REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
FACULTAD DE MEDICINA DIVISION DE ESTUDIOS PARA GRADUADOS
CORRELACI~N ENTRE LAS CONCE.NTRAC:IO~S
DE CADMIO CON LOS CAMBIOS MORFOL()GICOS
DEL P ~ N Q U I M A OVARICO
Trabajo Especial d e Grado presentado para optar a l t í tulo de Doctor en Ciencias Médicas, por:
Adonías Lubo Palma
Tutora: Dra. Clarisa Fasia d e Rodriguez
MARACAIBO, MARZO 2001
TABLA DE CONTENIDO
Pág.
Dedicatoria
Agradecimiento
Resumen
Abstract
Leyenda para las Figuras
Cuadros
Introducción
Material y Método
Resultados
Discusión
Conclusiones
Recomendaciones
Literatura Citada
Anexos
vi
vii
viii
ix
X
xii
A G R A D E C I M I E N T O
Mi sincera gratitud a L a Universidad del Zulia, a la Cátedra d~
Histología y Embriologia, al Laboratorio de Virología y al Instituto dc
Medicina del Trabajo e Higiene Industrial de la Facultad de Medicina dc
la Universidad del Zulia.
A la Dra. Clarisa Faría de Rodríguez, por su apoyo in.condiciona1
en la realización del presente estudio.
Al Dr. Víctor Villasmil, por s u desinteresada y valiosa ayuda
durante la ejecución de esta investigación.
A la Dra. Carmen Nava de Leal, mi gran amiga y colega, quien me
ayudó con esmero y preocupación, durante el desarrollo de este trabajo,
domostrándome su cariño y confianza.
A la Dra. Janice Fernández de D-Pool, por su ':stímulo y
colaboración para la realización de este proyecto.
A todo el personal que labora en los laboratorios de la Catedra de
Histología y Embriología y de Virologia de La Universidad del Zulia.
RESUMEN
Lubo Palma A.: Correlación entre las concentraciones de Cadmio con los cambios Morfológicos del Parénquima Ovárico. Instituto de Medicina del Trabajo e Higiene Industrial. Facultad c!e Medicina Universidad del Zulia. Maracaibo. 2001. iiiv, 11: 33, 5 m a d , 11 il.
Con el objeto de determinar el efecto del cadmio sobre el parenquima ovárico, se realizó u n estudio experimental con 27 ratones albino suizo hembras, sanas, durante 50 días bajo condiciones controladas de laboratorio, 2 1 de ellas escogidas al azar se distribuyeron en 3 grupos (B,C,D), con igual número de individuos y se expusieron respectivamente a 50, 100 jr 150 partes por millón (ppm) de cloruro de cadmio por vía oral mediante agua ad libitum y se compararon con el grupo control A, constituido por los 6 congéneres restantes de iguales características biológicas. En las expuestas se observaron cambios físicos y de comportamiento como coloración amarillenta del pelo, caída del mismo, oscurecimiento del color de los ojos, hipotonía, flacidez muscular, irritabilidad, agresividad e indiferencia. Al comparar los preparados histológicos ováricos de expuestos y controle:^ mediante examen de microscopía óptica, previo sacrificio, se encontró en los expuestos: A nivel de epitelio, proliferación, proyecciones a manera dedo, hiperplasia, degeneración y necrosis. En corteza, aumento del número de folículos ati-ésicos, disminución del numero de folículos en diferentes etapas de maduración, desorganización, edema y disminución del número de cuerpo amarillo, en la zona interfolicula:: áreas de desorganización, edema y nccrosis, principalmente: en los preparados del grupo D. En médula, congestión, hiperemia y gran vasodilatación sanguínea tendiente a la hemorragia. Debido a que Los efectos se fueron acentuando a medida que aumentaba la concentración de cloruro de cadmio, estos resultados pueden interpretarse como producto de la acción tóxica de la sal suministrada.
Palabras Claves: Cadmio, ovario, efectos, toxicidad.
ABSTRACT
Lubo Palma A.: Correlation between the concentrations of cz.dmium witli the different morphological changes of ovaric parenchyma. Institute of Medicine Labor and Industrial Health. Faculty of Medicine. University of Zulia. Maracaibo. Venezuel~.. 200 1. viii, h: 33, 5 cuad. 11 il.
The aim of this work is to evaluate the effects of cad~nium in thc ovaric parenchyma. One experimental study was designed with 2í' albine swiss mice (healthy female). During 50 days u r der contro. conditions in lab. For the experimental group, they were selected 21 al. random and divided in 3 groups (B, C, and D) of 7- mice each. After thi:. they were exposed to 50 - 100 - 150 ppm to cadmium chlclride by ora via through water at libitum. Thereafter, they were compased with thc control group (6 mice remaining). The results for the experimental grouF1 were physical and behavioral changes such as blackout in the color o ' the eyes, yellowness coloring in its hair and languid, hypotonic nluscular, flaccidity, irritability, aggressiveness and indifclrence. Thc ovaric histological compounds were compared between both group> (control and experimental) through optic microscopy and the founding~ urere: 1) leve1 epithelium, proliferation, projection like a finger. hypcrplasia, degeneration, necrosis; 2) ovary crust, increasing numbe~ O S atresic follicles, decreasing number of follicles in differe:it stages ol' rriaturation, disorganization, edema, decreasing number of yellow body; 3) interfollicular zone, areas of disorganization, edema arid necrosis, mainly in the compounds belonging to group D ; 4) ovaric medulla, congestion, hyperaemia and large sanguinous vasodilatation intented to hemorrhage. According to the concentration of CdCl2 (cadmium chloride) the effects were increasing. These results may conclude that CdC12 is a high toxic agent on the ovaric parenchyma of albine swiss mive.
