ARTÍCULOS ORIGINALES

Genotoxicidad de los hidrocarburos aromáticos policíclicos extraídos mediante el sistema diclorometano-etanol-tolueno en muestras del aire de Cúcuta, Norte de Santander, Colombia

Genotoxicity of polycyclic aromatic hydrocarbons extracted by dichloromethane-ethanol-toluene system air samples from Cúcuta, Norte de Santander, Colombia

 

Quijano Parra, Alfonso^1*, Quijano Vargas, Mónica Juliana¹, Meléndez Gélvez, Iván²

¹Grupo de Investigación en Química. Departamento de Química. Laboratorio de Control de Calidad. Km 1 vía Bucaramanga, sector El Buque. Pamplona-Colombia. Universidad de Pamplona. ²Grupo de Investigación en Biología Molecular- Biomogen. Departamento de Biología. Universidad de Pamplona.

*alfonsoquijanoparra@gmail.com

Recibido: 14 de abril de 2016
Aceptado: 13 de diciembre de 2016

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Resumen.

Los contaminantes del aire han sido y siguen siendo, los principales factores que contribuyen a las enfermedades crónicas como el asma y enfermedades cardiovasculares. La contaminación del aire por material particulado (PM) es un problema mundial y en los últimos años, el PM se ha convertido en un tema importante de investigación ya que tiene un impacto negativo significativo en la salud humana; el PM es generado por las actividades industriales y tubos de escape de vehículos de motor. Sin embargo, diversos componentes nocivos del PM, como los hidrocarburos aromáticos policiclicos (HAP) en general, son sos­pechosos de ser carcinogénicos. Este trabajo tiene como objetivo identificar los HAP presentes en el PM_2.5 del aire de Cúcuta, extraídos por primera vez, mediante el sistema diclorometano-etanol-tolueno e investigar la importancia del fraccionamiento de la materia organica del PM_2.5 para detectar los HAP presentes en las fracciones del PM_2.5. La identificación de los HAP considerados como contaminantes prioritarios y reconocidos por su afectación a la salud de la población se realizó, mediante cromatografía de gases con detector FID. Los efectos genotoxicos de la materia orgánica del PM_2.5 extraída con una mezcla de DCM-etanol-tolueno fueron evaluados mediante el ensayo Cometa.

Palabras clave: Ensayo cometa; Fraccionamiento del PM_2.5; Benzo[a]antraceno; Benzo[b,k]fluorantenos.

Abstract.

Air pollutants have been and still are the main factors that contribute to chronic diseases such as asthma and cardio­vascular disease. Air pollution by particulate matter (PM) is a global problem and in recent years, the PM has become an important research topic since it has a significant negative impact on human health; the PM is generated by industrial activities and exhaust pipes of motor vehicles. However, various harmful components of PM such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in gen­eral, are suspected of being carcinogenic. This work aims to identify the PAHs present in the PM _2.5 air Cúcuta, first extracted by the dichloromethane-ethanol-toluene system and investigate the importance of organic matter fractionation of PM _2.5 to detect PAHs present in the fractions of PM _2.5. The identification of PAHs considered as priority pollutants and recognized for their effects on health of the population was performed by gas chromatography with FID detector. The genotoxic effects of PM_2.5 organic mat­ter, extracted with a mixture of DCM-ethanol-toluene, was evaluated by the Comet assay.

Keywords: Comet assay; Fractionation of PM_2.5; Benzo[a]anthracene; Benzo[b,k]fluoranthenes.

