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Acta toxicológica argentina
versão On-line ISSN 1851-3743
Acta toxicol. argent. vol.25 no.1 Ciudad Autónoma de Buenos Aires maio 2017
ARTÍCULOS ORIGINALES
Genotoxicidad de los hidrocarburos aromáticos policíclicos extraídos mediante el sistema diclorometano-etanol-tolueno en muestras del aire de Cúcuta, Norte de Santander, Colombia
Genotoxicity of polycyclic aromatic hydrocarbons extracted by dichloromethane-ethanol-toluene system air samples from Cúcuta, Norte de Santander, Colombia
Quijano Parra, Alfonso1*, Quijano Vargas, Mónica Juliana1, Meléndez Gélvez, Iván2
1Grupo de Investigación en Química. Departamento de Química. Laboratorio de Control de Calidad. Km 1 vía Bucaramanga, sector El Buque. Pamplona-Colombia. Universidad de Pamplona. 2Grupo de Investigación en Biología Molecular- Biomogen. Departamento de Biología. Universidad de Pamplona.
*alfonsoquijanoparra@gmail.com
Recibido: 14 de abril de 2016
Aceptado: 13 de diciembre de 2016
Resumen.
Los contaminantes del aire han sido y siguen siendo, los principales factores que contribuyen a las enfermedades crónicas como el asma y enfermedades cardiovasculares. La contaminación del aire por material particulado (PM) es un problema mundial y en los últimos años, el PM se ha convertido en un tema importante de investigación ya que tiene un impacto negativo significativo en la salud humana; el PM es generado por las actividades industriales y tubos de escape de vehículos de motor. Sin embargo, diversos componentes nocivos del PM, como los hidrocarburos aromáticos policiclicos (HAP) en general, son sospechosos de ser carcinogénicos. Este trabajo tiene como objetivo identificar los HAP presentes en el PM2.5 del aire de Cúcuta, extraídos por primera vez, mediante el sistema diclorometano-etanol-tolueno e investigar la importancia del fraccionamiento de la materia organica del PM2.5 para detectar los HAP presentes en las fracciones del PM2.5. La identificación de los HAP considerados como contaminantes prioritarios y reconocidos por su afectación a la salud de la población se realizó, mediante cromatografía de gases con detector FID. Los efectos genotoxicos de la materia orgánica del PM2.5 extraída con una mezcla de DCM-etanol-tolueno fueron evaluados mediante el ensayo Cometa.
Palabras clave: Ensayo cometa; Fraccionamiento del PM2.5; Benzo[a]antraceno; Benzo[b,k]fluorantenos.
Abstract.
Air pollutants have been and still are the main factors that contribute to chronic diseases such as asthma and cardiovascular disease. Air pollution by particulate matter (PM) is a global problem and in recent years, the PM has become an important research topic since it has a significant negative impact on human health; the PM is generated by industrial activities and exhaust pipes of motor vehicles. However, various harmful components of PM such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in general, are suspected of being carcinogenic. This work aims to identify the PAHs present in the PM 2.5 air Cúcuta, first extracted by the dichloromethane-ethanol-toluene system and investigate the importance of organic matter fractionation of PM 2.5 to detect PAHs present in the fractions of PM 2.5. The identification of PAHs considered as priority pollutants and recognized for their effects on health of the population was performed by gas chromatography with FID detector. The genotoxic effects of PM2.5 organic matter, extracted with a mixture of DCM-ethanol-toluene, was evaluated by the Comet assay.
Keywords: Comet assay; Fractionation of PM2.5; Benzo[a]anthracene; Benzo[b,k]fluoranthenes.
