Efecto
antitoxicológico del tocosh de papa (Solanum tuberosum) frente al
sulfametoxazol-trimetropina en raíces de cebolla
(Allium cepa)
Antitoxicological effect of
potato tocosh (Solanum tuberosum) against sulfamethoxazole-trimethopine in onion
roots (Allium cepa)
Luis Felipe Gonzales-Llontop1;
Mariel del Rocío Chotón Calvo1; Julio Chico-Ruíz2
1 Universidad Nacional Toribio
Rodríguez de Mendoza de Amazonas (UNTRM), Chachapoyas, Perú.
2
Laboratorio de Cultivos Celulares. Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad
Nacional de Trujillo. Trujillo, Perú.
* Autor
corresponsal: luis.gonzales@untrm.edu.pe (L. F. Gonzales-LLontop).
ORCID de los autores:
L. F. Gonzales-Llontop: https://orcid.org/0000-0001-7944-2642 M. del R. Chotón-Calvo: https://orcid.org/0000-0001-6870-9268
J.
Chico-Ruíz: http://orcid.org/0000-0002-7287-321X
RESUMEN
Varios fármacos de venta libre son ofrecidos
a pacientes y no les alcanzan información de los efectos secundarios por su
consumo frecuente. Ello estimuló a valorar el efecto
antitoxicológico del tocosh de papa (Solanum tuberosum) frente al
sulfametoxasol-trimetropina en raíces de cebolla (Allium cepa). Se desarrollaron
raícillas de 3,0 cm en 20 bulbos de cebolla, las cuales se sostuvieron en
cuatro procedimientos: testigo (100 ml de agua destilada), problema 1 (20 uL de
tocosh), problema 2 (sulfametoxasol-trimetropina 1%) y problema 3
(sulfametoxasol-trimetropina 1% más 20 uL de tocosh.). Se aplicó la técnica de
coloración de Tjio y Levan para la observación celular. El grupo 3 presentó:
anomalías cromosómicas clastogénicas: puentes (2,3%), puentes múltiples (1,2%),
cromosoma en c-metafase (0,5%) y aneugénicas: cromosoma pegajoso (1,1%) y yema
nuclear (1,3%) y sin aberraciones (99,6%) mientras la agrupación que recibió
antibiótico más tocosh expresó falta de anormalidades cromosómicas. En las
condiciones de laboratorio, a una dosis de 2uL de tocosh
se percibió el mejor efecto antitoxicológico en raicillas de Allium cepa
lo cual muestra al tocosh como una alternativa antitoxicológica ante el poder
tóxico de ciertos fármacos.
Palabras clave: Efecto
antitoxicológico; tocosh; sulfametoxasol-trimetropina; anormalidad cromosómica.
ABSTRACT
Several over-the-counter
drugs are offered to patients, and they do not have information on the side
effects due to their frequent consumption. This stimulated us to evaluate the antitoxicological
effect of potato tocosh (Solanum tuberosum) compared to
sulfamethoxasol-trimethopin in onion roots (Allium cepa). Rootlets of 3.0 cm
were developed in 20 onion bulbs, which were sustained in four procedures:
control (100 ml of distilled water), problem 1 (20 uL of tocosh), problem 2
(sulfamethoxasol-trimethoxasol 1%) and problem 3 (sulfamethoxasol-trimethopine
1% plus 20 uL of tocosh.). The Tjio and Levan staining technique was applied
for cellular observation. Group 3 presented: clastogenic chromosomal anomalies:
bridges (2.3%), multiple bridges (1.2%), chromosome in c-metaphase (0.5%) and
aneugenic: sticky chromosome (1.1%) and yolk nuclear (1.3%) and without
aberrations (99.6%) while the group that received antibiotic plus tocosh expressed
a lack of chromosomal abnormalities. Under laboratory conditions, at a dose of
2uL of tocosh, the best antitoxicological effect was perceived in roots of
Allium cepa which shows tocosh as an antitoxicological alternative to the toxic
power of certain drugs.
Keywords: Antitoxicological
effect; tocosh; sulfamethoxasol-trimethopine; chromosomal abnormality.
Recibido: 13-02-2024.
Aceptado: 05-04-2024.
