La exposición a metales o metaloides como son el arsénico (As), plomo, manganeso, cadmio, etc., es común tanto en países desarrollados como subdesarrollados. Particularmente la exposición a arsénico inorgánico (Asi) es usual en regiones mineras, sitios cercanos a fundidoras de metales, y de manera ubicua en aguas profundas utilizadas para el consumo humano en algunas regiones del mundo. A este respecto, la Organización Mundial de la Salud estableció el límite de 0.010 mg As/L de agua de bebida, nivel que se encuentra superado en regiones de nuestro país (1). Los efectos en salud reportados por la exposición a este metaloide se han relacionado con el desarrollo o predisposición a ciertas enfermedades como el cáncer de piel y de órganos internos, tos crónica, diabetes e hipertensión (2,3). Estudios recientes han reportado que la exposición crónica al Asi disminuye el coeficiente intelectual en niños y adolescentes (4,5). Estudios de nuestro grupo y de otros grupos han reportado que la exposición a dosis altas de Asi altera particularmente los sistemas de neurotransmisión monoaminérgica del cerebro de roedores, además de producir alteraciones conductuales y en sistemas antioxidantes tales como disminución en glutatión (GSH), glutatión reductasa (GSR), superóxido dismutasa (SOD) y aumento en la producción de especies reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS, por sus siglas en inglés). Ahora bien, un estudio reciente de nuestro grupo reportó que la exposición crónica a bajas dosis de Asi en el agua de bebida causa alteraciones dependientes del género en la actividad locomotora, contenido de DA estriatal, expresión de tirosina hidroxilasa y del sistema antioxidante Trx-1, y que estas alteraciones se mostraban de manera diferencial en los blancos del sistema nigroestriatal (estriado) y del sistema mesolímbico (núcleo accumbens) del ratón. Por lo anterior y dado la limitada información de modelos animales que evalúen las diferencias de género en los efectos neurotóxicos de la exposición a Asi, en este proyecto pretendemos evaluar los efectos tóxicos en los sistemas nigroestriatal y mesolímbico con especial énfasis en la neuroquímica dopaminérgica, GABAérgica y de los sistemas de antioxidantes por la exposición crónica a Asi a concentraciones que se asemejen a las presentes en el medio ambiente como son 0.05 y 0.5 mg Asi/L, en comparación con una dosis alta de 50 mg Asi/L en el agua de bebida. La realización de este estudio brindará información novedosa e importante, la cual permitirá evaluar de manera realista lo que sucede con este tipo de exposiciones en el sistema nervioso central con especial énfasis en la susceptibilidad debida al género por la exposición a Asi. Las aproximaciones a utilizarse van desde la conducta, el estudio de los sistemas de transmisión dopaminérgica y GABAérgica, sistemas antioxidantes y acumulación de As en tejido cerebral. Finalmente, es importante resaltar que en este proyecto se conjuntan especialistas en diferentes metodologías experimentales, con acercamientos a varios niveles, toxicología del medio ambiente, conducta y neuroquímica cerebral para abordar un problema muy complejo y que tiene gran relevancia como es la neurotoxicidad por la exposición a contaminantes del medio ambiente. La realización de los objetivos del presente proyecto permitirá la formación de 2 maestros en Ciencias, así como la posible publicación de 3 artículos de investigación científica en revistas internacionales con arbitraje estricto.

El arsénico es una toxina contaminante del medio ambiente, ya sea por estar presente de manera natural (arsénico) o bien como resultado de las actividades realizadas por el hombre. Entre los efectos neurotóxicos que han sido reportados por nosotros y por otros autores se encuentan las alteraciones en la producción de monoaminas, y en algunas tareas conductuales relacionadas con la actividad de los ganglios basales en modelos animales. La realización de este estudio permitirá evaluar de manera realista lo que sucede en el sistema nervioso central con especial énfasis en la susceptibilidad debida al género por la exposición a Asi, utilizando al ratón como modelo. Este modelo tiene la particularidad de que no acumula el dimetilarsénico (DMA) y se utiliza ampliamente para estudiar la toxicidad del Asi. Las aproximaciones incluyen el análisis de la conducta, el estudio de los sistemas de transmisión dopaminérgica y GABAérgica (actividad enzimática, niveles de proteínas, expresión de genes), sistemas antioxidantes (niveles de proteínas y expresión de genes) y acumulación de As en tejido cerebral. Los resultados que se obtendrán tienen importantes implicaciones en la salud ambiental, ya que los efectos del arsénico no se restringen a una región cerebral en particular, sino que afectan diversos sistemas de neurotransmisión entre los cuales están los sistemas dopaminérgico (nigroestriatal y mesolímbico) y GABAérgico. Las alteraciones por la exposición crónica al arsénico en los sistemas de transmisión monoaminérgicos y GABAérgico no se han estudiado en detalle aún, y representan un factor de riesgo para el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas y/o disfunciones asociadas con estos sistemas, las cuales incluyen la enfermedad de Parkinson, esquizofrenia y déficit de la atención, entre otros. Aunado a lo anterior es importante mencionar que los estudios en los cuales se evalúa la dependencia de género en la expresión de toxicidad son prácticamente nulos, motivo por el cual resultará tan valiosa la información derivada de la realización de este proyecto de investigación. Estos resultados permitirán evaluar si la condición hormonal de los individuos es un factor determinante que modula los efectos neurotóxicos del arsénico. En la realización de este proyecto se conjuntan especialistas en diferentes metodologías experimentales, con acercamientos a varios niveles, toxicología del medio ambiente, conducta y neuroquímica cerebral para abordar un problema muy complejo y que tiene gran relevancia como es la neurotoxicidad por la exposición a un contaminante ampliamente distribuido en el medio ambiente. La realización de los objetivos del presente proyecto permitirá la formación de 2 maestros en Ciencias, así como la posible publicación de 1 artículo de investigación científica por año de trabajo.