Introducción
En los últimos años se han hecho esfuerzos especiales en el mundo, con el objetivo de reducir la contaminación atmosférica y los efectos adversos de los contaminantes atmosféricos. La contaminación de origen industrial o el tráfico de vehículos son muy importantes, porque su volumen aumenta cada año (European Environmental Agency 2004). Algunos contaminantes como los óxidos de nitrógeno (NOx), monóxido de carbono (CO) y el material particulado (PM) que contiene hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) y metales pesados (Muránszky y col. 2011) se emiten a la atmósfera en grandes cantidades, provocando disminución significativa de la calidad del aire (EEA 2008). Estos contaminantes representan un grave riesgo para la salud humana, se estima que en Europa miles de muertes prematuras se atribuyen cada año a la mala calidad del aire (Kunzli y col. 2000). En los humanos, la inhalación es la ruta más frecuente de acceso de los contaminantes atmosféricos al organismo, es por esto que el tracto respiratorio y los pulmones están generalmente involucrados en los procesos de translocación del agente nocivo por la sangre y los tejidos (Halatek y col. 2005), estos contaminantes pueden causar efectos pulmonares y sistémicos que incluyen inflamación y carcinogénesis (Dagouassat y col. 2012). El PM se origina a partir de una multitud de fuentes, que pueden ser naturales o de origen antropogénico (Querol y col. 2004). La contaminación del aire por material particulado (PM) se considera un serio problema ambiental debido a la presencia en la atmósfera de metales traza tóxicos (Shah y col. 2006) que aumentan las lesiones cardiopulmonares en los seres humanos (Shaheen y col. 2005). El componente del PM se subdivide en función del tamaño de la partícula, en partículas torácicas (PM10, con un diámetro aerodinámico medio <10 micras), partículas finas (PM2.5, <2,5 micras) y las partículas ultrafinas (UFP, <0,1 micras). El PM fracción respirable conocido como PM10 y PM2.5, tiene la capacidad de penetrar y depositarse en las regiones traqueo-bronquial y alveolar del tracto respiratorio (Vinitketkumnuen y col. 2002). Aunque el PM es uno de los contaminantes más peligrosos para la salud y está siendo ampliamente estudiado (Khan y col. 2010; Khare y Baruah 2010; Massoud y col. 2011; Xu y col. 2012), aún no es claro si se trata de sus características físicas es decir el tamaño o los parámetros químicos los principales responsables de los efectos sobre la salud. Sin embargo, diversos componentes nocivos del PM como metales pesados, que a menudo se derivan de las mismas fuentes que los HAP (Maliszewska-Kordybach y Smreczak 2003), pueden contribuir o incluso potenciar los respectivos efectos adversos para la salud (Directive 2004/107/CE). Los HAP son contaminantes ambientales ubicuos y son bien conocidos por su mutagenicidad y carcinogenicidad (Lee y col. 1981; Boström y col. 2002). Los HAP son moléculas orgánicas compuestas por dos o más anillos aromáticos fusionados, su producción se ve favorecida por una combustión con deficiencia de oxígeno y combustibles que no están altamente oxidados, provenientes de incendios forestales, emisiones volcánicas, quema de combustibles fósiles, desechos industriales (Boonyatumanond y col. 2007; Orecchio y Papuzza 2009). Los impactos en la salud y medioambientales del transporte vehicular es hoy en día uno de los temas más discutidos (Beelen y col. 2008; Douglas y col. 2011). El transporte vehicular es una de las más importantes fuentes de emisiones antropogénicas en zonas urbanas que contribuyen en un 60% de las emisiones totales de HAP (Omar y col. 2002; Hanedar y col. 2011). Algunos investigadores han demostrado que los escapes de los motores de los vehículos son probablemente la fuente más importante de HAP actualmente detectada (Fang y col. 2004; Culotta y col. 2005). Los procesos de combustión se han señalado como una de las fuentes más importantes de HAP a la atmósfera (Manoli y col. 2005). Una vez producidos, los HAP se pueden dispersar ampliamente a través del medio ambiente en el aire, agua y pueden acumularse en los suelos (Maliszewska-Kordybach y Terelak 2000; Maliszewska-Kordybach y Smreczak 2003) y sedimentos (Giacalone y col. 2004; Culotta y col. 2006). Varios estudios han demostrado (Lu y Chen 2008; Slezáková y col. 2011) que los HAP especialmente dañinos con 5-6 anillos aromáticos se encuentran predominantemente en las partículas (PM), en su mayoría debido a su alto peso molecular y baja volatilidad. Los HAP pueden crear toxicidad en organismos, al interferir con la función de la membrana celular y los sistemas de acoplamiento de enzimas, los metabolitos de HAP se pueden unir al ADN causando interrupciones bioquímicas y daño celular a los organismos (Gozgit y col. 2004; de Kok y col. 2006; Kosmehl y col. 2008).
