L'avvelenamento subacuto con bifentrin aumenta il livello di interleuchina 1ß nei reni e nel fegato dei topi
Feb 27, 2022
Sfondo
La bifentrin appartiene agli insetticidi piretroidi di tipo I che interagiscono con i canali del sodio voltaggio-dipendenti nelle membrane dei neuroni [1–3]. È neurotossico. L'intossicazione porta alla morte negli organismi bersaglio. Si credeva che i piretroidi fossero sicuri per i mammiferi poiché venivano metabolizzati nelfegato(scisso al legame estere centrale). I metaboliti: cis-3-(2-cloro-3,3,3-trifluoroprop-1-en-1-yl)-2,{ {8}}l'acido dimetilciclopropano carbossilico (CFMP) e l'{9}}acido fenossibenzoico (3-PBA) sono considerati relativamente non tossici e vengono espulsi con l'urina. Gli studi condotti da Wielgomas et al. hanno mostrato che i metaboliti piretroidi sono stati rilevati in campioni di urina di popolazioni urbane e rurali [4, 5]. Ci sono prove che l'intossicazione da piretroidi nei mammiferi (umani e animali) può portare a problemi di salute [6-8]. L'avvelenamento acuto con bifentrin nei mammiferi produce sparring aggressivo, sensibilità agli stimoli e tremore [1, 9, 10]. Poiché il bifentrin viene utilizzato in agricoltura e orticoltura per il controllo dei parassiti, esiste il rischio di esposizione cronica degli esseri umani a residui di pesticidi nei prodotti alimentari. Il composto è considerato moderatamente tossico in vivo per i vertebrati rispetto ad altri piretroidi [11]. Ci sono rapporti recenti sulla possibile immunotossicità e sull'effetto proinfiammatorio dei piretroidi nei vertebrati che si sviluppano a causa dello stress ossidativo. Le glutatione-S transferasi (GST) hanno una funzione nel metabolismo del bifentrin. La bifentrin e altri piretroidi inibiscono i GST in un meccanismo competitivo nelfegatidi organismi non bersaglio che producono stress ossidativo [12–15]. Lo scopo dello studio era di verificare se l'avvelenamento subacuto con bifentrina influenzi l'interleuchina 1β proinfiammatoria e il fattore di necrosi tumorale (TNF) inrenicosì comefegatie la funzione di questi organi.
Parole chiave:Bifentrin, interleuchina1ß, proprietà pro-infiammatorie, rene, fegato
CISTANCHE MIGLIORERA' LA FUNZIONE RENALE/RENALE
Metodi
ImpostazioniIl progetto di studio è stato approvato dal Comitato Etico Locale di Lublino, in Polonia, e dal Comitato Istituzionale per la Cura e l'Utilizzo degli Animali dell'Università di Medicina di Lublino, in Polonia. Entrambi gli autori hanno avuto una formazione nella pianificazione e nella conduzione di esperimenti sugli animali. Il bifentrin è stato acquistato dall'Istituto di Chimica Organica (Annopol, Varsavia, Polonia). Saline è stata acquistata da Glenmark Pharmaceuticals (Varsavia, Polonia). L'esperimento è stato condotto presso il Centro di Medicina Sperimentale dell'Università di Medicina di Lublino. Sono state seguite le linee guida europee, polacche e dell'Università di Medicina di Lublino per l'utilizzo degli animali. C'erano condizioni di laboratorio standard (12 ore di luce/12 ore di ciclo al buio, temperatura 21–22 gradi, umidità dell'aria 55–60 percento). Gli animali sono stati allevati presso il Centro di Medicina Sperimentale dell'Università di Medicina di Lublino (allevatore n. 077 registrato presso il Ministero della Scienza e dell'Istruzione superiore, Varsavia, Polonia). Theherd proveniva da Charles River (Colonia, Germania). I topi avevano libero accesso all'acqua (sterilizzata con raggi UV) e all'alimentazione animale ad libitum. Il mangime per roditori è stato acquistato da Altromin International (Lage, Germania).
