En este trabajo se da a conocer una metodología para calcular el impacto ambiental que los pesticidas ocasionan en el medio ambiente teniendo en cuenta diferentes factores. El área de estudio elegida fue la región centro de la provincia de Santa Fe, en la localidad de San Vicente, Argentina. Se confecciono una formula denominada VIA= (ET total + TH total + CA total) x 10. Cada ítems tiene su significado, valoración correspondiente y subdivisión, en donde tenemos las diferentes características de clasificación: ecotoxicología (ET), toxicidad humana (TH) y comportamiento ambiental (CA). La suma de los valores numéricos fueron incluidas en las siguientes categorías: bajo - medio - alto - muy alto, la que nos permitió valorar cada pesticida por separado. Los resultados demuestran que la mayoría de los pesticidas utilizados son de mediana toxicidad (43.75%), seguido por los de baja y alta toxicidad (21.88%) y por último los de muy alta toxicidad (12.5%). Este es un estudio piloto donde se implemento una herramienta nueva que puede estar sujeta a cambios y mejoras.
This paper discloses a methodology to calculate the
environmental impact that pesticides cause in the
environment taking into account various factors. The study
area was the central region of the province of Santa Fe,
in the town of San Vicente, Argentina. A formula called
VIA= (ET total + TH total + CA total) x 10 was formulated.
Each item has its meaning, corresponding valuation
and subdivision, where the different characteristics of
classification are: ecotoxicology (ET), human toxicity
(TH) and environmental behavior (CA). The sum of the
numerical values were included in the following categories:
low - medium - high - very high, which allowed us to assess
each pesticide separately. The results show that most of the
pesticides used are middle toxicity (43.75%), followed
by low and high toxicity (21.88%) and finally the very
high toxicity (12.5%). This is a pilot study where a new
tool was implemented that may be subject to changes and
improvements.
Se espera que la resistencia de las malezas al glifosato y el desarrollo de nuevos cultivos GM tolerantes al ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) y dicamba conduzcan a un mayor uso de estos herbicidas en las tierras de cultivo. La mariquita, Coleomegilla maculata, es un insecto benéfico importante en las tierras de cultivo que se usa comúnmente como especie indicadora en las evaluaciones de seguridad de los pesticidas. Aquí, examinamos los efectos letales y no letales de los ingredientes activos y las formulaciones comerciales de 2,4-D y dicamba para esta especie de mariquita, y probamos los efectos sinérgicos de los herbicidas. Los segundos estadios de mariquitas se expusieron a un tratamiento experimental y se evaluó su mortalidad, desarrollo, peso, proporción de sexos, fecundidad y movilidad. Usando métodos similares, se realizó un estudio de dosis-respuesta en 2,4-D con y sin dicamba. La formulación comercial de 2,4-D fue altamente letal para las larvas de mariquita; la CL90 de este herbicida fue del 13 % de la tasa indicada en la etiqueta. En este caso, los ingredientes "inactivos" fueron un factor clave de la toxicidad. El ingrediente activo de Dicamba aumentó significativamente la mortalidad de las mariquitas y redujo su peso corporal. Las formulaciones comerciales de ambos herbicidas redujeron la proporción de machos en la población de mariquitas. Los herbicidas cuando se usaron juntos no actuaron sinérgicamente en su toxicidad hacia las mariquitas en comparación con cuando los químicos se usaron de forma independiente. Nuestro trabajo muestra que las formulaciones de herbicidas pueden causar efectos letales y subletales en insectos benéficos no objetivo, y estos efectos a veces son impulsados por los ingredientes "inactivos". Las implicaciones a nivel de campo de los cambios en las prácticas de manejo de malezas en los programas de manejo de insectos deben recibir mayor atención.
