Las hormonas tiroideas juegan un papel fundamental en el crecimiento y desarrollo del cuerpo, así como en la reproducción. También influyen en las actividades de una variedad más amplia de tejidos y funciones biológicas, como la osmorregulación, el metabolismo y especialmente la metamorfosis en organismos como las ranas. Estas actividades complejas de las hormonas tiroideas son propensas a ser interrumpidas por pesticidas agrícolas, lo que a menudo conduce a la modulación del crecimiento y, en particular, del sistema reproductivo. Estas sustancias incluyen glufosinato de amonio, glifosatos, imazapir, penoxsulam y dibromuro de dicuat, entre otros herbicidas. En este estudio, se utilizó el protocolo estandarizado del ensayo de metamorfosis de Xenopus para evaluar las posibles propiedades moduladoras de la tiroides de la formulación de glufosinato de amonio Basta, en concentraciones ambientales relevantes (0,05 mg/L, 0,15 mg/L y 0,25 mg/L) durante 21 días. Los resultados mostraron que esta formulación solo redujo la longitud de las patas traseras entre los criterios de valoración morfológicos. La evaluación histológica mostró que el área media de la glándula tiroides y la altura media del epitelio del folículo tiroideo aumentaron significativamente después de exposiciones de 0,15 y 0,25 mg/L. El presente estudio confirmó que esta formulación de Basta interactúa con el eje tiroideo y, por lo tanto, representa un riesgo potencial para la salud de los anfibios en particular y de los vertebrados acuáticos potencialmente metamórficos. Además, el resultado es una señal de posibles actividades inherentes de alteración de la tiroides que deben investigarse y caracterizarse más a fondo en algunas de las formulaciones de herbicidas acuáticos para salvaguardar la biodiversidad acuática.

Thyroid hormones play critical roles in body growth and development as well as reproduction. They also influence the activities of a wider variety of tissues and biological functions, such as osmoregulation, metabolism, and especially metamorphosis in organisms, such as frogs. These complex activities of thyroid hormones are prone to disruption by agricultural pesticides, often leading to modulation of growth and the reproductive system in particular. These substances include Glufosinate ammonium, Glyphosates, Imazapyr, Penoxsulam, and Diquat dibromide among other herbicides. In this study, the standardized Xenopus Metamorphosis Assay protocol was used to assess the potential thyroid-modulatory properties of the Glufosinate ammonium Basta formulation, at relevant environmental concentrations (0.05 mg/L, 0.15 mg/L, and 0.25 mg/L) for 21 days. The results showed that this formulation only reduced the hind-limb length among the morphological endpoints. Histological evaluation showed that the mean thyroid gland area and the mean thyroidal follicle epithelium height were significantly increased following 0.15 and 0.25 mg/L exposures. The present study confirmed that this Basta formulation interacts with the thyroid axis and therefore potentially pose health hazard to amphibian in particular and potentially metamorphic aquatic vertebrates. Furthermore, the result is a signal of inherent potential thyroid disrupting activities that must be further investigated and characterised in some of the aquatic herbicide formulations to safeguard the aquatic biodiversity.

Los reptiles, el taxón más diverso de vertebrados terrestres, podrían ser particularmente vulnerables a la contaminación del suelo. Los reptiles, especialmente las lagartijas, rara vez se han evaluado en estudios ecotoxicológicos, y existe un informe muy limitado sobre los efectos de los contaminantes del suelo en las lagartijas. En este estudio, lagartos machos y hembras ( Eremias argus ) fueron expuestos a Glufosinato de amonio (GLA) y l - Glufosinato de amonio (L-GLA) durante 60 días. En los grupos de tratamiento se observó una velocidad de sprint más lenta, una mayor frecuencia de retroceso y un índice cerebral reducido. La acumulación de GLA en el cerebro de lagarto fue mayor que la de L-GLA. Además, las actividades de las enzimas relacionadas con la neurotoxicidad y los biomarcadores del estrés oxidativotambién fueron investigados. En resumen, los efectos neurotóxicos de las lagartijas se han observado después de la exposición a GLA y L-GLA. Según el resultado de la Respuesta integrada de biomarcadores (IBR), los machos fueron más sensibles a los contaminantes que las hembras. Por otro lado, las vías neurotóxicas desencadenadas por GLA y L-GLA fueron ligeramente diferentes: GLA actuó principalmente sobre la glutamina sintetasa (GS), la acetilcolinesterasa (AchE) y la catalasa (CAT) y la L-GLA se dirigió a AchE, Na + /K +-ATPasa, Superóxido dismutasa (SOD) y Malondialdehído (MDA). En resumen, la acumulación de GLA y L-GLA en el cerebro de lagarto indujo neurotoxicidad al alterar los niveles de enzimas relacionadas con el sistema nervioso y la actividad antioxidante y además resultó en la disminución del índice cerebral y el rendimiento locomotor.

