Agentes mutagenicos

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agentes quimicos mutagenicos y clasificaciones

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Agentes mutagenicos

  1. 1. “Agentes QuímicosMutagenicos” Nicole Díaz R. Daniela Vega A. Profesora: Patricia Pizarro. Fecha: 16.10.2012.
  2. 2. INTRODUCCION-La gran parte de los agentes químicos requieren de la activación metabólicaantes de reaccionar con componentes celulares. Los estudios experimentales y losensayos diagnósticos (test de Ames), sugieren que un 90% de los carcinógenosquímicos son mutagénicos, es decir, son capaces de inducir una alteracióngenética celular en forma permanente.La iniciación es una alteración bioquímica que no manifiesta morfologíareconocible. Algunos compuestos orgánicos como los hidrocarburos policíclicosaromáticos (dimetil-benzantraceno, benzopireno, 3.metilcolantreno) y ciertosmetales (Ni, Cd, Co, Pb, Be) tienen un efecto directo mediante uniones covalentesa los ácidos nucleícos. Gran parte de los compuestos orgánicos, requieren de lametabolización a un compuesto secundario, siendo este el que produce el efectocarcinogénico, por ejemplo nitrosaminas que se forman en el tracto gastrointestinala partir de elementos de la dieta y bajo la acción de la flora bacteriana. Estecambio es realizado por enzimas cuya función es metabolismo de drogas ydestoxificación.Es por eso que la acción de los carcinógenos químicos dependen de otrosfactores como especie, raza, sexo, edad, dieta, estado hormonal, presencia oausencia de sistemas enzimáticos metabolizantes y promotores tumorales.Las alteraciones en la información genética ocurren como resultado de laspequeñas alteraciones que puede sufrir en la estructura de la molécula del ADN,por lo tanto la secuencia de las bases para las siguientes generaciones es distinta.Los agentes mutagenicos físicos y químicos interactúan con el ADN causandocambios en su estructura, este tipo de cambio puede ser debido a una perdida,adición o remplazo de las bases produciéndose así la alteración en la secuenciade ADN afectando al mensaje genético.El cáncer es una enfermedad en la cual no hay reglas para el crecimiento celularnormal. El crecimiento de las células normales es regulado cuidadosamente parasatisfacer todas las necesidades del organismo. En cambio, las célulascancerosas se dividen continuamente y en forma autónoma, invadiendo einterfiriendo la función de los tejidos normales.- la presentación de el tema a tratar abarca los conocimientos, técnicas yaplicaciones que se utilizan para los agentes mutagenicos, o también losbeneficios que estos otorgan a la ciencia médica para tratamiento deenfermedades debido a su mutagenicidad, la interacción que estos agentes (como
  3. 3. en el caso de los agentes alqulantes) tienen en el ADN es muy factible para lasquimioterapias o investigaciones para detectar la mutagenicidad de estoselementos en los seres vivos, como lo que se hace con Drosophila Melanogaster,conocida como la mosca de la fruta el cual se utiliza sus cromosomas paraestudios de enfermedades genéticas y/o mutaciones, ya que sus cromosomas sonmuy grandes y un grado de similitud cromosómica con los humanos.
  4. 4. OBJETIVOS1.-identificar la composición de los elementos o compuestos químicos puedenalterar la modificación de las bases nitrogenadas, provocando una mutación en elADN el cual puede ser hereditario o no.2.- analizar y comprender los distintos factores que producen los agentesmutagenicos cuando interactúan en el ADN cuáles son sus riesgos y lasconsecuencias de ello.3.- incrementar nuestro conocimiento desde un punto de vista profesional paraaplicar técnicas que puedan para detectar estos agentes.