Weed resistance to glyphosate and development of new GM crops tolerant to 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and dicamba is expected to lead to increased use of these herbicides in cropland. The lady beetle, Coleomegilla maculata is an important beneficial insect in cropland that is commonly used as an indicator species in safety evaluations of pesticides. Here, we examined the lethal and non-lethal effects of 2,4-D and dicamba active ingredients and commercial formulations to this lady beetle species, and tested for synergistic effects of the herbicides. Second instars of lady beetles were exposed to an experimental treatment, and their mortality, development, weight, sex ratio, fecundity, and mobility was evaluated. Using similar methods, a dose–response study was conducted on 2,4-D with and without dicamba. The commercial formulation of 2,4-D was highly lethal to lady beetle larvae; the LC90 of this herbicide was 13 % of the label rate. In this case, the “inactive” ingredients were a key driver of the toxicity. Dicamba active ingredient significantly increased lady beetle mortality and reduced their body weight. The commercial formulations of both herbicides reduced the proportion of males in the lady beetle population. The herbicides when used together did not act synergistically in their toxicity toward lady beetles versus when the chemistries were used independently. Our work shows that herbicide formulations can cause both lethal and sublethal effects on non-target, beneficial insects, and these effects are sometimes driven by the “inactive” ingredients. The field-level implications of shifts in weed management practices on insect management programs should receive further attention.
El ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) se utiliza en todo el mundo en la agricultura como herbicida selectivo. Se ha demostrado que produce una amplia gama de efectos adversos en la salud de animales y humanos, desde embriotoxicidad y teratogenicidad hasta neurotoxicidad. En el presente estudio, hemos examinado el efecto de 2,4-D en la función reproductiva masculina de ratas. Ratas Wistar macho recibieron diariamente mediante alimentación forzada 100 o 200 mg de 2,4-D/kg de peso corporal durante 30 días consecutivos. Las ratas expuestas a 100 y 200 mg de 2,4-D/kg mostraron una disminución significativa en el peso corporal solo después de 24 días de tratamiento y en los pesos relativos de testículos, vesículas seminales y próstata el día del sacrificio, en comparación con los controles. Además, se detectó una disminución de la testosterona y un aumento de los niveles séricos de FSH y LH en las ratas tratadas. Además, la exposición a este herbicida indujo alteraciones histológicas testiculares pronunciadas con agrandamiento de los espacios intracelulares, aflojamiento del tejido y pérdida dramática de gametos en la luz de los túbulos seminíferos. Además, se encontró una disminución de la motilidad y una cantidad de espermatozoides del epidídimo con una mayor tasa de anomalías espermáticas en las ratas tratadas en comparación con el control. Con la dosis más alta, las observaciones histológicas de las vesículas seminales indicaron una disminución considerable de las secreciones en la luz, una delgadez de la capa muscular que rodea el epitelio con criptas mucosas ramificadas y un espacio luminal reducido. En próstata, las alturas de las células disminuyeron mientras que la luz acinar se agrandó y perdieron las típicas invaginaciones. Nuestros resultados sugieren que un tratamiento subagudo de 2,4-D promueve la toxicidad del sistema reproductivo.
The 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) is used worldwide in agriculture as a selective herbicide. It has been shown to produce a wide range of adverse effects on the health of both animals and humans from embryotoxicity and teratogenicity to neurotoxicity. In the present study, we have examined the effect of 2,4-D on male reproductive function of rats. Male Wistar rats received daily by force-feeding 100 or 200 mg of 2,4-D/kg body weight for 30 consecutive days. Rats exposed to 100 and 200 mg of 2,4-D/kg showed a significant decrease in body weights only after 24 days of treatment and in relative weights of testis, seminal vesicles and prostate at killing day, when compared with controls. Moreover, a decrease in testosterone and an increase in FSH and LH serum levels were detected in treated rats. Besides, exposure to this herbicide induced pronounced testicular histological alterations with enlarged intracellular spaces, tissue loosening and dramatic loss of gametes in the lumen of the seminiferous tubules. In addition, a decreased motility and a number of epididymal spermatozoa with an increased sperm abnormality rate were found in treated rats in comparison with control. With the highest dose, histological observations of seminal vesicles indicated a considerable decrease of secretions in the lumen, a thinness of the muscle layer surrounding the epithelium with branched mucosal crypts and reduced luminal space. In prostate, the heights of the cells decreased while acinar lumen were enlarged and they lost the typical invaginations. Our results suggest that a subacute treatment of 2,4-D promotes reproductive system toxicity.
