ENSAYO DE MICRONÚCLEOS EN CÉLULAS DE DESCAMACIÓN DE VAGINA DE RATA EN PROESTRO: NUEVA ALTERNATIVA PARA EVALUAR GENOTÓXICOS. A.L. Zamora-Perez a,b, B.C. Gómez-Meda a, M.L Ramos-Ibarra a, C.M. BatistaGonzález a, G.M. Zúñiga-González a a Laboratorio de Mutagénesis, Centro de Investigación Biomédica de Occidente, Instituto Mexicano del Seguro Social, Guadalajara, Jalisco, México, [email protected] b Instituto de Investigación en Odontología, Departamento de Clínicas Odontológicas Integrales, División de Disciplinas Clínicas, Centro Universitario de Ciencias de la Salud, Universidad de Guadalajara. RESUMEN En toxicología genética se requiere más de una prueba para determinar el potencial genotóxico de un compuesto. La prueba de micronúcleos (MN) in vivo permite evaluar la genotoxicidad de compuestos. Para realizarla se requiere un tejido que se divida y las células de descamación de vagina de rata en proestro (CVRP) cumplen con este requisito. En el presente se indujo incremento de células micronucleadas de proestro (CMNP) en vagina de rata por administración de colchicina (COL), ciclofosfamida (CF) ó 5-Fluorouracilo (5-FU). Se formaron 8 grupos experimentales y 2 testigos negativos. A los grupos experimentales se les expuso a una de las tres dosis de COL vía intraperitoneal, CF vía oral o una dosis de 5-FU vía vaginal. Se realizaron extendidos de CVRP sobre portaobjetos y fueron analizados con microscopio de fluorescencia. Las CMNP de vagina de rata incrementaron cuando se compararon los valores basales con los siguientes 3 ó 4 proestros posteriores a la administración de los compuestos. Estos resultados muestran que contar CMNP de vagina de rata es una nueva alternativa sencilla y económica para el estudio de compuestos genotóxicos que se administren vía vaginal. 1. INTRODUCCIÓN Las pruebas para la detección de agentes que dañan al ADN son de gran importancia, ya que los compuestos genotóxicos tienen la capacidad de alterar el material genético en los organismos, incluido el hombre1, además pueden tener efectos teratogénicos, causar mutaciones en células germinales 1,2 e inducir mutaciones en células somáticas que pueden contribuir al desarrollo del cáncer 3-5. Actualmente se conocen pruebas con las que se puede determinar daño genético o detectar compuestos genotóxicos, como el ensayo de micronúcleos (MN) que es a b una prueba sencilla, económica y altamente informativa6-8 y se puede realizar en cualquier lugar sin las limitaciones económicas que se pudieran tener al utilizar pruebas muy sofisticadas y por ende, muy caras 9. Los MN son fragmentos de cromosomas o cromosomas c d completos que quedan fuera del núcleo en mitosis6 y la presencia de MN se traduce en el ámbito celular como pérdida de ADN. La prueba de MN sirve para detectar el efecto de agentes genotóxicos y sus metabolitos sobre los cromosomas 7,8 , identifica tanto agentes clastogénicos Sin tinción /1 0x / Labo ra to rio de Mutag enésis,CIBO, IMSS Sin tinción /10x/ Laboratorio de Mutagenésis, CIBO, IMSS Sin tinción /1 0x / Labo ra to rio de Mutag enésis,CIBO, IMSS Sin tinción /10x/ Laboratorio de Mutagenésis, CIBO, IMSS Figura 1. Etapas del ciclo estral de la rata. como aneuploidogénicos 6,10 y para realizarla se requiere de tejidos con rápida proliferación celular 11, como sería el caso de las células de descamación de vagina de rata. El ciclo estral de la rata se completa en 4 a 5 días12 y por medio de citología vaginal se pueden identificar las 4 etapas del ciclo, por el tipo de células encontradas 12-13: diestro (Fig.1a), proestro (Fig. 1b), estro (Fig. 1c) y metaestro (Fig. 1d). 2. OBJETIVO En el laboratorio de Mutagénesis del CIBO, IMSS, una de las líneas de investigación que se desarrollan es la de identificar y seleccionar aquellas especies o tejidos que presenten el mayor número de MN que sean viables de analizar sin causarles daño a los animales al obtener la muestra, para proponerlos como probables bioindicadores de daño genotóxico 14-18, por lo que en el presente trabajo se plantea una nueva posibilidad para estudios de genotoxicidad en la rata, por medio del conteo de células micronucleadas de proestro (CMNP) de vagina de rata, mediante la administración de inductores micronucleogénicos conocidos, como colchicina (COL), ciclofosfamida (CF) ó 5-Fluorouracilo (5-FU). 