Análisis del efecto de clotianidina sobre el perfil proteómico de los espermatozoides de epidídimo de rata Público Deposited
Los neonicotinoides son insecticidas utilizados para controlar plagas de insectos. Su modo de acción es la activación de receptores nicotínicos de acetilcolina (nAChR) neuronales, lo que causa parálisis central y muerte en poco tiempo. Aunque se considera que son relativamente seguros para los mamíferos, incluidos los humanos, existe controversia sobre los efectos adversos de los neonicotinoides en organismos no objetivo en exposiciones crónicas. La clotianidina es un neonicotinoide muy utilizado en cultivos en México. El testículo, el epidídimo, las células de Sertoli y los espermatozoides, así como otros órganos de mamíferos, poseen receptores nicotínicos, lo que puede explicar algunos efectos de toxicidad no neuronal de estos insecticidas. La clotianidina puede causar toxicidad reproductiva en ratas bajo exposición crónica. El objetivo de este estudio fue determinar el efecto de la clotianidina en dosis menores a la NOAEL (nivel sin efecto adverso observable) en la morfología del testículo y el epidídimo, así como en la calidad espermática y en perfil proteómico de los espermatozoides de la cauda del epidídimo en ratas Wistar macho. Se administraron por ingesta forzada, dosis de 2 mg/kg/día (n=6) y 10 mg/kg/día (n=6) de clotianidina, y al grupo control (n=6) únicamente se le administró agua potable, durante 6 semanas consecutivas. Se recolectaron los testículos y epidídimos para el análisis morfológico, y se obtuvieron espermatozoides de la cauda del epidídimo para evaluar su concentración, viabilidad y morfología, y realizar un perfil proteómico para observar si clotianidina afecta el número de proteínas totales. Los resultados muestran que no hay diferencias significativas en el peso de las ratas, del testículo ni del epidídimo. Sin embargo, se observó disminución en el grosor del conducto deferente y del corpus del epidídimo, aumento en la concentración espermática, disminución en la viabilidad e incremento en las anormalidades morfológicas, observando un porcentaje alto de gota citoplasmática en la pieza principal del flagelo. Se encontró una disminución significativa en el total de proteínas espermáticas en un intervalo de 2 a 250 kDa de los grupos experimentales tratados con 2 y 10 mg/kg/día de clotianidina. Por lo tanto, se propone que la clotianidina altera la fisiología espermática, específicamente a procesos relacionados con su desarrollo y maduración.
Neonicotinoids are insecticides used to control insects. Their action mode involves the activation of acetylcholine nicotinic neural receptors (nAChR), which causes central paralysis and death to occur quickly. Although considered relatively safe for mammals, including humans, there is controversy regarding the adverse effects of neonicotinoids on non-target organisms and chronic exposures. Clothianidin is a neonicotinoid used in Mexican crops. The testis, epididymis, Sertoli cells, and sperm, as well as other organs of mammals, possess a nicotinic receptor, which can explain insecticide toxicity in the nervous system. Clothianidin causes reproductive toxicity. The objective of this study was to determine the effect of clothianidin at doses lower than the NOAEL (no observable adverse effect level) on the morphology of the testis and epididymis, as well as on sperm quality and the proteomic profile of sperm from the cauda epididymis in Wistar male rats. We administered forced ingestion of clothianidin 2 (n=6) and 10 mg/kg/día (n=6); the control group had only drinking water (n=6) for six consecutive weeks. We collected testes and epididymis for morphological analysis. We obtained sperm from the cauda epididymis to assess concentration, viability, and morphology. We also built a proteomic profile to observe if clothianidin affects the total number of proteins. The results demonstrate no significant difference in the weight of rats, testis nor epididymis. However, we observed a decrease in the vas deferens and the corpus of the epididymis, an increase in sperm concentration, a decrease in viability, and an increase in morphological abnormalities, with a high percentage of cytoplasmic droplets in the principal piece of the tail. We found a significant decrease in total proteins in the interval of 2-250 kDa from experimental groups treated with 2 and 10 mg/kg/day of clothianidin. Therefore, we have proposed that clothianidin could alter sperm physiology, specifically to processes related to development and maturation.
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