En este compilado de información científica encontrarás una colección de artículos científicos en continua actualización, sobre el herbicida glifosato, publicados en revistas nacionales e internacionales que abordan los temas de bioseguridad.
Este espacio responde al mandato dictado por autoridades judiciales, en el cual se instruye a la Secretaría Ejecutiva de la Comisión Intersecretarial de Bioseguridad de Organismos Genéticamente Modificados (CIBIOGEM) el garantizar el acceso a la información sobre el uso del herbicida glifosato y su relación con el medio ambiente y la salud (Conoce más aquí).
Asimismo, este compilado permite a la CIBIOGEM dar difusión y divulgación de la información relacionada con el herbicida glifosato y la investigación científica relacionada desde el enfoque del principio de precaución.
Para explorar el compilado puedes introducir palabras clave en el buscador para facilitar la búsqueda. También puedes introducir términos en idioma inglés. Utiliza esta herramienta de la misma forma que usas tu motor de búsqueda favorito.
267. Riesgo en la economía alimentaria circular: los residuos de herbicidas a base de glifosato en los fertilizantes de estiércol reducen el rendimiento de los cultivos
- Titulo original: Risk in the circular food economy: Glyphosate-based herbicide residues in manure fertilizers decrease crop yield
- Autores: Anne Muola, Benjamin Fuchs, Miika Laihonen, Kalle Rainio, Lauri Heikkonen, Suvi Ruuskanen, Kari Saikkonen, Marjo Helander.
- Revista: Science of The Total Environment
- Año: 2021
- Palabras clave: Producción sostenible de cultivos, rendimiento de la planta ,industria avícola
Los herbicidas a base de glifosato (GBH) son los herbicidas más utilizados a nivel mundial. Se lanzaron como una solución segura para el control de malezas, pero recientemente, un número cada vez mayor de estudios han demostrado la existencia de residuos de GBH y han resaltado los riesgos asociados que plantean en los ecosistemas. Las prácticas agrícolas convencionales a menudo incluyen el uso de GBH, y el uso de cultivos genéticamente modificados resistentes al glifosato se basa en gran medida en la aplicación de glifosato, lo que aumenta la probabilidad de que sus residuos terminen en la alimentación animal. Estos residuos persisten durante todo el proceso digestivo de los animales de producción y se acumulan en sus productos de excreción. La industria avícola, en particular, está creciendo rápidamente y los productos excretados se utilizan como fertilizantes para plantas.en línea con las prácticas de la economía alimentaria circular. Estudiamos los efectos potenciales de la contaminación no intencional con glifosato en una hierba forrajera agronómicamente importante, la festuca de pradera ( Festuca pratensis ) y una fresa importante en horticultura ( Fragaria x vescana ) utilizando residuos de glifosato que contenían estiércol de aves como fertilizante vegetal en un experimento de jardín común. El glifosato en el estiércol disminuyó el crecimiento vegetal en ambas especies y la reproducción vegetativa en F. x vescana . Además, nuestros resultados indican que los residuos de glifosato en los fertilizantes orgánicos podrían tener efectos indirectos sobre la reproducción sexual en F. pratensis y la herbivoría .en F. x vescana porque se correlacionan positivamente con el tamaño de la planta. Nuestros resultados destacan que el glifosato se puede propagar de forma no intencional a través de fertilizantes orgánicos, lo que contrarresta su capacidad para promover el crecimiento de las plantas.
Glyphosate-based herbicides (GBHs) are the most frequently used herbicides globally. They were launched as a safe solution for weed control, but recently, an increasing number of studies have shown the existence of GBH residues and highlighted the associated risks they pose throughout ecosystems. Conventional agricultural practices often include the use of GBHs, and the use of glyphosate-resistant genetically modified crops is largely based on the application of glyphosate, which increases the likelihood of its residues ending up in animal feed. These residues persist throughout the digestive process of production animals and accumulate in their excretion products. The poultry industry, in particular, is rapidly growing, and excreted products are used as plant fertilizers in line with circular food economy practices. We studied the potential effects of unintentional glyphosate contamination on an agronomically important forage grass, meadow fescue (Festuca pratensis) and a horticulturally important strawberry (Fragaria x vescana) using glyphosate residues containing poultry manure as a plant fertilizer in a common garden experiment. Glyphosate in the manure decreased plant growth in both species and vegetative reproduction in F. x vescana. Furthermore, our results indicate that glyphosate residues in organic fertilizers might have indirect effects on sexual reproduction in F. pratensis and herbivory in F. x vescana because they positively correlate with plant size. Our results highlight that glyphosate can be unintentionally spread via organic fertilizer, counteracting its ability to promote plant growth.
