Titulo original:
Effects of glufosinate on the growth of and microcystin production by Microcystis aeruginosa at environmentally relevant concentrations
Autores:
Zhang Quan, Song Qin, Wang Cui, Zhou Cong, Lu Chengsheng, Zhao Meirong.
Las floraciones de algas nocivas (HAB, por sus siglas en inglés) se han convertido en un problema mundial debido a su efecto perjudicial para la calidad del agua y la amenaza para la salud ecológica. Sin embargo, apenas hubo informes sobre si los agroquímicos existentes , como los herbicidas, tienen efectos potenciales sobre Microcystis aeruginosa (M. aeruginosa), que puede formar grandes floraciones superficiales. En este estudio, nuestro objetivo fue demostrar los efectos del glufosinato , un herbicida ampliamente utilizado en el mundo, sobre el crecimiento deM. aeruginosa. El cambio del contenido de niveles intracelulares (intra) y extracelulares (extra) de microcistina-LR (MC-LR) también se determinó por HPLC. El nivel de ARNm demcyA,mcyD, mcy H relacionado con la producción de MC-LR se detectó después de 48 h de exposición al glufosinato. Nuestros resultados revelaron que bajas concentraciones de exposición al glufosinato (0.5 mg/L, 1 mg/L) promoverían el crecimiento de M. aeruginosa. Vale la pena señalar que los contenidos intra-MC-LR de las células de algas también aumentaron significativamente a bajas concentraciones de exposición al glufosinato (1 mg/L). Mientras que en altas concentraciones (5 mg/L, 10 mg/L), el glufosinato podría inducir el nivel de MDA e inhibir el crecimiento de M. aeruginosa que limitaría la producción de MC-LR al cuerpo de agua. Por último, los niveles de transcripción de los genes relacionados con la síntesis de toxinas de algas mcy A y mcyD se incrementaron significativamente a concentraciones ambientalmente relevantes de glufosinato, lo que puede afectar la producción de CM. Este estudio no solo iluminó los efectos del glufosinato sobre el crecimiento y la síntesis de MC-LR de M. aeruginosa en concentraciones ambientalmente relevantes, sino que también nos recordó que el riesgo potencial causado por el uso de herbicidas debería despertar preocupaciones.
Harmful algal blooms (HABs) have been emerging as a worldwide issue due to their detrimental effect to water quality and the threat to ecological health. However, there were scarcely reports on whether existing agrochemicals such as herbicides have potential effects on Microcystis aeruginosa (M. aeruginosa) which may form large surface blooms. In this study, we aimed to demonstrate the effects of glufosinate, a widely use herbicide in the world, on the growth of M. aeruginosa. The change of the content of intracellular (intra-) and extracellular (extra-) levels of microcystin-LR (MC-LR) were also determined by HPLC. The mRNA level of mcyA, mcyD, mcyH related to the production of MC-LR was detected after 48 h exposure to glufosinate. Our results revealed that low concentrations of glufosinate exposure (0.5 mg/L, 1 mg/L) would promote the growth of M. aeruginosa. It was worth noting intra-MC-LR contents of algal cells were also significantly increased at low concentrations of glufosinate exposure (1 mg/L). While at high concentrations (5 mg/L, 10 mg/L), glufosinate could induce the MDA level and inhibit the growth of M. aeruginosa that would limit the production of MC-LR to the water body. At last, the transcription levels of algae toxin synthesis related genes mcyA and mcyD were increased significantly at environmentally relevant concentrations of glufosinate, which may affect the MC production. This study not only illuminated effects of glufosinate on growth of and MC-LR synthesis of M. aeruginosa at environmentally relevant concentrations, but also reminding us the potential risk caused by herbicide use should arouse concerns.
Palabras clave:
Glufosinato de amonio; Levadura Saccharomyces cerevisiae; Longevidad.