  5. 5. COMPUESTOS ORGANICOS MUTAGENICOS Los compuestos orgánicos mutagenicos también son conocidos como químicos mutagenicos, son químicos con numerosas sustancias tienen acción mutágenica en el organismo y principalmente en el ADN. Las mutaciones producidas por estos compuestos producen cambios en el genotipo, alterando las secuencia de las bases en los genes, dependiendo de la extensión del cambio se producirán mutaciones puntuales o aberraciones cromosómicas las aberraciones cromosómicas pueden ser detectadas durante la vida intrauterina, mediante la obtención de liquido amniótico y cultivo de células fetales en un examen conocido como amniocentesis tras abdominal. Es importante señalar que la mayoría de las células son capaces de dañar el ADN, siempre que estos mecanismos de reparación estén intactos, se puede confiar que la mayoría de las mutaciones se corregirá antes de que creen un problema. Pero cuando se comprometen los mismos mecanismos de reparación lo mas probable es que un mayor número de mutaciones generen consecuencias adversas. Algunos estudios han indicado que el deterioro del sistema de reparación del ADN es responsable en parte de muchos efectos adversos en la salud que generalmente se observan a edad avanzada. Según el tipo de sustancia que sea, pueden provocar distintos efectos: • Modificaciones de las bases nitrogenadas por ejemplo, el ácido nitroso provoca la eliminación del grupo amino de las bases y el gas mostaza añade grupos metilo o etilo en las bases. Todo ello provoca mutaciones puntuales. • Sustituciones de una base por otra análoga. Algunas sustancias se parecen a las bases y provocan un emparejamiento erróneo durante la replicación al cambiar una base por otra (por ejemplo el 5-bromouracilo puede incorporarse en vez de timina y la 2-aminopurina puede sustituir a la adenina). • Intercalación de moléculas. Ciertas moléculas se intercalan en la cadena polinucleotídica del ADN y provocan mutaciones por inserción o deleción. Son por ejemplo la acridina y la proflavina que son dos colorantes y el benzopireno, que se encuentra en el humo del tabaco y en los alquitranes, provoca mutaciones al intercalarse entre las dos cadenas del ADN.Un cambio en el ADN puede alterar las proteínas de las células.es importantedeterminar que proteínas y en qué tipo de células ocurre la alteración para losefectos finales. Cuando la mutación ocurre en una célula del embrión endesarrollo, el resultado de la anomalía reproductiva puede ser abortoespontaneo y si la mutación afecta a una proteína que controla elfuncionamiento celular adecuado, el resultado puede ser una enfermedadcrónica. Las alteraciones genéticas que afectan la reproducción celular pueden
  6. 6. detener la proliferación de una célula y causar su mente o su proliferaciónincontrolada, como el cáncer.Así mismo es posible que el daño genético no tenga efecto perjudicial alguno,debe recordarse que cada célula del cuerpo contiene un complemento total decromosomas; es decir, cada célula contiene toda la información necesaria para laestructura y el funcionamiento adecuado de todo el cuerpo. Obviamente gran partedel ADN en una célula está inactivo. Por ejemplo, una célula en la planta del pieno usa el material genético especifico para la producción de saliva. si el gen ogenes codificados para la producción de saliva estuviera dañado en una célula delpie , nadie lo notaria, y la salud no se vería afectada: seria una mutaciónsilenciosa.MutacionesLa definición de mutación a partir del conocimiento de que el material hereditarioes el ADN y de la propuesta de la doble hélice para explicar la estructura delmaterial hereditario (Watson y Crick, 1953), sería que una mutación es cualquiercambio en la secuencia de nucleótidos del ADN.Mutación espontánea: Se produce de forma natural o normal en los individuos.Mutación inducida: Se produce como consecuencia de la exposición a agentesmutagenicos químicos o físicos.Los compuestos orgánicos mutagenicos tienen distintos de mutación y por endedistintos derivados para estos que en su categoría:1.- Agentes alquilantesLos agentes alquilantes son grupos mutagénicos químicos que ceden los gruposalquilo como CH3-0 CH3-CH2 a grupos amino o ceto de los nucleótidos.inducen aberraciones de tipo cromatídico en todos los estadios celulares y lasaberraciones sólo serán visualizadas después de que la célula atravieseun periodo S (replicación del ADN ). se insertan entre dos pares de bases delADN, separándolas entre si.Los agentes alquilantes funcionan por medio de tres mecanismos diferentes, loscuales todos alcanzan el mismo resultado - la interrupción de la función del ADN yla muerte celular.En el primer mecanismo un agente alquilante (representado en la figura debajocomo una estrella rosada) adhiere grupos alquinos (compuestos pequeños decarbono-ilustrados como triángulos rosados) a las bases del ADN. Esta
  7. 7. alteración resulta en que el ADN sea fragmentado por las enzimas de reparocuando éstas tratan de reemplazar las bases alquiladas (esquema 3 del diagramadebajo). Las bases alquiladas previenen el síntesis del ADN y la transcripcióndel ARN del ADN afectado.Un segundo mecanismo por el cual los agentes alquilantes causan daño al ADNes en la formación de puentes cruzados, uniones entre átomos en el ADN (lascadenas rosadas debajo). En este proceso, dos bases son unidas por medio de unagente alquilante que tiene dos sitios de unión con el ADN. Los puentes puedenser formados dentro de una sola molécula de ADN (como es ilustrado debajo) ocomo puentes cruzados que conectan dos moléculas distintas de ADN. Esteenlace previene el ADN de ser separado para la síntesis o la transcripción.Un tercer mecanismo de acción de los agentes alquilantes es la inducción denucleótidos disparejos llevando a mutaciones. En una doble hélice normal deADN, A siempre se empareja con la T y G siempre se empareja con C. Como lafigura muestra, las bases alquiladas G pueden ser emparejadas erróneamente conT. Si esta alteración sucede y no es corregida, esto puede resultar en unamutación permanente. Los grupos alquilantes generalmente se encuentran azidirinas ,epóxidos,aldehídos, cy dialquílicos.
