Actualización de la prueba de eritrocitos micronucleados: fundamentos, significado biológico y modelos
Palabras clave:
micronúcleos, eritrocitos, sangre periférica, genotoxicidad, citotoxicidad, inestabilidad genómicaResumen
El daño al DNA es una amenaza para los organismos y en última instancia, para la supervivencia de las especies. Entonces, es esencial disponer de herramientas para evaluar precisa y oportunamente este daño. Una opción muy efectiva es la prueba de eritrocitos micronúcleados (EMN). Por ello se realizó una actualización que incluye sus fundamentos, ventajas, limitaciones, significado de la inestabilidad genética, los modelos más comunes, así como los desarrollados en México, que destacan por su carácter innovador. Esta prueba se distingue por su alta informatividad, precisión, relativa simplicidad y costo comparativamente bajo, además que solo se requiere de tomar unas gotas de sangre, sin comprometer la vida del organismo. Un micronúcleo es una pequeña estructura citoplasmática, con membrana inestable, resultado de daño al DNA y promotor de inestabilidad y caos genético; con ello el cáncer y otras patologías. Por otro lado, si el DNA del micronúcleo se libera al citosol, inicia la respuesta inflamatoria crónica, senescencia y apoptosis. Actualmente, se cuenta de amplia variedad de modelos para entornos de laboratorio y campo, que permiten la detección y evaluación de agentes micronucleogénicos que ingresan al organismo a través de diversas vías, como oral, intraperitoneal, tópica o transplacentaria, entre otras.
http://dx.doi.org/10.21929/abavet2025.7
e2023-44
https://www.youtube.com/watch?v=V3Bj91NIJw8
Citas
AGUILERA A, García-Muse T. 2013. Causes of genome instability. Annual Review of Genetics. 47:19–50. ISSN: 0066-4197. https://doi.org/10.1146/annurev-genet-111212-133232
ANGARITA MM, Torres CM, Díaz TA. 2017. Técnicas de biología molecular en el desarrollo de la investigación. Revisión de la literatura. Revista Habanera de Ciencias Médicas. 16(5):796-807. ISSN: 1729-519X.
http://scielo.sld.cu/pdf/rhcm/v16n5/en_rhcm12517.pdf
ARELLANO-GARCÍA ME, Izaguirre-Pérez ME, Molina-Noyola LD, Castañeda-Yslas IY, Luna-Vázquez-Gómez R, Torres-Bugarín O. 2020. Polydactyl hypopigmented cat with squamous cell carcinoma—A case report. Frontiers in Veterinary Science. 12(7):258. ISSN: 2297-1769. https://doi.org/10.3389/fvets.2020.00258
ARELLANO-GARCÍA ME, Torres-Bugarín O, García-García MR, García-Flores D, Toledano-Magaña Y, Sanabria-Mora CS, Castro-Gamboa S, García-Ramos JC. 2021.Genomic instability and cyto-genotoxic damage in animal species. In: updates on veterinary anatomy and physiology. Edited Catrin Sian Rutland and Samir A.A. El-Gendy. Ed. Intech Open. 1-19. ISBN: 978-1-83969-530-8.
https://www.intechopen.com/chapters/78242
BATISTA-GONZÁLEZ CM, Corona-Rivera JR, Gómez-Meda BC, Zamora-Pérez AL, Ramos-Ibarra ML, Zúñiga-González GM. 2006. Micronucleated erythrocytes in preterm newborns in relation to maternal pathology. Revista Biomédica. 17:11-16. ISSN: 2007-8447. https://www.medigraphic.com/pdfs/revbio/bio-2006/bio061c.pdf
BENVINDO-SOUZA M, Santos OE, Assis RA, Araújo SC, Borges RE, de Melo D, Souza SL. 2020. Micronucleus test in tadpole erythrocytes: Trends in studies and new paths. Chemosphere. 240:124910. ISSN: 0045-6535.
