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Los efectos neurodegenerativos del ciclohexano
Por Amelia Gutiérrez Solís
Colima, Colima. 10 de enero de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- Con el
objetivo de conocer los efectos nocivos que provoca en el cerebro el solvente
orgánico llamado ciclohexano (CHX), en el Laboratorio de Neurociencias de la
Facultad de Psicología de la Universidad de Colima (Ucol), la psicóloga y
estudiante del posgrado en ciencias médicas de la Facultad de Medicina de la
Ucol Tania Vanessa Campos Ordoñez, asesorada por el doctor en ciencias
fisiológicas Óscar Porfirio González Pérez, desarrolla la investigación Efectos del
abuso de ciclohexano sobre la citoarquitectura cerebral y sus consecuencias
comportamentales.
Los resultados de la primera etapa de la investigación, que inició en el 2012, los
publicó en el artículo científico Cyclohexane produces behavioral deficits
associated with astrogliosis and microglial reactivity in the adult hippocampus
mouse brain, de la revista Cellular and Molecular Neurobiology. Además ha
expuesto los avances en el congreso internacional Neuroscience en el 2015 y
2016, que organiza la Sociedad de Neurociencias anualmente en Chicago,
Washington DC o en San Diego, California, Estados Unidos.
Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Me puede explicar en qué consistió la
primera fase de la investigación?
Tania Vanessa Campos Ordoñez (TVCO): Primeramente, durante la licenciatura
analizamos en el hipocampo —estructura cerebral encargada de la memoria
espacial— de los ratones unas células que cuando se genera un daño en el
cerebro se expresan y cambian su morfología. Inicialmente encontramos que
estas células que se llaman microglía y astrocitos, después de la exposición al
ciclohexano, reaccionan a un efecto que seguramente es nocivo.
En dicho estudio experimental, los ratones que estuvieron expuestos a altas
concentraciones de ciclohexano durante 30 días mostraron altos niveles de estrés
oxidativo y reactividad glial en el hipocampo, sin afectar su desempeño en la
prueba de memoria espacial, comparados con el grupo de ratones en la caja sin
ciclohexano que no mostraron ningún signo de daño aparente a nivel conductual.
Actualmente queremos saber qué sucede cuando inhalan dosis altas. Los
solventes orgánicos son legales y fáciles de conseguir y aunque existen normas
oficiales mexicanas, como la Norma Oficial Mexicana, agentes químicos
contaminantes del ambiente laboral–reconocimiento, evaluación y control (NOM010-STPS-2014), estas están dedicadas a regular la exposición ocupacional. Sin
embargo, para la exposición recreativa no hay ningún tipo de reglamento o norma
que prohíba inhalar pegamentos, pinturas u otro tipo de sustancias para ese fin.
Estas personas consumen concentraciones muy altas, arriba de seis mil partículas
por millón (ppm), pero en casos muy severos pueden llegar a inhalar hasta 30 mil
ppm. Incluso existe el síndrome de muerte súbita por inhalación, que es un paro
cardiaco a las personas que están inhalando estas sustancias. Nosotros queremos
saber qué pasa en estas personas que inhalan durante mucho tiempo
concentraciones muy altas de ciclohexano.
Evaluación del daño directo a las neuronas
AIC: ¿En el posgrado en ciencias médicas desarrolla la segunda fase de este
trabajo de investigación?
TVCO: Sí, actualmente en la maestría analizo qué sucede en esta región del
hipocampo, donde encontramos que había esta actividad glial, pero ahora
enfocándonos en las neuronas. Ahora estamos evaluando el daño directo en esta
estructura.
En esta parte de la investigación participan los estudiantes de la licenciatura en
psicología, Natalia Madrigal Saucedo y David Zárate López, quienes para realizar
su tesis llevan a cabo una prueba conductual para observar cómo afecta el
ciclohexano la conducta. Lo que hemos visto en un estudio piloto es que
efectivamente el ciclohexano sensibiliza a los ratones para que trabajen mucho
más por una gota de agua azucarada, lo cual puede estar relacionado con
alteraciones en la conducta motivacional.
Esta línea en general aborda los efectos del ciclohexano en el cerebro del ratón,
específicamente en las neuronas del hipocampo, además realizamos una prueba
conductual para conocer la motivación de los ratones, en colaboración con el
doctor Jonathan Buriticá de la Universidad de Guadalajara.
El modelo animal nos ayuda a imitar de cierta manera alguna situación muy
particular de lo que pasa en humanos. En estudios experimentales, lo que se hace
es tratar de controlar todas las situaciones para poder realizar una casualidad.
Por consideraciones éticas, el uso de modelos animales que imitan el abuso de
inhalables en humanos son importantes para evaluar los efectos de sustancias
que podrían ser potencialmente dañinas para los seres humanos, en este caso el
ciclohexano.
Un efecto que se ha visto en los humanos es que las personas que inicialmente
consumen solventes orgánicos después se enganchan con drogas más duras.
Por ello se estudia el mecanismo de acción que ejercen estas sustancias sobre el
cerebro de personas consumidoras y se intenta descubrir cómo es que ocurren
cada uno de los efectos adversos, para eventualmente poder combatirlos. El
ciclohexano se ha utilizado en productos industriales como el reemplazo “seguro”
de solventes categorizados como dañinos.
Cambios en el microambiente del hipocampo
AIC: ¿Cuáles son los resultados hasta el momento?
TVCO: Evaluamos si las neuronas del hipocampo de los ratones que estuvieron
expuestos al ciclohexano mueren por este proceso. Hay dos tipos de muerte
general de células, una de ellas puede ser por apoptosis, que es muerte
programada genéticamente, ya que las células se autodestruyen por los cambios
que puede haber en el microambiente, y la otra es necrosis, que es daño inducido.
Inicialmente lo que hemos encontrado es que en el hipocampo mueren las células
por apoptosis después de la exposición a ciclohexano. Mientras que en la prueba
conductual este solvente orgánico provoca que los ratones sean más sensibles.
El ciclohexano produce cambios en el microambiente del hipocampo, reactividad
glial y estrés oxidativo en las neuronas de dicha estructura, es decir, provoca una
transformación en las células que están encargadas de combatir el daño en el
cerebro. Hay dos tipos de extirpes celulares en el cerebro que son las neuronas y
las células gliales, las cuales ayudan a que las neuronas se puedan desarrollar
adecuadamente y actúan como un mecanismo de defensa ante los daños para
proteger las neuronas.
Estos resultados nos llevaron a inferir que el ciclohexano al ser inhalado se
distribuye hasta el hipocampo, donde es capaz de alterar el microambiente celular
y provocar estrés oxidativo. Paralelamente encontramos que esta alteración
produjo la participación de otras células cerebrales denominadas astrocitos y la
microglía, que se encargan de combatir el daño ocasionado por una sustancia
neurotóxica.
Tania
Vanessa
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Campos
Ordoñez