Establishment of an in vitro photoassay using THP-1 cells and IL-8 to discriminate photoirritants from photoallergens

At present, there are no in vivo or in vitro methods developed which has been adopted by regulatory authorities to assess photosensitization induced by chemicals. Recently, we have proposed the use of THP-1 cells and IL-8 release to identify the potential of chemicals to induce skin sensitization. Based on the assumption that sensitization and photosensitization share common mechanisms, the aim of this work was to explore the THP-1 model as an in vitro model to identify photoallergenic chemicals. THP-1 cells were exposed to 7 photoallergens and 3 photoirritants and irradiated with UVA light or kept in dark. Non phototoxic allergens or irritants were also included as negative compounds. Following 24 h of incubation, cytotoxicity and IL-8 release were measured. At subtoxic concentrations, photoallergens produced a dose-related increase in IL-8 release after irradiation. Some photoirritants also produced a slight increase in IL-8 release. However, when the overall stimulation indexes of IL-8 were calculated for each chemical, 6 out of 7 photoallergens tested reached a stimulation index above 2, while the entire set of negative compounds had stimulation indexes below 2. Our data suggest that this assay may become a useful cell-based in vitro test for evaluating the photosensitizing potential of chemicals.

pH Sensitive surfactants from lysine: assessment of their cytotoxicity and environmental behavior

The toxicity and environmental behavior of new pH-sensitive surfactants from lysine are presented. Three different chemical structures are studied: surfactants with one amino acid and one alkyl chain, surfactants with two amino acids on the polar head and one alkyl chain, and gemini surfactants. The pH sensitivity of these compounds can be tuned by modifying their chemical structures. Cytotoxicity has been evaluated using erythrocytes and fibroblast cells. The toxic effects against these cells depend on the hydrophobicity of the molecules as well as their cationic charge density. The effect of hydrophobicity and cationic charge density on toxicity is different for each type of cells. For erythrocytes, the toxicity increases as hydrophobicity and charge density increases. Nevertheless, for fibroblasts cationic charge density affects cytotoxicity in the opposite way: the higher charge density, the lower the toxicity. The effect of the pH on hemolysis has been evaluated in detail. The aquatic toxicity was established using Daphnia magna. All surfactants yielded EC50 values considerably higher than that reported for cationic surfactants based on quaternary ammonium groups. Finally, their biodegradability was evaluated using the CO2 headspace test (ISO 14593). These lysine derivatives showed high levels of biodegradation under aerobic conditions and can be classified as"readily biodegradable compounds".

Estudi de viabilitat tècnica i econòmica de gasificació de residus de serraria per a la generació elèctrica i tèrmica

En aquest Projecte s’analitza la viabilitat de gasificació de residus de serraria per a l’obtenció d’energia tèrmica i elèctrica en una empresa tipus amb capacitat de processar anualment 2.800 m3 de fusta en rol. La tecnologia de gasificació de biomassa possibilita la revalorització energètica dels residus proporcionant un gas de síntesi amb poder calorífic que netejat i refredat és apte per a la generació elèctrica i tèrmica en motors de combustió. S’analitzen diferents possibilitats de recuperació energètica i es decideix utilitzar un generador acoblat a un motor Diesel. La planta es dimensiona per a treballar a plena càrrega a partir dels residus disponibles. Els resultats de l’estudi de viabilitat manifesten que la gasificació de residus en la serraria és viable econòmicament si es consideren els ingressos per venda energètica i l’estalvi de combustible per l’aprofitament tèrmic.

Occurrence of inorganic arsenic in edible Shiitake (Lentinula edodes) products

The present study reports arsenic speciation analysis in edible Shiitake (Lentinula edodes) products. The study focused on the extraction, and accurate quantification of inorganic arsenic (iAs), the most toxic form of arsenic, which was selectively separated and determined using anion exchange LC-ICPMS. A wide variety of edible Shiitake products (fresh mushrooms, food supplements, canned and dehydrated) were purchased and analysed. A cultivated Shiitake grown under controlled conditions was also analysed. The extraction method showed satisfactory extraction efficiencies (>90%) and column recoveries (>85%) for all samples. Arsenic speciation revealed that iAs was the major As compound up to 1.38 mg As per kg dm (with a mean percentage of 84% of the total arsenic) and other organoarsenicals were found as minor species. Shiitake products had high proportions of iAs and therefore should not be ignored as potential contributors to dietary iAs exposure in populations with a high intake of Shiitake products.

