El KBrO3 es un compuesto químico oxidante clasificado como tóxico que se sigue utilizado a pesar de las restricciones o prohibiciones en su uso. Las investigaciones lo muestran como inductor de citotoxicidad, genotoxicidad, mutagénesis, teratogénesis, carcinogénesis, etc; sin embargo, los datos obtenidos en el sistema reproductivo masculino son insuficientes para ser concluyentes. Con la finalidad de estudiar los efectos de la exposición prolongada del KBrO3 en 4 momentos de un ciclo espermatogénico completo y en la línea eritropoyética de la Médula Ósea Roja (MOR), se dividió aleatoriamente un grupo de 50 ratones en 5 grupos de tratamiento, los cuales fueron sometidos a inoculaciones intraperitoneales diarias de este compuesto químico. Los grupos fueron: Grupo I: Día 7, Grupo II: Día 15, Grupo III: Día 21, Grupo IV: Día 35 y Grupo V: Control Negativo (CN). En cada grupo se realizaron espermatogramas acorde con los parámetros de la OMS, (2010) y evaluaciones de citotoxicidad y genotoxicidad en la médula ósea roja. El análisis estadístico fue realizado mediante ANOVA con la prueba post hoc de Tukey en el programa SPSS 20.0. Los resultados (media ± DE) mostraron que los órganos reproductivos analizados disminuyen significativamente su peso a partir del Grupo III. Se observó que en el Grupo I el porcentaje de espermatozoides no móviles se elevó (26,50±3,69 vs. 19,30±4,45 del CN), de vitalidad espermática se redujo (68,90±2,33 vs. 75,50±1,90 del CN) y el de espermatozoides con membrana normal se redujo (49,40±2,50 vs. 63,90±1,90 del CN) de forma significativa. En el Grupo II, los espermatozoides morfológicamente normales se redujeron desde 96,40±1,69 del CN hasta 93,30±1,63 y la concentración espermática disminuyó a 49,80±3,62 millones/mL (de los 55,60±2,84 millones/mL del CN). Estas afecciones se incrementaron significativamente en los Grupos III y IV evidenciando un efecto acumulativo en la línea germinal espermática. A nivel de la médula ósea roja, el índice de citotoxicidad mostró diferencias significativas desde el Grupo I (0,6479±0,0153 vs. 0,9627±0,0102 del CN) y se mantuvo constante para los tratamientos restantes, la genotoxicidad mostró un efecto negativo desde el Grupo I (16,05±1,87 vs. los 3,20±1,03 del CN) que fue acumulativo y se incrementó con los tratamientos restantes. La toxicidad en la línea germinal espermática y la toxicidad en la línea eritropoyética de la médula ósea roja no mostraron correlación significativa. Por lo tanto se concluye; que el KBrO3 induce efectos tóxicos no correlacionados en ambas líneas celulares de ratones reduciendo el potencial fértil y provocando citotoxicidad y genotoxicidad en la línea eritropoyética. / The KBrO3 is an oxidant and toxic compound that is still used, despite restrictions or prohibitions. Researchs shows it as cytotoxicity, genotoxicity, mutagenicity, teratogenicity, carcinogenicity-inducing, etc; however the data obtained in the male reproductive system are insufficient to be conclusive. In order to study the effects of protracted exposures of KBrO3 in 4 moments of a complete sperm germline cycle and red bone marrow (RBM) erythropoietic line, a group of 50 mice was randomly divided in five treatment groups of 10 mice each, which were subjected to daily injections of this chemical compound, groups were: Group I: Day 7, Group II: Day 15, Group III: Day 21, Group IV: Day 35 and Group V: Negative Control (NC). For each of these groups were performed spermatogram tests according to the WHO (2012) recommended parameters and cytotoxicity and genotoxicity tests in the red bone marrow. Statistical analyses were performed using ANOVA with Tukey post hoc test in SPSS 20.0 program. The results (mean ± SD) show that the reproductive organs significantly decrease its weight in Group III. In Group I of treatment the percentage of no motile spermatozoa number was increase (26,50±3,69 vs. 19,30±4,45 from NC), sperm vitality was reduced (68,90±2,33 vs. 75,50±1,90 from NC), and the spermatozoa with normal membrane was reduced (49,40±2,50 vs. 63,90±1,90 from NC). In Group II, the morphologically normal spermatozoa was reduced to 93,30±1,63 (vs. 96,40±0,69 from NC) and sperm concentration decreased to 49,80±3,62 million per mL (vs. 55,60±2,84 million from NC), in Groups III and IV these conditions were increased significantly showing a cumulative effect on sperm germline. The red bone marrow cytotoxicity level showed significant differences from Group I (0,6479±0,0153 vs. 0,9627±0,0102 from NC) and remained constant for the remaining treatments, genotoxicity showed cumulative effect increased with treatments from group I (16,05±1,87 vs. 3,20±1,03 from NC). The toxicity in sperm germline and toxicity in red bone marrow erythropoietic line showed no significant correlation. Therefore it is concluded that KBrO3 induces toxic effects uncorrelated in both mice cells lines reducing fertility potential and causing cytotoxicity and genotoxicity in the erythropoietic line.