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Introducción

En los últimos años se han hecho esfuerzos especiales en el mundo, con el objetivo de reducir la contaminación atmosférica y los efectos adversos de los contaminantes atmosféricos. La contaminación de origen in­dustrial o el tráfico de vehículos son muy im­portantes, porque su volumen aumenta cada año (European Environmental Agency 2004). Algunos contaminantes como los óxidos de nitrógeno (NOx), monóxido de carbono (CO) y el material particulado (PM) que contiene hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) y metales pesados (Muránszky y col. 2011) se emiten a la atmósfera en grandes cantida­des, provocando disminución significativa de la calidad del aire (EEA 2008). Estos conta­minantes representan un grave riesgo para la salud humana, se estima que en Europa mi­les de muertes prematuras se atribuyen cada año a la mala calidad del aire (Kunzli y col. 2000). En los humanos, la inhalación es la ruta más frecuente de acceso de los conta­minantes atmosféricos al organismo, es por esto que el tracto respiratorio y los pulmones están generalmente involucrados en los pro­cesos de translocación del agente nocivo por la sangre y los tejidos (Halatek y col. 2005), estos contaminantes pueden causar efectos pulmonares y sistémicos que incluyen infla­mación y carcinogénesis (Dagouassat y col. 2012). El PM se origina a partir de una multi­tud de fuentes, que pueden ser naturales o de origen antropogénico (Querol y col. 2004). La contaminación del aire por material particula­do (PM) se considera un serio problema am­biental debido a la presencia en la atmósfera de metales traza tóxicos (Shah y col. 2006) que aumentan las lesiones cardiopulmonares en los seres humanos (Shaheen y col. 2005). El componente del PM se subdivide en fun­ción del tamaño de la partícula, en partículas torácicas (PM₁₀, con un diámetro aerodinámi­co medio <10 micras), partículas finas (PM_2.5, <2,5 micras) y las partículas ultrafinas (UFP, <0,1 micras). El PM fracción respirable cono­cido como PM10 y PM_2.5, tiene la capacidad de penetrar y depositarse en las regiones tra­queo-bronquial y alveolar del tracto respira­torio (Vinitketkumnuen y col. 2002). Aunque el PM es uno de los contaminantes más peligro­sos para la salud y está siendo ampliamente estudiado (Khan y col. 2010; Khare y Baruah 2010; Massoud y col. 2011; Xu y col. 2012), aún no es claro si se trata de sus caracte­rísticas físicas es decir el tamaño o los pará­metros químicos los principales responsables de los efectos sobre la salud. Sin embargo, diversos componentes nocivos del PM como metales pesados, que a menudo se derivan de las mismas fuentes que los HAP (Malis­zewska-Kordybach y Smreczak 2003), pue­den contribuir o incluso potenciar los respec­tivos efectos adversos para la salud (Directive 2004/107/CE). Los HAP son contaminantes ambientales ubicuos y son bien conocidos por su mutagenicidad y carcinogenicidad (Lee y col. 1981; Boström y col. 2002). Los HAP son moléculas orgánicas compuestas por dos o más anillos aromáticos fusionados, su producción se ve favorecida por una com­bustión con deficiencia de oxígeno y com­bustibles que no están altamente oxidados, provenientes de incendios forestales, emisio­nes volcánicas, quema de combustibles fósi­les, desechos industriales (Boonyatumanond y col. 2007; Orecchio y Papuzza 2009). Los impactos en la salud y medioambientales del transporte vehicular es hoy en día uno de los temas más discutidos (Beelen y col. 2008; Douglas y col. 2011). El transporte vehicu­lar es una de las más importantes fuentes de emisiones antropogénicas en zonas urbanas que contribuyen en un 60% de las emisiones totales de HAP (Omar y col. 2002; Hanedar y col. 2011). Algunos investigadores han de­mostrado que los escapes de los motores de los vehículos son probablemente la fuente más importante de HAP actualmente detec­tada (Fang y col. 2004; Culotta y col. 2005). Los procesos de combustión se han señalado como una de las fuentes más importantes de HAP a la atmósfera (Manoli y col. 2005). Una vez producidos, los HAP se pueden dispersar ampliamente a través del medio ambiente en el aire, agua y pueden acumularse en los sue­los (Maliszewska-Kordybach y Terelak 2000; Maliszewska-Kordybach y Smreczak 2003) y sedimentos (Giacalone y col. 2004; Culotta y col. 2006). Varios estudios han demostrado (Lu y Chen 2008; Slezáková y col. 2011) que los HAP especialmente dañinos con 5-6 ani­llos aromáticos se encuentran predominante­mente en las partículas (PM), en su mayoría debido a su alto peso molecular y baja vo­latilidad. Los HAP pueden crear toxicidad en organismos, al interferir con la función de la membrana celular y los sistemas de acopla­miento de enzimas, los metabolitos de HAP se pueden unir al ADN causando interrupcio­nes bioquímicas y daño celular a los organis­mos (Gozgit y col. 2004; de Kok y col. 2006; Kosmehl y col. 2008).