Muchos de los HAP individuales son citotóxicos, mutagénicos y potencialmente carcinógenos para los seres humanos (IARC 2002;2010); su carcinogenicidad es probablemente mediada por su capacidad de dañar el ADN (Novotna y col. 2007).La Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. (USEPA) recomienda el monitoreo de ciertos HAP conocidos como contaminantes prioritarios (USEPA 1986; Shibamoto 1998); según la clasificación de la Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer (IARC 2010), encontramos que el benzo[a]pireno está clasificado en el grupo 1 como carcinógeno para humanos; el criseno, naftaleno, benzo[b]fluoranteno, benzo[k]fluoranteno, benzo[a]antraceno, indeno[1,2,3-cd]pireno se clasifican en el grupo 2B como posiblemente carcinogénico para humanos; el dibenzo[a,h]antraceno se clasifica en el grupo 2A como probablemente carcinogénico para humanos (IARC 2002). Incluso la normativa europea actual para el aire ambiente (Directiva 2004/10/CE) utiliza al benzo[a]pireno como indicador de partículas HAP cancerígenas. Sin embargo, la idoneidad de este enfoque comenzó a ser cuestionado (Pufulete y col. 2004) por los nuevos hallazgos sobre la presencia de otros HAP más potentes, tales como dibenzo[a,l]pireno y dibenzo[a]antraceno (Okona-Mensah y col. 2005).
En Colombia se han realizado varios estudios sobre el PM y su composición, entre los cuales podemos mencionar las investigaciones de Pachón y col. (2004); Consuegra (2006); Vargas y Rojas (2010); Arciniégas (2012).
Teniendo en cuenta que la combustión vehicular es una de las más relevantes fuentes de emisiones atmosféricas, este trabajo tiene como objetivo identificar los HAP considerados por la US-EPA como contaminantes prioritarios en el marco del control de la calidad del medio ambiente, presentes en el PM2.5 del aire de Cúcuta, Colombia y evaluar el riesgo para la salud mediante el ensayo genotóxico conocido como ensayo cometa.
Materiales y métodos
Muestreo
EL monitoreo del PM2.5 se realizó con un equipo Partisol- Plus Model 2025-Air sampler. U.S.EPA. Reference designated PM2.5 Method RFPS 0498-118 in accordance with 40CFR Part 53 de la Ruprecht-Patashnick. Se utilizaron filtros de teflón de 47 mm de diámetro con un tamaño de poro de 2 micras.
Sitio de muestreo
Se realizó el monitoreo de la fracción respirable PM2.5 en el Cread de la Universidad de Pamplona, ubicado en la diagonal Santander en Cúcuta-Norte de Santander ubicada en la cordillera Oriental de los Andes, con coordenadas geográficas 7° 54’ de latitud norte y 72° 30’ al oeste de Greenwich, a una altitud de 320 msnm. Las muestras ambientales obtenidas con el Partisol 2025 Plus en muestreos de 24 horas, cada tres días se realizaron durante el período comprendido entre julio y diciembre del 2012. Se seleccionó este sitio de muestreo de la fracción respirable PM2.5 por sus características particulares, ya que está ubicado en un sector residencial y en una vía que presenta un alto flujo vehicular. En este sector no existen industrias contaminantes y la única fuente de contaminación atmosférica son los vehículos que circulan por este sitio. Por consiguiente, el análisis fisicoquímico de los filtros dará una idea de la magnitud de la contaminación atmosférica producida básicamente por la combustión vehicular.