El glufosinato de amonio (GA) es un herbicida ampliamente utilizado que inhibe la glutamina sintetasa. Esta inhibición conduce a la falta de aminoácidos internos que, a su vez, provoca la activación de diferentes vías de detección de nutrientes. GA también inhibe la enzima de la levadura Saccharomyces cerevisiae de tal manera que, aunque no se usa como fungicida, puede alterar el desempeño de la levadura en procesos industriales como la vinificación. Describimos aquí cómo GA de hecho inhibe el crecimiento de la levadura de una cepa de vino durante la fermentación del jugo de uva. A su vez, GA extiende la longevidad en una variedad de medios de crecimiento. El análisis bioquímico indica que GA inhibe parcialmente la vía TORC1 de detección de nutrientes, lo que puede explicar estos fenotipos. El GCN2El mutante de quinasa es hipersensible a GA. Por lo tanto, se requiere el control de la traducción y la biosíntesis de aminoácidos para lidiar también con los efectos dañinos de este pesticida. Un análisis de metabolómica global en condiciones de vinificación indicó que se produjo un aumento de aminoácidos y poliaminas. En conclusión, el GA afecta a muchos procesos bioquímicos diferentes durante la vinificación, lo que nos brinda información sobre el efecto de este herbicida en la fisiología de la levadura y sobre la relevancia del paso metabólico para conectar el metabolismo del nitrógeno y el carbono.
Glufosinate ammonium (GA) is a widely used herbicide that inhibits glutamine synthetase. This inhibition leads to internal amino acid starvation which, in turn, causes the activation of different nutrient sensing pathways. GA also inhibits the enzyme of the yeast Saccharomyces cerevisiae in such a way that, although it is not used as a fungicide, it may alter yeast performance in industrial processes like winemaking. We describe herein how GA indeed inhibits the yeast growth of a wine strain during the fermentation of grape juice. In turn, GA extends longevity in a variety of growth media. The biochemical analysis indicates that GA partially inhibits the nutrient sensing TORC1 pathway, which may explain these phenotypes. The GCN2 kinase mutant is hypersensitive to GA. Hence the control of translation and amino acid biosynthesis is required to also deal with the damaging effects of this pesticide. A global metabolomics analysis under winemaking conditions indicated that an increase in amino acid and in polyamines occurred. In conclusion, GA affects many different biochemical processes during winemaking, which provides us with some insights into both the effect of this herbicide on yeast physiology and into the relevance of the metabolic step for connecting nitrogen and carbon metabolism.
Titulo original:
Runoff of the herbicides triclopyr and glufosinate ammonium from oil palm plantation soil.
Autores:
Tayeb M A, Ismail B S, Khairiatul-Mardiana J.
Revista:
Environmental Monitoring and Assessment
Año:
2017
Palabras clave:
Triclopir; Glufosinato de amonio; Persistencia; Residuo.
Este estudio se centró en la detección de residuos de los herbicidas triclopir y glufosinato de amonio en las pérdidas por escorrentía del área de plantación de palma aceitera Tasik Chini y el lago Tasik Chini en condiciones de lluvia natural en el entorno tropical de Malasia. El triclopir y el glufosinato de amonio son herbicidas de postemergencia. Ambos herbicidas se rociaron foliarmente en 0,5 ha de parcelas de plantación de palma aceitera, que se individualizaron por una pendiente irregular de 10 a 15 %. Se recogieron muestras a los 1, 3, 7, 15, 30, 45, 60, 90 y 120 días después del tratamiento. Las concentraciones de ambos herbicidas disminuyeron rápidamente con respecto a las de la muestra analizada en el momento de la recolección. Los niveles de residuos más altos encontrados en el lixiviado de la superficie del campo fueron 0,031 (dosis única, triclopir), 0,041 (dosis única, glufosinato de amonio), 0,017 (dosis doble, triclopir) y 0. 037 μg/kg (doble dosis, glufosinato de amonio). Los picos cromatográficos se observaron en el tratamiento del día “0” (2 h después de la aplicación del herbicida). De los principios activos aplicados, las pérdidas de triclopir y glufosinato fueron de 0,025 y 0,055%, respectivamente. Los resultados experimentales mostraron que ambos herbicidas son menos potentes que otros herbicidas en los sistemas de agua contaminada debido a su corta persistencia y fuerte adsorción en las partículas de arcilla del suelo.