Reptiles, the most diverse taxon of terrestrial vertebrates, might be particularly vulnerable to soil pollution. Reptiles especially lizards have been rarely evaluated in ecotoxicological studies, and there is a very limited report for effects of soil pesticide contaminants on lizards. In this study, male and female lizards (Eremias argus) were exposed to Glufosinate-ammonium (GLA) and l- Glufosinate-ammonium (L-GLA) for 60 days. Slower sprint speed, higher frequency of turning back and reduced brain index were observed in treatment groups. The accumulation of GLA in the brain of lizard was higher than that of L-GLA. Moreover, the activities of neurotoxicity-related enzymes and biomarkers of oxidative stress were also investigated. In summary, the neurotoxic effects of lizards have been observed after exposure to GLA and L-GLA. Based on the result of the Integrated Biomarker Response (IBR), males were more sensitive to contaminants than females. On the other hand, the neurotoxic pathways by GLA and L-GLA triggered were slightly different: GLA mainly acted on glutamine synthetase (GS), acetylcholinesterase (AchE) and Catalase (CAT) and L-GLA aimed at AchE, Na+/K+-ATPase, Superoxide dismutase (SOD) and Malondialdehyde (MDA). In summary, the accumulation of GLA and L-GLA in lizard's brain induced neurotoxicity by altering the levels of enzymes related to nervous system and antioxidant activity and further resulted in the decrease of brain index and locomotor performance.

El glufosinato de amonio (GLA) es un herbicida de espectro ampliamente utilizado en la agricultura. Los efectos tóxicos del GLA en plantas y mamíferos se han estudiado ampliamente; sin embargo, se sabe poco sobre sus efectos en los reptiles. En este estudio, lagartos machos ( Eremias argus ) fueron expuestos a suelo contaminado con GLA durante 60 días. Se evaluaron las condiciones físicas, los coeficientes de órganos, la actividad de enzimas antioxidantes , la distribución de tejidos, el daño histopatológico, los niveles de hormonas esteroides y la expresión génica relacionada con los esteroides sexuales. A diferencia de las lagartijas de control no expuestas, el índice de masa corporal del grupo GLA disminuyó, lo que aclaró que GLA afectó negativamente la condición física de E. argus. Los cambios en las actividades de las enzimas antioxidantes en respuesta a los niveles elevados de malondialdehído en los testículos de lagarto indicaron que los testículos se vieron fuertemente afectados por el daño oxidativo, y el aumento del índice testicular se asoció con lesiones testiculares graves. Además, también se observaron alteraciones de los niveles de hormonas sexuales en plasma y niveles de expresión génica relacionados de esteroides sexuales, y se aclaró el mecanismo subyacente a la inducción de toxicidad reproductiva. La actividad de la glutamina sintetasa se inhibió gravemente en el hígado del grupo expuesto a GLA. Según los resultados del índice hepático y los exámenes histopatológicos , se confirmó el efecto de hepatotoxicidad del GLA.

