Rubén García-Garza

Relationship between lymphocyte DNA fragmentation and dose of iron oxide (Fe 2 O 3 ) and silicon oxide (SiO 2 ) nanoparticles

At present, the use of nanoparticles is a controversial topic, especially when analyzing their effects in human tissues. Nanoparticles (NPs) can cause oxidative stress by increasing membrane lipids peroxidation and reactive oxygen species, and decreasing intracellular glutathione. Oxidative stress plays an important role in cell signaling and inflammatory responses. It can result in genotoxicity, affect cell proliferation, and induce DNA damage. The objective of this study is to evaluate the genotoxic potential of NPs in lymphocyte DNA. Wistar female rats (N = 45) were sorted in three randomized groups as follows: Group 1 (N = 20); Group 2 (N = 20) and a control group (N = 5). A single dose of iron oxide (Fe2O3) and silicon oxide (SiO2) NPs dissolved in saline solution were administered orally to the rats. Cardiac puncture was performed to extract peripheral blood for genotoxic analysis. DNA fragmentation for lymphocytes was performed. Control rats showed a fragmentation percentage of 11.20 ± 2.16%. Rats exposed to SiO2 and Fe2O3 NPs for 24 h showed statistically significant differences in DNA fragmentation percentages as compared with that of the control group. A lineal dose-response correlation between genotoxic damage and exposure to SiO2 and Fe2O3 NPs was found (r2 = 0.99 and 0.98 for SiO2 and Fe2O3, respectively). In conclusion, we found that exposure to Fe2O3 and SiO2 NPs can cause DNA fragmentation in lymphocytes in a dose-dependent manner.

El Extracto Acuoso de Ruta graveolens del Norte de México Causa Apoptosis y Muestra Efecto Antiproliferativo sobre el Hígado de Rata Wistar: Evidencia Morfológica

Ruta graveolens es una planta nativa del Mediterraneo Oriental y del area Sur Occidental de Asia, de esta planta se han aislado mas de 120 compuestos quimicos. En un estudio previo en nuestro laboratorio se observo que un extracto acuoso de R. graveolens causo necrosis y alteraciones morfologicas sugestivas de apoptosis sobre el higado de rata Wistar. El objetivo del presente estudio, fue evaluar la induccion de apoptosis y el posible efecto antiproliferativo in vivo de un extracto acuso de R. graveolens del norte de Mexico, mediante metodos inmunohistoquimicos. Se utilizaron 25 ratas Wistar y se dividieron en 5 grupos (n=5). El grupo 1 correspondio al grupo control negativo, el grupo 2 o control positivo se trato con 100 mg de dexametasona/kg/dia. Los grupos 3 y 4 se trataron con 30 y 100 mg de extracto de R. graveolens/kg/dia respectivamente. Al grupo 5 se le administraron 100 mg de dexametasona/kg/dia combinados con 100 mg de extracto de R. graveolens/kg/dia. Las administraciones se realizaron via intraperitoneal por tres dias. Los animales se sacrificaron por dislocacion cervical, y se tomaron muestras de higado que se fijaron en formalina, posteriormente se incluyeron en bloques de parafina. Se obtuvieron cortes histologicos que se tineron con el metodo tricromico de Masson. Tambien se realizaron pruebas inmunohistoquimicas de TUNEL, anti-bcl-2 y anti-PCNA; ademas de un estudio morfometrico. Los resultados demuestran por primera vez el potencial apoptosico y antiproliferativo del extracto acuoso de R. graveolens del norte de Mexico, sobre el higado de rata Wistar. Se sugiere la posibilidad de emplear dosis menores a las administradas en este estudio del extracto acuoso de R. graveolens, para investigar su potencial uso como agente antineoplasico en estudios in vitro con lineas celulares tumorales e/o implantadas en modelos murinos de cancer.