This study focused on the residue detection of the herbicides triclopyr and glufosinate ammonium in the runoff losses from the Tasik Chini oil palm plantation area and the Tasik Chini Lake under natural rainfall conditions in the Malaysian tropical environment. Triclopyr and glufosinate ammonium are post-emergence herbicides. Both herbicides were foliar-sprayed on 0.5 ha of oil palm plantation plots, which were individualized by an uneven slope of 10–15%. Samples were collected at 1, 3, 7, 15, 30, 45, 60, 90, and 120 days after treatment. The concentrations of both herbicides quickly diminished from those in the analyzed sample by the time of collection. The highest residue levels found in the field surface leachate were 0.031 (single dosage, triclopyr), 0.041 (single dosage, glufosinate ammonium), 0.017 (double dosage, triclopyr), and 0.037 μg/kg (double dosage, glufosinate ammonium). The chromatographic peaks were observed at “0” day treatment (2 h after herbicide application). From the applied active ingredients, the triclopyr and glufosinate losses were 0.025 and 0.055%, respectively. The experimental results showed that both herbicides are less potent than other herbicides in polluting water systems because of their short persistence and strong adsorption onto soil clay particles.
Titulo original:
Optimization and Validation of a Residue Analysis Method for Glyphosate, Glufosinate, and Their Metabolites in Plant Matrixes by Liquid Chromatography with Tandem Mass Spectrometry.
Se desarrolló y validó un método LC sensible y preciso con MS en tándem (MS/MS) para el análisis del herbicida glifosato, su metabolito ácido aminometilfosfónico (AMPA) y glufosinato después de la derivatización con cloroformiato de 9-fluorenilmetilo (FMOC-Cl) en diversas matrices vegetales. El método también cubre el análisis directo de los metabolitos de glufosinato ácido 3-metilfosfinicopropiónico (3-MPPA) y N-acetil-glufosinato (NAG). Las muestras homogeneizadas se extrajeron con ácido fórmico al 0,1% en agua-diclorometano (50 + 50). La capa acuosa se derivatizó con FMOC-Cl, se limpió a través de un cartucho HLB SPE y se determinó mediante LC-MS/MS. El tamaño de la muestra, el solvente de extracción, la proporción de muestra a solvente, las condiciones de derivatización y el procedimiento de limpieza se optimizaron completamente, los LOQ de glifosato, glufosinato y AMPA fueron de 0,5 ng/g en uva, maíz (hoja y semilla) y algodón. (hoja, semilla y aceite) y 2 ng/g en soja y té. Los LOQ de NAG y 3-MPPA fueron de 50 ng/g en todas las matrices de prueba, excepto té y soja, para los que el LOQ fue de 100 ng/g. En todos los casos, las recuperaciones promedio fueron >80%. El método realizó con éxito la estimación de glifosato en muestras de hojas de algodón y maíz obtenidas de ensayos de campo supervisados.
A sensitive and accurate LC with tandem MS (MS/MS)-based method was developed and validated for the analysis of the herbicide glyphosate, its metabolite aminomethylphosphonic acid (AMPA), and glufosinate after derivatization with 9-fluorenylmethyl chloroformate (FMOC-Cl) in various plant matrixes. The method also covers direct analysis of the glufosinate metabolites 3-methylphosphinicopropionic acid (3-MPPA) and N-acetyl-glufosinate (NAG). The homogenized samples were extracted with 0.1% formic acid in water–dichloromethane (50 + 50). The aqueous layer was derivatized with FMOC-Cl, cleaned through an HLB SPE cartridge, and determined by LC-MS/MS. The sample size, extraction solvent, sample-to-solvent ratio, derivatization conditions,and cleanup procedure were thoroughly optimized, the LOQs of glyphosate, glufosinate, and AMPA were 0.5 ng/g in grape, corn (leaf and seed), and cotton (leaf, seed, and oil) and 2 ng/g in soybean and tea. The LOQs of NAGand 3-MPPA were 50 ng/g in all the test matrixes, except tea and soybean, for which the LOQ was 100 ng/g. Inall cases, average recoveries were >80%. The method successfully performed the estimation of glyphosate in incurred corn and cotton leaf samples collected from supervised field trials.
Titulo original:
Serum S100 protein could predict altered consciousness in glyphosate or glufosinate poisoning patients.