Glufosinate-ammonium (GLA) is a spectrum herbicide that is widely used in agriculture. The toxic effects of GLA on plants and mammals have been extensively studied; however, little is known about its effects on reptiles. In this study, male lizards (Eremias argus) were exposed to GLA contaminated soil for 60 days. Physical conditions, organ coefficients, antioxidant enzyme activity, tissue distribution, histopathological damage, steroid hormones levels, and related gene expression of sex steroids were evaluated. In contrast to unexposed control lizards, the body mass index of the GLA group was decreased, which elucidated that GLA adversely affected the physical condition of E. argus. Changes in antioxidant enzyme activities in response to elevated malondialdehyde levels in lizard testis indicated that testes were strongly affected by oxidative damage, and the increased testis index was associated with severe testis lesions. Moreover, alterations of plasma sex hormone levels and related gene expression levels of sex steroids were also observed, and the mechanism underlying the induction of reproductive toxicity was clarified. The activity of glutamine synthetase was severely inhibited in the liver of the GLA exposure group. Based on the results of liver index and histopathology examinations, the hepatotoxicity effect of GLA was confirmed.

El glufosinato de amonio (Gla) es un herbicida no selectivo y de amplio espectro que se usa ampliamente en muchos países del mundo, pero la seguridad biológica, incluidos los efectos potencialmente negativos en los organismos acuáticos, sigue siendo en gran parte desconocida. En este estudio, investigamos los efectos inmunotóxicos de la exposición a Gla en embriones de pez cebra. En primer lugar, Gla disminuyó notablemente la tasa de supervivencia y provocó una serie de malformaciones morfológicas de forma dependiente de la dosis. Mientras tanto, el número de macrófagos y neutrófilos se redujo sustancialmente tras la exposición a Gla. Además, se modificaron los niveles de estrés oxidativo y las actividades de enzimas antioxidantes como CATy SOD se elevaron con el aumento de las concentraciones de Gla. En segundo lugar, el análisis comparativo del transcriptoma identificó 1366 genes expresados ​​diferencialmente (DEG), incluidos 789 regulados al alza y 577 regulados a la baja en embriones de pez cebra después de la exposición a Gla. El análisis de la vía KEGG reveló que las vías metabólicas, como el metabolismo de los fármacos: el citocromo P450, estaban marcadamente reguladas y la proteólisis, el proceso de oxidación-reducción y la actividad de la peptidasa se enriquecían significativamente con el análisis GO. Además, se identificaron 55 genes relacionados con la inmunidad en los DEG, y encontramos que los genes en el metabolismo, redox e inmunidad muestran perfiles de expresión únicos mediante análisis de agrupamiento. Finalmente, se confirmaron más 8 citocinas y quimiocinas inflamatorias y se regularon diferencialmente después de la exposición a Gla. En resumen, Se realizó una encuesta global de la defensa del pez cebra contra el glufosinato, y se adquirió una gran cantidad de niveles de expresión génica relacionados con el metabolismo, redox y genes relacionados con la inmunidad a partir de RNA-Seq. Este estudio proporciona información valiosa para dilucidar en el futuro el mecanismo molecular de la inmunotoxicidad inducida por herbicidas enecosistemas acuáticos .

Glufosinate-ammonium (Gla) is a broad-spectrum and non-selective herbicide that widely used in many countries worldwide, but the biological safety including potentially negative effects on aquatic organisms remains largely unknown. In this study, we investigated the immunotoxic effects of Gla exposure on zebrafish embryos. Firstly, Gla markedly decreased the survival rate and caused a series of morphological malformations in a dose-dependent manner. Meanwhile, the number of macrophages and neutrophils was substantially reduced upon Gla exposure. In addition, the levels of oxidative stress were changed and the antioxidant enzyme activities such as CAT and SOD were elevated with the increase of Gla concentrations. Secondly, comparative transcriptome analysis identified 1, 366 differentially expressed genes (DEGs) including 789 up-regulated and 577 down-regulated in zebrafish embryos after Gla exposure. KEGG pathway analysis revealed that metabolic pathways such as drug metabolism-cytochrome P450 was markedly regulated and proteolysis, oxidation-reduction process, and peptidase activity were significantly enriched by the GO analysis. Besides, 55 immunity-related genes were identified in the DEGs, and we found that the genes in the metabolism, redox and immunity display an unique expression profilings by clustering analysis. Finally, 8 inflammatory cytokines and chemokines were further confirmed and they were differentially regulated after Gla exposure. In summary, a global survey of zebrafish defense against glufosinate was performed, and a large number of gene expression levels regarding metabolism, redox, and immunity-related genes were acquired from RNA-Seq. This study provides valuable informations for future elucidating the molecular mechanism of herbicide induced immunotoxicity in aquatic ecosystems.

