Genetic damage in soybean workers exposed to pesticides: Evaluation with the comet and buccal micronucleus cytome assays

Abstract

Soybean cultivation is widespread in the State of Rio Grande do Sul (RS, Brazil), especially in the city of Espumoso. Soybean workers in this region are increasingly exposed to a wide combination of chemical agents present in formulations of fungicides, herbicides, and insecticides. In the present study, the comet assay in peripheral leukocytes and the buccal micronucleus (MN) cytome assay (BMCyt) in exfoliated buccal cells were used to assess the effects of exposures to pesticides in soybean farm workers from Espumoso. A total of 127 individuals, 81 exposed and 46 non-exposed controls, were evaluated. Comet assay and BMCyt (micronuclei and nuclear buds) data revealed DNA damage in soybean workers. Cell death was also observed (condensed chromatin, karyorhectic, and karyolitic cells). Inhibition of non-specific choline esterase (BchE) was not observed in the workers. The trace element contents of buccal samples were analyzed by Particle-Induced X-ray Emission (PIXE). Higher concentrations of Mg, Al, Si, P, S, and Cl were observed in cells from workers. No associations with use of personal protective equipment, gender, or mode of application of pesticides were observed. Our findings indicate the advisability of monitoring genetic toxicity in soybean farm workers exposed to pesticides.

Ensayo De Micronúcleos De Citoma Bucal en Trabajadores De Fincas Frutícolas Que Han Aplicado Plaguicidas Alrededor De Quince Años

“…Los trabajadores de este estudio relataron usar una variedad de sustancias activas, donde 89 % de ellos utilizaban de uno a cuatro plaguicidas diferentes por año. En general esta es la realidad que se reporta en otras investigaciones similares, como las realizadas en Bolivia con MN en células de epitelio bucal y EC (Larrea Poma et al 2010) y en Brasil también con MN y EC en células de epitelio bucal (Kvitko et al 2012, Benedetti et al 2013. Peralta et al (2011) incluyeron en su estudio AC, MN en células de epitelio bucal y EC con resultados diferentes entre los grupos estudiados y detectaron que estas diferencias estaban correlacionadas con el tiempo de exposición a plaguicidas.…”

“…Sin embargo, en otros trabajos no se encontraron incrementos significativos en la frecuencia de MN en el GE comparados con el GR (Castro et al 2004, Pértile Remor et al 2009). Recientemente, en un estudio en cultivadores de soja en Brasil (Benedetti et al 2013), se observó una diferencia estadísticamente significativa en casi todas las alteraciones nucleares analizadas en los individuos expuestos a plaguicidas respecto al GR. En diversos estudios, realizados en Latinoamérica en países como Argentina, Bolivia, Brasil, Colombia, Chile, Cuba, Ecuador y México, los autores advierten que en la mayoría de los casos los trabajadores expuestos a plaguicidas y mezclas de éstos, estuvieron en contacto con productos que están incluidos en la lista de plaguicidas altamente peligrosos (Gómez-Arroyo et al 2013).…”

“…Los biomarcadores de daño genético más utilizados en poblaciones expuestas a plaguicidas son AC, ICH y MN a partir de muestras de sangre periférica y MN en epitelio bucal, así como, EC en sangre periférica , Gómez-Arroyo et al 2013). El ensayo de MN en células exfoliadas del epitelio bucal no requiere del cultivo de células, por lo tanto además de ser un método mínimamente invasivo y con una obtención de la muestra en forma sencilla, requiere un menor tiempo de realización comparado con los estudios en sangre (Pastor et al 2003, Martínez-Valenzuela et al 2009, Bolognesi et al 2011, Benedetti et al 2013. Este método permite detectar daño al ADN, inestabilidad cromosómica, muerte celular, el potencial regenerativo del tejido de la mucosa bucal ), anomalías asociadas con defectos genéticos en el mantenimiento del genoma, envejecimiento acelerado y algunas enfermedades degenerativas.…”

Efectos genotóxicos en población humana asociados a metales pesados en la región de La Mojana, Colombia, 2013

“…En la zona estudiada se requieren estudios que midan estos parámetros. En el estado de Rio Grande do Sul (Brasil) Benedetti,et al,(53) reportaron daños en el ADN de los trabajadores agrícolas en los cultivos de soya expuestos a plaguicidas, y observaron un aumento significativo del daño en el ADN en comparación con los controles no expuestos. En dicho estudio se demostró que los trabajadores agrícolas están expuestos a una mezcla de sustancias con potencial efecto genotóxico.…”

Telomere Length and Its Relation to Human Health

“…Pesticides are known for inducing oxidative stress [33,82,87,88], and although not all action mechanism of these chemicals are clear, induction of oxidative stress and of ROS seems to be involved. Senescent cells present 30% more modified guanines within their DNA and fourfold more free 8-oxo-dG basis, contributing to telomeric loss through oxidative stress [89].…”