Alteraciones Morfológicas en el Tracto Respiratorio de Ratas Wistar Inducidas por Vapores de la Raíz de Hierba del Zorrillo (Petiveria alliacea) del Suroeste de México

Petiveria alliacea, es conocida con diferentes nombres segun el lugar donde se le encuentre. Estudios con hojas, tallo, raiz o extractos describen multiples usos medicinales. Sin embargo, son pocos los que describen efectos toxicos. En este estudio se evaluo el efecto morfologico de los vapores de la raiz de P. alliacea sobre el tracto respiratorio de ratas Wistar. Se emplearon 15 ratas divididas en 5 grupos (n=3): control absoluto, 0, 5, 15 y 30 minutos post-exposicion (grupos I-V, respectivamente). Las ratas se sacrificaron y se colectaron muestras representativas del tracto respiratorio que posteriormente se procesaron por la tecnica histologica convencional, hasta su inclusion en bloques de parafina. Los cortes histologicos se tineron con H-E, tricromico de Masson y azul de toluidina. En traquea, bronquiolos y pulmon de las ratas de los grupos I y II se observo una histologia normal. En la traquea de los grupos III, IV y V se identificaron areas variables de hiperplasia en el epitelio, zonas desprovistas de cilios, signos de aumento en la secrecion de las celulas caliciformes y areas desprovistas de epitelio que se incrementaron con el tiempo. En la lamina propia se observo congestion vascular e infiltrado mononuclear que incremento con el tiempo. En los bronquiolos de los grupos III y IV se observo activacion de las celulas de Clara, areas desprovistas de epitelio, y celulas mononucleares en la luz bronquiolar. En el grupo V se observaron caracteristicas histologicas normales. En pulmon de los grupos III y IV se identifico engrosamiento de tabiques alveolares, incremento de las fibras de colagena, congestion y extravasacion capilar, ademas de exudado intralveolar. En el grupo V se observo aparente reversion de algunas alteraciones morfologicas de los grupos previos, aunque otras alteraciones persisten. No se observaron diferencias en el numero de las celulas cebadas.

Quick and Inexpensive Method to Elaborate Tissue Punches Useful in Paraffin Tissue Microarrays

Los microarreglos de tejido (TMAs) fueron llamados por primera vez como bloque multitumor. En 1998 se describio la tecnica actual, que utiliza un novedoso metodo de muestreo para obtener mas de 1,000 cilindros de biopsias de tejidos incluidos en un solo bloque de parafina. Actualmente, los TMAs se consideran una poderosa herramienta de investigacion en laboratorios de Histologia y Patologia, para la estandarizacion de tecnicas inmunohistoquimica e hibridacion in situ entre otras. Sin embargo, uno de los inconvenientes para su uso generalizado es el alto costo de los dispositivos profesionales para tejidos en parafina, y la complejidad en la elaboracion de los dispositivos caseros descritos previamente en otros estudios. Este estudio describe paso a paso el proceso de elaboracion de cuatro dispositivos caseros utiles para la obtencion de matrices de tejido elaborados con materiales que son comunes en hospitales y oficinas. Estos dispositivos son utiles en laboratorios de Histopatologia con el fin de obtener bloques de parafina de hasta 360 muestras de tejido, con una inversion de 2 a 15 dolares en la elaboracion de cada uno de los dispositivos descritos.

El Extracto Acuoso de Orégano (Lippia graveolens HBK) del Norte de México Tiene Actividad Antioxidante sin Mostrar un Efecto Tóxico in vitro e in vivo

