Test de Ames y la actividad antimutagénica

El término “antimutagénesis” fue usado inicialmente por Novik y Szilard en el año 1951 cuando notaron que, la presencia de nucleótidos normales de purinas en un medio de crecimiento causaba una reducción significativa de la frecuencia de mutaciones de resistencia a los fagos en la población bacteriana. Kada en el 1984, postuló que la antimutagénesis es el proceso mediante el cual se reduce la frecuencia de mutaciones espontáneas o inducidas. Tomando como referencia este concepto, la acción antimutagénica de un compuesto queda definida como la característica o acción de esta sustancia para disminuir o evitar el daño mutacional en el ADN de la célula (antimutágeno).

Las frutas y vegetales contienen varias clases de fitoquímicos que presentan efectos antioxidativos, antimutagénicos y anticancerígenos (Kusamran y col., 1998; Nakamura y col. 1998) haciendo que la plantas sean útiles para el tratamiento de enfermedades como la ateroesclerosis, cáncer y otros daños en humanos (Yen y col., 2001). Gran número de compuestos bioactivos se han identificado en nutrientes de origen vegetal y en bebidas que resultan ser protectores en los diferentes estadíos del desarrollo del cáncer. Debido a los efectos reconocidos sobre la salud, tanto los vegetales como las plantas no contaminadas han ido incrementado su consumo en la población de algunos países, pero existe poca información acerca de su potencial riesgo en la salud de los humanos.

El uso de plantas consumidas como infusiones para el tratamiento de daños crónicos carecen de evidencia científica y sólo muy pocas plantas medicinales han atraído el interés de los científicos. Recientes investigaciones en esta área indican que metabolitos secundarios de las plantas identificadas como antimutágenos/ anticarcinogénicos son importantes constituyentes de las plantas medicinales. Sólo recientemente se le ha prestado atención a sustancias del ambiente o de la dieta que pueden presentar efecto protector contra sustancias químicas mutagénicas o carcinogénicas que actúan como iniciadores del proceso de la carcinogénisis. Se han informado una amplia variedad de compuestos fenólicos, particularmente los presentes en la dieta y plantas medicinales, que poseen actividades antimutagénicas y anticarcinogénicas siendo el mecanismo propuesto el bloqueo de carcinógenos electrofílicos en una reacción química nucleofílica para formar productos inocuos. Un continuo flujo de estos compuestos puede servir como regulador frente al daño del ADN.

Teniendo en cuenta que el Test de Ames, es un ensayo de reversión de la mutación del gen his- en las cepas testigo Salmonella typhimurium, estas cepas pueden revertir su condición

mutante His- a His+, de forma espontánea o inducida. La reversión espontánea se produce en un número contable y con un rango repetible de colonias conforme a la especificidad de la

53 mutación de cada cepa testigo. Cuando las bacterias son expuestas a sustancias capaces de revertir la mutación His- a His+ (reversión inducida), aumentan el número de colonias que sobreviven, volviendo a su forma salvaje. Es por esto que este ensayo evalúa la potencialidad mutagénica de diferentes sustancias, a través del mecanismo de mutagénesis (revirtiendo esta mutación). Existen químicos (mutágenos) de acción conocida (capaces de revertir la mutación his-

La evaluación de la antimutagenicidad, con el Test de Ames, se basa en el proceso inverso, donde alguna o algunas moléculas son capaces de interferir a través de algún o algunos mecanismos, e impedir la mutagénesis inducida por mutágenos de acción ya conocida (factor de riesgo para el material genético e inductor de mutagénesis). Esto hace que las bacterias

Salmonella del ensayo de Ames, inducidas por un mutágeno, no puedan revertir la mutación

del gen histidina (His

a his+), que son utilizados como control positivo y así poder comparar con la reversión espontánea de mutación de las cepas de Salmonella typhimurium. Así de esta manera este

ensayo permite evaluar la mutagenicidad de diferentes sustancias (químicos, sustancias, compuestos, alimentos, aire particulado, aguas etc.) de origen desconocido. Estas cepas de

Salmonella typhimuriun, también permiten identificar el tipo de mutación que está

involucrada, según la cepa empleada: Ej TA98 (His D3052): mutación de corrimiento de

marco de lectura o TA100 (HisG46): intercambio de pares de base.

-

El término desmutágeno se refiere a aquellos agentes que actúan en forma directa con el mutágeno, modificando su estructura química o actuando bioquímicamente, es decir trayendo consigo reacciones de metabolización dentro del organismo antes de que el mismo alcance la molécula blanco.

). Estas sustancias llamadas “quimioprotectoras “, se dividen en forma general en desmutágenos y bio-antimutágenos.

Los bioantimutágenos, son agentes biológicamente activos que interfieren con las funciones celulares que determinan los procesos de mutagénesis o reparación del ADN dañado, conllevando a una disminución de la frecuencia de las mutaciones tanto inducidas como espontáneas. El efecto protector de los bioantimutágenos puede estar dado por el incremento en la fidelidad de la replicación del ADN, la estimulación de la reparación libre de errores y por la inhibición de los sistemas de reparo proclive a error (Simic y col., 1997).

En la bibliografía encontramos que muchos de estos compuestos (desmutágenos y bio- antimutágenos) se encuentran en las plantas, como los vegetales (frutas, semillas, jugos, hortalizas, infusiones con hierbas, tes, etc). Sin embargo se debe tener cuenta, que algunas sustancias en las plantas, expresan o pueden producir un efecto citotóxico o actividad genotóxica e inclusive mutagénica, y muestran una correlación con la incidencia de tumores

54 (Ames, 1983). Por esto, es indispensable el conocimiento profundo, tanto de la potencialidad tóxica de las plantas como de las propiedades beneficiosas de las plantas. Antimutagenicidad ha sido reportada en extractos de hierbas europeas (Natake y col. 1989), en plantas en la

medicina china (Niikawa y col. 1995), vegetales y frutas (Morita y col. 1978), tes (Kojima y col. 1989), y especies (Watanabe y col. 1989)

Desde el punto de vista genético, el Test de Ames nos permite, por un lado una evaluación directa de la actividad o capacidad antimutagénico/a de ciertos alimentos específicamente infusiones en general, midiendo la capacidad de los mismos de inhibir la mutagenicidad de

agentes mutagénicos (mutágenos). Las cepas de Salmonella typhymurium del ensayo de

Ames, nos permiten además, inferir cual sería el probable mecanismo de acción involucrado, así como que tipo de mutación que no ha sido revertida (si un mutágeno revierte una mutación de intercambio de pares de base, o de corrimiento de marco de lectura, ya que cada cepa lleva con ella la especificidad de cada mutación).

2.11.5.3. Determinación in vivo del efecto clastogénico de los compuestos: Ensayo de