Autores:
Lee Jung-Won, Choi Young-Jin, Park Samel, Gil Hyo-Wook , Song Ho-Yeon, Hong SaeYong
Revista:
Clininical Toxicology (Phila).
Año:
2017
Palabras clave:
Proteína S100; envenenamiento; trastornos de la conciencia
Antecedentes: las complicaciones del sistema nervioso central (SNC), como convulsiones y reducción de la conciencia, son importantes en el glufosinato y pueden ocurrir en la intoxicación grave por glifosato. El objetivo de este estudio fue evaluar el posible papel de la proteína sérica S100B como marcador bioquímico de las complicaciones del SNC asociadas con la intoxicación por glifosato o glufosinato. Métodos: El estudio inscribió a 40 pacientes (23 envenenamiento por glifosato y 17 envenenamiento por glufosinato). Se observó alteración de la conciencia y convulsiones durante la hospitalización. El nivel de S100B se midió con un sistema E170 analítico modular completamente automatizado usando un inmunoensayo electroquimioluminométrico. Resultados: entre 40 pacientes, se observaron características neurológicas en 12 pacientes con una mediana de tiempo hasta el inicio de 21,5 (IQR 8,25-24,75) h. Las concentraciones séricas de S100B medidas al ingreso fueron más altas en el grupo con características neurológicas que en el grupo sin características neurológicas [0.148 μg/L (IQR 0.128–0.248) vs. 0.072 μg/L (IQR 0.047–0.084), p < .001] . El análisis univariante de los parámetros brutos medidos del paciente mediante una curva ROC mostró que S100B era un predictor significativo de las características neurológicas en el envenenamiento por glifosato y glufosinato. El área bajo la curva ROC fue de 0,894 (95% intervalo de confianza 0,791-0,998). Cuando S100B se fijó en 0,0965, su sensibilidad y especificidad para predecir las características neurológicas en la intoxicación por glifosato y glufosinato fueron del 92 % y el 82 %, respectivamente. Conclusiones: En nuestro estudio piloto, S100B fue un predictor significativo de complicaciones neurológicas en pacientes con intoxicación por glifosato y glufosinato. Se necesitan grandes cohortes prospectivas para confirmar este hallazgo.
Background: Central nervous system (CNS) complications such as seizures and reduced consciousness are important in glufosinate and may occur in severe glyphosate poisoning. The aim of this study was to assess the possible role of serum S100B protein as a biochemical marker of CNS complications associated with glyphosate or glufosinate poisoning. Methods: The study enrolled 40 patients (23 glyphosate poisoning and 17 glufosinate poisoning). Altered consciousness and seizure were observed during hospitalization. S100B level was measured with fully automated modular analytic E170 system using electrochemoluminometric immunoassay. Results: Among 40 patients, neurologic features were observed in 12 patients with a median time to onset of 21.5 (IQR 8.25–24.75) h. Serum S100B concentrations measured on admission were higher in the group with neurologic features than in the group without neurologic features [0.148 μg/L (IQR 0.128–0.248) vs. 0.072 μg/L (IQR 0.047–0.084), p < .001]. Univariate analysis of measured patient raw parameters using a ROC curve showed that S100B was a significant predictor of neurologic features in glyphosate and glufosinate poisoning. The area under the ROC curve was 0.894 (95% confidential interval 0.791–0.998). When S100B was set at 0.0965, its sensitivity and specificity for predicting neurologic features in glyphosate and glufosinate poisoning were 92% and 82%, respectively. Conclusions: In our pilot study, S100B was a significant predictor of neurologic complications in patients with glyphosate and glufosinate poisoning. Large prospective cohorts are needed to confirm this finding.
Titulo original:
Serial ammonia measurement in patients poisoned with glufosinate ammonium herbicide.
Autores:
Moon J M, Chun B J.
Revista:
Human & Experimental Toxicology.
Año:
2016
Palabras clave:
Amoníaco; glufosinato de amonio; intoxicación.