Establishment of an in vitro photoassay using THP-1 cells and IL-8 to discriminate photoirritants from photoallergens

At present, there are no in vivo or in vitro methods developed which has been adopted by regulatory authorities to assess photosensitization induced by chemicals. Recently, we have proposed the use of THP-1 cells and IL-8 release to identify the potential of chemicals to induce skin sensitization. Based on the assumption that sensitization and photosensitization share common mechanisms, the aim of this work was to explore the THP-1 model as an in vitro model to identify photoallergenic chemicals. THP-1 cells were exposed to 7 photoallergens and 3 photoirritants and irradiated with UVA light or kept in dark. Non phototoxic allergens or irritants were also included as negative compounds. Following 24 h of incubation, cytotoxicity and IL-8 release were measured. At subtoxic concentrations, photoallergens produced a dose-related increase in IL-8 release after irradiation. Some photoirritants also produced a slight increase in IL-8 release. However, when the overall stimulation indexes of IL-8 were calculated for each chemical, 6 out of 7 photoallergens tested reached a stimulation index above 2, while the entire set of negative compounds had stimulation indexes below 2. Our data suggest that this assay may become a useful cell-based in vitro test for evaluating the photosensitizing potential of chemicals.

La coordinación entre profesores de fisiología y toxicología: un caso práctico en la facultad de farmacia de la Universidad de Barcelona

El aprendizaje es un proceso continuo que no debería finalizar una vez aprobada una determinada asignatura. En cualquier estudio universitario hay muchas materias que, para su comprensión, requieren de conocimientos adquiridos previamente en otras. En los estudios de Farmacia del plan 2002, los profesores de toxicología habían constatado que los estudiantes de dicha asignatura no recordaban conceptos básicos cursados en asignaturas de semestres anteriores. La asignatura de toxicología necesita para su comprensión conocimientos de, entre otras materias, fisiología y fisiopatología. Por esta razón se planteó la necesidad de hacer una actuación conjunta entre los profesores de Fisiología y Toxicología. Los objetivos de este proyecto fueron: a) Identificación de los contenidos fisiológicos y fisiopatológicos que los alumnos deben conocer para el seguimiento de la asignatura de toxicología. b) Unificación terminológica. c) Realización de un conjunto de preguntas básicas sobre estos contenidos. d) Detección, a través de estas preguntas, de los temas o grupos de temas con porcentajes más altos de respuestas incorrectas. e) Detectar los temas de fisiología y fisiopatología en los que hay que hacer más hincapié para favorecer el seguimiento de toxicología. En esta comunicación se describe la experiencia y los resultados obtenidos.

La coordinación entre profesores de fisiología y toxicología: un caso práctico en la facultad de farmacia de la Universidad de Barcelona

El aprendizaje es un proceso continuo que no debería finalizar una vez aprobada una determinada asignatura. En cualquier estudio universitario hay muchas materias que, para su comprensión, requieren de conocimientos adquiridos previamente en otras. En los estudios de Farmacia del plan 2002, los profesores de toxicología habían constatado que los estudiantes de dicha asignatura no recordaban conceptos básicos cursados en asignaturas de semestres anteriores. La asignatura de toxicología necesita para su comprensión conocimientos de, entre otras materias, fisiología y fisiopatología. Por esta razón se planteó la necesidad de hacer una actuación conjunta entre los profesores de Fisiología y Toxicología. Los objetivos de este proyecto fueron: a) Identificación de los contenidos fisiológicos y fisiopatológicos que los alumnos deben conocer para el seguimiento de la asignatura de toxicología. b) Unificación terminológica. c) Realización de un conjunto de preguntas básicas sobre estos contenidos. d) Detección, a través de estas preguntas, de los temas o grupos de temas con porcentajes más altos de respuestas incorrectas. e) Detectar los temas de fisiología y fisiopatología en los que hay que hacer más hincapié para favorecer el seguimiento de toxicología. En esta comunicación se describe la experiencia y los resultados obtenidos.

Tissue distribution of retinoids in common dolphins (Delphinus delphis).

