El impacto de los piretroides en las células intestinales
Descubre cómo los pesticidas afectan la salud intestinal a través de las células enteroendocrinas.
Alexandria C. White, Ian N. Krout, Sabra Mouhi, Jianjun Chang, Sean D. Kelly, W. Michael Caudle, Timothy R. Sampson
― 7 minilectura
Tabla de contenidos
- ¿Cómo Se Comunican las EECs?
- Los Piretroides: Los Huéspedes No Deseados
- La Conexión Entre las EECs y los Piretroides
- Los Efectos de la Deltametrina en las EECs
- Pruebas en Ratones: Un Vistazo Más Cercano
- ¿Por Qué Es Importante la Serotonina?
- La Perspectiva General: Interferencia Hormonal
- Explorando el Vínculo con Problemas de Salud
- La Conclusión
- Fuente original
Las Células enteroendocrinas, o EECs, son células especiales que se encuentran en el revestimiento de nuestros intestinos. Actúan como pequeños sensores, revisando constantemente la comida que comemos y cómo reacciona nuestro cuerpo. Cuando las EECs detectan ciertas cosas, liberan químicos que ayudan a enviar mensajes a nuestro cerebro y a regular varias funciones corporales como la digestión y el hambre.
¿Cómo Se Comunican las EECs?
Las EECs pueden detectar una variedad de sustancias, incluidos nutrientes y químicos de nuestro entorno. Cuando sienten estas sustancias, producen moléculas de señalización importantes. Algunas de ellas son la Serotonina, que afecta el estado de ánimo y la digestión; la colecistoquinina (CCK), que ayuda a regular la digestión; el péptido YY (PYY), que te ayuda a sentirte lleno; y el péptido 1 similar al glucagon (GLP-1), que tiene un papel en el control de los niveles de azúcar en la sangre. Esencialmente, las EECs ayudan a que nuestro cuerpo comunique lo que está pasando en nuestro intestino al cerebro, y pueden influir en cómo responde nuestro cuerpo a la comida.
Los Piretroides: Los Huéspedes No Deseados
Ahora, hablemos de los piretroides. No, no son un nuevo género musical ni un movimiento de baile fancy. Los piretroides son un tipo de insecticida, comúnmente usado en casas, jardines y granjas para controlar plagas. Aunque pueden mantener alejados a los bichos, estos químicos también pueden quedarse en nuestra comida y agua, llevando a una posible exposición en humanos, especialmente con el uso continuo en agricultura.
La mayoría de las veces, la gente se expone a estos pesticidas en pequeñas cantidades a lo largo de un tiempo. En raras ocasiones, recibir una dosis grande puede llevar a algunos efectos secundarios no tan agradables como convulsiones y problemas cognitivos. Eso es porque los piretroides pueden alterar el sistema nervioso al sobreestimular ciertos canales en nuestras células, específicamente los canales de sodio dependientes de voltaje (VGSCs). ¡Imagina que tus nervios se ponen un poco demasiado emocionados, como cuando tomas un espresso doble!
La Conexión Entre las EECs y los Piretroides
Dado que las EECs están justo en el revestimiento intestinal donde sucede toda esta exposición, es probable que sean unas de las primeras células que los piretroides afectan. La investigación indica que estas células son sensibles a la toxicidad de los piretroides. Cuando los científicos probaron un piretroide común llamado Deltametrina, encontraron que podía interferir con las funciones de las EECs.
En un laboratorio científico, los investigadores expusieron cultivos celulares de EECs a deltametrina y monitorearon varias vías químicas. Descubrieron que la deltametrina alteraba las vías de señalización en las EECs, afectando particularmente cómo producen y liberan químicos importantes como la serotonina y GLP-1.
Los Efectos de la Deltametrina en las EECs
Cuando las EECs fueron tratadas con deltametrina, los investigadores notaron algunos cambios notables. La expresión de varios genes clave involucrados en la producción y liberación de serotonina se desreguló. Esto significaba que las EECs no podían funcionar correctamente, lo que podría interrumpir los procesos digestivos normales.
Los investigadores también notaron que la deltametrina interfería con la capacidad de las EECs para liberar GLP-1, especialmente cuando eran estimuladas por otras señales como la epinefrina (la hormona de "luchar o huir"). Piensa en esto como un pequeño embotellamiento en el intestino, donde las EECs están moviendo las manos hacia las señales pero no pueden enviar los mensajes.
Pruebas en Ratones: Un Vistazo Más Cercano
Para ver cómo estos efectos se manifestaban en organismos vivos, los científicos se dirigieron a los ratones. Les dieron a los ratones una dosis de deltametrina y observaron cómo impactaba su digestión y comportamiento.
Después de darles deltametrina a los ratones, los investigadores miraron su producción fecal y la motilidad intestinal. Encontraron que los ratones tratados con deltametrina producían menos pellets fecales después de unas horas. Esto indicaba que el tratamiento causaba una desaceleración temporal en su digestión, similar a lo que uno podría sentir después de comer demasiado en un buffet, ¡o después de comerse el buffet entero!