266. Los riesgos genéricos y el potencial de las aplicaciones de SDN-1 en plantas de cultivo
- Titulo original: The Generic Risks and the Potential of SDN-1 Applications in Crop Plants
- Autores: Kawall, K.
- Revista: Plants
- Año: 2021
- Palabras clave: Edición del genoma, CRISPR/Cas, nucleasa dirigida al sitio
El uso de nucleasas dirigidas al sitio (SDN) en plantas de cultivo para alterar los rasgos orientados al mercado se está expandiendo rápidamente. Al mismo tiempo, hay un debate en curso sobre la seguridad y la regulación de cultivos alterados con la tecnología de nucleasa 1 dirigida al sitio (SDN-1). Las aplicaciones de SDN-1 se pueden usar para inducir una variedad de alteraciones genéticas que van desde alteraciones genéticas bastante "simples" hasta cambios complejos en los genomas de las plantas usando, por ejemplo, enfoques de multiplexación. Las plantas resultantes pueden contener alelos modificados y rasgos asociados, que son conocidos o desconocidos en las plantas criadas de forma convencional. La Comisión Europea publicó recientemente un estudio sobre nuevas técnicas genómicas que sugiere una adaptación de la legislación actual sobre OGM al enfatizar que las técnicas de mutagénesis dirigida pueden producir alteraciones genómicas que también pueden obtenerse mediante mutaciones naturales o técnicas de reproducción convencionales. Esta revisión destaca la necesidad de una evaluación de riesgos específica de cada caso de las plantas de cultivo derivadas de las aplicaciones de SDN-1 considerando tanto las características del producto como del proceso para garantizar un alto nivel de protección de la salud humana y animal y del medio ambiente. La literatura publicada sobre los llamados rasgos orientados al mercado en plantas de cultivo alteradas con aplicaciones de SDN-1 se analiza aquí para determinar los tipos de aplicación de SDN-1 en plantas y reflexionar sobre la complejidad y la naturalidad de dichos productos. Es más, demuestra el potencial de las aplicaciones de SDN-1 para inducir alteraciones complejas en los genomas de las plantas que son relevantes para los riesgos genéricos asociados con SDN. En resumen, se encontró que casi la mitad de las plantas con los denominados rasgos orientados al mercado contienen alteraciones genómicas complejas inducidas por las aplicaciones de SDN-1, que también pueden plantear nuevos tipos de riesgos. Además, subraya la necesidad de datos sobre el proceso y el producto final para una evaluación de riesgos caso por caso de las plantas derivadas de las aplicaciones SDN-1.
The use of site-directed nucleases (SDNs) in crop plants to alter market-oriented traits is expanding rapidly. At the same time, there is an on-going debate around the safety and regulation of crops altered with the site-directed nuclease 1 (SDN-1) technology. SDN-1 applications can be used to induce a variety of genetic alterations ranging from fairly ‘simple’ genetic alterations to complex changes in plant genomes using, for example, multiplexing approaches. The resulting plants can contain modified alleles and associated traits, which are either known or unknown in conventionally bred plants. The European Commission recently published a study on new genomic techniques suggesting an adaption of the current GMO legislation by emphasizing that targeted mutagenesis techniques can produce genomic alterations that can also be obtained by natural mutations or conventional breeding techniques. This review highlights the need for a case-specific risk assessment of crop plants derived from SDN-1 applications considering both the characteristics of the product and the process to ensure a high level of protection of human and animal health and the environment. The published literature on so-called market-oriented traits in crop plants altered with SDN-1 applications is analyzed here to determine the types of SDN-1 application in plants, and to reflect upon the complexity and the naturalness of such products. Furthermore, it demonstrates the potential of SDN-1 applications to induce complex alterations in plant genomes that are relevant to generic SDN-associated risks. In summary, it was found that nearly half of plants with so-called market-oriented traits contain complex genomic alterations induced by SDN-1 applications, which may also pose new types of risks. It further underscores the need for data on both the process and the end-product for a case-by-case risk assessment of plants derived from SDN-1 applications.