https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.124910
CALZADILLA LS, Uriarte NA, Ricardo SF, Melian SC. 2022. Consideraciones actuales sobre los teratógenos y sus efectos durante el embarazo. MEDISAN. 26(2): 381-402. ISSN: 1029-3019. http://scielo.sld.cu/pdf/san/v26n2/1029-3019-san-26-02-381.pdf
CASILLAS-FIGUEROA F, Arellano-García ME, Leyva-Aguilera C, Ruíz-Ruíz B, Luna Vázquez-Gómez R, Radilla-Chávez P, Chávez-Santoscoy RA, Pestryakov A, Toledano-Magaña Y, García-Ramos JC. 2020. Argovit™ Silver Nanoparticles Effects on Allium cepa: Plant Growth Promotion without Cyto Genotoxic Damage. Nanomaterials. 10(7):1386. ISSN: 2079-4991. https://doi.org/10.3390/nano10071386
ÇELIK, TA. 2018. Introductory Chapter: Cytotoxicity. Pp 3-6. Ed. In TechOpen. 978-1-78923-431-2. ISBN: 78-1-83881-443-4. https://www.intechopen.com/chapters/61438
CEYCA-CONTRERAS JP, Castillo-Guerrero JA, Torres-Bugarín O, García-Hernández J, Betancourt-Lozano M. 2023. Micronuclei in embryos of eight seabird species in northwestern Mexico: a biomarker of exposure to coastal pollution?. Mutation Research Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. (887):503615. ISSN: 1879-3592. https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2023.503615
FARAG MR, Alagawany M. 2018. Erythrocytes as a biological model for screening of xenobiotics toxicity. Chemico-Biological Interactions. 5:279:73-83. ISSN: 1872-7786. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2017.11.007
FLORES-GALVÁN MA, Daesslé LW, Arellano-García E, Torres-Bugarín O, Macías-Zamora JV, Ruíz-Campos G. 2020. Genotoxicity in fishes environmentally exposed to As, Se, Hg, Pb, Cr and toxaphene in the lower Colorado River basin, at Mexicali valley, Baja California, México. Ecotoxicology. 29(4):493-502. ISSN 1573-3017.
https://doi.org/10.1007/s10646-020-02200-9
FRANCO-RAMOS RS, López-Romero CA, Torres-Ortega H, Oseguera-Herrera D, Lamoreaux-Aguayo JP, Molina-Noyola D, Juárez-Vázquez CI, Torres-Bugarín O. 2020. Evaluation of Anti-Cytotoxic and Anti-Genotoxic effects of Nigella sativa through a micronucleus test in BALB/c mice. Nutrients. 12(5):1317. ISSN: 2072-6643.
https://doi.org/10.3390/nu12051317
GIANUZZI L. 2018. Toxicología general y aplicada. Editorial Universidad de la Plata. Pp. 5-8. ISBN: 978-950-34-1695-2. https://doi.org/10.35537/10915/71533
GÓMEZ-MEDA BC, Bañales-Martínez LR, Zamora-Perez AL, Lemus-Varela ML, Trujillo X, Sánchez-Parada MG, Torres-Mendoza BM, Armendáriz-Borunda J, Zúñiga-González GM. 2016. Micronucleated Erythrocytes in Peripheral Blood from Neonate Rats Exposed by Breastfeeding to Cyclophosphamide, Colchicine, or Cytosine-Arabinoside. BioMed Research International. 1-10. ISSN: 2314-6141. https://doi.org/10.1155/2016/9161648
GÓMEZ-MEDA, BC, Zamora-Perez, AL, Ramos-Ibarra ML, Batista-González CM, Zúñiga-González GM. 2008. Micronucleated erythrocytes in peripheral blood of newborn rabbits after exposure to cyclophosphamide during pregnancy. Scandinavian Journal of Laboratory Animal Science. 35(3):151-158. ISSN: 2002-0112.
https://doi.org/10.23675/sjlas.v35i3.146
GÓMEZ-OLIVÁN LM, Mendoza-Zenil YP, SanJuan-Reyes N, Galar-Martínez M, Ramírez-Durán N, Rodríguez Martín-Doimeadios RDC, Rodríguez-Fariñas N, Islas-Flores H, Elizalde-Velázquez A, García-Medina S, Pérez-Pastén Borja R. 2017. Geno- and cytotoxicity induced on Cyprinus carpio by aluminum, iron, mercury and mixture thereof. Ecotoxicology and Environmental Safety. 135:98-105. ISSN: 1090-2414 https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2016.09.037
GUIROLA FJ, Mastrapa OH, García GY, Pérez BL, Cisnero N, Batista RY. 2019. Caracterización de la intoxicación por plomo. Revisión bibliográfica. RETEL: Revista de Toxicología en Línea. 59: 39-63. ISSN: 1668-091X https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/lead-poisoning-and-health
GUO X, Ni J, Liang Z, Xue J, Fenech MF, Wang X. 2019. The molecular origins and pathophysiological consequences of micronuclei: new insights into an age-old problem. Mutation Research/Reviews in Mutation Research. 779:1-35. ISSN: 1388-2139. https://doi.org/10.1016/j.mrrev.2018.11.001
HARABAWY SA, Mosleh YY. 2014. The role of vitamins A, C, E and selenium as antioxidants against genotoxicity and cytotoxicity of cadmium, copper, lead and zinc on erythrocytes of Nile tilapia, Oreochromis niloticus. Ecotoxicology and Environmental Safety. 104:28-35. ISSN: 1090-2414.https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2014.02.015
HAYASHI M. 2016. The micronucleus test—most widely used in vivo genotoxicity test. Genes and Environmental. 38, e18. ISSN: 1880-7062. https://doi.org/10.1186/s41021-016-0044-x
HEITLAND P, Köster HD. 2021. Human biomonitoring of 73 elements in blood, serum, erythrocytes and urine. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. 64, e126706. ISSN: 1878-3252. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33352468/
KLAASSEN CD. 2018. Casarett & Doull’s Toxicology: The Basic Science of Poisons, 9th Edition McGraw-Hill. ISBN: 978-1-259-86374-5.
