Estudios in vitro de los mecanismos de toxicidad de las micotoxinas

Se ha llevado a cabo la evaluacion in vitro de los efectos producidos por micotoxinas de Alternaria y Fusarium en celulas de mamifero. Se ha evaluado la citotoxicidad individual del alternariol (AOH), alternariol monometil eter (AME), beauvericina (BEA), deoxinivalenol (DON), eniatina B (ENN B), fumonisina B1 (FB1), zearalenona (ZEA) y α-zearalenol (α-ZOL) en celulas de adenocarcinoma de colon humano (Caco-2) donde unicamente se obtuvieron valores de IC50 para la ENN B, DON, BEA y α- ZOL. La evaluacion de la citotoxicidad combinada entre mezclas de micotoxinas en celulas Caco-2 mostro efecto sinergico en las combinaciones de AOH+AME, DON+AOH y ENN B+AOH; efecto aditivo en la combinacion DON+ENN B y efecto antagonista en la combinacion terciaria DON+AOH+ENN B. Se estudio la bioaccesibilidad y biodisponibilidad del AOH, ZEA y α-ZOL. Se evaluo la bioaccesibilidad mediante el metodo de digestion estatico in vitro, siendo el α-ZOL mas bioaccesible a nivel gastrico y duodenal que la ZEA. Se observo una baja biodisponibilidad en las tres micotoxinas ensayadas con las celulas Caco-2/TC7, siendo el AOH el mas biodisponible. Teniendo en cuenta la biodisponibilidad de las micotoxinas y los escasos estudios de mecanismos de toxicidad conocidos, se estudio la interaccion de las micotoxinas con los componentes y la alteracion de actividades celulares. Los resultados obtenidos demostraron que el AOH bloquea el ciclo celular en la fase G2/M, causa perdida del potencial de la membrana mitocondrial y produce apoptosis a traves de la via mitocondrial. Ademas, se evaluo el dano causado por el AOH a nivel del ADN mediante el ensayo del cometa y se observo un incremento del dano dependiente de la concentracion. Debido a la biodisponibilidad de las micotoxinas, se determino la actividad estrogenica de algunas muy prevalentes como la FB1 y la BEA, observandose que la BEA produce mayor actividad estrogenica sobre celulas que la FB1. Dado que un mecanismo de citotoxicidad es el estres oxidativo, se determina la capacidad del AOH para generar especies reactivas de oxigeno (ROS), evidenciandose que el AOH en las celulas Caco-2 produce ROS inmediatamente tras la exposicion en todas las concentraciones ensayadas. Una de las consecuencias de las ROS es la oxidacion de los lipidos de las membranas celulares, es decir, la generacion de peroxidacion lipidica (LPO). Los resultados obtenidos demostraron que el AOH aumenta significativamente la produccion de LPO. Tras los resultados obtenidos se procedio a determinar la eficacia del sistema de defensa intracelular (enzimatico y no enzimatico) frente al estres oxidativo. Estos indicaron un incremento de la actividad de la superoxido dismutasa (SOD) a todas las concentraciones de AOH expuestas en las celulas Caco-2 y que la actividad enzimatica de la catalasa (CAT) fue mas eficaz que la glutation peroxidasa (GPx), eliminando peroxido de hidrogeno. Ademas, se demostro que el glutation (GSH) y las enzimas implicadas en el ciclo del glutation participan de manera activa en la defensa celular frente al AOH. Por otra parte, se estudio el efecto protector de vitaminas y antioxidantes de la dieta mediterranea frente a la exposicion al AOH. Los resultados demostraron que los antioxidantes del aceite de oliva virgen extra previenen el dano celular producido por el AOH cuando se exponen simultaneamente. Mientras que la quercetina, considerada el polifenol en mayor cantidad ingerido diariamente en la dieta, no presento efecto citoprotector frente al AOH, la soyasaponina I, saponina en mayor proporcion en las legumbres y con efecto antioxidante, si mostro efecto citoprotector tras la exposicion de AOH. Para concluir, se estudio el isotiocianato de alilo como estrategia de mitigacion para prevenir el crecimiento de los hongos en los alimentos y evitar la presencia de micotoxinas en la dieta. El isotiocianato de alilo reacciono mejor con la ZEA que con el α- ZOL, reduciendo mas de la mitad de la concentracion inicial de ZEA. De esta forma, el isotiocinato de alilo podria considerarse una buena estrategia de reduccion de las micotoxinas de los alimentos.