Key Words. Cadmium, effects, ovary, toxicity.
LEYENDA PARA LAS FIGURAS
Fig. 1. Corte de ovario de ratón control con foliculos (F), cuerpo amarillo (CA), en corteza y medular (M). H/E. 140X
Fig. 2. Corte de ovario de ratón expueto a 50 ppm, con epitelio (E), folículos (F) y cuerpo amarillo (CA). H/ E. 160X
Fig. 3. Medular (M) de ovario de ratón expuesto a 50 ppm. con edema (ED) y dilatación (D) de vasos sanguíneos. H/E. 160):
Fig. 4. Corte de ovario de ratón expuesto a 100 pprn con epitelio (E), cortical (C) y medular (M) muy dilatada y edematosa. H/E. 140X
Fig. 5. Corte de ovario de ratón expuesto a 100 pprn con epitelio (E), folículos (F) y edema (ED). H/E. 160X
Fig. 6. Corte de ovario de ratón expuesto a 100 ppm, con dilatación (DI de vasos, hiperemia (H) y ligera trombosis (T). H/E. 1iJOX
Fig. 7. Medular (M) de ovario de ratón expuesto a 100 ppin, con gran dilatación (D) de vasos sanguíneos. H/E. 160X
Ecig. 8. Corte de ovario de ratón expuesto a 150 pprn con epitelio (El hiperplásico y proyección del mismo a manera de dedo. PAS 900X
Fig. 9. Corte de ovario de ratón expuesto a 150 pprn con zonas d c : desorganización (DO) necrosis (N) y edema (ED). PAS. 160X
Fig. 10 Medular de ovario de ratón expuesto a 150 pprn con grar dilatación (D) de vasos que parecen estar rotos (R). PAS. 900X
Fig. 11 Medular de ovario de ratón expuesto a 150 pprn con dilataciór (D) de vasos y trombosis (T). H/E. 900X
CUADROS
Cuadro 1: Cambios Físicos y en el Comportamiento del Ratón
Expuesto a Cadmio
Cuadro 2: Características Histológicas de Ovario de Ratóri Control
Cuadro 3: Características Histológicas de Ovario de Ratkn Expuesto
a 50 ppm de Cloruro de Cadmio
Cuadro 4: Características Histológicas de Ovario de Ratón Expuesto
a 100 ppm de Cloruro de Cadmio
Cuadro 5: Características Histológicas de Ovario de Ratón Expuesto
a 150 ppm de Cloruro de Cadmio
El cadmio fue aislado por Stromeyer en 1817, a partir de la
smithsonita (carbonato de zinc). Su compuesto más característico es la
greennockita (sulfato de cadmio), muy escasa en la naturaleza,
prácticamente es el único mineral de cadmio, pero este metal se
encuentra también en pequeñas proporciones en los minerales del zinc,
plomo y cobre. De hecho la mayor parte del caclmio des5nado a la
industria es un subproducto del proceso de esto:; metales.
(7,8,16,17,19,24).
El cadmio es un metal blando blanco azulado y lustroso pero
empañable. Tiene número atómico 48, peso atómico 112,4 1 ii.ma, punto
de fusión 321°C, punto de ebullición 765"C, densidad 8.64 g/cm3. Es
muy maleable y calentado a temperaturas elevadas arde desprendiendo
vapores amarillo-rojizos de óxido de cadmio. En el airlr se oxida
lentamente en presencia de humedad. Insoluble en el agua y en los
disolventes orgánicos, en cambio es atacado por los ácidos, incluso los
más débiles. Es poco abundante en la naturaleza (0,l a 0,2 ppm). Se
obtiene como producto secundario de la minería y extraccióil, mediante
la destilación o precipitación de sulfatos por la acción de pclvo de zinc.
La producción anual es de unas 18.000 toneladas, siendo Estados
Unidos el mayor productor. (7,17,19,24).
El cadmio es uno de los cinco metales más tóxicos presentes en la
naturaleza, no es un elemento esencial para el hombre y cuando se
encuentra en los tejidos biológicos es por exposición ocupacional y/o
ambiental. Su estudio tiene importancia tanto en el cainpo de la
toxicologia como en la contaminación ambiental. Sus numerosas
aplicaciones industriales y capacidad contaminante al comkiinarse con
otros elementos metálicos (Zn, Pb) favorece que se produzca con
facilidad exposiciones en el medio ocupacional al no existir procesos
para reciclado de cadmio, siendo liberado al medio ambiente dando
lugar a fenómenos de contaminación en la población en general,
especialmente en aquellas zonas industriales en las cuales existe un
consumo masivo.(8,16,19,26).
