Evaluación de los mecanismos de acción implicados en los efectos ciclotóxicos producidos por la esterigmatocistina en la células sh-sy5y de neuroblastoma humano

Resumen

En la presente Tesis Doctoral se ha llevado a cabo la evaluación in vitro de los efectos producidos por la micotoxina esterigmatocistina (STE) en células de mamífero. El conocimiento de los efectos tóxicos y exposición a dicha micotoxina permite una mejor caracterización de los riesgos de la población. Se ha evaluado la citotoxicidad individual de la STE en células de neuroblastoma (SH-SY5Y) y de carcinoma hepatocelular humano (HepG2), mostrando valores de IC50 únicamente en las células SH-SY5Y. Debido a que la exposición simultánea o secuencial a múltiples micotoxinas podría dar lugar a efectos adversos sobre la salud del consumidor, se ha evaluado la citotoxicidad combinada de la STE con el nivalenol (NIV) en las células HepG2, mostrando efectos principalmente aditivos y sinérgicos. A continuación, se han evaluado los mecanismos de toxicidad de la STE en las células SH-SY5Y. La exposición de las células SH-SY5Y a la STE pone de manifiesto disrupción del ciclo celular, incremento del daño al ADN y del estrés oxidativo, que podría estar relacionado con la muerte celular por apoptosis. Tras demonstrar la capacidad de la STE para generar especies reactivas del oxígeno (ROS), se ha evaluado la eficacia del sistema de defensa intracelular (enzimático y no enzimático) frente al estrés oxidativo, observándose una disminución de los niveles de glutatión, así como de la actividad de las enzimas glutatión peroxidasa, glutatión transferasa, catalasa y superóxido dismutasa, lo cual indica que las células SH-SY5Y son incapaces de contrarrestar el estrés oxidativo producido por la STE. Por otra parte, se ha determinado el efecto de la quercetina, un antioxidante de la dieta conocido por sus múltiples propiedades biológicas, y se ha observado un efecto protector frente a la citotoxicidad, la producción de ROS y la inducción de otros marcadores de estrés oxidativo producidas por la STE en las células SH-SY5Y. Finalmente, se han evaluado los efectos de la STE sobre procesos como proliferación, estrés oxidativo, apoptosis y daño al ADN en modelos de cultivo celular tridimensionales (3D) de neuroblastoma (esferoides) de células SH-SY5Y y se han comparado con el efecto inducido en los cultivos de las células SH-SY5Y en monocapa. Los resultados obtenidos han confirmado la citotoxicidad y la capacidad de la STE para inducir apoptosis, estrés oxidativo y daño al ADN en las células SH-SY5Y, tanto en cultivos celulares 2D como en 3D. Sin embargo, los esferoides han mostrado más resistencia que el cultivo celular en monocapa (2D) a los efectos tóxicos de la STE, ya que concentraciones y tiempos de exposición menores fueron suficientes para causar efectos tóxicos en el sistema 2D que no se observan en el sistema 3D. Los resultados indican que la STE supone un riesgo tóxico potencial. Por lo tanto, es necesario un mayor conocimiento sobre los mecanismos de acción tóxica de la STE para poder prevenir efectos adversos sobre la salud de los individuos expuestos a esta u otras micotoxinas.