Titulo original:
Sublethal Exposure to Commercial Formulations of the Herbicides Dicamba, 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid, and Glyphosate Cause Changes in Antibiotic Susceptibility in Escherichia coli and Salmonella enterica serovar Typhimurium
Autores:
Brigitta Kurenbach, Delphine Marjoshi, Carlos F. Amábile-Cuevas, Gayle C. Ferguson, William Godsoe, Paddy Gibson, Jack A. Heinemanna
Los biocidas, como los herbicidas, se someten a pruebas rutinarias de toxicidad, pero no de efectos subletales sobre los microbios. Se sabe que muchos biocidas inducen un fenotipo de resistencia adaptativa a múltiples antibióticos. Esto puede deberse a un aumento en la expresión de las bombas de expulsión, una síntesis reducida de porinas de la membrana externa o ambos. Se descubrió que la exposición de Escherichia coli y Salmonella enterica serovar Typhimurium a formulaciones comerciales de tres herbicidas (dicamba (Kamba), ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) y glifosato (Roundup) inducen un cambio en la respuesta a los antibióticos. Las curvas de destrucción en presencia y ausencia de concentraciones subletales de herbicidas mostraron que las direcciones y las magnitudes de las respuestas variaron según el herbicida, el antibiótico y la especie. Cuando es inducido, Las CIM de antibióticos de cinco clases diferentes cambiaron hasta 6 veces. En algunos casos la CIM aumentó y en otros disminuyó. Las concentraciones de herbicida necesarias para invocar la respuesta máxima estaban por encima de los niveles máximos de residuos alimentarios actuales, pero dentro de los niveles de aplicación para todos los herbicidas. Los compuestos que podían causar inducción tenían efectos aditivos en combinación. El papel de soxS, un inductor de la bomba de salida AcrAB, se probó en ensayos de β-galactosidasa con cepas de fusión soxS-lacZ de E. coli. Dicamba fue un inductor moderado del regulón sox. Los ensayos de crecimiento con Phe-Arg β-naftilamida (PAβN), un inhibidor de la bomba de salida, confirmaron un papel importante de la salida en el aumento de la tolerancia de E. coli al cloranfenicol en presencia de dicamba y a la kanamicina en presencia de glifosato. Se discuten vías de exposición con relevancia para la salud de los seres humanos, animales domésticos e insectos.
Biocides, such as herbicides, are routinely tested for toxicity but not for sublethal effects on microbes. Many biocides are known to induce an adaptive multiple-antibiotic resistance phenotype. This can be due to either an increase in the expression of efflux pumps, a reduced synthesis of outer membrane porins, or both. Exposures of Escherichia coli and Salmonella enterica serovar Typhimurium to commercial formulations of three herbicides—dicamba (Kamba), 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D), and glyphosate (Roundup)—were found to induce a changed response to antibiotics. Killing curves in the presence and absence of sublethal herbicide concentrations showed that the directions and the magnitudes of responses varied by herbicide, antibiotic, and species. When induced, MICs of antibiotics of five different classes changed up to 6-fold. In some cases the MIC increased, and in others it decreased. Herbicide concentrations needed to invoke the maximal response were above current food maximum residue levels but within application levels for all herbicides. Compounds that could cause induction had additive effects in combination. The role of soxS, an inducer of the AcrAB efflux pump, was tested in β-galactosidase assays with soxS-lacZ fusion strains of E. coli. Dicamba was a moderate inducer of the sox regulon. Growth assays with Phe-Arg β-naphtylamide (PAβN), an efflux pump inhibitor, confirmed a significant role of efflux in the increased tolerance of E. coli to chloramphenicol in the presence of dicamba and to kanamycin in the presence of glyphosate. Pathways of exposure with relevance to the health of humans, domestic animals, and critical insects are discussed.