Este estudio investigó si las concentraciones de amoníaco pueden predecir el desarrollo de neurotoxicidad retardada y la latencia de la neurotoxicidad en pacientes envenenados con herbicidas de glufosinato de amonio (GLA) que presentan un estado mental de alerta y hemodinámica estable. Este estudio de caso observacional retrospectivo incluyó a 26 pacientes divididos en 2 grupos: neurotoxicidad durante la hospitalización (grupo complicado) y sin neurotoxicidad (grupo no complicado). Trece pacientes (50,0%) experimentaron neurotoxicidad a las 16 horas posteriores a la ingestión. Aunque las concentraciones de amoníaco en la presentación no difirieron significativamente entre los dos grupos, el nivel de amoníaco en el grupo complicado aumentó significativamente en la siguiente medición y se mantuvo significativamente más alto que en el grupo no complicado hasta 48 h después de la ingestión.valor de p = 0,014), y el valor de corte óptimo de la concentración máxima de amoníaco para predecir la neurotoxicidad fue de 101,5 μg/dl. La tasa de aumento de amoníaco no se asoció con el tiempo de latencia desde la ingestión hasta el desarrollo de neurotoxicidad. Este estudio mostró que las mediciones de amoníaco en serie en pacientes envenenados con GLA pueden identificar a aquellos que tienen un alto riesgo de desarrollar neurotoxicidad. Sin embargo, dado que este estudio inscribió a pocos pacientes, se requieren más ensayos calificados para confirmar nuestros resultados y revelar la etiología de la hiperamonemia y su causalidad en la neurotoxicidad.
This study investigated whether ammonia concentrations can predict delayed neurotoxicity development and neurotoxicity latency in glufosinate ammonium (GLA) herbicide-poisoned patients presenting with an alert mental state and stable hemodynamics. This retrospective observational case study included 26 patients divided into 2 groups: neurotoxicity during hospitalization (complicated group) and without neurotoxicity (noncomplicated group). Thirteen patients (50.0%) experienced neurotoxicity at 16 h post-ingestion. Although ammonia concentrations at presentation did not differ significantly between the two groups, the ammonia level in the complicated group increased significantly at the next measurement and remained significantly higher than that in the noncomplicated group until 48 h after ingestion. The peak ammonia concentration before neurotoxicity development was an independent predictor of neurotoxicity (odds ratio: 1.047, 95% confidence interval: 1.010–1.087, p value = 0.014), and the optimal cutoff value of peak ammonia concentration for predicting neurotoxicity was 101.5 μg/dL. The rate of ammonia increase was not associated with the time latency from ingestion to neurotoxicity development. This study showed that serial ammonia measurements in GLA-poisoned patients may identify those who are at high risk of developing neurotoxicity. However, as this study enrolled few patients, further qualified trials are required to confirm our results and to reveal the etiology of hyperammonemia and its causality in neurotoxicity.
Palabras clave:
IL1β; glufosinato de amonio; receptores de glutamato; inflamación; pulmón; pesticida.
Se sabe que el glufosinato de amonio (GLA), el componente activo de un herbicida, causa neurotoxicidad. GLA comparte analogía estructural con el glutamato. Es un poderoso inhibidor de la glutamina sintetasa (GS) y puede unirse a los receptores de glutamato. Dado que estos objetivos potenciales de GLA están presentes en los pulmones y las células inmunitarias, preguntamos si la exposición de las vías respiratorias a GLA puede causar inflamación pulmonar en ratones. Una única exposición a GLA (1 mg/kg) indujo convulsiones y reclutamiento de células inflamatorias en el espacio broncoalveolar, y aumentó la mieloperoxidasa (MPO), la NO sintasa inducible (iNOS), la inflamación intersticial y la interrupción de los tabiques alveolares en un plazo de 6 a 24 h. La interleucina 1β (IL-1β) estaba aumentada y la inflamación pulmonar dependía del receptor 1 de IL-1 (IL-1R1). Demostramos que la vía del receptor de glutamato es central, ya que el inhibidor del receptor de N-metil-D-aspartato (NMDA) MK-801 previno la inflamación pulmonar inducida por GLA. La exposición crónica (0,2 mg/kg 3 veces por semana durante 4 semanas) provocó una inflamación pulmonar moderada y una mayor hiperreactividad de las vías respiratorias con un aumento significativo de la resistencia de las vías respiratorias. En conclusión, la exposición a aerosoles de GLA provoca señalización de glutamato e inflamación pulmonar dependiente de IL-1R con hiperreactividad de las vías respiratorias en ratones.