Extracción de la materia orgánica de los filtros de PM2.5 de Cúcuta
La materia orgánica de los filtros de PM 2.5 (HAP) se extrajo por ultrasonido en un baño ultrasónico (Branson 1510, modelo 1510R-MT); se utilizó como solvente de extracción el sistema compuesto por diclorometano-etanol-tolueno, el volumen utilizado de solvente fue 200 mL. Los filtros de PM2.5 provenientes del monitoreo diario se colocaron en un vaso de precipitado inicialmente con 20 mL del solvente por un periodo de 15 minutos a una temperatura de 23ºC-24ºC, terminado este tiempo se depositaron los 20 mL en un vaso de precipitado de 250 mL; de nuevo se colocaron 20 mL del solvente y se repitió la extracción hasta completar los 200 mL del solvente. Un procedimiento común para el análisis de los HAP consiste en la extracción seguido por el análisis instrumental, como la cromatografía de gases o la cromatografía líquida (Ping y Panuwat 2006).
Concentración de la materia orgánica
Una vez extraída la materia orgánica de los filtros de PM2.5 se concentró en un rota-evaporador hasta aproximadamente 15 mL obteniéndose de esta manera el extracto global. Posteriormente el extracto global se transfirió a tres viales cada uno de 5 mL, para la determinación de HAP por cromatografía de gases; para el fraccionamiento mediante columna de separación de silicagel y para los ensayos genotóxicos. Las muestras de HAP se secaron con Na2SO4, con el fin de eliminar el agua residual y preparar la muestra para el análisis cromatográfico. Se guardaron en frasco ámbar, manteniéndolas refrigeradas a 4 °C.
Fraccionamiento del extracto global de la materia orgánica del PM 2.5
Se utilizó para el fraccionamiento del extracto global una columna de silicagel (Yang y col. 2010). La sílica tuvo un tratamiento térmico de ocho días a 170 0C y durante dos días de 110 0C. Se colocó en una columna 10 g de sílica, se agregaron los 5 mL del extracto global al que se adicionaron 10 mL de hexano. Posteriormente a esta columna se agregaron 200 mL de hexano que eluyeron por la columna, obteniéndose la fracción 1 (F1). Obtenida esta fracción se agregaron 200 mL de una mezcla hexano-diclorometano (3:1) obteniéndose la fracción 2 (F2). Posteriormente, a la columna se agregaron 200 mL de diclorometano obteniéndose la fracción 3 (F3).
Identificación de Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (HAP)
Para identificar los HAP presentes en el PM2.5 del aire de Cúcuta (extracto global y las tres fracciones), se utilizó un equipo de Cromatografía de Gases marca Agilent Technologies 6890A Plus Series II Hewlet-Packard Plus con detector FID (Flame Ionization Detector). La columna utilizada fue Restek Rxi-17 Sil MS, 30 m de longitud, 0,25 mm de diámetro, 0,25 μm de diámetro interno (silarylene similar a 50% phenyl/50% dimethyl polysiloxane). Para la identificación de los HAP se utilizó el patrón de 18 hidrocarburos de Restek (catalogo # 31841 EPA Method 8310 PAH Mixture). La identificación cualitativa de los HAP presentes en el extracto global se realizó de acuerdo a las siguientes condiciones: temperatura del inyector 250 ºC, detector FID a 320 ºC, mezcla (mL/min): aire 400, H2 30, N2 45. Se inyectó 1 μl, modo splittess a 320 ºC. Condiciones del horno: Temperatura inicial 65 ºC por 0,5 min y se incrementa de la siguiente manera: 15 °C/min hasta 200 ºC, 4 °C/min hasta 330 ºC durante 15 min .Tiempo de análisis por muestra 53,33 min. Gas de arrastre Helio, flujo 20 mL/min.
Detección del daño en el ADN
Ensayo cometa
El ensayo cometa es una técnica altamente sensible para evaluar el daño y la reparación del ADN en cualquier tipo de célula eucariota. Este en su versión alcalina, permite detectar rupturas sencillas en la cadena de ADN (Ayala 2004). En general el principio básico del ensayo, es la migración del ADN en una matriz de agarosa bajo condiciones de electroforesis. Luego, al ser observada la célula al microscopio, presenta la apariencia de un cometa, con una cabeza (región nuclear) y cola (formada por fragmentos nucleares que han migrado en dirección del ánodo) por lo que este ensayo es también conocido como ensayo Cometa, debido al patrón de migración del ADN que se produce en las células dañadas.