INTRODUCCIÓN
El tema de la globalización involucra a la
industrialización y al desarrollo indetenible de las obras relacionadas al área
agrícola y a los negocios,
originando efectos indeseables para la salud y ambiente.
Actualmente hay un incremento preocupante por las consecuencias que los
fármacos, radiaciones ionizantes, plaguicidas, preservantes de alimentos usados
por el ser humano estaría afectando considerablemente y forma alarmante las
mutaciones en su ADN originando enfermedades incurables y a la vez coadyuvando
a la gravedad de otras dolencias humanas (Bath et al., 2018; Valentím et al.,
2019; Ibañez & Angulo, 2022).
Varias de las medicinas farmacológicas son de venta
libre como son los antibióticos y varios antinflamatorios no esteroideos
ofrecidos al ciudadano común con un marketing atractivo que influye para su
consumo en forma desmesurada. El consumidor ignora las consecuencias
secundarias que producen en su organismo. Esta situación es preocupante y se
debe a que no se informan antes de consumir un medicamento (Ortiz de García et
al., 2017; Huamancayo & Perales, 2018).
Las sustancias químicas que deben ser estudiadas y
analizadas por su consumo frecuente y excesivo destacan los AINES (fármacos
químicos de origen no esteroideo) que son corticosteroides artificiales con
actividades parecidas a las hormonas esteroides que son producidas por los
órganos suprarrenales. Poseen funciones antiinflamatorias e inmunosupresoras;
su actividad es inhibir la producción del ácido araquidónico (Katzung &
Trevor, 2016). Dentro de los grupos de los antibióticos está el sulfametoxasol
trimetropina que es un biocida de alto margen, matando microorganismos
patógenos y a la vez células sanas como hematíes y otras células de forma
irreversible (Rang et al., 2016).
Las evidencias toxicológicas sobre los efectos de
estas sustancias químicas aún se desconocen e ignoran por falta de indagación
científica, por lo que, se pasa desapercibido sus consecuencias graves los
cuales requirieran atención por parte de las autoridades internacionales (Verma
et al., 2017).
Los ensayos comprobados en prototipos de animales
buscando examinar su poder y suficiencia toxicológica abarcan demasiada
duración y economía. Existe una opción a esta clase de experi-mentos, y son las
raicillas de ciertos vegetales las cuales en horas o días dan resultados
similares a lo que sucedería en animales (Gonzales et al., 2020).
Existen algunos vegetales cuyas raicillas son muy
perceptibles a los grados de toxicología de una sustancia química específica,
sus réplicas son inmediatas y se puede visualizar las transfor-maciones
ocasionadas a nivel cromosómico. Aquí se perfila Allium cepa L.
“cebolla”, como ingrediente vivo y muy económico acondicionándose a un ambiente
de investigación cuyas radículas son sencillas de manejar (Gonzales & Díaz,
2016; García et al., 2021).
Ante este problema nos propusimos estimar el efecto
antitoxicológico del tocosh de papa (Solanum
tuberosum) frente al sulfametoxasol- trimetropina en raíces de cebolla (Allium cepa).
Se utilizaron 20
bulbos de Allium cepa y fueron puestos en agua sucesivamente trastocada
con aireación, en oscuridad y a temperatura de 21 ± 22 °C. A los de 3 días se
separaron bulbos con raíces de longitud mayor a 3 cm a fin de lograr un ciclo reproductivo
perenne (Ulloa et al., 2015).
Para estimar los registros
interfásico y mitótico se optó por medir el tiempo de la onda celular nuclear de
Allium cepa aplicándose cafeína 0,1% (1, 3, 7 – trimetilxantina). El
grupo celular dañado se detectó por un trastorno en su morfología cromosómica (Gonzales,
2021).
En el conjunto testigo
se expusieron las raicillas por 14 horas en agua pura. En los grupos problemas
1 y 2, las radículas de cebolla fueron ejecutadas empezando por cuatro horas
con el tocosh (juntando las subetapas temprana y terminal de la fase
replicativa “S”) y también con el sulfametoxasol-trimetropina 1%. Luego por dos
horas se mantuvieron en agua destilada para su renovación. En el grupo problema
4 se enfrentaron las 2 sustancias en ensayo. Terminada la experiencia del ciclo
celular (14 horas), los lotes fueron sometidos en agua pura (Gonzalez, 1997; Beltrán,
2015).