Se desarrolló un método para la determinación de glufosinato de amonio y sus metabolitos en litchi y banano mediante cromatografía líquida de alta resolución acoplada a espectrometría de masas de triple cuadrupolo. Las muestras se extrajeron por ultrasonido con agua, se centrifugaron para precipitar y se filtraron a través de una membrana Millipore de 0,22 μm. El extracto de muestra fue separado por una columna Extend-C18 con 0.1% de amoníaco-metanol (9:1, v/v) como fase móvil con una elución isocrática, identificado por ionización por electrospray en modos de monitoreo de reacción negativa y múltiple, y cuantificado con método estándar. Además, se discutieron las condiciones de pretratamiento y espectrometría de masas. El método mostró una buena relación lineal en el rango de 1-1000 μg/L para el glufosinato de amonio y sus metabolitos. Las recuperaciones promedio oscilaron entre 82,9% y 98. 6 % con desviaciones estándar relativas de 2,6 %-6,3 % cuando las muestras de lichi y plátano se enriquecieron a 50, 100, 1000 μg/kg. Los límites de detección fueron 5-10 μg/kg. El método tiene una rápida velocidad de análisis, así como una alta fiabilidad y sensibilidad, que son adecuados para la determinación rápida de glufosinato de amonio y sus metabolitos en muestras de litchi y plátano.

A method was developed for the determination of glufosinate-ammonium and its metabolites in litchi and banana by high performance liquid chromatography coupled with triple quadrupole mass spectrometry. The samples were ultrasound extracted by water, centrifuged to precipitate, and filtered through a 0.22 μm Millipore membrane. The sample extract was separated by an Extend-C18 column with 0.1% ammonia-methanol (9:1, v/v) as mobile phase with an isocratic elution, identified by electrospray ionization in negative and multiple reaction monitoring modes, and quantified with external standard method. Moreover, the pretreatment and mass spectrometry conditions were discussed. The method showed good linear relationship in the range of 1-1000 μg/L for glufosinate-ammonium and its metabolites. The average recoveries ranged from 82.9% to 98.6% with the relative standard deviations of 2.6%-6.3% when the litchi and banana samples were spiked at 50, 100, 1000 μg/kg. The limits of detection were 5-10 μg/kg. The method has rapid analysis speed as well as high reliability and sensitivity, which are suitable for the fast determination of glufosinate-ammonium and its metabolites in litchi and banana samples.

El desarrollo un método simple para la determinación simultánea de glifosato, su principal producto de degradación (ácido aminometilfosfónico), y glufosinato en miel. Las soluciones acuosas de miel se derivatizaron fuera de línea antes del análisis directo de los analitos objetivo mediante extracción en fase sólida en línea acoplada a cromatografía líquida-espectrometría de masas en tándem. Utilizando el procedimiento desarrollado, se observaron precisiones que oscilaron entre el 95,2 % y el 105,3 % para todos los analitos en niveles de fortificación de 5, 50 y 150 μg kg - 1 con precisiones intradiarias que oscilaron entre el 1,6 % y el 7,2 %. El límite de cuantificación (LOQ) fue de 1 μg kg −1para cada analito. Se analizaron 200 muestras de miel para los tres analitos, siendo AMPA y glifosato los más frecuentemente detectados (99,0 % y 98,5 % de las muestras analizadas, respectivamente). Se encontró que las concentraciones de glifosato oscilaban entre <1 y 49,8 μg kg- 1 , mientras que las de su producto de degradación oscilaban entre <1 y 50,1 μg kg- 1 . Se encontró que la proporción de glifosato a AMPA variaba significativamente entre las muestras en las que ambos analitos estaban presentes por encima del LOQ. Se detectó glufosinato en 125 de 200 muestras hasta una concentración máxima de 33,0 μg kg- 1 .