Desde tiempos antiguos la medicina tradicional ha usado extensamente las especies del genero Lippia como analgesicos, antiinflamatorios, antipireticos, antifungicos, etc. Numerosos estudios describen diversos compuestos presentes en extractos acuosos, metanolicos, o aceites esenciales de estas plantas, siendo los flavonoides los compuestos mas abundantes. Sin embargo, la composicion y cantidad de los metabolitos secundarios dependen de la zona geografica, factores climaticos, altitud, epoca de cosecha y estado de crecimiento de estas plantas. El objetivo de este estudio fue evaluar la actividad antioxidante del extracto acuoso de oregano (Lippia graveolens HBK) del Norte de Mexico y su efecto toxico in vitro e in vivo. La capacidad antioxidante del extracto acuoso se midio por el metodo de DPPH en seis diluciones del extracto (5-160 mg/mL) y se utilizo Trolox como referencia; para el efecto toxico in vitro se uso el ensayo de citotoxicidad con larvas de Artemia salina. Para el efecto in vivo se emplearon 24 ratones arabes machos divididos en 6 grupos de animales (n=4): 4 grupos experimentales con 10, 100, 1000 y 5000 mg del extracto/ kg de peso administrados via oral respectivamente, ademas de un grupo control positivo (5 mg de colchicina/kg de peso via i.p) y un grupo control negativo (solo agua destilada). Despues del tratamiento los ratones se sacrificaron y se colectaron muestras de higado y rinon que se sometieron a estudios histologicos e histoquimicos, ademas se realizo un analisis cuantitativo. La actividad antioxidante del extracto acuoso de oregano se presento a 160 mg/mL. La CL50 fue mayor a 1,000 µg/mL por lo que el extracto se considera no toxico. En el analisis morfologico in vivo con distintas dosis del extracto acuoso de oregano no se observo un efecto toxico. Los resultados obtenidos validan el uso del oregano en la medicina tradicional.

Células Cebadas y sus Patrones de Expresión del Receptor c-Kit (CD117) como Probables Indicadores de Metástasis en el Adenocarcinoma de Mama en Humanos

El adenocarcinoma de mama es la segunda neoplasia maligna mas comun en mujeres, solo despues del cancer de pulmon. Este tumor se clasifica histopatologicamente en bien, moderado y poco diferenciado. Ademas de esta clasificacion, los analisis actuales utilizan inmunohistoquimica para identificar receptores hormonales para estrogenos y progesterona (RH) y HER2/neu, esta informacion permite hacer un pronostico de respuesta al tratamiento y tiempo de sobrevida. Las celulas cebadas se han asociado a un mal pronostico, ya que participan en la angiogenesis y el crecimiento tumoral favoreciendo la metastasis. Esto disminuye la esperanza de vida. Tambien las celulas cebadas expresan en la membrana plasmatica el receptor c-Kit (CD117) que se ha asociado a proliferacion celular. En este estudio, se evaluo si existen variaciones en los patrones de expresion de c-Kit en las celulas cebadas presentes en muestras de adenocarcinoma de mama; y si los distintos patrones del receptor se asocian a la presencia de metastasis linfatica. Se utilizaron muestras de adenocarcinoma moderadamente diferenciado, y se analizaron empleando metodos histologicos, histoquimicos e inmunohistoquimicos. Los grupos se clasificaron de acuerdo a su positividad a RH y HER2/neu, y se subclasificaron de acuerdo a la presencia o no de metastasis. Ademas se realizo un analisis morfometrico de celulas cebadas y los patrones de expresion de c-Kit. Los grupos con metastasis mostraron mayor cantidad de celulas cebadas comparados con el grupo control, y su grupo correspondiente sin metastasis. Las celulas cebadas con patrones de expresion 1 y 3 fueron mas abundantes en los grupos con metastasis. En los grupos sin metastasis predominaron las celulas cebadas con el patron 2. Los resultados sugieren que el numero de celulas cebadas y los patrones de expresion de c-Kit, podrian ser empleados como indicadores probables, mas no definitivos de la presencia de metastasis linfatica.

Efecto tóxico del extracto acuoso de ruta graveolens del norte de mexico sobre el hígado de rata wistar