Extracción de linfocitos
La separación de linfocitos se realizó usando 5 mL de sangre total fresca de una persona sana. Para dicha separación se centrifugó durante 30 min a 2.300 rpm con Histopaque, luego se tomó la capa intermedia que es donde están los linfocitos.
Tratamiento
A 200 μL de células, se adicionaron 50 μL del tratamiento o control. Posteriormente se incubaron estas dosis y controles durante 1 hora a 37 ºC. Se tomaron 75 μL agarosa de punto de fusión bajo (LMA) y se mezclaron con 10 μL de células tratadas. Seguidamente la mezcla se adicionó a una lámina de vidrio impregnada con agarosa, después se llevó a incubación durante 6 min a 4 ºC. Luego se retiró el cubre objeto y se adicionaron otra capa de agarosa, se incubó durante 6 min a 4 ºC. Terminado este tiempo se quitó el cubre objeto y se incubó durante 1 h a 4 ºC en solución de trabajo de lisis. A continuación se lavaron las placas con BFS y se colocaron en una cámara de electroforesis durante 30 min sin conectar a la fuente. Posteriormente se conectó la cámara durante 30 min a 300 amperios. Culminado el tiempo se procedió a retirar de la cámara las placas; las cuales se lavaron con solución neutralizante. Se dejaron secar e inmediatamente se adicionaron 30 μL de bromuro de etidio. Luego se observaron en el microscopio de fluorescencia Olympus U-RFKT50 con el objetivo de 25X y se midió la migración del ADN de 200 células. Se determinó la genotoxicidad de tres fracciones F1 (hexano), F2 (hexano-diclorometano) y F3 (diclorometano). Las concentraciones que se trabajaron en el ensayo cometa fueron: D1=12,5 μg, D2=25 μg y D3=50 μg. Para el control positivo se utilizó H2O2 25 mM y para el control negativo buffer fosfato salino (BFS). Para determinar el daño causado por las fracciones en el ADN de los linfocitos se establecieron cuatro rangos, de 1-50 μ = poco daño, de 51-100 μ = daño medio, de 101-150 μ = daño moderado y >151 μ = daño alto. Se realizaron tres ensayos, cada uno por duplicado.
Análisis estadístico
Se determinó homogeneidad de varianzas usando la prueba de Levene. Si el comportamiento de los datos fue paramétrico, se aplicó análisis de varianza (ANOVA). Si los datos fueron no paramétricos se utilizaron las pruebas de Mann-Whitney y Wilcoxon. Se utilizó la prueba de Dunnett para determinar el nivel de significancia entre el tratamiento y control, así como la prueba de Tukey para comparaciones múltiples. Los valores se expresan como la media ± la desviación estándar (X ± DS) y las pruebas se consideraron significativas con una p ≤ 0,05.
Resultados y discusión
Identificación de hidrocarburos aromáticos
policíclicos (HAP) por Cromatografía de
Gases/FID con la columna Restek RXI 17 Sil MX
Para la identificación de los diferentes HAP presentes en el extracto global del PM2.5 de Cúcuta, se tomó como referencia el cromátograma de la muestra patrón de 18 HAP (EPA Method 8310 PAH Mix) como se muestra en la figura 1.
Figura 1. Cromatograma del patrón de 18 HAP Restek 8310 Mix.
En este cromatograma, los compuestos presentes en la muestra patrón EPA Method 8310 HAP mix fueron: 1) naftaleno, 2) 1-metilnaftaleno, 3) 2-metilnaftaleno, 4) acenaftileno, 5) acenafteno, 6) fluoreno, 7) fenantreno, 8) antraceno, 9) fluoranteno, 10) pireno, 11) benzo[a]antraceno, 12) criseno, 13) benzo[b]fluoranteno, 14) benzo[k]fluoranteno, 15) benzo[a]pireno, 16) indeno[1,2,3-cd]pireno, 17) dibenzo[a,h]antraceno, 18) benzo[ghi]perileno.