A simple method was developed for the simultaneous determination of glyphosate, its main degradation product (aminomethylphosphonic acid), and glufosinate in honey. Aqueous honey solutions were derivatised offline prior to direct analysis of the target analytes using online solid-phase extraction coupled to liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Using the developed procedure, accuracies ranging from 95.2% to 105.3% were observed for all analytes at fortification levels of 5, 50, and 150 μg kg−1 with intra-day precisions ranging from 1.6% to 7.2%. The limit of quantitation (LOQ) was 1 μg kg−1 for each analyte. Two hundred honey samples were analysed for the three analytes with AMPA and glyphosate being most frequently detected (99.0% and 98.5% of samples tested, respectively). The concentrations of glyphosate were found to range from <1 to 49.8 μg kg−1 while those of its degradation product ranged from <1 to 50.1 μg kg−1. The ratio of glyphosate to AMPA was found to vary significantly amongst the samples where both analytes were present above the LOQ. Glufosinate was detected in 125 of 200 samples up to a maximum concentration of 33.0 μg kg−1.

Fondo: La tasa de mortalidad asociada con el envenenamiento por glufosinato humano es alta. Evaluamos la utilidad del amoníaco sérico y la evaluación secuencial de insuficiencia orgánica (SOFA) y la fisiología aguda y la evaluación de la salud crónica II (APACHE II) para la predicción temprana de la mortalidad hospitalaria en la intoxicación por glufosinato de amonio. Métodos: Se analizó retrospectivamente un registro de envenenamiento por plaguicidas recolectado prospectivamente en un solo centro médico académico. Se recopilaron datos de pacientes consecutivos diagnosticados con intoxicación por glufosinato de amonio entre mayo de 2007 y febrero de 2018. El nivel inicial de amoníaco sérico se definió como el nivel más alto de amoníaco sérico medido dentro de las 12 h posteriores a la llegada al departamento de emergencias (SU). Las puntuaciones SOFA y APACHE II se calcularon utilizando los datos obtenidos dentro de las primeras 12 horas después de la llegada al SU. Los pacientes se dividieron en grupos de sobrevivientes y no sobrevivientes según el estado de muerte en el hospital. Resultados: En total, se incluyeron 110 pacientes. Diez pacientes (9,1%) fallecieron en el hospital a pesar del tratamiento. La mediana del nivel inicial de amoníaco en suero fue significativamente más alta en el grupo de no sobrevivientes que en el grupo de sobrevivientes (219 (rango: 158–792) versus 100,5 (rango: 25–317) µg/dL, p < 0,001). Las puntuaciones medianas de SOFA y APACHE II en los grupos de supervivientes y no supervivientes fueron 2 (rango: 0–10) frente a 5 (rango: 1–8) ( p = 0,044) y 7 (rango: 0–28) frente a 16 (rango: 8). –22) ( p = 0,001), respectivamente. En el análisis de regresión logística múltiple, el nivel inicial de amoníaco sérico fue el único predictor independiente (valor de corte: 151 µg/dL). Conclusión: Un nivel inicial de amoníaco sérico >151 µg/dl fue un predictor temprano independiente de mortalidad hospitalaria en la intoxicación por glufosinato de amonio.