El efecto toxicológico
del sulfametoxasol-trimetropina 1% se calculó en dos partes: primero la citotoxicidad
valorando el Indicador Mitótico (IM) y la longitud de las raicillas afectadas y
segundo, sé valoró
la genotoxicidad, evaluándose el grado y el tanto por ciento de aberraciones
cromosómicas (Beltrán & Gonza, 2016). Se cotejó el lote testigo y el lote problema
(que recibieron agua pura y sulfametoxasol-trimetropina 1%).
Repeticiones: Se
ejecutó con 5 bulbos de cebolla por cada uno de los tratamientos. En la Figura
1 el diseño experimental aplicado en este estudio (Hernández et al., 2018).
Para elaborar el estudio
estadístico se optó por los datos de las raicillas de Allium cepa a
través de un cuadro de observación, luego se aplicó el sulfametoxasol-trimetropina
para luego calcular su acción por 2,000 campos microscópicos. Obtenida la
información genuine se aplicó el test de ANVA, usándose el arquetipo estadístico
SSPS versión 27,0. Ulteriormente se valuó las dimensiones de tendencia central
(media) y de dispersión (varianza, desviación estándar) anticipada transformación
arco sen de las proporciones reales.
Figura 1. Diseño Experimental
usado para la inducción toxicológica en A. cepa.
T: Testigo; A, B y C = Sistemas
experimentales; ڤ = Tratamiento
con cafeína 0.1%; Sistema A: sulfametoxasol-trimetropina 1%; Sistema B: Solanum
tuberosum (tocosh); Sistema C: Solanum tuberosum (tocosh) +
sulfametoxasol-trimetropina 1%; * = fijación o sujeción de raicillas.
RESULTADOS
Y DISCUSIÓN
En la Tabla 1 se manifiestan las medias
porcentuales del indicador mitótico (IM) y de los indicadores de etapa (IP =
indicador profásico; IMe = indicador metafásico; IA = indicador anafásico; IT =
indicador telofásico) de la comunidad celular de Allium cepa en los
cuatro tratamientos ensayados. Las estimaciones del proceso del grupo testigo
señalan a los indicadores de la agrupación meristemática usadas como
contrastación para realizar el cotejo con los procedimientos siguientes. La
agrupación celular testigo exhibe un indicador mitótico (IM) de 10,4% ± 0,31 y
un indicador interfásico de 89,6%. Luego el grupo celular meristemático expone
un índicador profásico (IP) de 77,9%; indicador metafásico (IMe) de 8,3%;
indicador anafásico (IA) de 6,6 e indicador telofásico (IT) de 7,2%. Los valores
de los indicadores de la mitosis e indicadores de fases encontrados en el grupo
testigo son similares a los evaluados por otros estudiosos (Beltrán &
Beltrán, 2016; Gonzales & Chico, 2021).
En la Tabla 2 se muestran
la divergencia de medias de longitud de las raicillas de Allium cepa L.
considerando el antes
(A) y después (D) del procesamiento de los grupos. En la Tabla 2 (G1)
se detectó un notable crecimiento en longitud de las raicillas con lo cual afirmamos
que los fito-componentes del tocosh 1% serían los principales responsables de
la intensa proliferación mitótica celular promoviendo una alta capacidad
estimulante del ciclo celular (Gonzales & Chotón, 2022).
Tabla 1
Grados de
citotoxicidad del sulfametoxasol trimetropina probados con el promedio de los Indicadores
interfásico (I.I.) y mitótico (I.M.) e Indicadores de etapas de Allium cepa
L. “cebolla”
|
GRUPO
|
I.I.
|
I.M.
|
I.P.
|
I. Me
|
I.A.
|
I.T.