En la figura 2 se muestran los HAP encontrados en el extracto global de la materia orgánica PM2.5 del aire de Cúcuta; como se observa en este cromatograma los HAP encontrados fueron: 1) naftaleno; 3) 2-metilnaftaleno; 7) fenantreno; 8) antraceno; 16) indeno[1,2,3 c-d]pireno; 17) dibenzo[a,h]antraceno.
Figura 2. Hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) extraídos con el sistema diclorometano-etanol-tolueno del PM2.5 del aire de Cúcuta (extracto global).
Los HAP encontrados en la fracción 1 del PM2.5 del aire de Cúcuta (figura 3) fueron: 4) acenaftileno; 8) antraceno; 11) benzo[a]antraceno; 12) criseno; 13) benzo[b] fluoranteno; 14) benzo[k]fluoranteno; 15) benzo[a]pireno; 16) indeno[1,2,3–cd]pireno; 17) dibenzo[a,h]antraceno.
Figura 3. HAP encontrados en la fracción 1 del PM 2.5 del aire de Cúcuta.
En la fracción 2 del PM2.5 del aire de Cúcuta (figura 4) se encontraron los siguientes HAP: 4) acenaftileno; 5) acenafteno; 6) fluoreno; 8) antraceno; 12) criseno; 13) benzo[b]fluoranteno; 14) benzo[k]fluoranteno; 15) benzo[a]pireno; 16) indeno[1,2,3 –cd]pireno; 17) dibenzo[a,h]antraceno
Figura 4. HAP encontrados en la fracción 2 del PM 2.5 del aire de Cúcuta.
En la figura 5 se muestran los HAP encontrados en la fracción 3 del PM2.5 del aire de Cúcuta y corresponden a: 1) naftaleno; 3) 2-metilnaftaleno; 7) fenantreno; 8) antraceno; 11) benzo[a]antraceno; 13) benzo[b]fluoranteno; 14) benzo[k]fluoranteno; 15) benzo[a]pireno; 16) indeno[1,2,3–cd]pireno; 17) dibenzo[a,h]antraceno. De acuerdo con investigaciones relacionadas con el material particulado, los HAP están predominantemente presentes en la fracción del PM2.5 (Castro y col.2009; Slezakova y col.2010). Estos hallazgos son especialmente relevantes para la salud debido a que las partículas finas PM2.5 pueden penetrar las regiones más profundas de los pulmones como los bronquiolos, los alvéolos y causan muchos efectos adversos para la salud, incluyendo enfermedades cardiopulmonares y cáncer de pulmón (Slezakova y col. 2011). El fenantreno uno de los HAP encontrados en el aire de Cúcuta es característico de las emisiones del tráfico (Ravindra y col. 2006).
Figura 5. HAP encontrados en la fracción 3 del PM 2.5 del aire de Cúcuta.
El estudio del fraccionamiento de la materia orgánica del PM2.5 es muy importante, ya que nos permite hallar algunos HAP que no se detectan en el extracto global; en nuestra investigación detectamos en las fracciones del PM2.5 al criseno, benzo[a]antraceno, la mezcla de benzo[b,k]fluorantenos, considerados como posibles carcinógenos en humanos; además el fraccionamiento de la materia organica permitió detectar en el aire de Cúcuta al benzo[a]pireno considerado como carcinógeno en humanos. Es de anotar que estos HPA provienen exclusivamente de la combustión de las fuentes móviles que circulan con diesel y gasolina (Mi y col. 2000, 2001).
En la tabla 1 se muestran los HAP encontrados en el aire de Cúcuta, extraídos con el sistema: diclorometano-etanol-tolueno, tanto en el extracto global como en cada una de las tres fracciones.
Tabla 1. Hidrocarburos aromáticos policíclicos extraídos con diclorometano-etanol-tolueno (extracto global) y las tres fracciones encontrados en el aire de Cúcuta.