Los estudios llevados a cabo en el presente trabajo de Tesis Doctoral, tuvieron como objetivo general, evaluar la capacidad deletérea del herbicida flurocloridona y de dos de sus formulaciones comerciales Twin Pack Gold® y Rainbow® empleadas en el agro de nuestro país conteniendo un 25% del principio activo. Estos formulados se emplean en el tratamiento de cultivos agrícolas como algodón, apio, arveja, avena, cebada, centeno, lenteja, perejil, zanahoria, caña de azúcar, girasol, papa y trigo, entre otros. Para evaluar la toxicidad del mencionado herbicida y de sus formulaciones comerciales, se emplearon como modelo de estudio in vitro dos líneas celulares de mamífero (CHO-K1 y HepG2) y como modelo in vivo larvas del anfibio anuro Rhinella arenarum. Los efectos genotóxicos de dichos herbicidas, fueron investigados mediante el estudio de biomarcadores de efecto, analizando la frecuencia de intercambios de cromátidas hermanas (ICHs) y los ensayos cometa (EC) y de micronúcleos (MN). En la línea celular CHO-K1 todos los compuestos ensayados fueron capaces de inducir ICHs con concentraciones de 0,25-15 μg/ml. La capacidad de los compuestos para inducir ICHs fue: Twin Pack Gold® > FLC > Rainbow®. El formulado comercial Twin Pack Gold® fue el único compuesto capaz de incrementar la frecuencia de MN con la concentración de 5 μg/ml. Además, las mayores concentraciones ensayadas de ambos formulados (10-15 μg/ml) resultaron ser citotóxicas tal cual fue evidenciado a través de cambios morfológicos, pérdidas de la integridad de la membrana plasmática y alteraciones nucleares que no permitieron monitorear la frecuencia de MN. Todos los compuestos fueron capaces de inducir rupturas de cadena simple y/o sitios álcali sensibles en el ADN, evidenciado mediante la variante alcalina del EC con todas las concentraciones ensayadas. En células HepG2, al igual que en las células CHO-K1, sólo el formulado Twin Pack Gold® fue capaz de incrementar la frecuencia de MN a la concentración de 5 μg/ml, no pudiéndose monitorear la frecuencia de MN con las concentraciones de 10-15 μg/ml de ambos formulados comerciales debido a la aparición de alteraciones celulares como ocurrió en el sistema celular CHO-K1. El análisis de los compuestos estudiados evidenció que fueron capaces de inducir rupturas de cadena simple y/o sitios álcali sensibles en el ADN con todas las concentraciones ensayadas lo cual fue evidenciado mediante el análisis de los nucleoides obtenidos en el EC. Los efectos citotóxicos fueron evaluados mediante el análisis del índice de proliferación celular (IPC), el índice mitótico (IM), el índice de división nuclear (IDN), los ensayos colorimétricos de captación de Rojo Neutro y MTT (RN y MTT, respectivamente) y el estudio de muerte celular programada o apoptosis. En la línea celular CHO-K1 los resultados revelaron que el IPC decrece en función de la concentración empleada de todos los compuestos ensayados y para una concentración dada, la capacidad de ambas formulaciones comerciales de inducir un retraso en la progresión del ciclo celular siempre fue mayor que la inducción producida por el principio activo FLC. Asimismo, se observó actividad mitodepresiva ejercida tanto por el principio activo como por los formulados comerciales. Asimismo, se observó una marcada reducción de la actividad mitocondrial con las mayores concentraciones ensayadas de todos los compuestos. Cuando se realizó el ensayo de RN únicamente la formulación comercial Rainbow® ejerció efecto citotóxico a nivel lisosomal. El estudio de la viabilidad celular evidenció que los formulados comerciales resultaron ser más citotóxicos que el principio activo FLC. En células HepG2 se observó que solamente los formulados comerciales fueron capaces de inducir una alteración de la actividad mitocondrial y lisosomal. Además, se observó inducción de apoptosis cuando las células fueron expuestas durante 24 h a todos los compuestos. En sistemas in vivo, de larvas de R. arenarum, se determinó una CL5096 h con valores de 2,96 mg/L para Twin Pack Gold® y de 2,85 mg/L para Rainbow®. Sólo el formulado Rainbow® fue capaz de incrementar a las 48 h de exposición la frecuencia de MN en eritrocitos circulantes con la concentración de 0,71 mg/L. Por el contrario, ambos formulados fueron capaces de inducir efecto genotóxico con todas las concentraciones empleadas tanto a las 48 como a las 96 h de exposición evaluadas mediante el EC. Teniendo en cuenta los resultados obtenidos, se propuso que la respuesta diferencial encontrada en cada modelo de estudio frente a los compuestos podría deberse a la presencia de xenobióticos de naturaleza desconocida presentes en el excipiente de las formulaciones comerciales, así como a variaciones en la sensibilidad diferencial de los modelos en estudio. Los resultados de los estudios de mortalidad, genotoxicidad y citotoxicidad de FLC, Twin Pack Gold® y Rainbow® obtenidos en el desarrollo de la presente Tesis Doctoral, representan una evidencia concreta de que el herbicida FLC debe ser tenido en cuenta como un agente inductor de daño genotóxico y citotóxico, y debería ser clasificado, según los valores de toxicidad aguda CL5096 h obtenidos mediante la exposición de larvas de R. arenarum a Twin Pack Gold® y Rainbow®, como compuesto tóxico (categoría II), siguiendo la clasificación propuesta por Instituciones reguladoras tales como OECD y UN. Asimismo, se sugiere la necesidad de una correcta evaluación toxicológica de FLC y de las formulaciones comerciales existentes del herbicida antes que continúen siendo aplicadas masivamente en nuestro país y en el mundo, representando un factor de riesgo para los organismos expuestos, incluyendo al ser humano. / Directores de la tesis: Sonia Soloneski y Marcelo L. Larramendy