  8. 8. -formaldehido: utilizados en fabricacion de resinas sinteticas,desinfectante desemillas y fungicidas detectados en humo de tabaco y automóviles, fue probada sumutágenidad en la E. coli .Acetaldehído: utilizado como disolvente en industrias de caucho, curtido de pielesy papel, detectado en humo de tabaco y automóviles.Acroleína: utilizado en tratamiento de papel, gomas químicas plásticos e industriasfarmacéuticas. Detectado en el humo de tabaco barnices vegetales automóviles yatmosferas de pinturas.
  9. 9. 2.-Compuestos nitrogenados:Perdida de un grupo amino exociclico con aparicion de un grupo carbonilo anular ,da ligar a ue se altere la formacion de puentes de hidrogeno entre las bases. Uncaso relevante en las desanimaciones de las bases surge como consecuencia dela desanimación de la 5-metil-citosina, en este caso la retirada del grupo amino dela 5-metil-citosina convierte a esta en timina, que es un nucleótido normal en elADN, por lo que si este error no se repara antes de la replicación la maquinariaencargada de la misma podría formar una hebra hija con una A en lugar de una G.La importancia de este tipo de desanimaciones se debe a la frecuencia con la queaparecen en el genoma eucariótico pares GC en los que la citosina está metilada.Se piensa que la frecuencia de desanimaciones por célula y día es más baja quela de formación de sitios AP, pero no por ello dejan de ser una causa importantede mutaciones.Sustitución
  10. 10. Acido nitroso (HNO2): compuesto inorgánico que se encuentra solo en solución yen sus sales. Desamina la adenina a hipoxantina y la citosina a uracilo. Debido alas distintas propiedades de apareamiento de los productos de desanimación, seproducen transiciones.Hidroxilamina (NH2OH). Reacciona con la citosina donde el grupo amino esreemplazado por un grupo Hidroxilamina. Este derivado de la citosina se apareacon adenina produciéndose transiciones GC ----> AT.
  11. 11. 3.-Agentes intercalantes:Un grupo interesante de sustancias, acridinas y bromuro de etidio, son moléculasplanas que se insertan entre dos pares de bases del ADN, separándolas entre sí.Durante la replicación, esta conformación anormal puede conducir a microinserciones o micro deleciones en el ADN, originando mutaciones por corrimientode lectura.Hidrocarburos aromáticos polinucleares:3.4 benzopireno:, agente cancerígeno muy potente que también contamina el aire.Detectado en el desgaste de correas cauchos en poleas.Naranja de acridina:Bromuro de etidioProflavina
  12. 12. 4.-Analogos de bases: los análogos de bases son moléculas como el 5-bromouracilo o la 2-aminopurinase incorporan en el ADN durante la biosíntesis de los ácidos nucleícos, se replicanen lugar de las bases correspondientes timina y adenina sustituyendo a purinaspor pirimidinas, lo que hace el bromouracilo con la timina . Cuando uno de estosanálogos de bases se incorpora en el ADN, la replicación puede ocurrirnormalmente aunque ocasionalmente, ocurren errores de lectura que resultan enla incorporación de bases erróneas en la copia de ADN.5-Bromuro de uracilo:2-Aminopurina:
  13. 13. 5.-Metabolitos Reactivos:Conjunto de reacciones metabólicas que incrementan la toxicidad de loscompuestos electrofilicos con alta afinidad por nucleofilos: ADN y proteínas. Lamayoría de bioactivadores se producen con las reacciones de fase 1 , losderivados mas polares suelen ser más reactivos, N-hidroxis, epoxis, radicaleslibres, etc. suelen tener biotransformaciones de reacciones de oxidacióncatalizadoras.-N-hidroxilo del acetaminofen: reacciona co n las proteínas del hígado.-Derivados del epoxi-benzo-a-pireno se combina con el DNA.7,8-dihydrodiol
  14. 14. 6.- Farmacos:un fármaco, de acuerdo con la farmacología, es cualquier sustancia que produceefectos medibles o sensibles en los organismos vivos y que se absorbe, puedetransformarse, almacenarse o eliminarse.Los fármacos pueden ser sustancias creadas por el hombre o producidas por otrosorganismos y utilizadas por el hombre. De esta forma, hormonas, anticuerpos,interleucinas y vacunas son considerados fármacos al ser administrados en formafarmacéutica. En resumen, para que una sustancia biológicamente activa seclasifique como fármaco, debe administrarse al cuerpo de manera exógena y confines médicos.Hay muchos fármacos que pueden producir malformaciones sobre todo durante elembarazo. Algunos de ellos son:Atenolol: es un fármaco del grupo de los beta bloqueadores, para el tratamiento delos trastornos cardiacos . Efecto que se produce en el feto:Retarda el crecimiento fetal y otras anormalidades que se asocian al crecimientonormal del feto.Enalapril: Antihipertensivo. Inhibidor de la enzima convertidora de angiotensina(ECA). Utilizado en el tratamiento de la hipertensión y algunos tipos deinsuficiencia cardíaca crónica. Enalapril fue el primer miembro del grupo deinhibidores de la ECA llamado dicarboxilato. Entre sus efectos secundarios seencuentran: mareos, tos, sarpullido, debilidad y vómitos. PRODUCENENELFETO:problemas neurológicos(a nivel del SNC)y cardiovascular es en el feto debido aque atraviesan la barrera placentaria(Ejm.Bloqueos de ramas sanguíneas).