En la industria, el cadmio cada vez tiene más ap1icac:iones y los
trabajadores que laboran con él o con los minerales que lo contienen
están expuestos a su acción tóxica, la cual debe ser prevenida por ser
uno de los contaminantes ambientales considerado como u n riesgo
químico importante en la producción de alteraciones sistémicas a nivel
respiratorio, digestivo, cardiaco, renal, óseo, urogenital y hemático en
los individuos expuestos.(2,3,5,19,11,12,18,19,20,21,26,36,3í',4 1).
Estudios realizados en animales de experimentación evidencian
efectos deletéreos en diferentes órganos de los especimenes
expuestos.(16,22,28,29). También, se han reportado estudios in vitro e
in vivo, en diferentes animales de experimentaci0n (ratas, hamster
dorado) en los cuales los ovarios han sido expuestos a diversos
compuestos de cadmio, con la finalidad de evidenciar los efectos sobre la
producción de las hormonas reguladoras del ciclo ovárico y la
esteroidogénesis especifica de la gónada, presentándose alteraciones en
la reproducción (mortinatos, infertilidad, entre otros) (21,28,29,30,31).
Sin embargo, en la literatura exhaustivamente revisada, r.o se han
encontrado estudios donde se reporten cambios del parénquirna ovarico
en animales expuestos a cualquier compuesto del meral.
El proceso industrial que se realiza en nuestro país requiere la
utilización de productos como el cadmio que pueden ser potericialmente
tóxicos para los trabajadores, quienes generalmente desco:nocen los
riesgos a la salud que pueden ocasionar esos materiales a través del
deterioro creciente de las condiciones ambientales de los puestos de
trabajo y por consiguiente de la calidad de vida.
Siendo conocida la gravedad de las alteraciones ocasioiladas por
la exposición ocupacional y ambiental a cadmio y existierdo pocos
reportes a nivel nacional y regional sobre las consecuencias que trae
dicha exposición en el hombre, se hace necesario el estudio
experimental en ratones albino suizo expuestos a este riesgo químico,
como método importante para determinar las modificaciones
histológicas que suceden en el parénquima ovárico inducidos por
cadmio para establecer la correspondiente correlación a fin (de proteger
al hombre.
El propósito del presente estudio experimental es determinar
mediante microscopia óptica, el efecto tóxico del cadmit:, sobre el
parénquima ovárico de los ratones albino suizo, expuestos
experimentalmente a diferentes concentraciones de cloruro de cadmio,
establecer la correlación entre la exposición 3 cadmi~:, con las
alteraciones del parénquima ovárico y extrapolar los resultados
obtenidos a las posibles concentraciones sobre la especie humana.
Se realizó un estudio experimental, prospectivo y longitudinal
(13,32,34), en ratones albino suizo, suministrados por el Ministerio de
Agricultura y Cría (MAC). Se seleccionaron al azar 27 hembras de 2 1
días de nacidas, destetadas, sanas, con una talla media de :15,13 cm y
un peso medio de 28,88 g. Los mencionados espec:imenes se
identificaron mediante cortes en las orejas, se distribuyeron en cuatro
grupos (A, B, C y D), se colocaron un número de 3 y 4 ratones en jaulas
metálicas provistas de bebederos de vidrio, con tapa de gorria y pitillos
de cobre y acero inoxidable y se sometieron durante 50 días a las
siguientes condiciones:
Grupo A. Grupo control, constituido por 6 hembras a 1a.s cuales se
les suministró ratarina más agua exenta de cloruro de cadmic).
Grupo B. Formado por 7 hembras, a las que se les suministró
ratarina más agua conteniendo cloruro de cadmio a una coricentración
de 50 ppm.
Grupo C. Compuesto por 7 hembras, a las cuales se les
suministró ratarina mas agua conteniendo cloruro de cadmio a una
concentración de 100 ppm.
Grupo D. Integrado por 7 hembras a las que se les suministró
ratarina más agua conteniendo cloruro de cadmio a una concentración
de 150 ppm.
La solución de cloruro de cadmio (CdCl.2) utilizzida en la
investigación se preparó pesando 50, 100 y 1.50 mg de la sal
mencionada, en una balanza analítica DENUSRINETRVMEN'r Company
AA-160; luego se disolvió cada parte (50, 100 y 150 mg) por separado en
un litro (1000 ml) de agua destilada, desioniuda y estéril. Esta
preparación fue realizada por el laboratorio del Instituto de
Conservación del Lago de Maracaibo (ICLAM).
Tanto el agua exenta del metal para el grupo control (A) como la
solución de cloruro de cadmio a las concentraciones de 50, 100 y 150
ppm para los grupos de ratones expuestos (B, C y D) fue suministrada
por vía oral "ad libitumn o placer. Todos los especimenes recibieron una
dieta a base de ratarina y fueron mantenidos durante el período
respectivo en el Laboratorio de Virología de la Universidad del Zulia,
donde se les proporcionó condiciones ambientales con una temperatura
promedio de 28"C, permaneciendo a la sombra durante el día y en la
oscuridad durante la noche para no alterar el ritmo circadiano.
