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

D E D I C A T O R I A

A Dios.

A mis padres y hermanos.

A mi esposa e hijos.

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.

LITERATURA CITADA

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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

- - 6 p .. I !

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Fig. 11. Corte de ovario de ratón expuesto a 150 ppm de CdCl2, donde se observa la región medular con vasos sanguíneos muy dilatados (D) y con trombosis (T). H/E. 900X