Biomonitorización citogenética de cuatro poblaciones agrícolas europeas, expuestas a plaguicidas, mediante el ensayo de micronúcleos

Abstract

La importancia de los plaguicidas recae tanto en los numerosos beneficios que tienen para la sociedad (protectores de plagas de las cosechas, erradicación de vectores que propagan enfermedades, etc.); como en los efectos negativos que representan para la salud (problemas reproductivos, sarcomas, linfomas, etc.). Los colectivos en contacto más directo con estos productos, como son los agricultores, tienen un mayor riesgo de sufrir los efectos adversos que se han asociado con los plaguicidas.<br/>Esta Tesis comprende una serie de trabajos sobre la evaluación del daño genotóxico de los plaguicidas en cuatro poblaciones agrícolas europeas, mediante la técnica de micronúcleos (MN) en dos tipos celulares: linfocitos de sangre periférica y células de descamación de la mucosa bucal. Paralelamente, también se determinó el índice de proliferación celular (CBPI).<br/>Las poblaciones que se han estudiado pertenecen a colectivos agrícolas con una continua exposición a plaguicidas, procedentes de Almería (España), Malopolska (Polonia), Nea Makri (Grecia) y del sudeste de Hungría. Cada población ha sido evaluada individualmente y finalmente se han agrupado y analizado los datos conjuntos, para obtener una visión general de los efectos de la exposición.<br/>Además, en la población almeriense se realizó un estudio longitudinal, para evaluar la existencia de diferencias estacionales en dos periodos de distinta aplicación de plaguicidas. Asimismo, en esta población se evaluó la posible influencia de los genotipos GSTM1 y GSTT1 sobre la susceptibilidad individual en al respuesta genotóxica a la exposición a plaguicidas. Únicamente se observó una relación entre GSTM1 y CBPI disminuyendo este último en presencia del producto del gen GSTT1 en los agricultores.<br/>A pesar de que en alguna población se observa una tendencia a un mayor número de células binucleadas con micronúcleos (BNMN), en los linfocitos de los individuos expuestos a plaguicidas, en ninguna de las poblaciones evaluadas individualmente ni en el análisis global de la población, las diferencias observadas llegan a alcanzar un nivel estadísticamente significativo. Lo mismo ocurre con las células bucales con MN (CBMN).<br/>Respecto del CBPI, en la mayoría de poblaciones se observan descensos, significativos o no, de los valores del mismo en el colectivo agrícola. Al valorar toda la población en global estas variaciones se traducen en un descenso significativo del CBPI en los individuos expuestos a plaguicidas, lo que refleja el efecto citotóxico de los mismos.<br/>En el análisis global, observamos que el hecho de pertenecer a un país u otro confiere una serie de características particulares a cada grupo, que se reflejan en una mayor frecuencia de un determinado tipo de daño genético según el sistema celular estudiado.<br/>Otro de los objetivos de la Tesis era valorar los factores higiénicos, de salud, de exposición a plaguicidas, de protección laboral, de alimentación, etc., que podían influir en las variaciones de la frecuencia de micronúcleos y en la proliferación celular. Entre los factores que han mostrado tener un efecto significativo en la variación de las frecuencias de las variables de estudio están la edad, el hecho de ser mujer, el tabaco, la exposición a rayos X por diagnóstico médico, así como factores de la dieta (consumo de vegetales crudos, pescado y aceite de oliva). <br/>Hay que destacar el incremento significativo en el porcentaje de abortos encontrados en la población agrícola de Polonia, lo que junto con el elevado número de intoxicaciones y el descenso del CBPI en este colectivo nos indica que, a pesar de no observarse un incremento significativo de daño genético detectable mediante el ensayo de MN, los plaguicidas están ejerciendo efectos biológicos adversos sobre los agricultores.

The importance of pesticides can be reflected as much on the benefits that they represent for society (crops pest prevention, vector erradication); as on the negative effects they have on health (reproductive problems, sarcomas, lymphomas, etc.). These adverse effects mainly affect occupationally exposed populations, such as farmers.<br/>This PhD Thesis comprises a series of works on the evaluation of genotoxic damage caused by pesticide exposure of four agricultural European populations, using the micronucleus assay (MN). Both lymphocytes of peripheral blood and exfoliated cells of the oral mucosa were used. The cytokinesis-block proliferation index (CBPI) was also calculated to detect possible variations in the proliferative kinetics of lymphocytes (due to the pesticide exposure).<br/>Populations from Greece, Spain, Poland and Hungary, all with an intense and continuous agriculture activity, were evaluated individually. Finally, in order to obtain a general effect of the exposure to pesticides, all the data was pooled and analysed together.<br/>Furthermore, a follow-up study was carried out in the Spanish population to determine, at two different periods of time and different pesticide intensity application, if there were season-related differences in the MN frequency.<br/>In this population, to look for relationship between the genotypes and the cytogenetic response, each donor was assessed for the presence or absence of glutathione S-transferase M1 and GSTT1. Only in the exposed individuals, the CBPI appeared to be affected, decreasing in the presence of GSTT1.<br/>Although in some populations we observed a trend to a high number of BNMN (binucleated cells with micronucleus) in the lymphocytes of farmers exposed to pesticides, none of the statistical analysis showed significant differences between controls and farmers, for neither lymphocytes nor buccal cells with MN.<br/>Regarding the CBPI, decreases were observed in most of the pesticide-exposed populations. In the evaluation of all the populations, the group occupationally exposed to pesticides showed a significantly lower CBPI level, indicating some cytotoxicity due to the exposure.<br/>The global analysis showed us that the increases in genetic damage seemed to be related to different cellular systems for each country, revealing the particular characteristics of the populations evaluated.<br/>One of the aims was to assess the hygienic and health factors, exposure to pesticides, work protective measures, diet, etc., that could influence on the frequency variations of MN and cell proliferation. From the studied variables, those with a significant effect on the frequencies studied were age, the fact of being woman, tobacco, X-ray medical exposure and some diet factors (consuming raw vegetables, fish and olive oil).<br/>The agricultural Polish population showed a significant increase in the percentage of miscarriages, which together with the high number of intoxications and the CBPI decrease in this group, showed us that pesticides do have biological adverse effects on the farmers despite the lack of a significant increase of cytogenetic damage evaluated by the MN assay.