265. Toxicidad para la reproducción del herbicida Roundup WG®: deficiencias en los folículos ováricos del organismo modelo Danio rerio
- Titulo original: Reproductive toxicity of Roundup WG® herbicide: impairments in ovarian follicles of model organism Danio rerio
- Autores: Carla Eliana Davico, Aline Guimarães Pereira, Luciane Nezzi, Michael Lorenz Jaramillo, Madson Silveira de Melo, Yara Maria Rauh Müller & Evelise Maria Nazari
- Revista: Environmental Science and Pollution Research
- Año: 2021
- Palabras clave: Roundup, afectaciones en la maduración ovarica, Danio rerio
Los herbicidas a base de glifosato se usan ampliamente en la agricultura mundial, y sus efectos en diferentes organismos animales no objetivo han sido el foco de muchos estudios toxicológicos. En cuanto al papel potencial de los herbicidas a base de glifosato como disruptor endocrino, el presente estudio tiene como objetivo investigar los efectos del herbicida Roundup WG® (RWG) sobre la reproducción femenina, específicamente sobre la maduración ovárica de Danio rerio . Las hembras adultas estuvieron expuestas a bajas concentraciones de RWG (0,065, 0,65 y 6,5 mg L -1) durante 15 días, y luego los ovarios fueron sometidos a procedimientos estructurales y morfométricos, acompañados de análisis del contenido de proteína vitelina. Nuestros resultados mostraron un aumento del número de folículos ováricos iniciales, una disminución de los folículos ováricos tardíos y un diámetro más pequeño de los folículos ováricos en peces expuestos a 0,065 y 6,5 mg L- 1 . El grosor de la envoltura vitelina se redujo y el contenido de proteína vitelina aumentó en el folículo ovárico en las dos concentraciones más altas. Los cambios ultraestructurales en el componente folicular ovárico fueron evidentes y expresados por el índice celular; Se observó vacuolización en las células foliculares, aumento del espacio perivitelino y deterioro de las mitocondrias en los ovocitos. Por lo tanto, RWG afecta negativamente la maduración ovárica en D. rerio, y estos cambios pueden conducir a toxicidad reproductiva, comprometiendo la dinámica de la población.
Glyphosate-based herbicides are widely used in global agriculture, and their effects on different non-target animal organisms have been the focus of many toxicological studies. Regarding the potential role of glyphosate-based herbicides as an endocrine disruptor, the present study aims to investigate the effects of the herbicide Roundup WG® (RWG) on female reproduction, specifically on the ovarian maturation of Danio rerio. Adult females were exposed to low concentrations of RWG (0.065, 0.65, and 6.5 mg L−1) for 15 days, and then the ovaries were submitted to structural and morphometric procedures, accompanied by analysis of the vitellin protein content. Our results showed an increase of initial ovarian follicle numbers, decrease of late ovarian follicles, and smaller diameter of ovarian follicles in fish exposed to 0.065 and 6.5 mg L−1. The thickness of vitelline envelope was reduced, and the vitellin protein content was increased in the ovarian follicle in the two highest concentrations. Ultrastructural changes in the ovarian follicular component were evident and expressed by the cell index; vacuolization in follicular cells, increase of perivitelline space, and impaired mitochondria in oocytes were observed. Therefore, RWG adversely affects the ovarian maturation in D. rerio, and these changes can lead to reproductive toxicity, compromising population dynamics.
264. La inhibición de un endosimbionte nutricional por el glifosato suprime el beneficio mutualista en la síntesis de la cutícula en Oryzaephilus surinamensis
- Titulo original: Inhibition of a nutritional endosymbiont by glyphosate abolishes mutualistic benefit on cuticle synthesis in Oryzaephilus surinamensis
- Autores: Julian Simon Thilo Kiefer, Suvdanselengee Batsukh, Eugen Bauer, Bin Hirota, Benjamin Weiss, Jürgen C. Wierz, Takema Fukatsu, Martin Kaltenpoth & Tobias Engl
- Revista: Communications Biology
- Año: 2021
- Palabras clave: Endosimbionte, glifosato, Oryzaephilus surinamensis
El glifosato se usa ampliamente como herbicida, pero estudios recientes comienzan a revelar sus efectos secundarios perjudiciales en los animales al atacar la vía del shikimato de los microorganismos intestinales asociados. Sin embargo, su impacto sobre los endosimbiontes nutricionales en insectos sigue siendo poco conocido. Aquí, secuenciamos la diminuta vía del shikimato que codifica el genoma simbionte del escarabajo de grano de dientes de sierra Oryzaephilus surinamensis. Los títulos reducidos del aminoácido aromático tirosina en los escarabajos sin simbiontes subrayan la capacidad de los simbiontes para sintetizar prefenato como precursor de la síntesis de tirosina del huésped y su importancia para la esclerotización y melanización de la cutícula. La exposición al glifosato inhibió el establecimiento del simbionte durante el desarrollo del huésped y eliminó el beneficio mutualista en la síntesis de la cutícula en adultos, que podría ser parcialmente rescatado por la suplementación con tirosina en la dieta. Además, los análisis filogenéticos indican que las vías del shikimato de muchos endosimbiontes nutricionales también contienen una 5-enolpiruvilshikimato-3-fosfato sintasa sensible al glifosato. Estos hallazgos resaltan la importancia de la suplementación de tirosina mediada por simbiontes para la biosíntesis de la cutícula en insectos.