La limpieza de las jaulas, la restitución del agua o de la solución
de cloruro de cadmio y el lavado de los bebederos se hizo semanalmente,
mientras que el colector de heces y restos de comida se realizó
diariamente por la mañana.
Durante el estudio, cada hembra tuvo una hoja de seguimiento
con los siguientes datos:
Fecha de inicio de la administración de la solución de cloruro
de cadmio.
Talla y peso al inicio de la experiencia.
Talla y peso semanal.
Signos fisicos como: diarrea, deshidratación, cambios en la
coloración del pelo, convulsiones, coma y m.uerte.
Cambios en la conducta: agresividad, aisle-miento y
movimientos bruscos, entre otros.
Fecha de finalización del experimento.
Finalizado el período de experimentación (50 días), sobrevivieron
27 ratones que integraban los grupos A, B, C y D, los cuales fueron
previamente anes tesiados, sacrificados en número de 4 ratones por día,
hasta completar la totalidad.
Se tomaron muestras de ovario para microscopía óptica. Las
muestras para microscopia óptica se disecaron inmediatamente
realizando cortes sagita1 y transversal y fueron colocadas en envases
plásticos con tapas de rosca, previamente rotulados, que contenían
formaldehído al lo%, tamponado con buffer fosfato 0 , l M a un pH de
7,6 durante 3 a 5 días para su fijación, luego fueron deshidratados en
< ra as con concentraciones crecientes de alcohol isopropílico puro, ac1.s d
xilol, infiltradas e incluidas en parafina hasta la confección e
identificación del bloque. Posteriormente, se recalizaron cortes por
duplicado de 4 a 6 micras de espesor, mediante un microtomo rotatorio,
Jung Heideberg, y fueron colocados en baño de maria para sil extensión
y fijación en láminas porta-objetos, para ser coloreados con
hematoxilina-eosina (H/ E) y ácido peryódico-reactivo de S uhiff (PAS) ,
procediendo luego al montaje del cubre objeto con Martex.
Las preparaciones histológicas de ovario de los diferentes grupos
de ratones se examinaron al microscopio óptico y las muestras
seleccionadas se fotografiaron mediante un fotomicroscopio Zeis de la
Catedra de Histologia y Embriología de la Facultad de Medicina de la
Universidad del Zulia, utilizando objetivos de 2,5X, 1 OX, 25X, 40X y una
película Kodak color 135-36 diapositivas.
RESULTADOS
Al final del experimento sobrevivieron los (32 ratones iniciales
expuestos a 50, 100 y 150 ppm de cloruro de cadmio, en los cuales se
determinó mediante la observación, una serie de cambios físicos como
hipotonía y flacidez muscular, pérdida del pelo, pigmentación
amarillenta del pelo y oscurecimiento y opacidad del color rojo de los
ojos, además también se observó cambios en el comportamiento como
inquietud, agresividad e indiferencia (Cuadro 1). Ambas modificaciones
se presentaron progresivamente a partir de la 3" semana en la mayoría
de la población expuesta, acentuándose al término de la exposición
sobre todo en los grupos C y D, correspondientes a las concrntraciones
de 100 y 150 ppm de cloruro de cadmio, respectivamente.
Al examen microscópico de los preparados histológicos de ovario
de los ratones control y expuestos se encontraron los siguientes
resultados:
1. Ovario de Ratones Control: epitelio simple cúbico, con:;ervado con
características típicas y bien conformado en toda su extensión. Asi
mismo, se observó que la corteza lucía bien estructuratia y en casi
todos los cortes se contaron entre 13 y 15 folículos ein diferentes
etapas del desarrollo, algunos primordiales, otros en vías de
maduración, otros maduros, algunos rotos, otros transfcrmándose
en cuerpo amarillo y entre 3 y 4 cuerpos lúteos formados. En la
mayoría de los folículos se observó el ovocito primario, sólo en
raras excepciones no se visualizó el ovocito primario, lo que se
interpretó como atresia folicular. La medular estaba bien
conformada con numerosos vasos sanguíneos y abundante
cantidad de tejido fibroconectivo. No existiendo límites precisos
entre la cortical y la medular (Cuadro 2, Fig. l ) , confirmándose la
estructura histológica normal del ovario de los ratones control.
Ovario de ratones Expuestos a 50 ppm de Cloruro de Cadmio:
epitelio superficial generalmente bien constituido y conformado,
en algunas regiones desprendido, en otros con ligera proliferación
celular que tendía a la estratificación, lo que se interpretó como
hiperplasia, en otros sitios lucía desorganizado por completo,
probablemente era el lugar de ruptura para la expi~lsión del
gameto. En la corteza se determinó la presencia de numerosos
folículos en diferentes etapas del desarrollo, pero en la mayoría de
los casos el numero de folículos (10-12) fue menor que en el grupo
control, algunos folículos se observaron con desorganización
celular, otros se atresiaron en su desarrollo (no presentaban el
ovocito primario), asimismo, se observó que continilaban su
proceso de crecimiento folicular, maduraban, se rompían y se
transformaban en cuerpo amarillo los cuales se evidenciaron con
desorganización de células granulosoluteínicas y ligero edema
(Fig. 2). Mientras que la medular lucía, ligeramente edematosa,
evidenciando congestión e hiperemia de algunos vasos con
dilatación tendente a la hemorragia. Sin embargo, a pesar de la
ligera desorganización observada, la medular mostraba abundante
tejido fibro-conectivo (Cuadro 3, Figura 3).