Background: The mortality rate associated with human glufosinate poisoning is high. We evaluated the usefulness of serum ammonia and sequential organ failure assessment (SOFA) and acute physiology and chronic health evaluation II (APACHE II) scores for early prediction of in-hospital mortality in glufosinate ammonium poisoning. Methods: A prospectively collected pesticide poisoning registry at a single academic medical center was retrospectively analyzed. Data were collected from consecutive patients diagnosed with glufosinate ammonium poisoning between May 2007 and February 2018. The initial serum ammonia level was defined as the highest serum ammonia level measured within 12 h after emergency department (ED) arrival. The SOFA and APACHE II scores were calculated using data obtained within the first 12 h after ED arrival. The patients were divided into survivor and non survivor groups by in-hospital death status. Results: In total, 110 patients were included. Ten patients (9.1%) died in the hospital despite treatment. Median initial serum ammonia level was significantly higher in the nonsurvivor group than in the survivor group (219 (range: 158–792) versus 100.5 (range: 25–317) µg/dL, p < 0.001). Median SOFA and APACHE II scores in the survivor and nonsurvivor groups were 2 (range: 0–10) versus 5 (range: 1–8) (p = 0.044) and 7 (range: 0–28) versus 16 (range: 8–22) (p = 0.001), respectively. In the multiple logistic regression analysis, the initial serum ammonia level was the only independent predictor (cutoff value: 151 µg/dL). Conclusion: An initial serum ammonia level >151 µg/dL was an independent early predictor of in-hospital mortality in glufosinate ammonium poisoning.

Fondo: El herbicida que contiene glufosinato se usa cada vez más en la agricultura. Su envenenamiento es una preocupación mundial. Cada vez más pacientes se intoxican con glufosinato. El objetivo de este estudio fue determinar los factores asociados a la mortalidad de pacientes con intoxicación aguda por glufosinato. Métodos: Este fue un estudio de cohorte retrospectivo realizado desde enero de 1998 hasta octubre de 2015. Utilizando un análisis logístico multivariado, los datos de la población total se analizaron retrospectivamente para determinar los factores asociados con la mortalidad. Se compararon diversas variables en supervivientes y no supervivientes. Las variables predictivas significativas, el sistema de puntuación Acute Physiology and Chronic Health Evaluation (APACHE) II, la Simplified Acute Physiology Score (SAPS) II y la puntuación Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) se compararon mediante el análisis de las curvas de características operativas del receptor (ROC). Resultados: Se incluyeron un total de 253 pacientes (edad media: 58 años). De los 253 pacientes, 219 (86,6%) sobrevivieron y 34 (13,4%) fallecieron. La disminución de la escala de coma de Glasgow (GCS) y bicarbonato (HCO 3 − ), el uso de ventilador mecánico y el uso de vasopresores (dopamina, dobutamina, norepinefrina) se asociaron con mortalidad. Las áreas bajo la curva en el análisis de la curva ROC para las variables predictivas, puntuación SOFA, sistema de puntuación APACHE II y SAPS II fueron 0,952, 0,829, 0,927 y 0,944, respectivamente. Conclusión: Cuatro variables predictivas (GCS < 9, HCO 3 − < 16,0 mmol/L, uso de ventilador mecánico y uso de vasopresores) se asociaron con la mortalidad en la población total de pacientes con intoxicación aguda por glufosinato. Estas variables predictivas tuvieron un buen poder de discriminación para predecir la mortalidad de los pacientes con intoxicación aguda por herbicidas que contienen glufosinato en comparación con APACHE II, SOFA y SAPS II.

Background: Glufosinate-containing herbicide is increasingly used in agriculture. Its poisoning is a worldwide concern. More and more patients are poisoned by glufosinate. The aim of this study was to determine the factors associated with mortality of patients with acute poisoning of glufosinate. Methods: This was a retrospective cohort study conducted from January 1998 to October 2015. Using a multivariate logistic analysis, data for the total population were retrospectively analyzed to determine the factors associated with mortality. Various variables were compared in survivors and non-survivors. Significant predictive variables, Acute Physiology and Chronic Health Evaluation (APACHE) II scoring system, the Simplified Acute Physiology Score (SAPS) II, and Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) score were compared by analyzing receiver operating characteristic (ROC) curves. Results: A total of 253 patients (mean age: 58 years) were enrolled. Of the 253 patients, 219 (86.6%) survived and 34 (13.4%) died. Decreased Glasgow Coma Scale (GCS) and bicarbonate (HCO3−), use of mechanical ventilator, and use of vasopressors (dopamine, dobutamine, norepinephrine) were associated with mortality. The areas under the curve in the ROC curve analysis for the predictive variables, SOFA score, APACHE II scoring system, and SAPS II were 0.952, 0.829, 0.927, and 0.944, respectively. Conclusion: Four predictive variables (GCS < 9, HCO3− < 16.0 mmol/L, mechanical ventilator apply, and use of vasopressors) were associated with mortality in the total population of patients with acute poisoning of glufosinate. These predictive variables had good discriminative power for predicting mortality of patients with acute poisoning of glufosinate-containing herbicide compared to APACHE II, SOFA, and SAPS II.