Glyphosate is widely used as a herbicide, but recent studies begin to reveal its detrimental side effects on animals by targeting the shikimate pathway of associated gut microorganisms. However, its impact on nutritional endosymbionts in insects remains poorly understood. Here, we sequenced the tiny, shikimate pathway encoding symbiont genome of the sawtoothed grain beetle Oryzaephilus surinamensis. Decreased titers of the aromatic amino acid tyrosine in symbiont-depleted beetles underscore the symbionts’ ability to synthesize prephenate as the precursor for host tyrosine synthesis and its importance for cuticle sclerotization and melanization. Glyphosate exposure inhibited symbiont establishment during host development and abolished the mutualistic benefit on cuticle synthesis in adults, which could be partially rescued by dietary tyrosine supplementation. Furthermore, phylogenetic analyses indicate that the shikimate pathways of many nutritional endosymbionts likewise contain a glyphosate sensitive 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase. These findings highlight the importance of symbiont-mediated tyrosine supplementation for cuticle biosynthesis in insects, but also paint an alarming scenario regarding the use of glyphosate in light of recent declines in insect populations.
263. Revisión: Mecanismos de acción de glifosato y herbicidas a base de glifosato en la fertilidad femenina y masculina en humanos y modelos animales
- Titulo original: Review: Mechanisms of Glyphosate and Glyphosate-Based Herbicides Action in Female and Male Fertility in Humans and Animal Models
- Autores: Loïse Serra, Anthony Estienne, Claudine Vasseur, Pascal Froment, Joëlle Dupont
- Revista: Cells
- Año: 2021
- Palabras clave: Fertilidad, disruptores endocrinos, esteroidogénesis
Glifosato (G), también conocido como N-(fosfonometil)glicina es el ingrediente activo declarado de los herbicidas a base de glifosato (GBH) como el Roundup, ampliamente utilizado en la agricultura convencional. Siempre se utiliza mezclado con formulantes. G actúa en particular sobre la ruta del shikimato, que existe en las bacterias, para la síntesis de aminoácidos aromáticos, pero esta ruta no existe en los vertebrados. En las últimas décadas, los investigadores han demostrado mediante el uso de varios modelos animales que los GBH son disruptores endocrinos que pueden alterar las funciones reproductivas. Nuestra revisión describe los efectos de la exposición a G o GBH en el eje hipotalámico-pituitario-gonadal (HPG) en hombres y mujeres en términos de alteración endocrina, viabilidad celular y proliferación. La mayoría de los principales reguladores del eje reproductivo (GPR54, GnRH, LH, FSH, estradiol, testosterona) están alterados a todos los niveles del eje HPG (hipotálamo, pituitaria, ovarios, testículos, placenta, útero) por la exposición a GBH que se consideran más tóxicos que el G solo debido a la presencia de formulantes como polioxietileno sebo amina (POEA)”. Además, reportamos impactos intergeneracionales de la exposición a G o GBH y, finalmente, discutimos diferentes estrategias para reducir los efectos negativos de GBH en la fertilidad.
Glyphosate (G), also known as N-(phosphonomethyl)glycine is the declared active ingredient of glyphosate-based herbicides (GBHs) such as Roundup largely used in conventional agriculture. It is always used mixed with formulants. G acts in particular on the shikimate pathway, which exists in bacteria, for aromatic amino acids synthesis, but this pathway does not exist in vertebrates. In recent decades, researchers have shown by using various animal models that GBHs are endocrine disruptors that might alter reproductive functions. Our review describes the effects of exposure to G or GBHs on the hypothalamic–pituitary–gonadal (HPG) axis in males and females in terms of endocrine disruption, cell viability, and proliferation. Most of the main regulators of the reproductive axis (GPR54, GnRH, LH, FSH, estradiol, testosterone) are altered at all levels of the HPG axis (hypothalamus, pituitary, ovaries, testis, placenta, uterus) by exposure to GBHs which are considered more toxic than G alone due to the presence of formulants such as polyoxyethylene tallow amine (POEA).” In addition, we report intergenerational impacts of exposure to G or GBHs and, finally, we discuss different strategies to reduce the negative effects of GBHs on fertility.
