente utilizadas en el mundo son los insecticidas neurotóxicos organofosforados (OF) y neonicotinoides (Neo). La exposición ambiental a plaguicidas es un hecho bien documentado, sobre todo en poblaciones que residen en cercanías de sitios de aplicación. Considerando que la exposición a tóxicos ambientales durante el embarazo puede repercutir en la salud de la madre y el embrión, y que esto puede estar relacionado con mecanismos toxicológicos clásicos y no clásicos, se estudió el efecto de OF y Neo sobre la respuesta innata en trofoblastos humanos. Se estudió en un modelo in vitro con trofoblastos HTR-8/SVneo el efecto del OF clorpirifos (CP), 0,01-100 μM, en la actividad enzimática de la acetilcolinesterasa (AChE) a 4 y 24 h de exposición; cómo así también la modulación de la expresión de receptores tipo toll (TLR) y el balance de citoquinas pro y anti-inflamatorias. CP redujo significativamente la actividad de AChE a altas concentraciones (10 y 100 μM) a 24 h de exposición, no observándose cambios a tiempos más cortos (4 h). En las condiciones en las que se observó reducción de actividad AChE, CP aumento significativamente los niveles de transcriptos para TLR-2 y TLR-4 (10 y 100 μM), acompañado de aumentó de los niveles de proteína del receptor TLR-4. CP incrementó significativamente los niveles de la citoquina pro-inflamatoria IL-6 y la citoquina inmunomoduladora TGF-β a altas concentraciones (100 μM) Estos resultados demuestran el impacto del OF CP en su blanco clásico (AChE) en trofoblastos HTR-8/SVneo y ponen de manifiesto el impacto sobre componentes de la respuesta inmune innata, modulando la expresión de receptores propios de esta respuesta y resultando en cambios en la expresión de citoquinas vinculadas al proceso de inflamación/reparación de tejidos. En consideración del amplio uso de Neo a nivel mundial y local, y que los formulados comerciales son mezclas que contienen otros compuestos además del principio activo, se realizó un estudio comparativo entre el Neo acetamiprid (Ace) y una formulación comercial disponible en Argentina (Ace CF). Se estudiaron dos modelos in vitro de trofoblastos humanos: HTR-8/SVneo y JEG- 16 3 (primer y tercer trimestre de gestación, respectivamente). Se evaluó citotoxicidad y producción de especies reactivas de oxígeno (ERO) a concentraciones de 0,1–100 μM durante 4 y 24 h de exposición. A 4 h de exposición, solamente en trofoblastos HTR-8/SVneo y altas concentraciones de Ace CF (10–100 μM) se observó reducción de viabilidad celular acompañado de aumento de ERO. En cambio, a tiempos más prolongados, Ace y Ace CF alteraron la viabilidad celular e indujeron la producción de ERO en trofoblastos HTR-8/SVneo; mientras que sólo Ace CF resultó citotóxico en trofoblastos JEG-3. En este contexto, se estudió la modulación de receptores nicotínicos de acetilcolina (nAChR) como mecanismo clásico de toxicidad de Neo y el estrés oxidativo como posible mecanismo asociado a los efectos observados previamente. En trofoblastos HTR-8/SVneo se evaluó el efecto de Ace y Ace CF en la inducción de apoptosis, expresión de nAChR, migración celular y biomarcadores de estrés oxidativo. Ambas formulaciones resultaron en aumento significativo de la relación Bax/Bcl-2, con un aumento más notorio en trofoblastos expuestos a Ace CF. No se observaron cambios en los transcriptos de la subunidad α7 de nAChR. En las condiciones ensayadas, Ace y Ace CF no alteraron la capacidad migratoria de este tipo celular. No obstante, Ace redujo la actividad de la enzima antioxidante catalasa, mientras Ace CF disminuyó la actividad de catalasa, superóxido dismutasa y glutatión S-transferasa. En este escenario pro-oxidante, se observó oxidación de proteínas luego de la exposición a Ace y Ace CF, sumado a oxidación de lípidos (TBARS) y daño genotóxico (ensayo cometa) en exposiciones a Ace CF. Estos efectos fueron prevenidos parcialmente cuando la línea celular fue tratada con el antioxidante N-acetil l-cisteína (2 mM) previo al tratamiento con Neo, demostrando que el estrés oxidativo sería un mecanismo que participa de la toxicidad de estos insecticidas en trofoblastos humanos. Estos resultados indican la capacidad de OF y Neo de modificar distintos componentes de la respuesta innata en trofoblastos humanos y que este desbalance podría alterar la funcionalidad de la placenta como órgano regulador del desarrollo intrauterino. Asimismo, ponen de manifiesto la mayor toxicidad que presentan las formulaciones comerciales frente a sus principios activos.