Muchos de los HAP individuales son citotó­xicos, mutagénicos y potencialmente car­cinógenos para los seres humanos (IARC 2002;2010); su carcinogenicidad es proba­blemente mediada por su capacidad de da­ñar el ADN (Novotna y col. 2007).La Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. (USE­PA) recomienda el monitoreo de ciertos HAP conocidos como contaminantes prioritarios (USEPA 1986; Shibamoto 1998); según la cla­sificación de la Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer (IARC 2010), encontramos que el benzo[a]pireno está cla­sificado en el grupo 1 como carcinógeno para humanos; el criseno, naftaleno, benzo[b]fluoranteno, benzo[k]fluoranteno, benzo[a]antraceno, indeno[1,2,3-cd]pireno se clasifi­can en el grupo 2B como posiblemente car­cinogénico para humanos; el dibenzo[a,h]antraceno se clasifica en el grupo 2A como probablemente carcinogénico para humanos (IARC 2002). Incluso la normativa europea ac­tual para el aire ambiente (Directiva 2004/10/CE) utiliza al benzo[a]pireno como indicador de partículas HAP cancerígenas. Sin embar­go, la idoneidad de este enfoque comenzó a ser cuestionado (Pufulete y col. 2004) por los nuevos hallazgos sobre la presencia de otros HAP más potentes, tales como dibenzo[a,l]pi­reno y dibenzo[a]antraceno (Okona-Mensah y col. 2005).

En Colombia se han realizado varios estudios sobre el PM y su composición, entre los cua­les podemos mencionar las investigaciones de Pachón y col. (2004); Consuegra (2006); Vargas y Rojas (2010); Arciniégas (2012).

Teniendo en cuenta que la combustión ve­hicular es una de las más relevantes fuentes de emisiones atmosféricas, este trabajo tiene como objetivo identificar los HAP considera­dos por la US-EPA como contaminantes prio­ritarios en el marco del control de la calidad del medio ambiente, presentes en el PM_2.5 del aire de Cúcuta, Colombia y evaluar el riesgo para la salud mediante el ensayo genotóxico conocido como ensayo cometa.

Materiales y métodos

Muestreo

EL monitoreo del PM_2.5 se realizó con un equi­po Partisol- Plus Model 2025-Air sampler. U.S.EPA. Reference designated PM_2.5 Method RFPS 0498-118 in accordance with 40CFR Part 53 de la Ruprecht-Patashnick. Se utili­zaron filtros de teflón de 47 mm de diámetro con un tamaño de poro de 2 micras.

Sitio de muestreo

Se realizó el monitoreo de la fracción respi­rable PM_2.5 en el Cread de la Universidad de Pamplona, ubicado en la diagonal Santander en Cúcuta-Norte de Santander ubicada en la cordillera Oriental de los Andes, con coorde­nadas geográficas 7° 54’ de latitud norte y 72° 30’ al oeste de Greenwich, a una altitud de 320 msnm. Las muestras ambientales obte­nidas con el Partisol 2025 Plus en muestreos de 24 horas, cada tres días se realizaron du­rante el período comprendido entre julio y di­ciembre del 2012. Se seleccionó este sitio de muestreo de la fracción respirable PM_2.5 por sus características particulares, ya que está ubicado en un sector residencial y en una vía que presenta un alto flujo vehicular. En este sector no existen industrias contaminantes y la única fuente de contaminación atmosférica son los vehículos que circulan por este sitio. Por consiguiente, el análisis fisicoquímico de los filtros dará una idea de la magnitud de la contaminación atmosférica producida bási­camente por la combustión vehicular.