Misura di prova
Sono stati utilizzati un totale di 32 topi Albino Swiss femmine di 6-una settimana (erano giovani adulti non gravidi) del peso di 2{23}}-26 g all'inizio dello studio. Sono stati divisi casualmente in 4 gruppi da 8: – controlli trattati con soluzione fisiologica ip giornaliera per 28 giorni – animali trattati con bifentrina ip alla dose di 1,61 mg/kg per 28 giorni (gruppo 1) – animali trattati con bifentrina ip alla dose di 4,025 mg /kg per 28 giorni (gruppo 2) – animali trattati con bifentrin ip alla dose di 8,05 mg/kg per 28 giorni (gruppo 3). Le dosi sono state scelte in base alla nostra precedente esperienza con questo piretroide [15]. La dose di 8,05 mg/kg è stata considerata 0,5 LD 50 [15].
Prove e misurazioni
Il giorno 29 gli animali sono stati sacrificati per decapitazione. Non c'era anestesia prima perché eravamo preoccupati per i parametri ematici biochimici. Sono stati prelevati campioni di sangue venoso. Ilfegatierenisono stati pesati con una bilancia da laboratorio (MFD prodotta da A&D CO., LTD, Seoul, Korea). Gli organi sono stati omogeneizzati con un miscelatore meccanico MPW-120 (MPW Med. Instruments, Varsavia, Polonia) in tampone 0.1mol di Tris-HCl, di pH 7,4. Il campione di 0,5 g di tessuto è stato miscelato in 5 ml di tampone. Gli omogenati sono stati centrifugati per 15 minuti (5000 × g) due volte. È stata utilizzata la centrifuga Sigma{12}}P (Polygen, Engelwood, NY, USA). Il supernatante è stato utilizzato per misurare le concentrazioni di IL-1ß e TNF con i test ELISA. I kit IL-1ß e TNF ELISA sono stati acquistati dal produttore (Cloud-Clone Corp., Houston, TX, USA). La concentrazione di creatinina e l'attività dell'alanina transaminasi (ALT) nei sieri sanguigni sono state misurate con l'analizzatore biochimico ErbaMannheim XL-600 (Mannheim, Germania).
analisi statistica
I risultati sono stati analizzati con IBM SPSS Statistics (v. 21) (Statsoft Sp.zo.o., Cracovia, Polonia). La conformità della distribuzione delle variabili con l'ipotetica distribuzione normale è stata verificata con il test di normalità di Shapiro-Wilk. I risultati ottenuti sono stati presentati utilizzando gli elementi di base della statistica descrittiva (media ± DS in quanto i risultati erano normalmente distribuiti). L'analisi comparativa delle variabili studiate è stata effettuata con l'utilizzo di test statistici parametrici. Per le caratteristiche quantitative di carattere continuo con distribuzioni normali, è stato utilizzato il t-test parametrico di Student, confrontando i risultati di due gruppi. Nei restanti casi, il Mann-Whitney U è stato utilizzato per due campioni per i tratti quantitativi. Le differenze osservate sono state considerate statisticamente significative a p<>
Risultati
Renela massa non differiva tra i gruppi. Era (Media± SD) {{0}}.16 ±0.02 g nei controlli, 0.16± 0.{ {14}}1 g nel gruppo 1, 0.16 ±0,03 g nel gruppo 2 e 0,16±0,04 g nel gruppo 3. Neanche ilfegatomassa come era 1,24 ±{2}}.18 g nei controlli, 1.33 ±0.16 g nel gruppo 1, 1.35 ±{11}}.2 g nel gruppo 2, 1.35± {{16 }}.2g nel gruppo 3. La concentrazione di creatinina non differiva tra i gruppi ed era 0.2± 0.0mg/dl nel gruppo di controllo, 0 .2± 0.02mg/dl nel gruppo 1, {{30}}.2± 0.03mg/dl nel gruppo 2 e 0,2 ±0,04 mg/dl nel gruppo 3. L'attività delle ALT era 51±12U/l nei controlli, 60±13 U/l nel gruppo 1, 80±9 U/l nel gruppo 2 e 135±20U/l nel gruppo 3. La differenza tra il gruppo 3 e i controlli era statisticamente significativa (p<0.05). the="" interleukin="" 1ß="" concentration="" in="" the="">fegatidei controlli era 53,5 ± 23,9 pg/ml, nel gruppo 1–54,1 ± 33,5 pg/ml, 2–59,1 ± 60, 0 pg/ml (p<0.05), 3–99="" ±79.9="" pg/ml="" (p=""><0.05 vs="" controls).="" in="" the="">renidei controlli era 3,9 ± 2,3 pg/ml, gruppo 1–6,8 ± 10,6 pg/ml, 2–9,8 ± 7,9 pg/ml e 3–11,2 ± 5,2 pg/ml. C'era una differenza statisticamente significativa tra il gruppo 1,2 e 3 rispetto ai controlli (p<0.05). the="" tnfα="" levels="" did="" not="" significantly="" differ="" in="" the="" groups="" exposed="" to="" bifenthrin="" in="" comparison="" with="" controls="" neither="" in="" the="">fegatiné nelreni. Ilfegatoi biomarcatori di danno sono stati mostrati nella Tabella 1 erenebiomarcatori nella tabella 2.