A Ruta graveolens se le atribuyen propiedades beneficas en medicina tradicional, sin embargo se ha demostrado que tambien puede producir efectos adversos. A la fecha no existe evidencia que ratifique que R. graveolens es totalmente inofensiva, por este motivo el objetivo de este estudio fue determinar el efecto toxico del extracto acuoso de las hojas de esta especie vegetal en higado de rata. Se utilizaron 25 ratas Wistar y se dividieron en 5 grupos (n=5). El grupo 1 correspondio al grupo control negativo, el grupo 2 o control positivo se trato con 100 mg de dexametasona/kg/dia. Los grupos 3 y 4 se trataron con 30 y 100 mg de extracto de R. graveolens respectivamente. Al grupo 5 se le administraron 100 mg de dexametasona/kg/dia combinado con 100 mg de extracto de R. graveolens/kg/dia. Las administraciones se realizaron via intraperitoneal por tres dias. Los animales se sacrificaron por dislocacion cervical. Las muestras de higado se fijaron en formalina y posteriormente se incluyeron en parafina. Se obtuvieron cortes histologicos de 5 micras de grosor que se tineron con Hematoxilina-Eosina para la evaluacion histologica con microscopia de luz. Los resultados demuestran por primera vez que la exposicion al extracto acuoso de R. graveolens induce alteraciones morfologicas en el higado de ratas Wistar. Estas alteraciones se observaron de manera leve en el grupo 3 y se incrementaron en el grupo 4. Destaco que el mayor dano se observo en el grupo 5. Se concluye que el extracto acuoso de R. graveolens resulto toxico, sin embargo es necesario realizar estudios adicionales con el fin de caracterizar otros efectos toxicologicos que soporten el riesgo del uso de R. graveolens en medicina tradicional a largo plazo.

Peroxisomicine A1 (toxin T-514) induces cell death of hepatocytes in vivo by triggering the intrinsic apoptotic pathway

Abstract Karwinskia parvifolia possesses the highest concentration levels of the anthracenone T‐514 (PA1). Studies have demonstrated the induction of apoptosis by PA1 in cancer cell lines. The aim was to investigate the effects of PA1 on the apoptosis of the mouse liver in vivo and its underlying pathway. Sixty CD‐1 mice were divided into three groups: untreated, vehicle, and treated with PA1. The animals were euthanized at 4, 8, 12, and 24 h post‐treatment. To confirm the toxic effect of PA1 we determined the activity of catalase. Liver sections were prepared for morphological examination and for immunohistochemical evaluation of anti and pro‐apoptotic markers. DNA fragmentation was detected by TUNEL assay and electrophoresis. Pre‐apoptotic mitochondrial alterations and cytochrome c oxidase activity were analyzed by transmission electron microscopy. PA1 induced pre‐apoptotic mitochondrial alterations, a high activity of the cytochrome oxidase, and apoptosis in hepatocytes. PA1 caused p53 over‐expression and down regulation of PCNA. PA1 also increased the expression levels of the pro‐apoptotic markers Bax and Bak, whereas the anti‐apoptotic molecule Bcl‐2 was decreased. PA1 induces apoptosis by activating the intrinsic mitochondrial apoptotic pathway. These results will be useful for studies regarding the use of PA1 as an antineoplastic agent. HighlightsWe investigated the effects of PeroxisomicineA1 on the apoptosis of the mouse liver in vivo and its underlying pathway.PA1 induced ultrastructural pre‐apoptotic mitochondrial alterations and apoptosis in hepatocytes.PA1 activated cell death through the intrinsic apoptotic pathway in vivo.These results will be useful for studies regarding the use of PA1 as an antineoplastic agent.

Evaluation of the Coating with TiO2 Nanoparticles as an Option for the Improvement of the Characteristics of NiTi Archwires: Histopathological, Cytotoxic, and Genotoxic Evidence

For the EPD, different voltages and different times were used. Male rats were used in four groups ( ) with different treatments. The blood sample was obtained for genotoxic analysis and liver and kidney organs were removed for histopathological analysis. The amount of NPs TiO2 deposited on the samples of the arches increases gradually in the times of 15 and 30 s. At all voltages, however, at 45, 60, 75, and 90 s, there is an increase up to 25 V. Cell viability in lymphocytes treated with TiO2 NPs did not cause genotoxicity. In the histopathological findings of hepatic and renal tissue, nuclear alterations and necrosis were observed. The objective of the study was to improve the physical and biocompatibility characteristics of the NiTi arches for which the EPD is used. The technique for the deposition of TiO2 NPs was used, where this technique could be used as an economical and versatile way to perform homogeneous depositions even on surfaces with the complexity of the NiTi alloy. As for genotoxicity and cytotoxicity, we continue to have controversial results.