Extracción de la materia orgánica de los filtros de PM_2.5 de Cúcuta

La materia orgánica de los filtros de PM _2.5 (HAP) se extrajo por ultrasonido en un baño ultrasónico (Branson 1510, modelo 1510R-MT); se utilizó como solvente de extracción el sistema compuesto por diclorometano-eta­nol-tolueno, el volumen utilizado de solven­te fue 200 mL. Los filtros de PM_2.5 provenien­tes del monitoreo diario se colocaron en un vaso de precipitado inicialmente con 20 mL del solvente por un periodo de 15 minutos a una temperatura de 23ºC-24ºC, terminado este tiempo se depositaron los 20 mL en un vaso de precipitado de 250 mL; de nuevo se colocaron 20 mL del solvente y se repitió la extracción hasta completar los 200 mL del solvente. Un procedimiento común para el análisis de los HAP consiste en la extracción seguido por el análisis instrumental, como la cromatografía de gases o la cromatografía lí­quida (Ping y Panuwat 2006).

Concentración de la materia orgánica

Una vez extraída la materia orgánica de los filtros de PM_2.5 se concentró en un rota-eva­porador hasta aproximadamente 15 mL obte­niéndose de esta manera el extracto global. Posteriormente el extracto global se transfirió a tres viales cada uno de 5 mL, para la deter­minación de HAP por cromatografía de gases; para el fraccionamiento mediante columna de separación de silicagel y para los ensayos ge­notóxicos. Las muestras de HAP se secaron con Na₂SO₄, con el fin de eliminar el agua resi­dual y preparar la muestra para el análisis cro­matográfico. Se guardaron en frasco ámbar, manteniéndolas refrigeradas a 4 °C.

Fraccionamiento del extracto global de la materia orgánica del PM _2.5

Se utilizó para el fraccionamiento del extracto global una columna de silicagel (Yang y col. 2010). La sílica tuvo un tratamiento térmico de ocho días a 170 0C y durante dos días de 110 0C. Se colocó en una columna 10 g de sílica, se agregaron los 5 mL del extracto glo­bal al que se adicionaron 10 mL de hexano. Posteriormente a esta columna se agregaron 200 mL de hexano que eluyeron por la colum­na, obteniéndose la fracción 1 (F1). Obteni­da esta fracción se agregaron 200 mL de una mezcla hexano-diclorometano (3:1) obtenién­dose la fracción 2 (F2). Posteriormente, a la columna se agregaron 200 mL de diclorome­tano obteniéndose la fracción 3 (F3).

Identificación de Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (HAP)

Para identificar los HAP presentes en el PM_2.5 del aire de Cúcuta (extracto global y las tres fracciones), se utilizó un equipo de Cromato­grafía de Gases marca Agilent Technologies 6890A Plus Series II Hewlet-Packard Plus con detector FID (Flame Ionization Detector). La columna utilizada fue Restek Rxi-17 Sil MS, 30 m de longitud, 0,25 mm de diámetro, 0,25 μm de diámetro interno (silarylene similar a 50% phenyl/50% dimethyl polysiloxane). Para la identificación de los HAP se utilizó el patrón de 18 hidrocarburos de Restek (catalogo # 31841 EPA Method 8310 PAH Mixture). La identifi­cación cualitativa de los HAP presentes en el extracto global se realizó de acuerdo a las si­guientes condiciones: temperatura del inyec­tor 250 ºC, detector FID a 320 ºC, mezcla (mL/min): aire 400, H₂ 30, N₂ 45. Se inyectó 1 μl, modo splittess a 320 ºC. Condiciones del hor­no: Temperatura inicial 65 ºC por 0,5 min y se incrementa de la siguiente manera: 15 °C/min hasta 200 ºC, 4 °C/min hasta 330 ºC durante 15 min .Tiempo de análisis por muestra 53,33 min. Gas de arrastre Helio, flujo 20 mL/min.

Detección del daño en el ADN

Ensayo cometa

El ensayo cometa es una técnica altamente sensible para evaluar el daño y la reparación del ADN en cualquier tipo de célula eucariota. Este en su versión alcalina, permite detectar rupturas sencillas en la cadena de ADN (Ayala 2004). En general el principio básico del en­sayo, es la migración del ADN en una matriz de agarosa bajo condiciones de electroforesis. Luego, al ser observada la célula al microsco­pio, presenta la apariencia de un cometa, con una cabeza (región nuclear) y cola (formada por fragmentos nucleares que han migrado en dirección del ánodo) por lo que este ensayo es también conocido como ensayo Cometa, de­bido al patrón de migración del ADN que se produce en las células dañadas.