Este documento presenta un estudio de los residuos de pesticidas en los tanques después de la aplicación y durante el procedimiento de limpieza realizado por 46 operadores voluntarios en todo Colorado. Si bien se detectaron muchos pesticidas, este documento se centra en la dicamba y el 2,4-D, que se detectaron mediante cromatografía líquida/espectroscopia de masas en tándem (LC-MS/MS). Se observó una disminución exponencial en la concentración con enjuagues secuenciales, aunque esta disminución puede ser más rápida para pesticidas más solubles en agua. Más del 95 % del pesticida en la solución de preenjuague se eliminó al final del tercer enjuague en todas las muestras del operador excepto en tres. Las concentraciones después de tres enjuagues fueron 0,41 ± 0,25 y 3,3 ± 1,1 mg/L para dicamba y 2,4-D, respectivamente. Estas concentraciones sugieren que la práctica recomendada de tres enjuagues puede no ser adecuada para eliminar los efectos secundarios o las fuentes puntuales de desechos de pesticidas, y que el estándar recomendado de equipo de protección personal es esencial para evitar la exposición de los trabajadores a los productos químicos. Implicaciones: Este documento demuestra que los desechos generados durante la limpieza de los dispositivos de aplicación de pesticidas constituyen una fuente potencial de contaminación y exposición de los trabajadores. En particular, mientras que el primer enjuague de los envases de plaguicidas a menudo se trata como un desecho peligroso y se vuelve a aplicar a los cultivos, los enjuagues restantes no lo son. Este trabajo demuestra que las aguas residuales generadas en los enjuagues posteriores pueden tener concentraciones lo suficientemente altas como para afectar la salud de los trabajadores, causar efectos no deseados en los cultivos y, potencialmente, constituir una fuente puntual de pesticidas. La implicación práctica es para recomendaciones y regulaciones mejoradas con respecto a los aplicadores de pesticidas y su proceso de limpieza.
This paper presents a survey of pesticide residues in tanks following application and throughout the cleanout procedure as conducted by 46 volunteer operators across Colorado. While many pesticides were detected, this paper focuses on dicamba and 2,4-D, which were detected by liquid chromatography/tandem mass spectroscopy (LC-MS/MS). An exponential decrease in concentration was observed with sequential rinses, although this decrease may be more rapid for more water-soluble pesticides. More than 95% of the pesticide in the prerinse solution was removed by the end of the third rinse in all but three operator samples. Concentrations after three rinses were 0.41 ± 0.25 and 3.3 ± 1.1 mg/L for dicamba and 2,4-D, respectively. These concentrations suggest that the recommended practice of three rinses may not be adequate to eliminate off-target effects or point sources of pesticide waste, and that the recommended standard of personal protective equipment is essential to prevent worker exposure to the chemicals. Implications: This paper demonstrates that the waste generated during cleanout of pesticide application devices constitutes a potential source of pollution and worker exposure. In particular, while the first rinse of pesticide containers is often treated as hazardous waste and reapplied to crops, the remaining rinses are not. This work demonstrates that the wastewater generated in subsequent rinses can have high enough concentrations to impact worker health, cause off-target effects on crops, and potentially constitute a point source of pesticides. The practical implication is for improved recommendations and regulations regarding pesticide applicators and their cleanout process.