|
|
TESTIGO
|
89,6
|
10,4±0,31a
|
77,9
|
8,3
|
6,6
|
7,2
|
|
TOCOSH (P1)
|
87,3
|
11,7±0,28b
|
78,1
|
8,1
|
6,4
|
7,4
|
|
SMT (P2)
|
92,6
|
7,1±0,18a
|
85,4
|
7,6
|
6,2
|
4,8
|
|
SMT + TOCOSH (P3)
|
91,1
|
8,9±0,17
|
80,6
|
8,1
|
6,9
|
4,4
|
|
GRUPOS
|
T1
|
|
T2
|
|
T3
|
|
T4
|
|
T5
|
|
A
|
D
|
|
A
|
D
|
|
A
|
D
|
|
A
|
D
|
|
A
|
D
|
|
TESTIGO (T)
|
3,5
|
3,7
|
|
3,1
|
3,7
|
|
3,6
|
4,2
|
|
2,6
|
3,1
|
|
2,5
|
3,1
|
|
TOCOSH (P1)
|
3,8
|
3,9
|
|
3,6
|
3,9
|
|
3,7
|
4,3
|
|
4,2
|
4,7
|
|
3,7
|
4,3
|
|
SMT (P2)
|
1,1
|
1,2
|
|
1,4
|
1,4
|
|
1,6
|
1,7
|
|
3,4
|
3,4
|
|
2,3
|
2,4
|
|
SMT + TOCOSH
(P3)
|
2,8
|
3,0
|
|
2,4
|
2,7
|
|
3,2
|
3,5
|
|
2,6
|
2,7
|
|
2,5
|
2,7
|
* T1, T2, T3, T4 y T5 indican los
tratamientos ejecutados.
Leyenda: T (grupo testigo), P1 (grupo problema 1),
P2 (grupo problema 2) y P3 (grupo problema 3); SMT (sulfametoxasol
trimetropina), tocosh (Solanum tuberosum L.).
En la comunidad embrionaria testigo, se
percibió todo el ciclo celular completo y todas sus etapas, lo cual se
demuestra con las células meristemáticas vigorosas en etapa de interfase
probándose que los cocientes celulares del ciclo reproductivo (CR) y el
enérgico movimiento de dicho ciclo ejecutados en este análisis son apropiados.
En P2, referente a la comunidad meristemática supeditada al efecto del tocosh
1% (Solanum tuberosum), se analizó que las células muestran un indicador
mitótico (IM) de 11,7% ± 0,28; lo que nos manifiesta que el tocosh estimula
parcialmente el ciclo celular al producir un crecimiento del 20% de la
comunidad celular a nivel de la mitosis, con respecto a la comunidad celular
testigo.
En la Figura 2 se muestra a una célula de
raicillas presentando múltiples puentes cromosómicos por efecto del
sulfametoxasol trimetropina 1% (SFM 1%), donde posiblemente la actividad
genotóxica del SFM 1% provocó el fenómeno quebradura-conexión-enlace en el
momento del ingreso celular a la mitosis (después de la replicación del ADN),
en el cual un brazo cromosómico fragmentado al presentar un polo adhesivo se
fusionaría con el polo de otro cromosoma fragmentado. Se percibe en etapa de
anafase la forma de un “puente o canal cromosómico” conocido como: “translocación
cromosómica”, infiriéndose el elevado nivel de desorden cromosómico con el que
las células se metieron a la siguiente división celular (Karp, 2019; Alberts et
al., 2022). Esto es contrario al estudio de Goldstein et al. (1979) quienes
mani-fiestan que el nacimiento del puente cromosómico es una alteración
temporal y fugaz que finiquita destruyéndose en telofase ante el poder de
liberación que ejecutan los actores moleculares mitóticos; sin embargo en este
análisis se logró evidenciar como se visualiza en la Figura 3 donde una célula
presenta un puente cromosómico permanente inducido por SMT 1% enérgicamente
enlazado, demostrándose que dicha alteración cromosómica podría resistir a no
desconectarse y pasar molecularmente desordenada a la sucesiva onda del ciclo
celular (Beltrán & Gonzales, 1995).
Figura 2. Célula de raicillas de Allium
cepa presentando múltiples puentes cromosómicos inducidos por
sulfametoxasol trimetropina 1% (1000X).
En la Figura 3 se demuestra que el
metabolismo celular de los ácidos nucleicos se ejecutan eficientemente al
encontrar células embrionarias salutíferas con más de 4 nucléolos; probando que
la transcripción fue intensa debido al efecto estimu-lador del tocosh 1%
garantizándose que casi todos los factores proteicos enzimáticos como las
ciclinas y las quinasas dependientes de las ciclinas (Cdk) que participan y
controlan complejamente la cascada del ciclo celular se ejecutaron normal-mente
(Gadaleta et al., 2016).