262. Toxicidad para la reproducción del herbicida Roundup WG®: deficiencias en los folículos ováricos del organismo modelo Danio rerio
- Titulo original: Reproductive toxicity of Roundup WG® herbicide: impairments in ovarian follicles of model organism Danio rerio
- Autores: Carla Eliana Davico, Aline Guimarães Pereira, Luciane Nezzi, Michael Lorenz Jaramillo, Madson Silveira de Melo, Yara Maria Rauh Müller & Evelise Maria Nazari
- Revista: Environmental Science and Pollution Research
- Año: 2021
- Palabras clave: Roundup, afectaciones en la maduración ovarica, Danio rerio
Los herbicidas a base de glifosato se usan ampliamente en la agricultura mundial, y sus efectos en diferentes organismos animales no objetivo han sido el foco de muchos estudios toxicológicos. En cuanto al papel potencial de los herbicidas a base de glifosato como disruptor endocrino, el presente estudio tiene como objetivo investigar los efectos del herbicida Roundup WG® (RWG) sobre la reproducción femenina, específicamente sobre la maduración ovárica de Danio rerio . Las hembras adultas estuvieron expuestas a bajas concentraciones de RWG (0,065, 0,65 y 6,5 mg L -1) durante 15 días, y luego los ovarios fueron sometidos a procedimientos estructurales y morfométricos, acompañados de análisis del contenido de proteína vitelina. Nuestros resultados mostraron un aumento del número de folículos ováricos iniciales, una disminución de los folículos ováricos tardíos y un diámetro más pequeño de los folículos ováricos en peces expuestos a 0,065 y 6,5 mg L- 1 . El grosor de la envoltura vitelina se redujo y el contenido de proteína vitelina aumentó en el folículo ovárico en las dos concentraciones más altas. Los cambios ultraestructurales en el componente folicular ovárico fueron evidentes y expresados por el índice celular; Se observó vacuolización en las células foliculares, aumento del espacio perivitelino y deterioro de las mitocondrias en los ovocitos. Por lo tanto, RWG afecta negativamente la maduración ovárica en D. rerio, y estos cambios pueden conducir a toxicidad reproductiva, comprometiendo la dinámica de la población.
Glyphosate-based herbicides are widely used in global agriculture, and their effects on different non-target animal organisms have been the focus of many toxicological studies. Regarding the potential role of glyphosate-based herbicides as an endocrine disruptor, the present study aims to investigate the effects of the herbicide Roundup WG® (RWG) on female reproduction, specifically on the ovarian maturation of Danio rerio. Adult females were exposed to low concentrations of RWG (0.065, 0.65, and 6.5 mg L−1) for 15 days, and then the ovaries were submitted to structural and morphometric procedures, accompanied by analysis of the vitellin protein content. Our results showed an increase of initial ovarian follicle numbers, decrease of late ovarian follicles, and smaller diameter of ovarian follicles in fish exposed to 0.065 and 6.5 mg L−1. The thickness of vitelline envelope was reduced, and the vitellin protein content was increased in the ovarian follicle in the two highest concentrations. Ultrastructural changes in the ovarian follicular component were evident and expressed by the cell index; vacuolization in follicular cells, increase of perivitelline space, and impaired mitochondria in oocytes were observed. Therefore, RWG adversely affects the ovarian maturation in D. rerio, and these changes can lead to reproductive toxicity, compromising population dynamics.
261. Un análisis exhaustivo de los datos de carcinogenicidad en animales para el glifosato a partir de estudios de carcinogenicidad en roedores por exposición crónica
- Titulo original: A comprehensive analysis of the animal carcinogenicity data for glyphosate from chronic exposure rodent carcinogenicity studies
- Autores: Christopher J. Portier
- Revista: Salud Ambiental
- Año: 2020
- Palabras clave: carcinogenicidad, roedores, glifosato
Desde la introducción de plantas genéticamente modificadas tolerantes al glifosato, el uso global de glifosato ha aumentado dramáticamente, convirtiéndolo en el pesticida más utilizado en el planeta. Existe una controversia considerable con respecto a la carcinogenicidad del glifosato con científicos y autoridades reguladoras involucradas en la revisión del glifosato que tienen opiniones marcadamente diferentes. Un aspecto clave de estas opiniones es el grado en que el glifosato causa cáncer en animales de laboratorio después de una exposición de por vida. En esta revisión, se identifican veintiún estudios de carcinogenicidad en animales por exposición crónica al glifosato a partir de documentos normativos y revisiones; Trece estudios son de suficiente calidad y detalle para volver a analizarlos en esta revisión mediante pruebas de tendencia, pruebas de control histórico y análisis agrupados. Los análisis identifican 37 hallazgos tumorales significativos en estos estudios y demuestran consistencia entre los estudios en el mismo sexo/especie/cepa para muchos de estos tumores. Teniendo en cuenta los análisis de los estudios individuales, la consistencia de los datos entre los estudios, los análisis agrupados, los datos de control históricos, las lesiones no neoplásicas, la evidencia mecánica y la literatura científica asociada, los aumentos de tumores observados en esta revisión se clasifican en cuanto a la fuerza de la evidencia de que el glifosato causa estos tipos de cáncer. La evidencia más sólida muestra que el glifosato causa hemangiosarcomas, tumores renales y linfomas malignos en ratones CD-1 macho, hemangiomas y linfomas malignos en ratones CD-1 hembra, hemangiomas en ratones albinos suizos hembra, adenomas renales, adenomas hepáticos