3. Ovario de Ratones expuestos a 100 ppm de cloruro de cadmio:
aumento y dilatación del espacio periovár-ico como también
proliferación o hiperplasia del epitelio superficial en algunas
áreas, aunque en otras lucía degenerado y roto, probablemente en
los sitios de ruptura para la expulsión del gameto (Fig. 4). En la
corteza el número de folículos fue menor, disminución que se
evidenció al contar en los cortes observados de 8 a :LO folículos
(Fig. 5), además la degeneración y el edema interstic:!al fue mas
notable y por consiguiente mayor que en el caso anterior, algunos
folículos se mostraban degenerados con abundante edema y
disgregación celular, así mismo se evidenciaron esca:;os cuerpos
amarillos (1-2) (Fig. 6). La medular lucía edematosa. con vaso5
sanguíneos muy dilatados con marcada tendencia a la hemorragi~.
(Cuadro 4, Fig. 7).
4. Ovario de los Ratones Expuestos a 150 ppm de clorurct de cadmio:
degeneración epitelial, hiperplasia tendiente a. formar proyeccione:;
a manera de dedos dentro del espacio periovárico (Fig. a), áreas de
necrosis y ruptura epitelial (Fig. 9). La cortical con menor número
de foliculos (7-9) en diferentes etapas de s u desarrollo,
evidenciando una disminución más acentuada que en los grupos
anteriores, también se determinó mayor número de foliculos
atrésicos, además escasos cuerpos amarillos (1-2) y la medular
muy edernatosa con exagerada dilatación vascular (Fig. lo), en la
cual se identificaron áreas de hemorragia y trornbosis de
pequeños vasos (Fig. 1 l), como también atrofia, degeneración,
desorganización y daño del tejido ovárico (Cuadro 5).
CUADRO 1
CAMBIOS FÍSICOS Y EN EL COMPORTAMIENTO B E LOS IWTONES
EXPUESTOS A CADMIO
RATONES CAMBIOS
Expuestos
Hipotonia y Flacidez Muscular
Pérdida del pelo
Pigmentación Amadlenta del
pelo
Oscurecimiento y Opacicidad
del color de los ojos
Inquietud
Agresividad
Indiferencia.
CUADRO 2
DE OVARIO DE RATONES CONTROL
GRUPO EPITELIO CORTEZA MEIIULA CONTROL SUPERFICIAL
Revestimiento Bien conformada simple cúbico Numerosos Bien conservado folículos (13- 15) Bien conformado en diferentes
etapas del desarrollo
Abundantes cuerpos amarillos (4-5)
Sin límites precisos con la medular
Medular bien confonnada
Numerotios vasos sanguíneos
Abundante tejido fibroco:nectivo Sin limites
precisos con la cortical
CUADRO 3
CARACTERÍSTICAS HISTOLÓGICAS DE OVARIO DE RATONES
EXPUESTOS A 50 ppm DE CLORURO DE CADMIO
CONCENTRACI~N EPITELIO CORTEZA ME:DULA ( P P ~ ) SUPERFICIAL
Desprendimiento Menor número zonal de folículos Hiperplasia leve (10- 12)
Folículos desorganizados
Atresia Folicular Menor número
de cuerpos amarillos (2-3)
Cuerpos amarillos con desorganización de células granulo- soteimicas
Edema ligero Congestión e
hiperemia de los vasos
Vasos dilatados con -tendencia a la :hemorragia
Desorganización leve
Abundante cantidad de tejido fibro- cone:ctivo
ppm = partes por millón
CUADRO 4
EXPUESTOS A 100 pp m DE CLORURO DE CADMIO
CONCENTRACION EPITELIO CORTEZA MEDULA ( P P ~ ) SUPERFICIAL
Aumento y Disminución del dilatación del número de espacio peri- folículos (8- 1 O) ovárico Folículos Hiperplasia degenerativos Degeneración con abundante
edema y disgregación celular
Atresia folicular Degeneración y edema intersticial
Escasos cuerpos amarillos (1-2)
Edemii acentuado
Vasos sanguíneos muy dilatados con marcada tendencia a la hemarragia
ppm = partes por millón
CUADRO 5
CARACTERÍSTICAS HISTOLÓGICAS DE OVARIO DE RATONES
EXPUESTOS A 150 ppm DE CLORURO DE CADMIO
CONCENTRACION EPITELIO CORTEZA M ~ D U L A ( P P ~ ) SUPERFICiAL
Degeneración a Hiperplasia
Necrosis Ruptura
o
Disminución acentuada del número de folículos (7-9)
Mayor número de folículos atrésicos
Escasos cuerpos amarilios (1-2)
Atrofia Degeneración Edema Necrosis
Edem.2 aumentado
Dilatación vascular exagerado
Áreas de hemorragia
Trombosis de pequeños vasos
Atrofie. Degeneración Desorl;anización Daiío
ppm = partes por millón
Al analizar nuestros resultados encontramos que los ratones
expuestos al cloruro de cadmio a diferentes concentraciones (50, 100 y
150 ppm) durante 50 días a diferencia de los ratones controles,
mostraron signos de toxicidad probablemente debido al tóxico,
caracterizados principalmente por cambios en la coloración de la piel,
oscurecimiento del color de los ojos, hipotonia y flacidez musc:ular, caída
del pelo y alteraciones en el comportamiento comen;:ando con
irritabilidad, agresividad y finalmente indiferencia, siendo estos
resultados parecidos a los reportados por Faria y colaboradores (9) en
trabajo realizado en intestino delgado de ratones albino suizo y Villasmil
y colaboradores (39), en estudio realizado en riñó11 de ratones albino
suizo, reportando alteraciones del comportamiento y signos d~ toxicidad
física probablemente debido a la administración de este compilesto.