Glufosinate-ammonium (GLA), the active component of an herbicide, is known to cause neurotoxicity. GLA shares structural analogy with glutamate. It is a powerful inhibitor of glutamine synthetase (GS) and may bind to glutamate receptors. Since these potentials targets of GLA are present in lung and immune cells, we asked whether airway exposure to GLA may cause lung inflammation in mice. A single GLA exposure (1 mg/kg) induced seizures and inflammatory cell recruitment in the broncho-alveolar space, and increased myeloperoxidase (MPO), inducible NO synthase (iNOS), interstitial inflammation and disruption of alveolar septae within 6-24 h. Interleukin 1β (IL-1β) was increased and lung inflammation depended on IL-1 receptor 1 (IL-1R1). We demonstrate that glutamate receptor pathway is central, since the N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor inhibitor MK-801 prevented GLA-induced lung inflammation. Chronic exposure (0.2 mg/kg 3× per week for 4 weeks) caused moderate lung inflammation and enhanced airway hyperreactivity with significant increased airway resistance. In conclusion, GLA aerosol exposure causes glutamate signalling and IL-1R-dependent pulmonary inflammation with airway hyperreactivity in mice.
Objetivo: El envenenamiento por glufosinato puede causar complicaciones neurológicas que pueden ser difíciles de tratar debido a la manifestación tardía. Faltan estudios que evalúen posibles predictores de complicaciones. Aunque el nivel de amoníaco en suero es un predictor potencial de neurotoxicidad grave, solo se ha evaluado a través de informes de casos. Por lo tanto, investigamos los factores que predicen complicaciones neurológicas en pacientes con intoxicación aguda por glufosinato. Materiales y métodos: Realizamos una revisión retrospectiva de 45 casos consecutivos de intoxicación por glufosinato que se diagnosticaron en el departamento de emergencias (ED) del Wonju Severance Christian Hospital entre mayo de 2007 y julio de 2014. y/o amnesia se definieron como un grupo de complicaciones neurológicas. Resultados: El grupo de complicaciones neurológicas (29 pacientes, 64,4 %) comprendía pacientes con GCS <8 (27 pacientes, 60,0 %), convulsiones (23 pacientes, 51,1 %) y amnesia (5 pacientes, 11,1 %). Las complicaciones no neurológicas incluyeron insuficiencia respiratoria (14 pacientes, 31,1 %), intubación y ventilación mecánica (23 pacientes, 51,1 %), shock (2 pacientes, 4,4 %), neumonía (16 pacientes, 35,6 %), lesión renal aguda (10 pacientes, 22,2%) y muerte (4 pacientes, 8,9%). Las complicaciones de GCS <8, convulsiones, insuficiencia respiratoria e intubación y cuidados con ventilador aparecieron durante los períodos de latencia dentro de las 11 horas, 34 horas, 14 horas y 48 horas, respectivamente. El amoníaco sérico inicial fue un predictor de complicaciones neurológicas [odds ratio 1,039, intervalo de confianza del 95% (1,001-1,078), p = 0,046 y área bajo la curva 0,742]. Conclusión: Se desarrollaron complicaciones neurológicas en el 64,4% de los pacientes con intoxicación aguda por glufosinato. La complicación más frecuente fue GCS<8. El nivel inicial de amoníaco sérico, que puede evaluarse fácilmente en el servicio de urgencias, fue un predictor de complicaciones neurológicas.