Since the introduction of glyphosate-tolerant genetically-modified plants, the global use of glyphosate has increased dramatically making it the most widely used pesticide on the planet. There is considerable controversy concerning the carcinogenicity of glyphosate with scientists and regulatory authorities involved in the review of glyphosate having markedly different opinions. One key aspect of these opinions is the degree to which glyphosate causes cancer in laboratory animals after lifetime exposure. In this review, twenty-one chronic exposure animal carcinogenicity studies of glyphosate are identified from regulatory documents and reviews; 13 studies are of sufficient quality and detail to be reanalyzed in this review using trend tests, historical control tests and pooled analyses. The analyses identify 37 significant tumor findings in these studies and demonstrate consistency across studies in the same sex/species/strain for many of these tumors. Considering analyses of the individual studies, the consistency of the data across studies, the pooled analyses, the historical control data, non-neoplastic lesions, mechanistic evidence and the associated scientific literature, the tumor increases seen in this review are categorized as to the strength of the evidence that glyphosate causes these cancers. The strongest evidence shows that glyphosate causes hemangiosarcomas, kidney tumors and malignant lymphomas in male CD-1 mice, hemangiomas and malignant lymphomas in female CD-1 mice, hemangiomas in female Swiss albino mice, kidney adenomas, liver adenomas, skin keratoacanthomas and skin basal cell tumors in male Sprague-Dawley rats, adrenal cortical carcinomas in female Sprague-Dawley rats and hepatocellular adenomas and skin keratocanthomas in male Wistar rats
260. Estudio de asociación de todo el epigenoma para la metilación transgeneracional del ADN espermático inducida por glifosato y biomarcadores epigenéticos de retención de histonas para enfermedades
- Titulo original: Epigenome-wide association study for glyphosate induced transgenerational sperm DNA methylation and histone retention epigenetic biomarkers for disease
- Autores: Millissia Ben Maamar,Daniel Beck,Eric E. Nilsson, Deepika Kubsad, Michael K. Skinner
- Revista: Epigenetics
- Año: 2020
- Palabras clave: Glifosato, enfermedades prostáticas múltiples, estudios de asociación amplia del epigenoma
Se ha demostrado que el herbicida glifosato promueve la herencia epigenética transgeneracional de patologías y enfermedades en la generación F3. Esta toxicología generacional sugiere que el impacto de la exposición ambiental debe ser evaluada en generaciones subsecuentes. El estudio actual fue diseñado para identificar biomarcadores epigenéticos para enfermedades transgeneracionales inducidas por la exposición a glifosato mediante un estudio de asociación amplia del epigenoma (ewas). Después de la exposición transitoria al glifosato de ratas hembras gestantes (generación F0), durante el período de desarrollo de la determinación del sexo gonadal, la generación F3 transgeneracional subsiguiente, sin exposición directa, se envejeció hasta 1 año y se identificaron los animales con patologías específicas. Las patologías investigadas incluyeron enfermedad de próstata, renal, obesidad y presencia de enfermedad múltiple. Los espermatozoides se recolectaron de los machos del linaje de glifosato con sólo una enfermedad individual y se usaron para identificar regiones específicas de metilación diferencial de ADN (DMR) y los sitios de retención diferencial de histonas (DHR) asociados con esa patología. Se identificaron firmas únicas de DMR y DHR para cada patología de las enfermedades específicas. En un umbral estadístico más bajo se identificaron conjuntos superpuestos de DMR y DHR que eran comunes para todas las patologías. Ésta, es una de las primeras observaciones en las que la retención de histonas espermáticas puede actuar, potencialmente, como un biomarcador de enfermedades específicas. Los genes asociados con DMR y DHR se identificaron y correlacionaron con genes asociados específicos de patología conocida. Las observaciones indican que se pueden identificar biomarcadores epigenéticos transgeneracionales de patología de la enfermedad en los espermatozoides que parecen evaluar la susceptibilidad a la enfermedad. Estos biomarcadores sugieren que los diagnósticos epigenéticos podrían potencialmente usarse para facilitar la medicina preventiva.