  15. 15. Domperidona: Combinación de acción periférica (gastrocinética) y antagonismo dereceptores de dopamina en zona de emisión de quimiorreceptores, en áreapostrema. Produce riesgo fetal comprobado, en los que se involucran problemasde retardado de la función psicólogo motora. Uno de los fármacos mas reconocido que causa mutaciones o alteracionesdurante el embarazo es la talidomida. Talidomida: es un fármaco que fue comercializado entre los años 1958 y 1963como sedante y como calmante de las náuseas durante los tres primeros mesesde embarazo (hiperémesis gravídica).La talidomida es una sustancia química sintetizada en 1955 de composiciónftalimido-3-dioxo-2,6 piperidina o N ftalimido-glutarimida.El uso de la talidomida se hace bajo estricta supervisión médica. Su efectoinmunomodulador y antiinflamatorio se explica mediante la inducción en elincremento de la relación linfocitos T CD8/CD4 por disminución de los linfocitos Tcolaboradores circulantes, además inhibe la producción de Interleucina 1 y 12, losfactores de necrosis tumoral alfa y gamma.Busulfán: es usado para tratar la leucemia mielógena crónica, es administradousualmente en forma de una tableta oral. El efecto secundario más común delbusulfán es la depresión de la médula ósea, lo cual resulta en conteos de célulassanguíneas alterados. Por esta razón los conteos celulares deben sermonitoreados frecuentemente para evitar efectos más serios.
  16. 16. Carmustina: es un agente alquilante usado para tratar varios tipos de cáncer.Enfermedades para las cuales carmustina es usada incluyen:Mieloma múltipleTumores del cerebroEnfermedad de HodgkinsLinfoma no HodgkinsLa carmustina es administrada intravenosamente o como un implante.Doxorubicina: es un antibiótico antraciclino que ejerce sus efectos sobre lascélulas cancerosas por medio de dos mecanismos diferentes:Intercalación: en su rol como un agente intercalante este fármaco encaja entre lasbases de ADN y bloquea la síntesis del ADN y su transcripción.Inhibición de las enzimas: este agente inhibe la actividad de una enzima, latopoisomereasa II. Esto lleva a rompimientos en el ADN genómico.La doxorubicina es usada para una gran variedad de cánceres y solo algunos tiposde cánceres no responden a este medicamento. Estos tipos de cánceres incluyenel cáncer del colon, el melanoma, las leucemias crónicas, y el cáncer renal.Temozolamide: es un agente alquilinizante usado primordialmente para eltratamiento de tumores cerebrales difíciles de tratar (astrocytomas) en pacientesadultos; igualmente puede ser usado para el tratamiento de melanomametastático.
  17. 17. Clorambucil: es un agente alquilante que se usa para tratar una variedad decánceres. Padecimientos para los cuales clorambucil es usado incluyen:Leucemia linfocítica agudaLinfomasEnfermedad de HodgkinEl clorambucil no debe ser tomado por las pacientes que se encuentran o piensanvolverse embarazadas porque este medicamento podría tener efectos dañinos enel feto. Este medicamento también puede tener efectos en la fertilidad en los añosdespués del tratamiento.