https://accesspharmacy.mhmedical.com/book.aspx?bookid=2462#194918150
LABRADA-MARTAGÓN V, Muñoz Teneriá FA, Tania Zenteno-Savín T. 2019. Standardized micronucleus assay for peripheral blood from sea turtles. Chelonian Conservation and Biology. 18(2):175-186. ISSN: 1071-8443.
https://doi.org/10.2744/CCB-1373.1
LADEIRA C, Smajdova L. 2017. The use of genotoxicity biomarkers in molecular epidemiology: Applications in environmental, occupational and dietary studies. AIMS Genet. 4:166–191. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6690241/
MALACARNE IT, Alpire MES, Malinverni ACM, Ribeiro DA 2022. The use of micronucleus assay in oral mucosa cells as a suitable biomarker in children exposed to environmental mutagens: theoretical concepts, guidelines and future directions. Reviews on Environmental Health. 11, e0084. ISSN: 2191-0308. https://doi.org/10.1515/reveh-2022-0084
MARURI J, Martínez-Cortés F, Odales J, Manoutcharian K. 2022. Inestabilidad genética, origen y evolución del cáncer y la inmunoterapia personalizada. Vacunas. 23(3): 222-233. ISSN: 1576-9887. https://doi.org/10.1016/j.vacun.2022.01.004
MERCHÁN MA, Caicedo MIT, Torres AKD. 2017. Molecular biology techniques for research development. A literature review. Revista Habanera de Ciencias Médicas. 16(5):796-807. ISSN: 1729-519X.
https://www.medigraphic.com/pdfs/revhabciemed/hcm-2017/hcm175l.pdf
NARANJO-VÁZQUEZ E, Sánchez-Parada MG, Gómez-Meda BC, Zamora-Perez AL, Gallegos-Arreola MP, González-Santiago AE, Zúñiga-González GM. 2020. Effect of high-dose topical minoxidil on erythrocyte quality in SKH1 hairless mice. Animals. 10(4):731. ISSN:2076-2615. https://doi.org/10.3390/ani10040731
OLIVARES Y, Gaete H, Neaman A. 2015. Evaluación de la fitotoxicidad y la genotoxicidad de suelos agrícolas de zonas con actividades mineras de cobre de la cuenca del río Aconcagua (Chile central). Revista Internacional De Contaminación Ambiental. 31(3):237-243. ISSN: 0188-4999.
https://www.scielo.org.mx/pdf/rica/v31n3/v31n3a3.pdf
ORTEGA TM, Torres RJ, Ángel OJ. 2018. Fundamentos de citogenética humana y animal. Editorial Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD. 24, 61-65. ISBN:978-958-651-651-8. https://doi.org/10.22490/9789586516518
PEDRAZZINI E, Stella F, Slavutsky I. 2022. Inestabilidad genómica en mieloma múltiple. Hematología. 25(3):1-12. ISSN: 2250-8309.
https://libros.unad.edu.co/index.php/selloeditorial/catalog/book/100
PEREDA-SOLIS M, Guillén-González C, Ramírez- Carreño K, Martínez-Guerrero J, Sierra-Franco D, Salazar-Borunda M, Torres-Bugarín O. 2022. Leukocyte profile, micronuclei, and erythrocitary nuclear protrusions in sparrows (Centronyx bairdii and Ammodramus savannarum) of the chihuahuan desert during the winter. Agrociencia. 56:46-60. ISSN: 2521-9766.
https://www.agrociencia-colpos.org/index.php/agrociencia/article/view/2710/2119
PINEDA EM. 2021. Análisis de las causas de fragmentación de ADN en células procariontes y eucariontes, Tesis de Licenciatura de la Universidad Autónoma Metropolitana Unidad Xochimilco.14-19.
