Genotoxic activity of the Fumonisin B1 mycotoxin in cultures of bovine lymphocytes

Abstract

The fumonisins, produced by fungi that infest foodstuffs, in particular corn, are responsible for a series of illnesses and toxicosis in various species of animals, including humans. There is still not detailed information about the genotoxic and mutagenic activity of Fumonisin B1 (FB1), but it is clear that it interferes with growth control, differentiation and cellular apoptosis. The purpose of this study was to assess the genotoxic potential of Fumonisin B1 using in vitro cultures of bovine lymphocytes, through the calculation of the ‘mitotic index’ (MI), the frequency of ‘sister chromatid exchange’ (SCE) and the ‘micronucleus test’ (MN). The bovine lymphocytes were exposed to different concentrations of FB1 (25, 50 and 100 µM) in order to find out which amount is sufficient to cause a reduction in the mitotic potential of the cells, the onset of MN and a higher frequency of SCE. The results obtained show a considerable reduction in the ‘mitotic index’ with a FB1 concentration of 50 µM, an increase in the frequency of MN with a concentration of 50 µM and a significant increase in the SCE with a concentration of 100 µM.

In the light of the information we have obtained, compared with that of other Authors, we feel that the genotoxic potential of FB1 has been underestimated until now and should, therefore, be reconsidered.

Riassunto

Le fumonisine sono micotossine che contaminano preferibilmente i cereali, e, soprattutto, il mais e i suoi derivati, responsabili dell’insorgenza di patologie, anche gravi, nell’uomo e negli animali allevati.

La Fumonisina B1 (FB1) è la forma più tossica e diffusa: l'Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro, l’ha inserita nel gruppo 2b (cancerogena per gli animali e possibili cancerogeni per l'uomo), per l’accertato legame con l’insorgenza del cancro esofageo dell’uomo riscontrato nelle popolazioni maggiormente esposte alla contaminazione.

Non sono ancora del tutto spiegati gli eventuali effetti genotossici e mutageni della FB1, mentre è accertata l’interferenza con la crescita cellulare, la differenziazione e l’apoptosi. Lo scopo di questo lavoro è di ottenere maggiori informazioni sul potenziale genotossico della FB1 in colture di linfociti bovini, proprio perché i ruminanti sembrano meno suscettibili all’azione della micotossina, anche se l’ipotesi sulla capacità detossificante del rumine non è condivisa da tutti gli Studiosi. A tal fine si sono esposti i linfociti bovini a diverse concentrazioni di FB1 (25, 50 e 100 µM) e, si è calcolato l’indice mitotico (MI), gli scambi intercromatidici (SCE) e la frequenza dei micronuclei (MN), considerate tra le migliori metodiche di indagine per la valutazione dell’insulto genotossico.I nostri dati indicano una riduzione considerevole della potenzialità di divisione cellulare e un aumento nella frequenza dei MN alla concentrazione 50 µM, mentre si è osservato un aumento significativo della frequenza di SCE alla concentrazione 100 µM. Confrontando i nostri risultati con quelli di altri Autori riteniamo che il potenziale genotossico della FB1 è stato, fino a questo momento, sottostimato e che andrebbe riconsiderato.

Key words:

• Bovine lymphocytes
• Genotoxicity
• Mitotic index
• Micronucleus test
• Sister chromatid exchange

Parole chiave::

• Linfociti bovini
• Genotossicità
• Indice mitotico
• Micronuclei
• Scambi tra cromatidi fratelli