  18. 18. Medicamentos con alto riesgo teratogeno en humanos.Fármacos EfectosVitamina A y congéneres (ácido Microcefalia, microftalmía, hidrocefalia,retinoico, estretinato e isotretinol) DTN, agenesia del vermis cerebeloso, CC.Aminopterina y Metrotexato Defectos esqueléticos y de extremidades, hipoplasia de huesos craneales, dismorfia facial característica, micrognatia.Hidantoina o Fenitoina Hipoplasia medio-facial, sinofris, CC, anomalías genitales, labio leporino (LL), RM.Trimetadiona y Parametadiona Hipoplasia medio-facial, cejas en V, sinofris,LL, CC, malformaciones urogenitales, RM.Dietiletilbestrol Malignización testicular en fetos masculinos, virilización de fetos femeninos, quistes testiculares, hipospadias.Warfarina Microcefalia, hipoplasia medio- facial, epífisis punteadas, hipoplasia de uñas y falangesAminoglucósidos Sordera de percepción.Andrógenos y progestágenos Virilización del feto femenino, quistes testiculares, hipospadias.Litio CC (anomalía de Ebstein)Tetraciclina Hipoplasia de esmalte dental, disminución del índice de crecimiento óseo lineal.Antitiroideos Defectos esqueléticos y de extremidades, hipotiroidismo, RM.Antidepresivos tricíclicos Defectos reductivos de miembros.Ansiolíticos LL y/o paladar hendido (PH), hipotonía, síndrome de abstinencia neonatal.Danazol Efecto androgénico sobre el feto femenino.Barbitúricos CC, fisura palatina, defectos reductivos de extremidades.Corticoesteroides PH, CC, insuficiencia adreno cortical.Anfetaminas PH, CC, defecto reductivo de miembros.Clomifeno DTN, embarazos múltiples.Indometacina Cierre precoz del ductus arterioso, hipertensión pulmonar.Amiodarona Bradicardia fetal, disfunción tiroidea.
  19. 19. CASOS CLINICOS DE MUTACIONES QUIMICASEfectos promutagenigos en el agua tratada de Villa Hermosa.- Lugar :planta de villa hermosa- España-el tratamiento de de las aguas antes de clorar deja pasar deja pasaraproximadamente 30% de los mutagénicos indirectos por contaminación.-puedes agregarse o potenciar los nuevos mutagenicos formados por la cloraciónde agua.Aberraciones cromosómicas en trabajadores expuestos a plaguicidas-Trabajadores en finca y empaquetadoras de banano en Costa Rica( expuestos aplaguicidas todo el año)-carbofuran, terbufos,, oxamil, glisofato, paraqual, ametrina.-provoca daño genético en las células somáticas de los trabajadores.Problemas a la salud a largo plazo: aumento de riesgos tumorales en trabajadoreso hijos, desordenes del desarrollo, problemas reproductivos, abortos repetitivos.-tanto las sustancias químicas que reaccionan directamente con el ADN, comoalgunas consideradas mutagenicos indirectos, son aberraciones cromosómicas
  20. 20. IMPORTANCIA Y APLICACIONES DE NUESTRO TRABAJO PROFESIONALLa selección de los compuestos químicos a estudiar esta basado principalmentesobre la estructura química y reactividad, evaluándose por su electrofilicidad(electroforesis), porque antiguamente se sospechaba que estos compuestospodían actuar como agentes mutagenicos completos. Aunque tiempos despuésse amplifico una mayor variedad de estudios para determinar distintos factoresque podían llevar a una mutación inducida de acuerdo a cada compuesto ytambién estudios que llevo a identificar el propio compuesto en si. Las pruebaselectrofilicas tienen la capacidad de interactuar con el ADN. Algunas consistenciaobtenidas de esta prueba demuestran que no todas las mutaciones inducidasproducen si no que pueden existir distintos resultados producto de mutaciones,como desarrollo tumorales reaccionantes antes estímulos, mal formaciones, etc.
  21. 21. Pruebas para la detección de compuestos químicos específicos-Se realiza un trabajo de investigación usando drosophila melanogaster.- Tiene un amplio estudio de agentes intercalantes y efectos, (bromuro de etidio,naranja de acridina y otros) analizando diversos tipos de daño genético:mutaciones puntuales, mutaciones cromosómicas (pérdida cromosómica ytranslocaciones), mutaciones somáticas e inducción de recombinación mitótica.-Evalúa la mutagenicidad de insecticidas mediantes ensayos que detectan el dañogenético en la línea somática como en la germinal y también detecta la inducciónde mutación germinal.- Es un estudio comparativo, empleando Drosophila, de la sensibilidad de tresensayos de detección de la inducción de mutación somática para evaluar agentesmutagénicos y carcinogénicos. Se han utilizado dos ensayos que detectanalteraciones genéticas en las células somáticas de los ojos (elwhite-zeste yel white-ivory) y uno que detecta los efectos en las células somáticas de las alas(el mwh/flr). Se analizaron 15 compuestos clasificados como: mutagénicos ycancerígenos (5), mutagénicos y no cancerígenos (5) y no mutagénicos ycancerígenos (5), con el fin de evaluar la especificidad y sensibilidad de estosensayos.