Exposure to organochlorines induces retinoid deficiency in mammals; hence, retinoids are potential biomarkers of the impact of these pollutants. Appropriate target tissues to monitor retinoids in cetaceans have not been properly identified because of a lack of information on the contribution of each tissue to total body retinoids. Therefore, we have addressed this issue by studying the contribution of the main body tissues to retinoids in 21 common dolphins obtained from incidental catches and in apparent good health and nutritive condition. Although concentrations in the liver were highest, those in blubber were also high and accounted for 43% of the total retinoid load of the compartments examined. As blubber can be obtained using non-invasive biopsy techniques, this tissue is proposed as a reliable indicator of retinoid status in cetaceans. However, blubber topographical variation in structure and composition requires standardization of sampling sites. Retinoid concentrations did not differ significantly between sexes or with body size for any of the tissues, but the lipid content of blubber strongly influenced these concentrations. Biopsies from healthy, free-ranging individuals are preferred to samples from stranded animals. Further research on the influence of factors (age, sex, reproductive condition, diet) that potentially affect retinoid levels is required to implement the use of retinoids as biomarkers of pollutant exposure in cetaceans.

Avaluació del sistema de confusió sexual pel control de carpocapsa (Cydia pomonella L.) en plantacions de pomeres de Fructícola Empordà S.L. durant el període 2003-2011

La carpocapsa o corc de la poma (Cydia pomonella L.) és la plaga clau de lesplantacions comercials de pomera de la zona de Girona. Per controlar-la amb eficàcia,anualment són necessaris diferents tractaments insecticides que a més del cost econòmicque representen, afavoreixen fenòmens de resistències, aparició de plagues induïdes iproblemes de toxicitat, residus i contaminació ambiental.La combinació de diferents metodologies per combatre aquesta plaga, algunes menysagressives amb la fauna auxiliar i el medi ambient, s’ha convertit en una pràcticaimprescindible per aconseguir-ne un control efectiu i sostenible. La confusió sexual ésuna tècnica de lluita biotecnològica que per les seves característiques d’especificitat,toxicologia i respecte al medi ambient, representa una alternativa a la problemàticagenerada pels productes químics tradicionals.Fructícola Empordà S.L., empresa agroalimentària situada al municipi de Sant PerePescador (Alt Empordà, Girona) dedicada a la producció i comercialització de fruitafresca, com a entitat participant del projecte Àrea Pilot de Reducció d’Insecticides enplantacions comercials de pomera de Girona (APRI) emmarcat en el programad’actuacions específiques de les Associacions de Defensa dels Vegetals (ADV’s) de lazona, introdueix per primera vegada la tècnica de la confusió sexual a l’estratègia decontrol de carpocapsa en determinades parcel•les comercials on la lluita químicaexclusiva no és suficient (2003). Durant el període 2003-2011, l’ús de la confusió sexual per al control de carpocapsa esgeneralitza progressivament a les finques dels agricultors de Fructícola Empordà S.L.amb l’objectiu principal de reduir el percentatge de dany per atac de carpocapsa en elsfruits a collita i, conseqüentment, disminuir la pressió del corc de la poma a la zona. Atal efecte es va plantejar un estudi amb l’objectiu d’avaluar l’eficàcia de l’estratègia decontrol de la carpocapsa basada en la combinació del mètode de la confusió sexual ambaplicacions fitosanitàries de reforç durant el període d’expansió de la tècnica (2003-2011) en les plantacions comercials de pomera de Fructícola Empordà S.L. així com,fer una valoració d’aquest respecte al sistema de control paral•lelament utilitzat a lazona, la lluita química assessorada

Hexaclorobenzè a Sidney : estudi de bioremediació i percepció social

El magatzem de residus de l'empresa Orica de Sidney, Austràlia, és el magatzem d'hexaclorobenzè (HCB) més gran del món. El HCB és un dels compostos més tòxics i persistents que es coneixen, i està inclòs a la llista de la Convenció d'Estocolm sobre contaminants orgànics persistents (POPs). Durant molts anys, Orica ha intentat exportar els seus residus a diversos països d'Europa. Però un tractament alternatiu com la bioremediació podria ser una solució més segura, econòmica i ambientalment responsable.