https://repositorio.xoc.uam.mx/jspui/handle/123456789/26297
PUERTA-ORTIZ A, Morales-Aramburo J, Efectos biológicos de las radiaciones ionizantes- 2020. Revista Colombiana de Cardiología. 27(1):61-71. ISSN: 0120-5633.
https://rccardiologia.com/previos/RCC%202020%20Vol.%2027/RCC_2020_27_S1/RCC_2020_27_S1_061-071.pdf
RAMOS-IBARRA ML, Villa-Castellanos J, Barba-León J, Flores-Valdez M, Zavala-Aguirre JL, Torres Bugarín O. 2020. Estudio exploratorio de la genotoxicidad de vacunas recombinantes para tuberculosis bovina. Abanico Veterinario. 10(1):1-14. ISSN: 2448-6132- https://abanicoacademico.mx/revistasabanico/index.php/abanico-veterinario/article/view/249/409
RONCANCIO-VELANDIA T, Parra-Medina R, Mejia JC, Gevara-Pardo G. 2019. Hibridación in situ fluorescente (FISH) en el Instituto Nacional de Cancerología (INC) de Colombia. Experiencia de 5 años. Revista Colombiana de Cancerología. 23(1):3-11. ISSN: 0123-9015. https://doi.org/10.35509/01239015.73
RUIZ-RUIZ B, Arellano-García ME, Radilla-Chávez P, Salas-Vargas DS, Toledano-Magaña Y, Casillas-Figueroa F, Luna Vázquez-Gómez R, Pestryakov A, García-Ramos JC, Bogdanchikova N. 2020. Cytokinesis-block micronucleus assay using human lymphocytes as a sensitive tool for cytotoxicity/genotoxicity evaluation of AgNPs. ACS Omega. 5(21):12005-12015. ISSN: 2079-4991.
https://doi.org/10.1021/acsomega.0c00149
RUSSO A, Degrassi F. 2018. Molecular cytogenetics of the micronucleus: Still surprising. Mutation Research. 836 (PtA):36-40. ISSN: 1879-3592.
https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2018.05.011
SANDOVAL-HERRERA N, Paz J, Herrera M, Welch K. 2020. Micronucleus test reveals genotoxic effects in bats associated with agricultural activity. Environmental Toxicology and Chemistry. 40:202–207. ISSN: 1552-8618. https://doi.org/10.1002/etc.4907
SCHMID W. 1975. The micronucleus test. Mutation Research. 31(1):9-15. ISSN: 1879-3592. https://doi.org/10.1016/0165-1161(75)90058-8
SOMMER S, Buraczewska I, Kruszewski M. 2020. Micronucleus assay: The state of art, and future directions. International Journal of Molecular Sciences. 24;21(4):1534. ISSN: 1422-0067. https://www.mdpi.com/1422-0067/21/4/1534
STEVENSON A, Lopez D, Khoo P, Kalaria RN, Mukaetova EB. 2017. Exploring erythrocytes as blood biomarkers for Alzheimer's disease. Journal of Alzheimer's Disease. 60(3):845-857. ISSN: 1875-8908. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28984593/
TERRADAS M, Martín, M, Genescà A. 2016. Impaired nuclear functions in micronuclei results in genome instability and chromothripsis. Archives of Toxicology. 90(11):2657–2667. ISSN: 1432-0738. https://doi.org/10.1007/s00204-016-1818-4
STOPPER H, Bankoglu EE, Marcos R, Pastor S. 2020. Micronucleus frequency in chronic kidney disease patients: A review. Mutation Research - Reviews in Mutation Research. 786, e108340. ISSN:1388-2139.
https://doi.org/10.1016/j.mrrev.2020.108340
TORRES-BUGARÍN O, Arias-Ruíz L. 2023. Micronúcleos: Actualización del papel en la inestabilidad genética, inflamación, envejecimiento y cáncer. Revisión panorámica. Revista Biomédica. 34(2):208-223. ISSN: 20078447.
https://doi.org/10.32776/revbiomed.v34i2.1101
TORRES-BUGARÍN O, Carillo-GC, Armijo GJ. 2019. Evaluación de genotóxicos ambientales mediante la prueba de micronúcleos en sangre periférica. En Ecología y Salud de la fauna silvestre Avances de investigación. Colección Investigadores. UJED. Ed. 2. ISBN: 978-607-503-223-8.
http://cibnor.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1001/589
TORRES-BUGARIN O, Ramos-Ibarra M, Flores-G A, Ruíz BS, Zavala-Cerna MG. 2015. La prueba de micronúcleos: Biomarcador de contaminación genotóxica, mutagénica y/o teratogénica. En Pacífico Mexicano, Contaminación e Impactos Ambientales: Diagnóstico y Tendencias. 2015.819-8-48. ISBN: 978-607-7887-94-2.