  22. 22. USO DE LA PRUEBA DE AMES EN MONITOREO AMBIENTALLa preocupación por la presencia documentada de sustancias químicas tóxicas yel descubrimiento de mutágenos en el ambiente aumenta día a día a causa delriesgo que producen como el de cáncer y enfermedades hereditarias en lapoblación expuesta. Las cuencas hidrográficas son las receptoras de los desechosgenerados por las actividades industriales, agrícolas y domésticas. Aunquecuentan con mecanismos físicos, químicos y biológicos mediante los cualespueden asimilar los residuos, se presentan inconvenientes cuando loscontaminantes alcanzan niveles que superan tal capacidad de asimilación,provocando serias implicaciones ambientales. Con esta perspectiva se realizó elestudio de clasificación del río Pánuco, una de las corrientes más importantes dela República Mexicana.El rio Pánuco ocupa el cuarto lugar en superficie. Pertenece a la regiónhidrológica número 26 "A". Comprende las subcuencas de los ríosTempoal¾Moctezuma y Bajo Pánuco .Para este estudio se considera que la zonade influencia del río Pánuco está conformada por los municipios de Pueblo Viejo,Pánuco y Ébano, del Estado de Veracruz y Ciudad Madero y Tampico enTamaulipas. La superficie conjunta de los municipios es de 4,070 km2, supoblación es 630,481 habitantes con gran dispersión de la población rural. En laTabla 1 se describen los datos más generales de estos cinco municipios.municipio Sup.(km2) Urb. Rural Pob. Ap Alc Actividad económicaÉbano 375.00 3 139 39,030 78.0 35.0 Agrícola, ganaderaPanuco 3,277.81 3 581 93,414 48.7 35.9 Agrícola, ganaderaPueblo 286.24 5 59 48,054 56.3 35.4 Agrícola,viejo servicioCuidad 62.90 171,041 93.0 89.0 Industriales,madero servicioTampico 68.10 278,948 97.0 94.0 Industriales, servicioLas estaciones de muestreo consideradas en el presente trabajo se circunscribena las establecidas en la zona conurbada Tampico¾Ciudad Madero, donde semanifiesta la influencia de la marea y consecuentemente la cuña salina. Seincluyen tres estaciones de cuerpo de agua superficial, laguna y río, una descargade agua residual municipal y siete descargas de aguas residuales industriales. Laubicación de estos puntos se localiza antes de los aportes o aprovechamientos,considerando también las descargas de aguas residuales municipales eindustriales, y después de recibir su influencia .De la misma forma, seestablecieron estaciones para muestrear las descargas.
  23. 23. estación Clave Tipo de Latitud Longitud estaciónPlanta de I Descarga 22°12’30’’ 97°51’03’’bombeo n°1 municipalLaguna II Superficial 22°12’58.2" 97°52’00.6"CarpinteroLaguna III Efluente, Río, 22°14’47.3" 97°49’20.4"Carpintero superficial, profundaVertedero 7 ½ IV Descarga 22°1513" 97°4845" industrialDrenaje a DescargaPluvial Metro industrial(inicio)Drenaje b DescargaPluvial Metro industrial(final)Vertedero c DescargaVaradero sanitariaCanal V Descarga 22°1534" 97°4816"Varadero industrialEstación Río VI Descarga industrialRío VII Descarga industrialSalida VIII Río, 22°15’32.6" 97°47’56.8"después superficial,Refinería profunda(Boca)Metodos Para realizar la prueba de ames en el laboratorio se determinaron 39 parámetrosconvencionales de calidad del agua (22 físicos, químicos y materia orgánica; 3biológicos; 10 metales pesados; 4 cromatrográficos y clorofila) y mutagenicidad.Prueba de amesEn la prueba de ames el volumen de la muestra fue de 1 litro y se conservó a 4°C.Once estaciones de muestreo fueron caracterizadas en un muestreo y codificadas.El análisis de mutagenicidad se realizo lo más pronto posible y, en función de lascaracterísticas de la muestra, se emplearon dos métodos: extracción con resinas ydirecto.