3. MATERIAL Y MÉTODOS Se formaron 8 grupos experimentales y 2 testigos negativos (5 ratas cada uno) (Proyecto No. 2000249016). A los grupos experimentales se les expuso en única ocasión o en administraciones repetidas a una de las tres dosis de COL vía intraperitoneal, CF vía oral (Cuadro I) o una dosis de 5-FU vía vaginal (Cuadro II) para inducir incremento de MN dosis-respuesta. A cada rata se le realizó diariamente un lavado vaginal y con este material se realizaron extendidos de células de descamación de vagina de rata en proestro (CVRP) sobre portaobjetos, se dejaron secar a temperatura ambiente, se fijaron, se tiñeron con naranja de acridina19 y se tomaron los siguientes 3 proestros de los grupos a los que se les administró una sola vez la dosis correspondiente del compuesto y 4 proestros en los grupos a los que se les administró el compuesto diariamente durante 5 días. Se utilizó agua inyectable como vehículo para la COL o CF y para tratar a los grupos testigo negativos. Se contaron 2,000 células mediante microscopio de fluorescencia OLYMPUS CX31 y los resultados se expresan como CMNP en 2,000 CVRP. Las comparaciones se hicieron entre las células del proestro basal contra las células de los siguientes 3 ó 4 proestros después de recibir el inductor micronucleogénico y se evaluaron por ANOVA y prueba de ajuste Bonferroni. Las características tomadas en cuenta para considerar a una célula como normal a b fueron que presentara citoplasma con perímetro intacto y homogéneo, con bordes íntegros y definidos, núcleo entero (Fig. 2a); y en el caso de las CMNP se tomaron en cuenta las características de la célula normal, además de que el MN tuviera forma redonda, con ausencia de Figura 2. Células del proestro. empalme o puente con el núcleo (Fig.2b). Tinción naranja de acridina /100x/ Mutagénesis, CIBO, IMSS Tinción naranja de acridina /100x/ Mutagénesis, CIBO, IMSS 4. RESULTADOS El promedio, desviación estándar y la significancia estadística de los valores de los diferentes grupos se muestran en los Cuadros I y II. El promedio del valor basal de CMNP de la vagina de la rata es de 2.3±1.6/2,000 CVRP. Los grupos testigos negativos no mostraron diferencias significativas de un proestro a otro (Cuadro I y II). Las CMNP de vagina de rata incrementaron significativamente cuando se compararon los valores basales con los siguientes 3 ó 4 proestros posteriores a la administración de los compuestos. Cuadro I. CMNP por administración de COL ó CF. CMNP / 2,000 células de proestro Grupos n Basal 1er 2o 3er 4o proestro proestro proestro proestro 1 (Testigo negativo; 200 l de agua)b 5 2 (0.129 mg de COL /kg )a 3 (0.258 mg de COL 5 /kg)a 5 4 (0.387 mg de COL /kg)a 5 Grupo 5 (0.129 mg de COL /kg) b 5 Grupo 6 (20 mg de CF /kg)a Grupo 7 (50 mg de CF /kg) 5 a 5 Grupo 8 (80 mg de CF /kg)a 5 Grupo 9 (20 mg de CF/kg)b 5 2.0±2.4 2.4±0.5 1.8±1.0 3.2±2.5 2.4±1.5 3.8±1.9 2.2±1.4 2.0±1.2 3.0±1.7 2.0±1.8 3.0±1.8 2.4±0.5 NS NS NS 6.0±0.7 4.8±3.1 2.6±1.1 P < 0.05 NS NS 8.4±3.5 6.4±3.5 5.6±3.2 P < 0.05 NS NS 4.2±6.0 5.2±1.3 4.0±2.0 NS NS NS 7.8±1.9 11.4±5.1 11.8±5.9 NS P < 0.05 P < 0.05 12.4±3.2 7.0±4.0 4.8±1.9 P < 0.05 NS NS 14.6±1.6 7.8±3.2 4.8±1.9 P < 0.05 P < 0.05 NS 15.0±3.4 9.6±4.3 7.4±3.2 P < 0.05 P < 0.05 NS 11.4±4.5 15.2±3.3 11.0±2.5 P < 0.05 P < 0.05 P < 0.05 7.0±3.3 NS 7.2±2.1 NS Los resultados están expresados como promedio±desviación estándar. CMNP: células micronucleados de proestro; CMNP: células micronucleadas de proestro; NS: no significativo; n: tamaño de la muestra. aEstos grupos recibieron diariamente durante 5 días la dosis correspondiente del compuesto, ajustada a un volumen final de 100 µl con agua inyectable. Cuadro II. CMNP por administración de 5-FU. CMNP / 2,000 células de proestro Grupos n Basal 1er 2o 3er 4o proestro proestro proestro proestro Grupo 10 (Testigo negativo; 100 l de 5 1.4±0.8 agua)a Grupo 11 (2.5 mg de 5-FU)a 5 1.8±1.7 2.0±1.0 1.4±1.3 1.8±1.3 NS NS NS 9.0±5.4 18.6±3.6 10.2±2.2 P < 0.05 P < 0.05 P < 0.05 Los resultados están expresados como promedio±desviación estándar. CMNP: células micronucleados de proestro; CMNP: células micronucleadas de proestro; NS: no significativo; n: tamaño de la muestra; 5-FU: 5-Fluorouracilo. aEstos grupos recibieron diariamente durante 5 días la dosis correspondiente del compuesto, ajustada a un volumen final de 100 µl con agua inyectable. 5. CONCLUSIONES El conteo de CMNP de vagina de rata es una nueva alternativa, para el estudio de compuestos genotóxicos que se apliquen por vía vaginal, sin requerir el sacrificio de los animales para obtener la muestra. BIBLIOGRAFÍA 1. M. J. Plewa, “The activation of chemicals into mutagens by green plants,” in Hollander A, Series Chemical Mutagens, Principles and Methods for their Detection (Plenum Press. New York. 1982) vol. VII, pp. 401-420. 2. S. Venitt, “Short-term assays using bacteria”, in Montesano, R. (Eds): Long-term and Short-term Assays for Carcinogens A Critical Appraisal. IARC Scientific Publications (International Agency for Research on Cancer. Lyon. 1986), 83, pp.143-161. 3. B.N. Ames, “The detection of chemical mutagens with enteric bacteria”, in Microbial test for Mutagenicity/Carcinogenicity (Traul KA. Van Nostrand Reinhold Company, New York. 1985), 12, pp. 113-128. 4. P. 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