Los resultados de los HAP y metales (Gutiérrez y col. 2012) encontrados en el PM2.5 del aire de Cúcuta son razonables, porque los orígenes de estos son principalmente emisiones de los tubos de escape del tráfico vehicular que es la principal fuente de PM2.5 en esta ciudad y concuerdan con un estudio realizado (Meléndez Gelvez y col. 2012) en una zona de influencia netamente vehicular.
Determinación del daño del ADN por ensayo cometa
En la figura 6 se observa la fotografía de algunos linfocitos, tomadas a través del microscopio de fluorescencia, durante los diferentes ensayos.
Figura 6. Cometas observados en los ensayos.
Analizador de imágenes Comet assay II, aumento 250X.
En el ensayo cometa se considera que existe daño en el ADN si el valor del daño supera dos veces el cociente del promedio de la cola de los linfocitos comparado con el control negativo. En la figura 7 se observa el daño del ADN inducido por la fracción 2 con cada una de las dosis. En la tabla 2 se muestra el resumen de los daños en el ADN respecto de las fracciones y las dosis de PM 2.5. Como se observa en la tabla 2, en las dosis estudiadas se observó daño en el ADN, esto podría estar relacionado con la presencia de los HAP encontrados en cada fracción. Al analizar la dosis 1 para cada una de las fracciones se observó que existió un daño mayor en la fracción 2. Al analizar la dosis 2 para cada una de las fracciones se observó que existió un daño mayor en la fracción 2, aunque es necesario señalar que el daño en el ADN es alto en las tres fracciones.
Figura 7. Daño observado en la fracción 2 en las tres dosis.
IM: índice de mutagenicidad. IM>2: daño al ADN
Tabla 2. Daños en el ADN encontradas en las fracciones del PM2.5 .
En la figura 8 se muestra el daño causado por la F1D1. Como se observa en esta gráfica el daño en el ADN en cada una de las dosis fue moderado y alto, lo que indica que la presencia de HAP en el material particulado PM2.5 del aire de Cúcuta puede ocasionar efectos genotoxicos. Muchos compuestos orgánicos cancerígenos son electrofílicos, una teoría ampliamente apoyada es que estas sustancias reaccionan con un átomo de nitrógeno del ADN, modificando el mensaje genético transmitido durante la formación de nuevas células. Este resultado nos indica que existe un riesgo en la población expuesta, teniendo en cuenta que existe una correlación entre el incremento del daño en el ADN y cáncer en humanos .Estos hallazgos indican que parte de la genotoxicidad mostrada por el aire de Cúcuta, es ocasionada por los HAP encontrados, dado que existe suficiente evidencia que correlaciona la presencia de estos compuestos y el riesgo para la salud humana.
Figura 8. Daño observado en el ADN.
IM: índice de mutagenicidad. IM>2: daño al ADN
Resultados similares a los obtenidos en nuestra investigación se han encontrado en diferentes ciudades de America Latina, estudios de PM10 en México (Amador Muñoz y col. 2001), en Argentina (Carreras y col. 2013), en Brasil (Vargas 2003) y en Chile (Rodriguez y col. 2005)
Conclusiones
Los HAP encontrados en el aire de Cúcuta y clasificados por la IARC como carcinógenos son: benzo[a]antraceno, criseno, benzo[b]fluoranteno, benzo[k]fluoranteno, benzo[a]pireno, indeno[1,2,3-c,d]pireno y dibenzo[a,h]antraceno y son contaminantes altamente peligrosos por presentar actividad mutagénica y genotoxica.
Los ensayos realizados para determinar la genotoxicidad de las fracciones mostraron que estas ocasionan un daño en el material genético. Es probable que este daño sea ocasionado por los HAP encontrados en cada una de las fracciones de la materia orgánica extraída.
Este es el primer estudio que realizamos del aire de Cúcuta aplicando un sistema de tres solventes:diclorometano-etanol-tolueno en la extracción de la materia organica de los filtros de PM 2.5
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