Objetivo: Evaluar la asociación entre la enfermedad tiroidea y el uso de insecticidas, herbicidas y fumigantes/fungicidas en aplicadores masculinos en el Estudio de Sanidad Agropecuaria. Métodos: Examinamos la asociación entre el uso de 50 pesticidas específicos y el hipotiroidismo, hipertiroidismo y "otras" enfermedades de la tiroides autoinformadas entre 22,246 aplicadores de pesticidas masculinos. Resultados: hubo mayores probabilidades de hipotiroidismo con el uso de los herbicidas 2,4-D (ácido 2,4-diclorofenoxiacético), 2,4,5-T (ácido 2,4,5-triclorofenoxiacético), 2,4, 5-TP (ácido 2,4,5-triclorofenoxi-propiónico), alacloro, dicamba y aceite de petróleo. El hipotiroidismo también se asoció con el uso de ocho insecticidas: organoclorados clordano, diclorodifeniltricloroetano (DDT), heptacloro, lindano y toxafeno; organofosforados diazinón y malatión; y el carbamato carbofurano. El análisis de exposición-respuesta mostró probabilidades crecientes a medida que aumenta el nivel de exposición para los herbicidas alacloro y 2,4-D y los insecticidas aldrín, clordano, DDT, lindano y paratión. Conclusión: Existe una asociación entre hipotiroidismo y herbicidas e insecticidas específicos en aplicadores masculinos, similar a resultados previos para cónyuges
Objective—Evaluate the association between thyroid disease and use of insecticides, herbicides, fumigants/fungicides in male applicators in the Agricultural Health Study. Methods—We examined the association between use of 50 specific pesticides and self-reported hypothyroidism, hyperthyroidism, and ‘other’ thyroid disease among 22,246 male pesticide applicators. Results—There was increased odds of hypothyroidism with ever-use of the herbicides 2,4-D, 2,4,5-T, 2,4,5-TP, alachlor, dicamba, and petroleum oil. Hypothyroidism was also associated with ever-use of eight insecticides: organochlorines chlordane, DDT, heptachlor, lindane, and toxaphene; organophosphates diazinon and malathion; and the carbamate carbofuran. Exposureresponse analysis showed increasing odds with increasing level of exposure for the herbicides alachlor and 2,4-D, and the insecticides aldrin, chlordane, DDT, lindane, and parathion. Conclusions—There is an association between hypothyroidism and specific herbicides and insecticides in male applicators, similar to previous results for spouses.
Las plantas superiores proporcionan valiosos sistemas de análisis genético para detectar y controlar los contaminantes ambientales. Ahora se reconocen como excelentes indicadores de los efectos mutagénicos de los productos químicos ambientales y son aplicables para la detección de mutágenos ambientales tanto en interiores como en exteriores. El ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) es un herbicida de uso común en la agricultura. Los residuos de 2,4-D están presentes en el aire, el agua, el suelo y las plantas comestibles. Constituye un verdadero peligro para la salud pública debido a su uso generalizado en la agricultura. Se evalúan los efectos genotóxicos del 2,4-D sobre las células vegetales y el potencial de las plantas superiores como sistema de biomonitoreo para la detección de mutágenos químicos. Se recomienda que los sistemas de plantas superiores hayan sido aceptados por las autoridades reguladoras como un sistema alternativo de biomonitoreo para la detección de posibles daños genéticos resultantes de la contaminación y el uso de productos químicos ambientales.
Higher plants provide valuable genetic assay systems for screening and monitoring environmental pollutants. They are now recognized as excellent indicators of mutagenic effects of environmental chemicals and are applicable for the detection of environmental mutagens both indoor and outdoor. 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) is a herbicide commonly used in agriculture. The residues of 2,4-D are present in air, water, soil and edible plants. It constitutes a real hazard to the public health because it's wide spread use in agriculture. Genotoxic effects of 2,4-D on plant cells and potential of higher plants as a biomonitoring system for detecting chemical mutagens are evaluated. It is recommended that higher plant systems have been accepted by regulatory authorities as an alternative biomonitoring system for the detection of possible genetic damage resulting from pollution and the use of environmental chemicals.