Así mismo, diferentes autores como Bako y colaboradores (1) en
estudios realizados en carcinoma de próstata reportaron que el
cadmio presentaba una prolongada vida media y un poder de
acumulación alto, lo que puede explicar, la toxicidad en este caso, que
fueron sometidos a altas concentraciones de cloruro de cadmio durante
50 días.
En el estudio microscópico de ovario de los ratones expuestos S(:
identificaron cambios en el epitelio, en la corteza y médula. A nivel del
epitelio, se observó en los ovarios de los ratones expuestos a mayoi-
concentración de cloruro de cadmio (100 y 150 pp~n) ligera proliferaciór
epitelial, que incluso tiende a formar proyecciones a manera de dedo:.
dentro del espacio periovárico, así mismo degeneración y ruptura de
epitelio, probablemente debido a la acción tóxica del clorurc de cadmio.
como ha sido reportado por Paksy y colaboradores (29), en un trabajc
sobre efectos del cadmio en la morfología y esteroidogénesi:~ de células
granulosas de ovario humano cultivadas dondc: observ~.ron que el
cadmio interfería en las uniones intercelulares y en la adhesión celular,
así mismo, retracción del citoplasma, lo cual puede explicar la tendente
degeneración y ruptura del epitelio se observó en algunos casos. Aunque
estos cambios también pueden explicarse por fencmenos de
cicatrización por la regeneración del epitelio debido a la i-uptura del
mismo durante el fenómeno de ovulación, sin embargo, como se
observaron estos cambios en cortical y epitelio superficial en ovario de
ratones expuestos a 150 ppm de cloruro de cadmio (Fig. 9), se
interpreta que se trata de una lesión ovárica producto de la acción
tóxica del elemento y no un proceso de cicatrización proclucto de la
ruptura durante el fenómeno de la ovulación, por ser la lesión muy
grande acompañada de desorganización, edema y necrosis e incluso
otros cambios en la misma cortical y medular que pueden confirmar el
efecto tóxico, como ha sido sugerido por Lin y colaboradores (20), en un
estudio realizado sobre efectos citostáticos y genot6xicos del nitrato de
cadmio y plomo en células ováricas de hamster chino, en los cuales
observaron daño de diferentes grados sobre la célula, afectando también
al núcleo y los cromosomas.
Al comparar los ovarios de controles con expuestos se observó que
en ambos grupos se continuaba produciendo la proliferación y
maduración de folículos, por la identificación de fol.ículos en. diferentes
etapas del desarrollo, primordiales, primarios, secundarios, en vías de
maduración y maduros, como también los cuerpos amiu-illos; sin
embargo, desde el punto de vista cualitativo y "cuantitatiío existían
diferencias entre los grupos.
Cualitativamente los folículos en los expuestos presentaron
problemas de desorganización celular, edema, una gran mayc~ría de ellos
tendían a la paralización de su desarrollo, pues no observamos ovocito 1
dentro de los mismos, catalogándose entonces como folículo:~ atrésicos.
Cuantitativamente el número de folículos fue menor en los expuestos
que en los controles, pero aún así la transformación en cuerpo amarillo,
se siguió observando, lo cual es un indicador de que continua el proceso
biológico a pesar de las diferencias cualitativas y ciiantitativas
observadas, como ha sido reportado por Nava de Leal y col.aboradores
(25) en un estudio realizado sobre las alteraciones de la reproducción
femenina inducida por metavanadato de amonio en ratones albino suizo,
donde observaron aumento del número de folículos atrésicos,
disminución del número de folículos, en vías de maduración y de cuerpo
lúteo y depleción de células tecoluteínicas.
Esta alteración tanto cualitativa como cuantitativa observada en
la cortical de ovario de ratones expuestos a diferencia de los controles,
se puede interpretar como cambios tróficos en ei desarrollo folicular,
probablemente debidos a falta de influencia en las hormonas l~ipotálamo
hipofisiario gonadales, lo cual en este caso no sucedió por cuanto el
proceso de crecimiento y maduración folicular continuó desarrollándose.