Purpose: Glufosinate poisoning can cause neurologic complications that may be difficult to treat due to delayed manifestation. Studies assessing possible predictors of complications are lacking. Although serum ammonia level is a potential predictor of severe neurotoxicity, it has only been assessed via case reports. Therefore, we investigated factors that predict neurologic complications in acute glufosinate-poisoned patients. Materials and Methods: We conducted a retrospective review of 45 consecutive glufosinate-poisoning cases that were diagnosed in the emergency department (ED) of Wonju Severance Christian Hospital between May 2007 and July 2014. Patients with a Glasgow Coma Scale (GCS) score of <8, seizure, and/or amnesia were defined to a neurologic complication group. Results: The neurologic complication group (29 patients, 64.4%) comprised patients with GCS<8 (27 patients, 60.0%), seizure (23 patients, 51.1%), and amnesia (5 patients, 11.1%). Non-neurologic complications included respiratory failure (14 patients, 31.1%), intubation and ventilator care (23 patients, 51.1%), shock (2 patients, 4.4%), pneumonia (16 patients, 35.6%), acute kidney injury (10 patients, 22.2%), and death (4 patients, 8.9%). Complications of GCS<8, seizure, respiratory failure, and intubation and ventilator care appeared during latent periods within 11 hrs, 34 hrs, 14 hrs, and 48 hrs, respectively. Initial serum ammonia was a predictor of neurologic complications [odds ratio 1.039, 95% confidence interval (1.001-1.078), p=0.046 and area under the curve 0.742]. Conclusion: Neurologic complications developed in 64.4% of patients with acute glufosinate poisoning. The most common complication was GCS<8. Initial serum ammonia level, which can be readily assessed in the ED, was a predictor of neurologic complications.
Titulo original:
Perinatal Exposure to Glufosinate Ammonium Herbicide Impairs Neurogenesis and Neuroblast Migration through Cytoskeleton Destabilization
Palabras clave:
glufosinato de amonio; pesticida; migración de neuroblastos; SVZ; neurodesarrollo; citoesqueleto; trastorno del espectro autista.
La neurogénesis, un proceso de generación de neuronas funcionales a partir de precursores neuronales, se produce a lo largo de la vida en regiones restringidas del cerebro, como la zona subventricular (SVZ). Durante este proceso, las neuronas recién generadas migran a lo largo de la corriente migratoria rostral hacia el bulbo olfatorio para reemplazar las células granulares y las neuronas periglomerulares. Esta migración neuronal es fundamental no solo para la plasticidad neuronal sino también para los comportamientos olfativos adaptados. La perturbación de este sistema altamente controlado por sustancias químicas exógenas se ha asociado con trastornos del neurodesarrollo. Recientemente informamos que la exposición perinatal a dosis bajas de herbicida glufosinato de amonio (GLA) conduce a defectos de comportamiento duraderos que recuerdan el fenotipo similar al trastorno del espectro autista en la descendencia ( Laugeray et al., 2014).). Aquí, demostramos que la exposición perinatal a dosis bajas de GLA induce alteraciones en la proliferación de neuroblastos dentro de la SVZ y la migración anormal de la SVZ a los bulbos olfativos. Estas alteraciones no solo son concomitantes con cambios en la morfología celular, la proliferación y la apoptosis, sino que también están asociadas con cambios transcriptómicos. Por lo tanto, demostramos por primera vez que la exposición perinatal a dosis bajas de GLA altera la neurogénesis de SVZ. Junto con nuestro trabajo anterior, los resultados actuales proporcionan nueva evidencia sobre el vínculo entre las consecuencias moleculares y celulares de la exposición temprana al herbicida GLA y la aparición de un fenotipo similar a ASD más tarde en la vida.
Neurogenesis, a process of generating functional neurons from neural precursors, occurs throughout life in restricted brain regions such as the subventricular zone (SVZ). During this process, newly generated neurons migrate along the rostral migratory stream to the olfactory bulb to replace granule cells and periglomerular neurons. This neuronal migration is pivotal not only for neuronal plasticity but also for adapted olfactory based behaviors. Perturbation of this highly controlled system by exogenous chemicals has been associated with neurodevelopmental disorders. We reported recently that perinatal exposure to low dose herbicide glufosinate ammonium (GLA), leads to long lasting behavioral defects reminiscent of Autism Spectrum Disorder-like phenotype in the offspring (Laugeray et al., 2014). Herein, we demonstrate that perinatal exposure to low dose GLA induces alterations in neuroblast proliferation within the SVZ and abnormal migration from the SVZ to the olfactory bulbs. These disturbances are not only concomitant to changes in cell morphology, proliferation and apoptosis, but are also associated with transcriptomic changes. Therefore, we demonstrate for the first time that perinatal exposure to low dose GLA alters SVZ neurogenesis. Jointly with our previous work, the present results provide new evidence on the link between molecular and cellular consequences of early life exposure to the herbicide GLA and the onset of ASD-like phenotype later in life.