CISTANCHE MIGLIORA IL DOLORE RENALE/RENALE
Discussione
Nel nostro esperimento è stato dimostrato che c'era un aumento significativo dell'interleuchina 1ß nei topifegatiereni. Era proporzionato alla dose di bifentrin usata nel modello sperimentale di avvelenamento subacuto. Ilrenisono stati più colpiti dallo xenobiotico chefegati.Nello studio di Pawar et al. è stato spiegato che l'intossicazione da piretroidi produceva stress ossidativo nelreni.È stato confermato rilevando una significativa diminuzione dei livelli di tioli nelrenidi animali esposti a un piretroide. L'intossicazione da xenobiotico ha causato una significativa diminuzione della superossido dismutasi (SOD) e dell'attività della catalasi nelreni.Valutazione istopatologica delreniha rivelato emorragie nella corteccia e nel nucleo, alterazioni degenerative tubulari con chiusura del lume e riduzione dello spazio della capsula di Bowman [16]. Nel nostro studio, a causa delle limitate risorse finanziarie, non abbiamo potuto eseguire l'esame istopatologico degli organi interni. L'effetto epatotossico della bifentrin era visibile nel nostro studio poiché abbiamo rilevato un aumento dell'attività di ALT nel gruppo esposto alla dose più alta del pesticida e un aumento significativo della concentrazione di interleuchina 1ß nel gruppo. L'IL-1 e il TNF sono sintetizzati nei macrofagi e nei monociti. Sono secreti nel sangue, grazie al quale hanno un effetto sistemico. Il TNF è una delle prime citochine ad apparire durante l'infiammazione [17]. Il TNF stimola l'aumento della produzione di interleuchina 1ß, che si verifica durante lo stress ossidativo che dura più a lungo [18]. Questo potrebbe spiegare perché nel corso del nostro esperimento della durata di 28 giorni, il TNF non differiva significativamente tra i gruppi sperimentali e l'interleuchina 1ß lo faceva. In un altro studio condotto presso il nostro dipartimento è stato dimostrato che l'avvelenamento subacuto con un'altra lambdacialotrina piretroide ha prodotto anche un aumento significativo dell'interleuchina 1ß nei topireniefegati [19].
In uno studio simile con bifentrin è stato utilizzato alla dose di 8 mg/kg e ha ridotto l'attività locomotoria nei topi, confermando il suo 'effetto neurotossico. Inoltre ha aumentato l'attività ALT nei sieri sanguigni dei topi e ha portato alla formazione di infiltrazioni di linfociti nelfegatidopo avvelenamento subacuto che mostra che oltre ai neuroni, produce avvelenamento con bifentrinfegatoanche malfunzionamento [15]. Nel presente studio non abbiamo potuto eseguire l'esame istopatologico, ma imparando dalla pubblicazione citata, ci aspettavamo cambiamenti simili nelfegatiIlfegatoè molto probabile che venga danneggiato da tutti gli xenobiotici che vengono metabolizzati in quell'organo. Il bifentrin subisce il metabolismo ossidativo che porta alla formazione di microsomi epatici 4′-idrossi-bifentrin e idrolisi nei roditori e nell'uomo [20, 21]. Nel nostro studio abbiamo utilizzato topi giovani adulti, poiché i giovani roditori hanno una minore capacità di metabolizzare i piretroidi. Nei cuccioli di roditore esposti al bifentrin, il pesticida può attraversare la loro barriera ematoencefalica, accumularsi nel cervello e produrre deficit neurocomportamentali duraturi [22]. Dar et al. la bifentrin somministrata ai ratti per un massimo di 30 giorni ha indotto uno stress ossidativo nelfegati, renie polmoni [23]. Esistono pubblicazioni sugli effetti immunotossici del bifentrin sugli embrioni di pesce zebra. Nell'esperimento condotto da Jin et al. è stato dimostrato che l'esposizione al bifentrin aumenta il livello di interleuchina 1ß, interleuchina 8, caspasi 9 e 3 negli embrioni esposti a S-cis-bifentrin [14]. Parco et al. ha confermato che l'intossicazione da bifentrin durante l'embriogenesi del pesce zebra ha indotto tossicità dello sviluppo, infiammazione e diminuisce l'angiogenesi [20].