La exposición a pesticidas puede inducir efectos neuroconductuales en roedores, así como en otros mamíferos, incluidos los humanos. Sin embargo, los efectos de la toxicidad de los plaguicidas en el sistema nervioso central (SNC) siguen siendo poco claros. La expresión del gen de la proteína asociada al citoesqueleto regulada por actividad ( Arc ) se induce de manera dependiente de la actividad neuronal y está implicada en la plasticidad sináptica y dependiente de la experiencia. Anteriormente, desarrollamos cepas de ratones transgénicos (Tg) de luciferasa impulsadas por el promotor Arc para monitorear la expresión génica dependiente de la actividad neuronal en condiciones fisiológicas y patológicas in vivo. En este estudio, examinamos el efecto de la administración aguda de cuatro pesticidas diferentes (deltametrina, glufosinato, metilcarbaril e imidacloprid) sobre la actividad neuronal utilizando ratones Arc-Luc Tg. El cambio en la señal de bioluminiscencia en el cerebro del ratón tras el tratamiento con deltametrina y glufosinato ocurrió más lentamente que el del ácido kaínico, un potente agonista de aminoácidos neuroexcitadores. Estos dos pesticidas también causaron respuestas convulsivas en ratones Arc-Luc Tg adultos. En el caso del glufosinato, detectamos la regulación positiva a largo plazo de la intensidad de la señal de bioluminiscencia de Arc-Lucmás de 24 h después del tratamiento. Además, observamos mayores cambios en la señal de bioluminiscencia en adultos que en juveniles, y una menor incidencia de convulsiones en la etapa juvenil. A diferencia del tratamiento agudo, detectamos una disminución de la señal de bioluminiscencia después del tratamiento crónico con glufosinato a dosis bajas, sin sobreexcitación neuronal. A partir de estos resultados, sugerimos que los ratones Arc-Luc Tg son útiles para evaluar los efectos agudos y crónicos de los pesticidas en el SNC.

Exposure to pesticides can induce neurobehavioral effects in rodents, as well as in other mammals, including humans. However, the effects of the toxicity of pesticides on the central nervous system (CNS) remain largely unclear. The expression of the activity-regulated cytoskeleton-associated protein gene (Arc) is induced in a neuronal-activity-dependent manner and is implicated in synaptic and experience-dependent plasticity. We previously developed Arc-promoter-driven luciferase transgenic (Tg) mouse strains to monitor the neuronal-activity-dependent gene expression under physiological and pathological conditions in vivo. In this study, we examined the effect of acute administration of four different pesticides (deltamethrin, glufosinate, methylcarbaryl, and imidacloprid) on neuronal activity using Arc-Luc Tg mice. The change in the bioluminescence signal in mouse brain upon treatment with deltamethrin and glufosinate occurred more slowly than that of kainic acid, a potent neuroexcitatory amino acid agonist. These two pesticides also caused convulsive responses in adult Arc-Luc Tg mice. In the case of glufosinate, we detected the long-term upregulation of bioluminescence signal intensity of Arc-Luc over 24 h after the treatment. Furthermore, we observed greater changes of bioluminescence signal in adults than in juveniles, and a lower incidence of convulsions at the juvenile stage. In contrast to the acute treatment, we detected a decrease of bioluminescence signal after low-dose chronic treatment with glufosinate, without neuronal overexcitation. From these results, we suggest that Arc-Luc Tg mice are useful for assessing the acute and chronic effects of pesticides on the CNS.