The herbicide glyphosate has been shown to promote the epigenetic transgenerational inheritance of pathology and disease in subsequent great-grand offspring (F3 generation). This generational toxicology suggests the impacts of environmental exposures need to assess subsequent generations. The current study was designed to identify epigenetic biomarkers for glyphosate induced transgenerational diseases using an epigenome-wide association study (EWAS). Following transient glyphosate exposure of gestating female rats (F0 generation), during the developmental period of gonadal sex determination, the subsequent transgenerational F3 generation, with no direct exposure, were aged to 1 year and animals with specific pathologies identified. The pathologies investigated included prostate disease, kidney disease, obesity, and presence of multiple disease. The sperm were collected from the glyphosate lineage males with only an individual disease and used to identify specific differential DNA methylation regions (DMRs) and the differential histone retention sites (DHRs) associated with that pathology. Unique signatures of DMRs and DHRs for each pathology were identified for the specific diseases. Interestingly, at a lower statistical threshold overlapping sets of DMRs and DHRs were identified that were common for all the pathologies. This is one of the first observations that sperm histone retention can potentially act as a biomarker for specific diseases. The DMR and DHR associated genes were identified and correlated with known pathology specific-associated genes. Observations indicate transgenerational epigenetic biomarkers of disease pathology can be identified in the sperm that appear to assess disease susceptibility. These biomarkers suggest epigenetic diagnostics could potentially be used to facilitate preventative medicine.
259. La biosíntesis modulada por glifosato impulsa la defensa de la planta y las interacciones entre especies
- Titulo original: Glyphosate-modulated biosynthesis driving plant defense and species interactions
- Autores: Benjamin Fuchs, Kari Saikkonen, Helander Marjo
- Revista: Trends in Plant Science
- Año: 2020
- Palabras clave: Proteccion vegetal, interferencia de fitohormonas, vía del shikimato
El glifosato se ha convertido en el herbicida más vendido, se utiliza en la agricultura, horticultura, silvicultura y en entornos urbanos. Este herbicida interrumpe la vía metabólica del shikimato, por lo tanto bloquea la producción de aminoácidos aromáticos que son la base de varios metabolitos vegetales. Los residuos de glifosato han sido reportados en suelos de diversos ambientes, pero los efectos sobre la fisiología de las plantas y las consecuencias sobre las interacciones con otras especies son mayormente desconocidas. Aquí, destacamos la complejidad de estos procesos fisiológicos y afirmamos que los residuos de glifosato modulan las vías de biosíntesis, individual o interactivamente, lo cual puede afectar las interacciones entre plantas y organismos heterótrofos. De esta manera, los residuos de glifosato pueden interferir sustancialmente con la resistencia de la planta y la atracción de insectos benéficos, los cuales son elementos esenciales en el manejo integrado de plagas y ecosistemas saludables. Aspectos destacados: Los residuos de glifosato en el suelo alteran los procesos fisiológicos de las plantas; sin embargo, sus efectos sobre las estrategias de defensa de las plantas y las interacciones subsecuentes con otras especies no son bien conocidas. La inhibición de la vía del shikimato por acción del glifosato afecta las fitohormonas relacionadas con la defensa de las plantas y la vía fenolpropanoide que es la base de muchas fitoalexinas. El glifosato afecta la peroxidación de lípidos lo cual altera los niveles de ácido jasmónico, así como los volátiles de hojas verdes, también afecta muchas sustancias que actúan como mediadores de interacciones tróficas y sobre la atracción de polinizadores. Al cambiar la bioquímica de las plantas, los residuos de glifosato en el suelo tienen el potencial de alterar las interacciones de las plantas con herbívoros y organismos mutualistas.
Glyphosate has become the best-selling herbicide used in agriculture, horticulture, silviculture, and urban environments. It disrupts the shikimate metabolic pathway and thereby blocks the production of aromatic amino acids, which are the basis for several plant metabolites. Glyphosate residues are reported in soils from diverse environments, but the effects on plant physiology and consequences for species interactions are largely unknown. Here, we emphasize the complexity of these physiological processes, and argue that glyphosate residues modulate biosynthetic pathways, individually or interactively, which may affect interactions between plants and heterotrophic organisms. In this way, glyphosate residues can substantially interfere with plant resistance and the attraction of beneficial insects, both of which are essential elements in integrated pest management and healthy ecosystems. Highlights. Residues of glyphosate, a potent herbicide, are increasingly found in diverse environments. Glyphosate residues in soil alter plant physiological processes; however, their effects on plant defense strategies and subsequent species interactions are poorly understood. Glyphosate inhibition of the shikimate pathway affects plant defense-related phytohormones and the phenylpropanoid pathway, the basis for many phytoalexins. Glyphosate affects lipid peroxidation, which alters jasmonic acid levels and green leaf volatiles, in turn, important players mediating many trophic interactions and pollinator attraction. By changing the plant biochemistry, glyphosate residues in soil have the potential to alter plant interactions with herbivores and mutualistic organisms.