Posiblemente lo que ocurrió fue un trastorno en la irrigación que originó
déficit de oxigenación y produjo las alteraciones que observzunos en el
desarrollo folicular, con grandes áreas de desorganizacií~n celular,
edema y necrosis en la cortical interfolicular y dilatación, congestión,
hiperemia de vasos sanguíneos en la medular con tendencia a la
hemorragia, lo que demuestra morfológicamente la existencia de u n
trastorno de tipo circulatorio afectando al ovario.
A nivel de la medular en ovario de ratones expuestos a diferentes
concentraciones de cloruro de cadmio, se observó una gran dilatación de
los vasos sanguíneos, congestión e hiperemia, trombosis de pequeños
vasos y en algunas áreas hemorragia. Como ha sido demostrado por
Piasek y colaboradores (30) en su trabajo realizado sobre efectos de la
exposición aguda de cadmio sobre la esteroidogénesis ovárica en ratas
embarazadas y no embarazadas, en el cual reportaron moderada
congestión de la teca en ovario de ratas embarazadas. En este caso, la
dilatación de vasos fue muy notable, lo cual puede interpretarse y
probablemente deberse a una afectación de la circulación en general,
dado que puede tratarse de una insuficiencia cardiaca derecha, que a su
vez origina una dificultad para el bombeo de la sangre por el ventrículo
derecho, debido a la hipertrofia del músculo del ventrículo izquierdo,
ocasionada por una hipertensión arterial generalizada, la cual puede
estar aumentada, efecto observado en otros experimentos rea.lizados con
cloruro de cadmio y metavanadato de amonio. miri y co1abor;idores (35),
en s u trabajo realizado sobre hipertensión arterial producicla por este
elemento en ratas en un periodo de 2 semanas, lo cual puede explicar
que en este caso, se desarrolle probablemente una hipertrofia de
ventrículo izquierdo como ha sido demostrado por otros autores (4,33),
en estudio con algunos oligoelementos como por ejemplo vanadio. De
igual manera en estudio realizado sobre alteraciones histopatológicas en
músculo cardiaco producidas por metavanadato de amonio en ratones
albino suizo, Villasmil y colaboradores (40), demostraron ampliamente la
hipertrofia muscular, acompañada de otras lesiones eri la fibra
muscular cardiaca, que indicaba tendencia a la dilatación, lo que puede
originar la insuficiencia del corazón tanto izquierdo como derecho para
explicar la gran congestión e hiperemia y dilatación de vasos cie medular
de ovario, que aunado a los problemas de resistencia vascillar por la
hipertensión generalizada explicaría los trastornos nutricionales y de
irrigación responsables de los cambios tróficos en cortical y epitelio de
ovario (6).
En el presente estudio se infiere que debido a la acción del cadmio
los ratones expuestos desarrollaron una hipertensión arteria1 y como
consecuencia de esa hipertensión se desarrolló una hipertrofia de
ventrículo izquierdo originando una dificultad para el vaciamiento de las
venas en la vena cava inferior y de ésta a la aurícula derecha originando
la congestión, hiperemia y dilatación de las venas en hígado, i-iñón, bazo
y también en ovario, siendo ésta la que observamos tan grande que
incluso tendía a la ruptura en ciertas áreas, aunque también pudo ser
que el tóxico afectó la pared vascular sobre todo de las venas, lo cual no
pudimos comprobar en este experimento. Es conocido que los metales
pesados como el cadmio provocan una alteración de la permeabilidad de
las membranas celulares, por disfuncion de la bomba Na-E:-ATPasa y
Ca-ATPasa, lo cual induce a una crítica situación cle viabilidad celular
(21). Las hemorragias parenquimatosas observadas en la regiiin medular
de los ovarios de los ratones expuestos a cloruro de cadmio (50, 100 y
150 ppm), también pueden ser ocasionadas por la acción tóxica directa
del cadmio sobre las células hepáticas y/o del endo.telio vascu.lar, lo cual
ocasionaría alteraciones en la síntesis de los factores de coagiilación y/o
alteraciones de la integridad del mencionado endotelio, determinando la
extravasación parenquimatosa (20,29,30,33).
Marcano y colaboradores (23) en estudios realizados en
poblaciones meristemáticas de cebolla, cultivadas con solución acuos2.
de cloruro de cadmio, observaron diferentes efectos tó~:icos, comc
apop tosis, aberraciones cromosómicas (rupturas, stickinesis, puente:
anafásicos) y otros cambios morfológicos, los cuales pueden originar los
diferentes trastornos que se observaron en esta investigació.n, dado que
las células vegetales son consideradas un sistema donde se dan
básicamente los mismos mecanismos de control que rigen los procesos
de diferenciación celular en las células animales.
Estudios epidemiológicos sugieren que el cadmio es un agente
etiológico para la hipertensión esencial. Un reciente estudio reportó un
incremento en la presión sanguínea sistólica y diastólica de trabajadores
expuestos a cadmio, sin embargo, solamente la presión sistólica fue
asociada significativamente con dosis de cambio en iin análisis
multivariado (38). Estudios japoneses han encontrado alto porcentaje de
mortalidad por enfermedad cardiovascular tanto en personas que el
ciidmio había inducido proteinuria por lesión tuhular renal como en
personas sin proteinuria que vivían en áreas contaminadas por cadmio
(27) .