Figura 3. Célula de Allium cepa mostrando
múltiples nucléolos estimulados por efecto del sulfametoxasol trimetropina 1%
(1000X).
Es posible que la mayoría de las células
embrionarias se hallaron en esta condición porque esto probó la elevada
actividad citostática del sulfametoxasol trimetropina 1% debido posible-mente a
que el antibiótico impide el ingreso de las células a la siguiente etapa al
influenciar sobre las moléculas que dirigen el desarrollo del ciclo celular
(Beltrán & Beltrán, 2016).
Los productos expresados en las tablas 3 y
4, comprueban un efecto citotóxico y genotóxico del sulfametoxasol trimetropina
1%, semejante a lo descubierto en otros estudios (Gonzales & Díaz 2016;
Gonzales et al., 2020; Gonzales et al., 2021); pero a la vez nos da posibilidad
de contrarrestar esta toxicidad por parte del fármaco en estudio al aplicar el
uso del tocosh como poderoso estimulante de los mecanismos de reparación
celular. Los productos descubiertos en este estudio con el uso del tocosh se
redujeron posiblemente porque los mecanismos de reparación celular se volvieron
eficientes contraviniendo la actividad genotóxica del sulfametoxasol
trimetropina 1%.
Las figuras 4 y 5 presentan dos casos de
altera-ciones cromosómicas conocidas como c-metafase y el cromosoma pegajoso. Estas
suceden en metafase justo cuando se ha desbaratado la estructura molecular de
la carioteca; mientras la polime-rización y despolimerización de los microtúbulos
en ambos polos, desplaza los extremos de las hebras cinetocóricas enlazándolas
con los mismos entonces los cromosomas se alinean en el ecuador de la célula.
Figura 4. Aberración
cromosómica aneugénica tipo C-metafase inducido por sulfametoxasol trimetropina
1% (1000X).
Se valoraron 2000
células de A. cepa L. por proceso.
Si esto se afecta entonces sucederá lo que
se observa en la Figura 5, los cromosomas se encuen-tran espacialmente
disgregados o desordenados (Silva et al., 2016; Beltrán & Gonza, 2016).
Se observa el efecto tóxico
del sulfametoxasol trimetropina 1% del conjunto control (problema 2) el cual
produjo un alto efecto citotóxico y genotóxico observado y corroborado en la
reducción del indicador interfásico (II) (Tabla 1) y en la paralización del
crecimiento en longitud de las raicillas (Tabla 2) así como también en la
existencia de aberraciones cromosómicas (Tabla 3). También se constató la
disminución de los mismos efectos negativos mencionados al evaluar el grupo
problema 3 donde las raicillas fueron sumergidas en una solución combinatoria
de tocosh más sulfametoxasol trimetropina 1% (Tabla 4).
Este poder reductor y reparador
tisular se debería a los componentes del tocosh de papa como los azúcares reductores,
aminoácidos libres, etc., que potenciarían la maquinaria reparadora genética y
que respondería al daño cromosómico disminuido encontrado en este estudio (Loli et al., 2016; Vidal-Núñez & Millones-Gómez, 2023).
En la Figura 6 se observa
el brote o yema nuclear que sale del área superficial del núcleo pues se
trataría de una grave alteración cromosómica por parte del sulfametoxasol
trimetropina 1% (SFM 1%) y que imposibilitó a la célula reparar dicho perjuicio
genético llevándola a la muerte y/o al ulterior ciclo celular. Supuestamente
las células murieron por la malformación que exhibe el citoplasma. Esta anomalía
celular señalaría un nivel cruel de daño cromosómico que la célula padeció ante
el fármaco ensayado y que le fue irrealizable corregirlo trasladándolo hasta el
inmediato periodo celular (Fradkin & Budnik, 2016; Beltrán & Gonza,
2016). Otros fármacos como el metronidazol y atipamezol fueron aplicados en
células animales no hallándose ninguna anomalía física, pero se sugirió
utilizar otros grupos celulares para indagar los efectos moleculares o
histopato-lógicos sobre el desarrollo de órganos de tiro de estas sustancias
(Cambar et al., 2023; Uslu et al., 2024).