Extracción de linfocitos

La separación de linfocitos se realizó usan­do 5 mL de sangre total fresca de una perso­na sana. Para dicha separación se centrifugó durante 30 min a 2.300 rpm con Histopaque, luego se tomó la capa intermedia que es don­de están los linfocitos.

Tratamiento

A 200 μL de células, se adicionaron 50 μL del tratamiento o control. Posteriormente se incubaron estas dosis y controles durante 1 hora a 37 ºC. Se tomaron 75 μL agarosa de punto de fusión bajo (LMA) y se mezclaron con 10 μL de células tratadas. Seguidamente la mezcla se adicionó a una lámina de vidrio impregnada con agarosa, después se llevó a incubación durante 6 min a 4 ºC. Luego se retiró el cubre objeto y se adicionaron otra capa de agarosa, se incubó durante 6 min a 4 ºC. Terminado este tiempo se quitó el cubre objeto y se incubó durante 1 h a 4 ºC en solución de trabajo de lisis. A continuación se lavaron las placas con BFS y se colocaron en una cámara de electroforesis durante 30 min sin conectar a la fuente. Posteriormente se conectó la cámara durante 30 min a 300 amperios. Culminado el tiempo se procedió a re­tirar de la cámara las placas; las cuales se la­varon con solución neutralizante. Se dejaron secar e inmediatamente se adicionaron 30 μL de bromuro de etidio. Luego se observaron en el microscopio de fluorescencia Olympus U-RFKT50 con el objetivo de 25X y se midió la migración del ADN de 200 células. Se de­terminó la genotoxicidad de tres fracciones F1 (hexano), F2 (hexano-diclorometano) y F3 (diclorometano). Las concentraciones que se trabajaron en el ensayo cometa fueron: D1=12,5 μg, D2=25 μg y D3=50 μg. Para el control positivo se utilizó H₂O₂ 25 mM y para el control negativo buffer fosfato salino (BFS). Para determinar el daño causado por las frac­ciones en el ADN de los linfocitos se estable­cieron cuatro rangos, de 1-50 μ = poco daño, de 51-100 μ = daño medio, de 101-150 μ = daño moderado y >151 μ = daño alto. Se rea­lizaron tres ensayos, cada uno por duplicado.

Análisis estadístico

Se determinó homogeneidad de varianzas usando la prueba de Levene. Si el comporta­miento de los datos fue paramétrico, se apli­có análisis de varianza (ANOVA). Si los datos fueron no paramétricos se utilizaron las prue­bas de Mann-Whitney y Wilcoxon. Se utilizó la prueba de Dunnett para determinar el nivel de significancia entre el tratamiento y control, así como la prueba de Tukey para comparacio­nes múltiples. Los valores se expresan como la media ± la desviación estándar (X ± DS) y las pruebas se consideraron significativas con una p ≤ 0,05.

Resultados y discusión

Identificación de hidrocarburos aromáticos
policíclicos (HAP) por Cromatografía de
Gases/FID con la columna Restek RXI 17 Sil MX

Para la identificación de los diferentes HAP pre­sentes en el extracto global del PM_2.5 de Cúcu­ta, se tomó como referencia el cromátograma de la muestra patrón de 18 HAP (EPA Method 8310 PAH Mix) como se muestra en la figura 1.

Figura 1. Cromatograma del patrón de 18 HAP Restek 8310 Mix.

En este cromatograma, los compuestos presentes en la muestra patrón EPA Method 8310 HAP mix fueron: 1) naftaleno, 2) 1-metilnaftaleno, 3) 2-metilnaftaleno, 4) acenaftileno, 5) acenafteno, 6) fluoreno, 7) fenantreno, 8) antraceno, 9) fluoranteno, 10) pireno, 11) benzo[a]antraceno, 12) criseno, 13) benzo[b]fluoranteno, 14) benzo[k]fluoranteno, 15) benzo[a]pireno, 16) indeno[1,2,3-cd]pireno, 17) dibenzo[a,h]antraceno, 18) benzo[ghi]perileno.