  24. 24. Genotoxicidad Revertantes/LExtrema > 107Alta 105 – 107Moderada 103 – 105Baja 102 – 103Extracción con resinas: Es el proceso de concentración para facilitar el desplieguede compuestos con actividad genotóxica. De cada muestra de agua se recolectoun extracto por afinidad neutra usando como solvente el cloruro de metileno(grado pesticida Merck, Darmstadt, Germany). Después de la elución con lossolventes, los extractos se evaporaron a sequedad bajo flujo de gas de nitrógeno.Al concentrado final se le adicionaron 3 mL de DMSO. El vial se selló y almacenoa menos 20°C hasta que se realizó la prueba de mutagenicidad.Método directo: Este método sigue el protocolo elaborado por el Coriell Institute forMedical Research, 1986b. Esta es una modificación al ensayo de Salmonella paralos análisis al incrementar las cantidades de muestra líquida (100, 500, 1000, 1500y 2000 micro litros) expuestos a un número estándar de bacterias. Las cantidadesde agar y cloruro de sodios utilizados en el agar de superficie fueron modificadosasí como las de cada tubo para tener la misma concentración final de agar ycloruro de sodio.Ensayo de mutagenicidad con SalmonellaEsta prueba se llevó a cabo por los procedimientos de incubación propuestos porMaron y Ames usando cepas de tipo: TA100 y TA98 de Salmonella typhimurium.El criterio utilizado para clasificar los resultados como positivos fue similar alusado por Maron y Ames donde se debe: considerar una muestra positiva cuandoexiste una relación entre dosis-respuesta de las concentraciones probadas y/o elnúmero de revertantes inducidas en por lo menos una dosis generando una curva.Al cumplirse alguno de los dos criterios anteriormente expuestos, la muestra seconsidera que presenta signos positivos. En la medida en que haya másrevertantes, mayor será la potencia del agente mutágeno.Compuestos tóxicosSe descubrió que en cuatro de las siete descargas industriales descritasanteriormente, correspondientes todas ellas a la refinería Madero, se encontraroncompuestos con 4 o 5 anillos bencénicos. Los HPAs con este número de anillostienden a ser más carcinogénicos que aquellos con un sistema de anillos menor omayor, debido a que son tóxicos en concentraciones cercanas a 0.2mg/L.Ocasionalmente, se observan respuestas subletales en algunas especies aconcentraciones en un intervalo de 0.005 a 0.01 mg/L, como algunas de lasencontradas en estas muestras.
  25. 25. Compuesto Dren pluvial metro Canal varadero 71/2 varaderoTolueno 0.70000 0.71000 0.19000 1.20000Benceno 0.52000 0.45000 0.22000 0.74000m+p xileno 0.37000 0.38000 0.15000 0.59000o-xileno sps 0.26000 0.24000 0.08000 0.36000Etilbenceno 0.12000 0.12000 0.05000 0.18000Benzo(a) 0.00050 0.00850 0.00293 0.01130antraceno/ crisenoFenantreno 0.00040 0.02100 0.00800 0.01362/antracenoFluoreno 0.00020 0.01280 0.00272 0.00740Pireno 0.00020 0.00480 0.00132 0.00280Naftaleno 0.00013 0.44853 0.07580 0.18500Antraceno 0.00010Benzo (a) pireno 0.020700 0.00130Acenaftaleno 0.00913 0.00127 0.00220Fluoranteno 0.00790 0.00080Acenafteno 0.00281 0.00520De las 24 muestras analizadas únicamente en cuatro muestras los resultadosfueron positivos en las dos cepas por muestra, TA98 y TA100, con y sin S9. Elámbito de las potencias mutágenicas fue de 2.11+E07 a 3.36+E09 Revertantes/Lpara TA98 y de 2.12+E07 a 6.49+E09 Revertantes/L para TA100, lo que indicaque los efectos mutágenicos en Salmonella typhimurium son altos y que lagenotóxicidad, en todas las muestras es extrema con base a la clasificaciónpropuesta por Houk.En el ámbito de los 11 puntos de muestreo evaluados los valorescorrespondientes a E+09 se ubicaron en los puntos extremos de las estaciones demonitoreo, Planta de bombeo N° 1 y Río, descargas de tipo municipal e industrialrespectivamente y en las estaciones dentro de la refinería ¾Dren Pluvial Metro yVertedero Varadero¾; lo cual nos sugiere que la pérdida de potencial tóxico otransformación de algunos compuestos presentes por efectos del incremento en lasalinidad, luz, oxígeno, entre otros factores, es mínimo. El valor de E+09permanece en ambos extremos, aunque el valor en el punto intermediocorrespondiente a Laguna de Carpintero es de E+09.