L'interleuchina 1 è una molecola di segnalazione che regola la risposta immunitaria, media il funzionamento di leucociti, linfociti, agisce come pirogeno e media lo sviluppo dell'infiammazione cronica [24]. Pertanto è stato scelto nel nostro esperimento come marker di stress tissutale e risposta infiammatoria allo xenobiotico. Il TNF è anche una citochina proinfiammatoria che gioca un ruolo nei disturbi autoimmuni e nello sviluppo di neoplasie. I risultati del nostro studio sono simili ai risultati ottenuti da Wang et al. che ha condotto un esperimento su topi maschi esposti al bifentrin per 3 settimane e ha confermato l'effetto immunotossico del piretroide [25]. Un altro studio pubblicato da Wang et al. ha chiarito i meccanismi di immunotossicità della bifentrin nei macrofagi murini. L'esposizione alla bifentrin ha inibito i livelli di trascrizione dell'interleuchina 6 e del TNF a causa della stimolazione del lipopolisaccaride. L'intossicazione da bifentrin ha aumentato le specie reattive dell'ossigeno e ha portato alla disregolazione dei geni correlati allo stress ossidativo [26].
In una recente pubblicazione Jin et al. ha confermato che l'esposizione orale di topi maschi al bifentrin alla dose di 20 mg/kg per 3 settimane ha aumentato i livelli di citochine proinfiammatorie e ridotto l'attività degli enzimi antiossidanti (SOD, glutatione perossidasi) a causa dello stress ossidativo in corso di avvelenamento con il piretroide [27]. Molti altri autori concordano sul fatto che i piretroidi danneggiano gli organi interni attraverso lo stress ossidativo [28-30]. Ci sono anche dati sull'effetto immunomodulante dei piretroidi nell'uomo. Nello studio condotto da Netaet al. numerose citochine proinfiammatorie sono state misurate in campioni di sangue ottenuti dal cordone ombelicale alla nascita di 300 neonati (tra cui interleuchina 1ß, TNF, interleuchina 6, interleuchina 10) con esposizione prenatale alla permetrina. Gli autori hanno riscontrato una diminuzione dell'interleuchina 10 in quei bambini che potrebbe aumentare il rischio di malattie allergiche e asma più avanti nella vita [31]. Nel frattempo la permetrina, come la bifentrina appartenente ai piretroidi di tipo I, è raccomandata dall'Organizzazione Mondiale della Sanità per la prevenzione della malaria anche per le donne in gravidanza [32]. Sicuramente il vantaggio di utilizzarlo deve prevalere sui possibili effetti collaterali.
CISTANCHE MIGLIORA LA MALATTIA RENALE/RENALE
Il nostro studio mostra che anche una bassa dose di bifentrin provoca un aumento significativo dell'interleuchina 1ß nei topireneche dimostra che l'infiammazione nelrenesi verifica anche a dosi molto basse. È collegato al fatto che i metabolites del pyrethroid sono eliminati con urina. Il 3-PBA è il metabolita urinario più comunemente rilevato di diversi piretroidi [33]. Viene rilevato nelle urine di bambini e adulti provenienti da aree rurali e urbane, a conferma dell'esposizione diffusa della popolazione umana a questi composti [4]. Studi su modelli animali supportano questa affermazione. Amin et al. nefrotossicità confermata della deltametrina, nel pesce gatto [34]. Abdel-Daim et al. ha anche registrato l'effetto nefrotossico del piretroide nella tilapia [35]. Sebbene i moderni laboratori siano in grado di misurare diversi biomarcatori di immunotossicità, epatotossicità e nefrotossicità, a causa delle limitate risorse finanziarie abbiamo selezionato solo i pochi sopra mostrati.
Conclusioni
L'avvelenamento subacuto con bifentrin aumenta significativamente la concentrazione di interleuchina 1ß infegatierenia un livello dose-proporzionato. È accompagnato da un aumento di ALT. Conferma l'effetto nefrotossico ed epatotossico e pro-infiammatorio della bifentrin in organismi non bersaglio.