En la figura 2 se muestran los HAP encontra­dos en el extracto global de la materia orgáni­ca PM2.5 del aire de Cúcuta; como se observa en este cromatograma los HAP encontrados fueron: 1) naftaleno; 3) 2-metilnaftaleno; 7) fenantreno; 8) antraceno; 16) indeno[1,2,3 c-d]pireno; 17) dibenzo[a,h]antraceno.

Figura 2. Hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) extraídos con el sistema diclorometano-etanol-tolueno del PM_2.5 del aire de Cúcuta (extracto global).

Los HAP encontrados en la fracción 1 del PM_2.5 del aire de Cúcuta (figura 3) fueron: 4) acenaftileno; 8) antraceno; 11) benzo[a]antra­ceno; 12) criseno; 13) benzo[b] fluoranteno; 14) benzo[k]fluoranteno; 15) benzo[a]pireno; 16) indeno[1,2,3–cd]pireno; 17) dibenzo[a,h]antraceno.

Figura 3. HAP encontrados en la fracción 1 del PM 2.5 del aire de Cúcuta.

En la fracción 2 del PM_2.5 del aire de Cúcuta (figura 4) se encontraron los siguientes HAP: 4) acenaftileno; 5) acenafteno; 6) fluoreno; 8) an­traceno; 12) criseno; 13) benzo[b]fluoranteno; 14) benzo[k]fluoranteno; 15) benzo[a]pireno; 16) indeno[1,2,3 –cd]pireno; 17) dibenzo[a,h]antraceno

Figura 4. HAP encontrados en la fracción 2 del PM _2.5 del aire de Cúcuta.

En la figura 5 se muestran los HAP encontra­dos en la fracción 3 del PM_2.5 del aire de Cú­cuta y corresponden a: 1) naftaleno; 3) 2-me­tilnaftaleno; 7) fenantreno; 8) antraceno; 11) benzo[a]antraceno; 13) benzo[b]fluoranteno; 14) benzo[k]fluoranteno; 15) benzo[a]pireno; 16) indeno[1,2,3–cd]pireno; 17) dibenzo[a,h]antraceno. De acuerdo con investigaciones relacionadas con el material particulado, los HAP están predominantemente presentes en la fracción del PM_2.5 (Castro y col.2009; Sle­zakova y col.2010). Estos hallazgos son es­pecialmente relevantes para la salud debido a que las partículas finas PM_2.5 pueden penetrar las regiones más profundas de los pulmones como los bronquiolos, los alvéolos y causan muchos efectos adversos para la salud, in­cluyendo enfermedades cardiopulmonares y cáncer de pulmón (Slezakova y col. 2011). El fenantreno uno de los HAP encontrados en el aire de Cúcuta es característico de las emisio­nes del tráfico (Ravindra y col. 2006).

Figura 5. HAP encontrados en la fracción 3 del PM 2.5 del aire de Cúcuta.

El estudio del fraccionamiento de la materia orgánica del PM_2.5 es muy importante, ya que nos permite hallar algunos HAP que no se de­tectan en el extracto global; en nuestra investi­gación detectamos en las fracciones del PM_2.5 al criseno, benzo[a]antraceno, la mezcla de benzo[b,k]fluorantenos, considerados como  posibles carcinógenos en humanos; además el fraccionamiento de la materia organica per­mitió detectar en el aire de Cúcuta al benzo[a]pireno considerado como carcinógeno en hu­manos. Es de anotar que estos HPA provienen exclusivamente de la combustión de las fuen­tes móviles que circulan con diesel y gasolina (Mi y col. 2000, 2001).

En la tabla 1 se muestran los HAP encontra­dos en el aire de Cúcuta, extraídos con el sis­tema: diclorometano-etanol-tolueno, tanto en el extracto global como en cada una de las tres fracciones.

Tabla 1. Hidrocarburos aromáticos policíclicos extraídos con diclorometano-etanol-tolueno (extracto global) y las tres fracciones encontrados en el aire de Cúcuta.