  26. 26. MutagenicidadEn la prueba de Ames en todos los casos se presentaron resultados positivos, concargas genotóxicas diarias que recibe el río en el intervalo desde 6.49 E+09 hasta2.10 E+07 Revertantes/L y que afectan al ecosistema acuático.Además de ello, todos estos valores representan genotóxicidad extrema, lo cualrefuerza la necesidad de incorporar otros parámetros que permitan caracterizar losnuevos tipos de compuestos orgánicos mutágenicos a efecto de poder estar enposibilidad de prever y, consecuentemente, contribuir a evitar las consecuenciasnegativas que este tipo de descargas genera en la salud de los humanos.Así mismo, puede suponerse que los resultados positivos de toxicidad evaluadoscon la aplicación de la Prueba de Ames se deben a la presencia deaproximadamente 15 compuestos tóxicos, de los cuales algunos tienen 4 anillosbencénicos que son los más carcinogénicos y mutagénicos, que se detectan entrelos intervalos de 5 a 100 mg/L o por arriba de este intervalo.Sistemas de tratamientoLos sistemas biológicos de tratamiento permiten reducir el contenido de materiaOrgánica disuelta en un ámbito del 80 al 90%. Debido a la presencia decompuestos tóxicos orgánicos, estos tipos de sistemas son muy sensibles asobrecargas (grasas y aceites mayor a 50 mg/L) y a la variación del substrato (tipoy concentración de compuestos orgánicos). Esto último con frecuencia provocaproblemas de inestabilidad de la calidad del efluente.Diversos estudios sobre la aplicación de procesos biológicos para la degradaciónde compuestos orgánicos tóxicos indican la necesidad de aplicar sistemasbiológicos más avanzados para obtener mayores eficiencias y estabilidad en eltratamiento. Algunos de los métodos que se recomiendan son, entre otros: lossiguientes: adición de carbón activado, para obtener mejores eficiencias y mayorestabilidad en el sistema de lodos activados; enriquecimiento de la biomasa conmicroorganismos específicos, por su mayor especificidad en la biodegradación delos tóxicos orgánicos; tiempo de retención hidráulico de 24 horas y una edad de labiomasa entre 20 y 30 días, para la remoción de naftaleno característico para lasdescargas de refinerías.
  27. 27. CONCLUSIONLos agentes químicos mutagenicos son agentes que interactúan con el ADN, esdecir, actúan de diferentes maneras en el y provocan diferentes cambiosanormales debido a esta interacción, y existen muchos tipos de interacciones.Como la sustitución modificación, analogía translocaciones, inserción y deleción,etc. Tienen una acción bastante importante en el fenotipo, produciendomalformaciones, desarrollos tumorales, aberraciones o incluso produciendoaberraciones en las células sexuales que producirían problemas en las futurasgeneraciones. Varios de estos agentes mutagenicos se encuentran en el ambienteen lo cual se tiene un fácil acceso.Pero no todas las mutaciones son principalmente dañinas para el organismo comoes en el caso de los agentes alquilantes que debido a mecanismo de interrupcióno intercambio de bases puede ayudar en la quimioterapia, se usa para ladetención de proliferación en las células cancerígenas.En general la detección de los agentes químicos mutagenicos, en el ADN es devital importancia para nosotros los tecnólogos médicos ya que podemos hacer deestas, una buena acción como lo hace la quimioterapia y también empleartécnicas para la detección de mutaciones en el organismo.
  28. 28. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS- Sandoval-Villasana, A. M., A. Ruiz. 1997. “Uso de la Prueba de Ames enMonitoreo Ambiental”. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Progreso.Jiutipec, Mor, CP 65510.- Solari A J., 2004 “Genética Humana, fundamentos y aplicaciones”.Panamericana. 3°edicion. Argentina. Pag: 165 y 166.- Zulaga-Quinteros, M,. A. Valencia, I. Ortiz. 2009 “Efecto Genotoxico yMutagenico de Contaminantes Atmosfericos. Redalyc. Pag: 33, 33-41.http://www.interciencia.org/v20_04/art04/http://www.slideshare.net/pau2688/agentes-mutagenicoshttp://www.bvsde.ops-oms.org/bvsacd/eco/025901/025901-03.pdfhttp://www.sindicatounitario.net/rlr/TEXTOS/NI_03/Nota-informativa-SS-n%BA%2019-26-09-03-Mutag%E9nicos-II.pdfhttp://www.tdx.cat/handle/10803/3879http://www.slideshare.net/dicoello/mutagenicos-quimicoshttp://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//3250/3392/html/22_agentes_mutagnicos_qumicos.htmlhttp://biologiamolecular-miguel.blogspot.com/2012/04/513-agentes-mutagenicos-fisicos-y.htmlhttp://www2.udec.cl/~digentox/glosario/agentealquilante.htmlhttp://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/erichard/biofisica/teoria/1127.%20DNA%20-%20Reparacion.pdf-http://ocw.unican.es/ciencias-de-la-salud/biogerontologia/materiales-de-clase-1/capitulo-8.-danos-en-el-genoma-y-el-envejecimiento/8.2-modificaciones-mas-frecuentes-en-la-copia-del/skinless_viewhttp://www2.udec.cl/~digentox/glosario/analogodebase.htmlhttp://grupsderecerca.uab.cat/mutagenesi/es/content/l%C3%ADneas-de-investigaci%C3%B3n#drosophila
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