Ratas expuestas a cadmio por ingesta de agua dr:sarrollaron
cambios electrocardiográficos y cambios bioquímicos en el miocardio
con deterioro del estado funcional del miocardio (15). E;fectos que
pueden estar relacionados a la: 1. disminución del almacenamiento de
alta energía de fosfato en el miocardio; 2. reducción de la co:~tractilidad
miocárdica y 3. disminución de la excitabilidad del sistema de
conducción cardiaca. Jarnall y Spowls, encontraron que ratas cuya
dieta fue abastecida con cobre, selenio y cadmio tuvieron una marcada
reducción citosólica en corazón de glutation peroxidasa, superoxido
dismutasa y catalasa. Ellos sugirieron que la mitocondria cardiaca es el
sitio donde el cadmio induce la lesión bioquimica en el mioca-rdio (14).
CONCLUSIONES
El estudio realizado muestra que la exposición crónica a elevadas
concentraciones de cloruro de cadmio produce:
1. Cambios en el aspecto fisico y en el comportamiento tales como
coloración amarillenta del pelo, caída del mismo, oscurecimiento del
color de los ojos, hipotonia y flacidez muscular, irritabilidad, agresividad
e indiferencia.
2. Degeneración, hiperplasia y proyección a inanera cle dedo del
epitelio superficial ovárico.
3. Disminución del número de foliculos ováricos, desorrganización
y atresia folicular.
4. Edema, necrosis y desorganización en corteza interfolicular.
5. Dilatación vascular exagerada, congestión e hiperemia con
tendencia a la hemorragia en la medular.
RECOMENDACIONES
Por lo anteriormente expuesto y con el objeto de proteger a la
especie humana, sugerimos:
1. Continuar esta línea de investigación profundizando los
estudios a nivel de microscopía electrónica y espectrofotometría de
absorción atómica con el objeto de determincar posibles daños
intracelulares y cuantificar las concentraciones de cadrnio en el
parénquima ovárico para evaluar con mayor exactitud el efecto de la
acción tóxica del cadmio.
2. Realizar estudios epidemiológicos en las poblaciones que
habitan o laboran en áreas donde se supone existe severo impacto
ambiental por altas concentraciones de cadmio, para detcx-minar la
repercusión sobre el hombre.
3. Concientizar a los empleadores y dirigentes laborales e
industriales, sobre el daño potencial humano y ecológico que representa
la contaminación ambiental, por este elemento, cuyo uso industrial cada
día es mayor, sugiriéndoles el cumplimiento de la normativa ,venezolana
vigente.
4. Realizar campañas educativas dirigidas a la comuilidad para
informarles sobre el grave riesgo potencial que ocasiona el cadmio sobre
el individuo, si no se cumplen las medidas preventivas pertine:ntes.
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Fig. 1. Corte de ovario de ratón control, donde se observa en corteza folículos (F), cuerpos amarillos (CA) y región medular (M) con vasos sanguíneos. H/E. 140X.
Fig. 2. Corte de ovario de ratón expuesto a 50 ppm de CdCl:!, donde se aprecia la corteza ovárica, con u n epitelio germina1 hiperplásico (E), folículos atresicos (F) y cuerpo amarillo (CA) con desorganización celular. H/E . 160X.
Fig. 3. Región medular (M) de ovario de ratón expuesto a 50 ppm de CdC12 donde se observa edema (ED) y vasos sanguíneos dilatados (D) con tendencia a la hemorragia. H/E. 160X
Fig. 4. Corte de ovario de ratón expuesto a 100 ppm de CdC12 con epitelio (E) degenerado y roto en el sitio señalado (flecha), corteza (C) con menor número de folículos y medular (M) muy dilatada y edematosa. H/E. 140X
Fig. 5. Corte de ovario de ratón expuesto a 100 ppm de CdC12, donde podemos apreciar el epitelio (E), corteza con menor número de folículos (F), los cuales presentan disgregación celular, se observa adenás edema intersticial (ED). H/E. 160X
Fig. 6. Corte de ovario de ratón expuesto a 100 ppm de CdCl:?, donde se observa la región medular con dilatación (D) de vasos, hiperemia (H) y trombosis (T). H/E. 160X
'P. I I '
Fig. 7. Corte de ovario de ratón expuesto a 100 ppm de CdCl2, que muestra región medular (M) edematosa con gran dilatación (D) de vasos sanguíneos. H/E. 160X.
Fig. 8. Corte de ovario de ratón expuesto a 150 ppm de CdC1~2, donde se evidencia degeneración epitelial (E) tendiente a formar proyecc:iones (P) a manera de dedo. PAS 900X
Fig. 9. Corte de ovario de ratón expuesto a 150 ppm de CdC12, que muestra región cortical con zonas de desorganización celular (DO), edema (ED) y necrosis (N). PAS. 160X
Fig. 10. Corte de ovario de ratón expuesto a 150 ppm de CdC12, que muestra la región medular muy edematosa con vasos sangujneos rotos (R) y exageradamente dilatados (D). PAS. 900X