Los resultados de los HAP y metales (Gutié­rrez y col. 2012) encontrados en el PM_2.5 del aire de Cúcuta son razonables, porque los orígenes de estos son principalmente emisio­nes de los tubos de escape del tráfico vehicu­lar que es la principal fuente de PM_2.5 en esta ciudad y concuerdan con un estudio realiza­do (Meléndez Gelvez y col. 2012) en una zona de influencia netamente vehicular.

Determinación del daño del ADN por ensayo cometa

En la figura 6 se observa la fotografía de algu­nos linfocitos, tomadas a través del micros­copio de fluorescencia, durante los diferentes ensayos.

Figura 6. Cometas observados en los ensayos.
Analizador de imágenes Comet assay II, aumento 250X.

En el ensayo cometa se considera que existe daño en el ADN si el valor del daño supera dos veces el cociente del promedio de la cola de los linfocitos comparado con el control nega­tivo. En la figura 7 se observa el daño del ADN inducido por la fracción 2 con cada una de las dosis. En la tabla 2 se muestra el resumen de los daños en el ADN respecto de las fraccio­nes y las dosis de PM _2.5. Como se observa en la tabla 2, en las dosis estudiadas se observó daño en el ADN, esto podría estar relacionado con la presencia de los HAP encontrados en cada fracción. Al analizar la dosis 1 para cada una de las fracciones se observó que existió un daño mayor en la fracción 2. Al analizar la dosis 2 para cada una de las fracciones se ob­servó que existió un daño mayor en la fracción 2, aunque es necesario señalar que el daño en el ADN es alto en las tres fracciones.

Figura 7. Daño observado en la fracción 2 en las tres dosis.
IM: índice de mutagenicidad. IM>2: daño al ADN

Tabla 2. Daños en el ADN encontradas en las fracciones del PM_2.5 .

En la figura 8 se muestra el daño causado por la F1D1. Como se observa en esta gráfica el daño en el ADN en cada una de las dosis fue moderado y alto, lo que indica que la presen­cia de HAP en el material particulado PM_2.5 del aire de Cúcuta puede ocasionar efectos genotoxicos. Muchos compuestos orgánicos cancerígenos son electrofílicos, una teoría ampliamente apoyada es que estas sustan­cias reaccionan con un átomo de nitrógeno del ADN, modificando el mensaje genético transmitido durante la formación de nuevas células. Este resultado nos indica que existe un riesgo en la población expuesta, teniendo en cuenta que existe una correlación entre el incremento del daño en el ADN y cáncer en humanos .Estos hallazgos indican que parte de la genotoxicidad mostrada por el aire de Cúcuta, es ocasionada por los HAP encontra­dos, dado que existe suficiente evidencia que correlaciona la presencia de estos compues­tos y el riesgo para la salud humana.

Figura 8. Daño observado en el ADN.
IM: índice de mutagenicidad. IM>2: daño al ADN

Resultados similares a los obtenidos en nues­tra investigación se han encontrado en diferen­tes ciudades de America Latina, estudios de PM10 en México (Amador Muñoz y col. 2001), en Argentina (Carreras y col. 2013), en Brasil (Vargas 2003) y en Chile (Rodriguez y col. 2005)

Conclusiones

Los HAP encontrados en el aire de Cúcuta y clasificados por la IARC como carcinógenos son: benzo[a]antraceno, criseno, benzo[b]fluoranteno, benzo[k]fluoranteno, benzo[a]pi­reno, indeno[1,2,3-c,d]pireno y dibenzo[a,h]antraceno y son contaminantes altamente peligrosos por presentar actividad mutagéni­ca y genotoxica.

Los ensayos realizados para determinar la ge­notoxicidad de las fracciones mostraron que estas ocasionan un daño en el material ge­nético. Es probable que este daño sea oca­sionado por los HAP encontrados en cada una de las fracciones de la materia orgánica extraída.

Este es el primer estudio que realizamos del aire de Cúcuta aplicando un sistema de tres solventes:diclorometano-etanol-tolueno en la extracción de la materia organica de los filtros de PM _2.5

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