Los esfuerzos recientes de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. y otros investigadores han dado como resultado una base de datos cada vez mayor de concentraciones medidas de sustancias químicas en muestras de sangre u orina tomadas de la población general. Sin embargo, existen pocas herramientas para ayudar en la interpretación de los valores medidos en un contexto de riesgo para la salud. Los equivalentes de biomonitoreo (BE, por sus siglas en inglés) se definen como la concentración o el rango de concentraciones de una sustancia química o su metabolito en un medio biológico (sangre, orina u otro medio) que es consistente con una guía de exposición basada en la salud existente. Este documento revisa los datos y modelos farmacocinéticos disponibles para el ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2, 4-D) y aplica estos datos y modelos a los valores orientativos de exposición basados en la salud existentes de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. para estimar los valores de BE correspondientes para 2,4-D en plasma y orina. Estos valores se pueden utilizar como herramientas de detección para la evaluación de los datos de biomonitoreo para el 2,4-D en el contexto de la evaluación de riesgos existente de la USEPA y para priorizar la posible necesidad de esfuerzos adicionales de evaluación de riesgos para el 2,4-D.
Recent efforts by the US Centers for Disease Control and Prevention and other researchers have resulted
in a growing database of measured concentrations of chemical substances in blood or urine samples
taken from the general population. However, few tools exist to assist in the interpretation of the measured values in a health risk context. Biomonitoring Equivalents (BEs) are defined as the concentration
or range of concentrations of a chemical or its metabolite in a biological medium (blood, urine, or other
medium) that is consistent with an existing health-based exposure guideline. This document reviews
available pharmacokinetic data and models for 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and applies these
data and models to existing health-based exposure guidance values from the US Environmental
Protection Agency to estimate corresponding BE values for 2,4-D in plasma and urine. These values
can be used as screening tools for evaluation of biomonitoring data for 2,4-D in the context of the existing
USEPA risk assessment and for prioritization of the potential need for additional risk assessment efforts
for 2,4-D.
Objetivo: Estimamos la exposición al ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) y la dosis sistémica en miembros de una familia de agricultores luego de una aplicación de 2,4-D en su granja. Métodos. Las familias de granjeros fueron reclutadas de aplicadores autorizados en Minnesota y Carolina del Sur. Los familiares elegibles recolectaron toda la orina durante cinco intervalos de 24 horas, desde 1 día antes hasta 3 días después de una aplicación de 2,4-D. Los perfiles de exposición se caracterizaron con concentraciones de 2,4-D en orina de 24 horas, que luego se relacionaron con posibles predictores de exposición. La dosis sistémica se estimó utilizando las recolecciones de orina desde el día de la aplicación hasta el tercer día después de la aplicación. Resultados: Las concentraciones medianas de 2,4-D en orina al inicio y el día después de la aplicación fueron 2,1 y 73,1 μ g/L para los aplicadores, por debajo del límite de detección, 1,2 μ g/L para los cónyuges y 1,5 y 2,9 μ g/L para niños. Los niños más pequeños (de 4 a 11 años) tenían una mediana de concentraciones posteriores a la aplicación más alta que los niños mayores (≥ 12 años) (6,5 frente a 1,9 μ g/L). Las dosis sistémicas medias geométricas (microgramos por kilogramo de peso corporal) fueron 2,46 (aplicadores), 0,8 (cónyuges), 0,22 (todos los niños), 0,32 (niños de 4 a 11 años) y 0,12 (niños ≥ 12 años) . La exposición a los cónyuges e hijos se determinó principalmente por el contacto directo con el proceso de solicitud y la cantidad de acres tratados. Los modelos multivariados identificaron el uso de guantes, el equipo de reparación y el número de acres tratados como predictores de exposición en los aplicadores. Conclusiones: Observamos una heterogeneidad considerable de la exposición al 2,4-D entre los miembros de las familias de agricultores, principalmente atribuible al nivel de contacto con el proceso de aplicación. El conocimiento de esta variabilidad y la magnitud real de las exposiciones son importantes para desarrollar caracterizaciones de exposición y riesgo en poblaciones agrícolas expuestas al 2,4-D.