258. Roundup causa fallas en el desarrollo embrionario, altera vías metabólicas y la funcionalidad de la microbiota intestinal en especies no objetivo
- Titulo original: Roundup causes embryonic development failure and alters metabolic pathways and gut microbiota functionality in non-target species
- Autores: Antonio Suppa, Jouni Kvist, Xiaojing Li, Vignesh Dhandapani, Hanan Almulla, Antoine Y. Tian, Stephen Kissane, Jiarui Zhou, Alessio Perotti, Hayley Mangelson, Kyle Langford, Valeria Rossi, James B. Brown, Luisa Orsini
- Revista: Microbiome
- Año: 2020
- Palabras clave: Biología de sistemas, microbioma intestinal, cambios transcripcionales
La investigación alrededor del herbicida Roundup se encuentra entre las más polémicas del siglo XXI. Los científicos han proporcionado evidencia no concluyente de que el herbicida causa cáncer y otras enfermedades potencialmente mortales, mientras que una investigación pagada por la industria informa que el herbicida no tiene efectos adversos en humanos o animales. Gran parte de la evidencia controvertida sobre Roundup tiene sus raíces en el enfoque utilizado para determinar el uso seguro de productos químicos, definido por pruebas de toxicidad obsoletas. En este estudio se aplicó un enfoque de biología de sistemas a especies de Daphnia, consideradas modelo biomédica y ecológicamente, para cuantificar el impacto del glifosato y su fórmula comercial, Roundup, sobre la aptitud, la transcripción amplia del genoma y la microbiota intestinal a través del máximo aprovechamiento de la reproducción clonal en Daphnia. Posteriormente, una técnica estadística basada en el aprendizaje automático fue aplicada para identificar y priorizar las correlaciones entre los cambios transcripción amplia del genoma y los cambios en la microbiota intestinal. Fue demostrado que la exposición crónica a concentraciones ecológicamente relevantes de glifosato y Roundup en el umbral regulatorio aprobado para el agua potable en EUA induce fallas en el desarrollo embrionario, daño significativo en el DNA (genotixicidad) e interfiere con la señalización. Además, la exposición crónica al herbicida altera la funcionalidad y composición de la microbiota intestinal al interferir con el metabolismo del carbono y las grasas, así como, con la homeostasis. Utilizando el “Reactome”, identificamos vías conservadas a través del Árbol de la Vida las cuales son dianas potenciales de Roundup en otras especies, mismas que incluyen, metabolismo hepático, vías de inflamación y degradación de colágeno, responsables de la reparación de heridas y remodelación tisular. Nuestros resultados muestran que la exposición crónica a concentraciones de Roundup y glifosato dentro del umbral regulatorio aprobado para el agua potable ocasiona fallas en el desarrollo embrionario y alteración de las funciones metabólicas clave a través de un efecto directo en los procesos moleculares del huésped, así como un efecto indirecto sobre la microbiota intestinal. La especie ecológicamente modelo Daphnia ocupa una posición central en la red trófica de los ecosistemas acuáticos, al ser el alimento preferido de vertebrados e invertebrados pequeños, así como alimentarse de algas y bacterias. El impacto de este herbicida sobre estas especies clave conlleva un efecto cascada sobre las redes tróficas acuáticas, afectando su habilidad para producir servicios ecosistémicos de importancia crítica.
Research around the weedkiller Roundup is among the most contentious of the twenty-first century. Scientists have provided inconclusive evidence that the weedkiller causes cancer and other life-threatening diseases, while industry-paid research reports that the weedkiller has no adverse effect on humans or animals. Much of the controversial evidence on Roundup is rooted in the approach used to determine safe use of chemicals, defined by outdated toxicity tests. We apply a system biology approach to the biomedical and ecological model species Daphnia to quantify the impact of glyphosate and of its commercial formula, Roundup, on fitness, genome-wide transcription and gut microbiota, taking full advantage of clonal reproduction in Daphnia. We then apply machine learning-based statistical analysis to identify and prioritize correlations between genome-wide transcriptional and microbiota changes. We demonstrate that chronic exposure to ecologically relevant concentrations of glyphosate and Roundup at the approved regulatory threshold for drinking water in the US induce embryonic developmental failure, induce significant DNA damage (genotoxicity), and interfere with signaling. Furthermore, chronic exposure to the weedkiller alters the gut microbiota functionality and composition interfering with carbon and fat metabolism, as well as homeostasis. Using the “Reactome,” we identify conserved pathways across the Tree of Life, which are potential targets for Roundup in other species, including liver metabolism, inflammation pathways, and collagen degradation, responsible for the repair of wounds and tissue remodeling. Our results show that chronic exposure to concentrations of Roundup and glyphosate at the approved regulatory threshold for drinking water causes embryonic development failure and alteration of key metabolic functions via direct effect on the host molecular processes and indirect effect on the gut microbiota. The ecological model species Daphnia occupies a central position in the food web of aquatic ecosystems, being the preferred food of small vertebrates and invertebrates as well as a grazer of algae and bacteria. The impact of the weedkiller on this keystone species has cascading effects on aquatic food webs, affecting their ability to deliver critical ecosystem services.