https://cibnor.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1001/589
TORRES-BUGARÍN O, Zavala-Cerna M, Nava-Zavala A, Flores-García A, Ramos-Ibarra M. 2014. Potential uses, limitations, and basic procedures of micronuclei and nuclear abnormalities in buccal cells. Disease Markers. 2014, e956835. ISSN: 1875-8630. https://doi.org/10.1155/2014/956835
VALBUENA D, Meléndez FM, Villegas V, Sánchez M, Rodón LM. 2020. Daño celular y genético como determinantes de la toxicidad de los plaguicidas. Ciencia en Desarrollo. 11(2):25-42. ISSN: 2462-7658. https://doi.org/10.19053/01217488.v11.n2.2020.11245
VALENZUELA-SALAS LM, Girón-Vázquez NG, García-Ramos JC, Torres-Bugarín O, Gómez C, Pestryakov A, Villarreal-Gómez LJ, Toledano-Magaña Y, Bogdanchikova N. 2019. Antiproliferative and antitumor effect of non-genotoxic silver nanoparticles on melanoma models. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 1-12. ISSN: 1942-0994. https://doi.org/10.1155/2019/4528241
YAMUNAQUE CL, García BF, Serquén-LL. 2019. Ensayo cometa. Revista Experiencia en Medicina del Hospital Regional Lambayeque. 5(3)162-163. ISSN: 2412-4214. https://rem.hrlamb.gob.pe/index.php/REM/article/view/374/222
ZAMORA-PEREZ A, Camacho-Magaña C, Gómez-Meda B, Ramos-Ibarra M, Batista-González C, Zúñiga-González G. 2006. Importance of spontaneous micronucleated erythrocytes in bottlenose dolphin (Tursiops truncatus) to marine toxicology studies. Acta Biologica Hungarica. 57(4):441-448. ISSN:0236-5383.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17278706/
ZAMORA-PEREZ AL, Luna-Aguirre J, Zúñiga-González GM, Torres-Bugarín O, Torres-Mendoza BM, Gallegos-Arreola MP, Ortiz-García RG, Gutiérrez-Sevilla JE, Gómez-Meda BC. 2021. Micronuclei and nuclear buds induced by cyclophosphamide in Crocodylus moreletii as useful biomarkers in aquatic environments. Animals. 11(11): 3178. ISSN: 2076-2615. https://doi.org/10.3390/ani11113178
ZÚÑIGA G, Torres-Bugarín O, Ramírez-Muñoz MP, Delgado-Lamas JL, De Loza-Saldaña R, Cantú JM. 1996. Micronucleated erythrocytes in splenectomized with and without chemotherapy. Mutation Research. 12;361(2-3):107-112. ISSN: 1879-3592. https://doi.org/10.1016/s0165-1161(96)90244-7
ZÚÑIGA-GONZÁLEZ GM, Gómez-Meda BC, Zamora-Perez AL, Martínez-González MA, Muñoz de Haro IA, Pérez-Navarro AE, Armendáriz-Borunda J, Gallegos-Arreola MP. 2015. Micronucleated erythrocytes in newborns of rat dams exposed to ultraviolet-A light during pregnancy, protection by ascorbic acid supplementation. Mutation Research/Genetic Toxicology. 782:36-41. ISSN: 1383-5718.
https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2015.03.013
ZÚÑIGA-GONZÁLEZ GM, Torres-Bugarín O, Zamora-Perez AL, Gómez-Meda BC, Ramos-Ibarra ML, Gallegos-Arreola P, Flores-García A, López-Uribe A. 2003. Induction of micronucleated erythrocytes in mouse peripheral blood after cutaneous application of 5-fluorouracil. Archives of Medical Research. 34:141-144. ISSN: 1873-5487. https://doi.org/10.1016/S0188-4409(02)00470-8
ZÚÑIGA-GONZÁLEZ GM, Gómez-Meda BC, Zamora-Perez AL, Ramos-Ibarra ML, Batista-González CM, Lemus-Varela ML, Rodríguez-Avila JL, Gallegos-Arreola MP. 2005. Micronucleated erythrocyte frequencies in old and new world primates: measurement of micronucleated erythrocyte frequencies in peripheral blood of Callithrix jacchus as a model for evaluating genotoxicity in primates. Environmental and Molecular Mutagenesis. 46(4):253-9. ISSN:1098-2280. https://doi.org/10.1002/em.20154