Objective: We estimated 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) exposure and systemic dose in farm family members following an application of 2,4-D on their farm. Methods. Farm families were recruited from licensed applicators in Minnesota and South Carolina. Eligible family members collected all urine during five 24-hr intervals, 1 day before through 3 days after an application of 2,4-D. Exposure profiles were characterized with 24-hr urine 2,4-D concentrations, which then were related to potential predictors of exposure. Systemic dose was estimated using the urine collections from the application day through the third day after application. Results: Median urine 2,4-D concentrations at baseline and day after application were 2.1 and 73.1 μ g/L for applicators, below the limit of detection, and 1.2 μ g/L for spouses, and 1.5 and 2.9 μ g/L for children. The younger children (4–11 years of age) had higher median post-application concentrations than the older children (≥ 12 years of age) (6.5 vs. 1.9 μ g/L). The geometric mean systemic doses (micrograms per kilogram body weight) were 2.46 (applicators), 0.8 (spouses), 0.22 (all children), 0.32 (children 4–11 years of age), and 0.12 (children ≥ 12 years of age). Exposure to the spouses and children was primarily determined by direct contact with the application process and the number of acres treated. Multivariate models identified glove use, repairing equipment, and number of acres treated as predictors of exposure in the applicators. Conclusions: We observed considerable heterogeneity of 2,4-D exposure among farm family members, primarily attributable to level of contact with the application process. Awareness of this variability and the actual magnitude of exposures are important for developing exposure and risk characterizations in 2,4-D–exposed agricultural populations.
El ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) es un herbicida de uso común en la agricultura. Los residuos de 2,4-D están presentes en el aire, el agua, el suelo y los comestibles. Constituye un peligro real para la salud humana y animal ya que se han reportado numerosos accidentes de muerte por intoxicación causados por este herbicida. Sin embargo, aún se desconoce el mecanismo molecular de su acción. El punto de vista sobre la acción tóxica del ácido 2,4-diclorofenoxiacético ha ido evolucionando durante décadas y ahora se considera que el 2,4-D también induce reacciones de radicales libres que conducen a numerosos cambios no beneficiosos en los tejidos. Los aumentos de los niveles de radicales libres provocan daños en el ADN y, por tanto, la muerte celular (en proceso de apoptosis). También se sugiere que el 2,4-D provoca la apoptosis celular como resultado del cambio del potencial de membrana en las mitocondrias e inicia reacciones dependientes de caspasa. Durante muchos años ha continuado la discusión sobre la mutagenicidad del 2,4-D y ahora muchas investigaciones documentadas que se han realizado desde el año 2000 demostraron inequívocamente su acción mutagénica. La mutagenicidad del 2,4-D se refiere a la recombinación homóloga, la mutación AG, las aberraciones cromosómicas, el intercambio de cromátidas hermanas y el daño del ADN, así como un aumento en la frecuencia de rupturas de las cadenas de ADN. Este artículo presenta datos de la literatura (especialmente los más nuevos que se han publicado desde 2000) que se refieren a la capacidad peroxidativa del 2,4-D, formación de radicales libres, inducción de apoptosis, actividad genotóxica y adaptación de las células y organismos a su acción.
2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) is a herbicide commonly used in agriculture. The residues of 2,4-D are present in air, water, soil and edibles. It constitutes a real hazard for human and animal health as numerous accidents of poisoning deaths caused by this herbicide have been reported. However, the molecular mechanism of its action is still unknown. The point of view concerning the toxic action of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid has been evolving from decades and now it is considered that 2,4-D also induces free radical reactions that lead to numerous unbeneficial changes in tissues. The increases of free radical levels cause DNA damage and thus cell death (in apoptotic process). It is also suggested that 2,4-D causes cell apoptosis as the result of change of membrane potential in mitochondria and initiates caspase-dependent reactions. For many years the discussion has been continuing concerning the mutagenicity of 2,4-D and now many documented investigations that have been performed from 2000 unequivocally proved its mutagenic action. The mutagenicity of 2,4-D concerns homologous recombination, AG mutation, chromosome aberrations, sister chromatid exchange and DNA damage, and also an increase in the frequency of DNA strand breaks. This paper presents literature data (especially the newest that have been published since 2000) that refer to peroxidative capacity of 2,4-D, free radical formation, induction of apoptosis, genotoxic activity and adaptation of the cells and organisms to its action.