The use of non-animal alternatives in the safety evaluations of cosmetics ingredients by the Scientific Committee on Consumer Safety (SCCS)

In Europe, the safety evaluation of cosmetics is based on the safety evaluation of each individual ingredient. Article 3 of the Cosmetics Regulation specifies that a cosmetic product made available on the market is to be safe for human health when used normally or under reasonably foreseeable conditions. For substances that cause some concern with respect to human health (e.g. colorants, preservatives, UV-filters), safety is evaluated at the Commission level by a scientific committee, presently called the Scientific Committee on Consumer Safety (SCCS). According to the Cosmetics Regulations, in the EU, the marketing of cosmetics products and their ingredients that have been tested on animals for most of their human health effects, including acute toxicity, is prohibited. Nevertheless, any study dating from before this prohibition took effect is accepted for the safety assessment of cosmetics ingredients. The in vitro methods reported in the dossiers summited to the SCCS are here evaluated from the published reports issued by the scientific committee of the Directorate General of Health and Consumers (DG SANCO); responsible for the safety of cosmetics ingredients. The number of studies submitted to the SCCS that do not involve animals is still low and in general the safety of cosmetics ingredients is based on in vivo studies performed before the prohibition.

Analytical challenges in breath analysis and its application to exposure monitoring

There is an increasing interest in the use of breath analysis for monitoring human physiology and exposure to toxic substances or environmental pollutants. This review focuses on the current status of the sampling procedures, collection devices and sample-enrichment methodologies used for exhaled breath-vapor analysis. We discuss the different parameters affecting each of the above steps, taking into account the requirements for breath analysis in exposure assessments and the need to analyze target compounds at sub-ppbv levels. Finally, we summarize the practical applications of exposure analysis in the past two decades

Lysine-based surfactants in nanovesicle formulations: the role of cationic charge position and hydrophobicity in in vitro cytotoxicity and intracellular delivery

Understanding nanomaterial interactions within cells is of increasing importance for assessing their toxicity and cellular transport. Here, we developed nanovesicles containing bioactive cationic lysine-based amphiphiles, and assessed whether these cationic compounds increase the likelihood of intracellular delivery and modulate toxicity. We found different cytotoxic responses among the formulations, depending on surfactant, cell line and endpoint assayed. The induction of mitochondrial dysfunction, oxidative stress and apoptosis were the general mechanisms underlying cytotoxicity. Fluorescence microscopy analysis demonstrated that nanovesicles were internalized by HeLa cells, and evidenced that their ability to release endocytosed materials into cell cytoplasm depends on the structural parameters of amphiphiles. The cationic charge position and hydrophobicity of surfactants determine the nanovesicle interactions within the cell and, thus, the resulting toxicity and intracellular behavior after cell uptake of the nanomaterial. The insights into some toxicity mechanisms of these new nanomaterials contribute to reducing the uncertainty surrounding their potential health hazards.

Seguridad y riesgo de toxicidad de los alimentos: un debate actual

El progreso científico y tecnológico ha tenido muchas consecuencias beneficiosas para la humanidad pero también conlleva riesgos. Un ámbito en el que estos dos aspectos de la cuestión se manifiestan más claramente es el de la alimentación humana. Las posibilidades actuales de la industria alimentaria permiten la obtención de productos cada vez más adaptados a las necesidades y gustos del consumidor No obstante, existe una desconfianza frente a los alimentos transformados que se juzgan, injustamente, como menos seguros que los frescos o naturales. Ciertos escándalos de gran resonancia alimentan esta desconfianza, y no suele tenerse en cuenta que las vacas locas, los pollos con dioxinas o la carne con hormonas, por ejemplo, son problemas de las fases primarias de producción, agrícola y ganadera, y no de la industria alimentaria propiamente dicha. Bajo la perspectiva global de lo que son los alimentos y de lo que conocemos de su composición y funciones en el ser humano, y teniendo en cuenta de que el riesgo cero no existe para ninguna actividad, y por lo tanto tampoco en la alimentación, se puede afirmar que nuestros alimentos nunca han sido tan seguros como en la actualidad, aunque sigue habiendo problemas y en un tema como éste, de evidente implicación sanitaria, toda precaución es poca. En este artículo se discuten las relaciones entre alimentación y riesgo y la percepción social sobre estas relaciones, se describen someramente los componentes tóxicos naturales de los alimentos, la contaminación de los mismos, los problemas de alteración y deterioro, así como la adulteración y el fraude y sus consecuencias. También se aborda la significación de casos actuales que cuestionan la seguridad de los alimentos y el papel del control alimentario, por parte de productores y administraciones para garantizar la calidad y la seguridad de los alimentos.