De todo esto, en condiciones
de laboratorio, a una dosis de 2uL de tocosh de papa se encontró mejor efecto
antitoxicológico en raicillas de Allium cepa lesionadas por el
sulfametoxasol trimetropina 1%, por lo que el tocosh es una alternativa antitóxico-lógica
que contrarresta el poder tóxico de ciertos fármacos.
Figura 5. Aberración
cromosómica aneugénica tipo cromosoma pegajoso inducido por sulfametoxasol trimetropina 1% (1000X).
Figura 6. Aberración cromosómica aneugénica tipo yema
nuclear inducido por sulfametoxasol trimetropina 1% (1000X).
Media de
aberraciones cromosómicas inducidas por sulfametoxasol trimetropina 1% en raicillas de Allium
cepa. L.
|
|
Anomalías
cromosómicas
|
|
|
Clastogénicas
|
Aneugénicas
|
|
|
PCm
|
PCu
|
c-M
|
CP
|
YN
|
SA
|
|
CÉLULAS EN
ANAFASE
|
*2,3
|
*1,2
|
-0,5
|
*1,1
|
-1,3
|
93,6
|
|
VARIANZA
|
0,07
|
0,12
|
0,07
|
0,12
|
0,05
|
0,4
|
|
ERROR STANDARD
|
0,02
|
0,04
|
0,08
|
0,7
|
0,06
|
0,1
|
* porcentaje de aberración
detectada en células monofásicas de A. cepa L.
La varianza y el error
estándar nos señalan la distancia entre los valores del promedio del porcentaje
de aberración cromosómica encontrada. Leyenda: PCu: puente cromosómico único o
permanente, PCm: puente cromosómico múltiple, c-M: c metafase, CP: cromosoma
pegajoso, YN: yema nuclear; SA: sin aberraciones.
Se valoraron 2000 células
de A. cepa L. por proceso.
Tabla 4
Media aberraciones
cromosómicas inducidas por sulfametoxasol trimetropina 1% más tocosh (Solanum
tuberosum L.) en
raicillas de Allium cepa. L.
|
|
Anomalías
cromosómicas
|
|
|
Clastogénicas
|
Aneugénicas
|
|
|
PCm
|
PCu
|
c-M
|
CP
|
YN
|
SA
|
|
CÉLULAS EN
ANAFASE
|
*0,9
|
*0,6
|
-0,0
|
*0,3
|
0,0
|
98,2
|
|
VARIANZA
|
0,05
|
0,05
|
0,00
|
0,04
|
0,00
|
0,3
|
|
ERROR STANDARD
|
0,02
|
0,01
|
0,00
|
0,02
|
0,00
|
0,1
|
*porcentaje de aberración
detectada en células monofásicas de A. cepa L
La varianza y el error
estándar nos señalan la distância entre los valores del promedio del porcentaje
de aberración cromosómica encontrada. Leyenda: PCu: puente cromosómico único,
PCm: puente cromosómico múltiple, c-M: c metafase, CP:cromosoma pegajoso, YN:
yema nuclear; SA: sin aberraciones.
Se valoraron 2000
células de A. cepa L. por proceso.
En las condiciones de
laboratorio, a una dosis de 2uL de tocosh de papa se percibió el mejor efecto
antitoxicológico en raicillas de Allium cepa lesionadas por el
sulfametoxasol trimetropina 1%.
El grupo problema 2 que
recibió sulfametoxasol trimetropina 1% presentaron: anomalías cromosó-micas
clastogénicas: puentes permanentes (2,3%), puentes múltiples (1,2%), cromosoma
en c-meta-fase (0,5%) y aneugénicas: cromosoma pegajoso (1,1%) y yema nuclear
(1,3%) y sin aberraciones (99,6%) mientras la agrupación que recibió
sulfametoxasol-trimetropina 1% más tocosh expresó falta de anormalidades
cromosómicas y un firme incremento radicular de A. cepa.
Se presenta la probabilidad
que el tocosh se establezca como una alternativa antitoxicológica que
contrarreste el poder tóxico de ciertos fármacos.
Se requiere más
investigaciones sobre el efecto toxicológico del sulfametoxazol trimetropina en
animales de experimentación para comprobar el nivel de toxicología de este
fármaco.
REFERENCIAS
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