Después de 24 horas, la producción fecal y el tránsito intestinal del ratón parecían volver a la normalidad, indicando que, aunque la deltametrina tuvo un fuerte efecto inmediato, su impacto no era permanente, como un mal corte de pelo que crece en unas semanas.
¿Por Qué Es Importante la Serotonina?
La serotonina es mejor conocida como el químico que te hace sentir bien, pero también es crucial para una digestión adecuada. Aproximadamente el 90% de la serotonina se encuentra en el intestino, donde juega un papel vital en la regulación de los movimientos intestinales. La disminución de los niveles de serotonina observada después de la exposición a la deltametrina podría explicar los síntomas similares al estreñimiento que se observaron en los ratones. ¡Sería como un oficial de tráfico tratando de dirigir el tráfico en un desfile mientras todos los demás siguen dando vueltas en círculos!
La Perspectiva General: Interferencia Hormonal
Entonces, ¿qué significa todo esto? Bueno, el piretroide no solo interrumpió los niveles de serotonina, sino que también afectó a otras hormonas intestinales importantes como la Insulina y la Leptina. La insulina ayuda a controlar los niveles de azúcar en sangre, mientras que la leptina indica al cuerpo que deje de comer. Cuando los ratones fueron expuestos a una comida mixta después del tratamiento con deltametrina, sus niveles de insulina y leptina eran más bajos en comparación con los que no fueron tratados.
Esta interrupción en la señalización hormonal podría contribuir a problemas más grandes, como aumento de peso o problemas con el azúcar en sangre. Los investigadores observaron que los ratones expuestos a la deltametrina comían más comida en las semanas siguientes en comparación con los controles. Esencialmente, los ratones se estaban volviendo hipopótamos hambrientos, quizás debido a las señales confusas que sus cuerpos estaban recibiendo.
Explorando el Vínculo con Problemas de Salud
Las implicaciones de estos hallazgos son significativas, especialmente ya que la exposición a los piretroides se ha relacionado con varios problemas de salud. Los estudios muestran que la señalización errónea en el intestino puede llevar a problemas digestivos, síndrome metabólico e incluso trastornos del neurodesarrollo.
Por ejemplo, el estreñimiento es común en la enfermedad de Parkinson, una condición que también se ha asociado con la exposición a pesticidas. Cuando consideramos que las EECs son cruciales para la señalización intestinal y que los piretroides pueden interrumpir sus funciones, plantea preguntas sobre cómo la exposición a largo plazo a estos pesticidas podría afectar la salud general.
La Conclusión
En conclusión, aunque los piretroides son geniales para mantener a raya a las plagas, podrían venir con una porción de consecuencias no intencionadas, especialmente para nuestra salud intestinal. Las células enteroendocrinas, siendo los soldados en la primera línea de nuestro sistema digestivo, muestran cómo estos químicos pueden potencialmente interferir con los sistemas de señalización del cuerpo.
La investigación sobre los efectos de la deltametrina en las EECs y la salud intestinal en general ilumina la necesidad de estudiar cómo los factores ambientales, incluidos los pesticidas de uso común, pueden impactar nuestra salud de maneras que quizás no entendamos del todo aún.
Así que la próxima vez que veas un spray para bichos, recuerda: puede mantener a los bichos alejados, ¡pero también podría estar causando problemas en tus intestinos!
Fuente original
Título: The pyrethroid insecticide deltamethrin disrupts neuropeptide and monoamine signaling pathways in the gastrointestinal tract
Resumen: Enteroendocrine cells (EECs) are a rare cell type of the intestinal epithelium. Various subtypes of EECs produce distinct repertoires of monoamines and neuropeptides which modulate intestinal motility and other physiologies. EECs also possess neuron-like properties, suggesting a potential vulnerability to ingested environmental neurotoxicants. One such group of toxicants are pyrethroids, a class of prevalent insecticides used residentially and agriculturally. Pyrethroids agonize voltage-gated sodium channels (VGSCs), inducing neuronal excitotoxicity, and affect the function of monoamine-producing neurons. Given their anatomical location at the interface with the environment and their expression of VGSCs, EECs likely represent a vulnerable cell-type to oral pyrethroid exposure. In this study, we used the EEC cell line, STC-1 cells, to evaluate the effects of the common pyrethroid deltamethrin on the functional status of EECs. We find that deltamethrin impacts both expression of serotonergic pathways and inhibits the adrenergic-evoked release of an EEC hormone, GLP-1, in vitro. In a mouse model of oral exposure, we found that deltamethrin induced an acute, yet transient, loss of intestinal motility, in both fed and fasted conditions. This constipation phenotype was accompanied by a significant decrease in peripheral serotonin production and an inhibition of nutrient-evoked intestinal hormone release. Together, these data demonstrate that deltamethrin alters monoaminergic signaling pathways in EECs and regulates intestinal motility. This work demonstrates a mechanistic link between pyrethroid exposure and intestinal impacts relevant to pyrethroid-associated diseases, including inflammatory bowel disease, neurodegenerative disease, and metabolic disorders.
Autores: Alexandria C. White, Ian N. Krout, Sabra Mouhi, Jianjun Chang, Sean D. Kelly, W. Michael Caudle, Timothy R. Sampson
Última actualización: 2024-12-17 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.14.628386
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.14.628386.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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