Se estableció un método simple basado en inyección directa-cromatografía líquida de ultra rendimiento-espectrometría de masas en tándem de triple cuadrupolo (UPLC-MS/MS) para la determinación rápida de residuos de glifosato, ácido aminometilfosfónico, glufosinato y etefón en agua ambiental. Las muestras de agua se filtraron a través de un filtro de membrana de 0,22 μm o se congelaron y centrifugaron para eliminar las impurezas, y luego, el filtrado se sometió directamente a análisis cuantitativo sin derivatización. Los analitos se separaron en una columna Metrosep A Supp 5 (150 mm x 4,0 mm, 5 μm) y se eluyó en gradiente utilizando una solución de bicarbonato de amonio-amoníaco como fase móvil. Los datos se recogieron mediante ionización por electropulverización positiva en el modo de monitorización de reacciones múltiples (MRM). Los resultados mostraron que los coeficientes de correlación (r) de las curvas de calibración lineal fueron superiores a 0,999 en los rangos lineales correspondientes (0,50-50,0 μg/L). Los límites de detección de los analitos fueron 0,05-0,09 μg/L. Las recuperaciones de glifosato, ácido aminometilfosfónico, glufosinato y etefón estuvieron en los rangos de 76,3 % a 108 %, 83,0 % a 107 % y 87,0 % a 105 % en niveles de adición bajo, medio y alto, respectivamente. Las desviaciones estándar relativas correspondientes estuvieron en los rangos 2,0%-12,3%, 2,4%-5,6% y 2,7%-6,8%. Usando este método, se analizaron 34 muestras de agua recolectadas en la provincia de Hainan, entre las cuales se encontró que 30 fuentes de agua potable estaban libres de los cuatro pesticidas. Se detectaron glifosato y ácido aminometilfosfónico en tres muestras de agua cerca de un huerto de nueces de betel, mientras que se detectaron glufosinato y ácido aminometilfosfónico en una muestra de agua cerca de un huerto de plátanos. Este método es ventajoso sobre el método de derivatización tradicional debido a su operación simple, buena reproducibilidad y alta precisión; además, el efecto de interferencia de la matriz está ausente. Por lo tanto, este método es adecuado para analizar residuos de glifosato, ácido aminometilfosfónico, glufosinato y etefón en muestras de agua ambiental.

A simple method based on direct injection-ultra performance liquid chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS) was established for the rapid determination of glyphosate, aminomethyl phosphonic acid, glufosinate, and ethephon residues in environmental water. The water samples were filtered through a 0.22-μm filter membrane or frozen and centrifuged to remove impurities, and then, the filtrate was directly subjected to quantitative analysis without derivatization. The analytes were separated on a Metrosep A Supp 5 column (150 mm×4.0 mm, 5 μm), and gradient elution was carried out using an ammonium bicarbonate-ammonia solution as the mobile phase. The data were collected by positive electrospray ionization in the multiple reaction monitoring (MRM) mode. The results showed that the correlation coefficients (r) of the linear calibration curves were greater than 0.999 in the corresponding linear ranges (0.50-50.0 μg/L). The detection limits of the analytes were 0.05-0.09 μg/L. The recoveries of glyphosate, aminomethyl phosphonic acid, glufosinate, and ethephon were in the ranges 76.3%-108%, 83.0%-107%, and 87.0%-105% at low, medium, and high spiked levels, respectively. The corresponding relative standard deviations were in the ranges 2.0%-12.3%, 2.4%-5.6%, and 2.7%-6.8%. Using this method, 34 water samples collected from Hainan Province were analyzed, among which 30 drinking water sources were found to be free from the four pesticides. Glyphosate and aminomethyl phosphonic acid were detected in three water samples near a betel nut orchard, while glufosinate and aminomethyl phosphonic acid were detected in a water sample near a banana orchard. This method is advantageous over the traditional derivatization method because of its simple operation, good reproducibility, and high accuracy; furthermore, the matrix interference effect is absent. Thus, this method is suitable for analyzing glyphosate, aminomethyl phosphonic acid, glufosinate, and ethephon residues in environmental water samples.