ABSTRACT Some metals present in residues coming from mining activities can damage DNA. A preliminary evaluation was carried out to determine the genotoxic effects on a resident population from a mining area in Xichú, Guanajuato, Mexico. Blood lead levels (BLL), and arsenic levels in urine (AsU), were measured as biomarkers of exposure. Hematological damage was evaluated trough hematocrit, hemoglobin and activity of enzyme delta-aminolevulinic dehydratase (δ-ALAD). DNA damage in blood cells was evaluated by comet assay. BLL (7.5 ± 1.2 and 7.9 ± 3.3 μg/dL) and AsU (25.2 ± 15.8 and 18.3 ± 18.4 μg/g creatinine) were found in children and adults, respectively. Of the children and adults, 100 and 91.7 %, respectively had levels of enzyme activity below 20 U/L erythrocytes. Regarding DNA damage, the children showed an Olive tail moment of 5.0 ± 1.6 and a tail length of 40.9 ± 4.9 μm, of similar magnitude than adults (4.6 ± 1.0 and 41.8 ± 5.9 μm, respectively). In conclusion, this preliminary study describes the health risk scenario of population near the mine, nevertheless, more studies are needed in the area.

RESUMEN Algunos metales presentes en residuos provenientes de actividades mineras pueden dañar al ADN. Se llevó a cabo una evaluación preliminar para determinar efectos genotóxicos en población residente de un área minera en Xichú, Guanajuato, México. Los niveles de plomo en sangre (PbS) y los niveles de Arsénico en orina (AsO) fueron medidos como biomarcadores de exposición. El daño hematológico se evaluó por medio del hematocrito, la hemoglobina y la actividad de la enzima acido delta-aminolevulínico dehidrasa (δ-ALAD). El daño al ADN fue evaluado a través del ensayo cometa. Niveles de PbS (7.5 ± 1.2 y 7.9 ± 3.3 μg/dL) y AsO (25.2 ± 15.8 y 18.3 ± 18.4 μg/g creatinina) fueron encontrados en niños y adultos, respectivamente. De éstos, el 100 % de los niños y el 91.7 % de los adultos tuvieron niveles de actividad de la enzima menor que 20 U/L eritrocitos. Respecto al daño en el ADN, los niños mostraron un momento de cola (5.0 ± 1.6) y una longitud de cola (40.9 ± 4.9 μm) de similar magnitud que los adultos (4.6 ± 1.0 y 41.8 ± 5.9 μm). En conclusión, este estudio preliminar describe el escenario de riesgo en salud de la población cercana a la mina; sin embargo, se necesitan más estudios en el área.

ABSTRACT Exposure to inorganic arsenic (As) via drinking water in Latin America and Mexico is a growing public health concern that requires rapid methods to assess risk and adverse effects. The measurement of micronucleus frequency (MNf) in oral mucosa is a non-invasive and low-cost method for monitoring the genotoxic damage in exposed populations. Mexican children from Durango city, a zone with high water arsenic concentrations, were selected and assigned to three-risk categories (low, medium, high) based on the use of tap or bottled water. Levels of As in water, urine and MNf, were measured. Results indicate a significant correlation between the groups at risk and the frequency of MNf in children (0.9 ± 1.9 MN, 1.1 ± 1.9, and 2.6 ± 2.2 per 1000 buccal cells, respectively); (r = 0.416; p = 0.001). Which demonstrated that the MNf in oral mucosa is an efficient and low-cost technique for assessing and monitoring DNA damage by exposure to As. This study also provides evidence that the modification of risk factors could reduce health risk.

RESUMEN La exposición a arsénico (As) inorgánico a través del agua de bebida es un problema de salud pública en América Latina y en México que requiere métodos rápidos para evaluar riesgo y efectos adversos. La medición de la frecuencia de micronúcleos (MNf) en mucosa oral es un método no invasivo y de bajo costo para monitorear daño genotóxico en población expuesta a contaminantes ambientales. Para esta investigación, fueron seleccionados niños mexicanos de la ciudad de Durango, una zona con altas concentraciones de As en agua, y asignados en tres categorías de riesgo (baja, media y alta) con base en el uso de agua de la llave o agua embotellada. Se midieron los niveles de As en agua, orina y la MNf. Los resultados indican una correlación significativa entre los grupos de riesgo y la frecuencia de MNf en los niños (0.9 ± 1.9 MN, 1.1 ± 1.9, y 2.6 ± 2.2 por 1000 células bucales, respectivamente); (r = 0.416; p = 0.001). Estos resultados demuestran que la MNf en mucosa oral es una técnica eficiente y de bajo costo para evaluar y monitorear daño al ADN por la exposición a As. Este estudio también provee evidencia de que la modificación de factores de riesgo puede reducir riesgos a la salud.

Potentially toxic elements are usually present in mine tailings in concentrations that may threat environmental and human health. In this research, mine tailings and soils from the mine "La Aurora" located in central Mexico were studied. This mine was exploited for Pb, Zn, Ag, Cu and Au and abandoned since their last cycle in 1957. For this purpose, a combination of sequential extraction procedure (SEP), Flame Atomic Absorption Spectroscopy (FAAS), and X-ray synchrotron techniques (XAS) were used. Cu is present in mine tailings and soils in a range respectively between 125 ± 21 and 1763 ± 10 mg·kg-1 and 22 ± 2 and 88 ± 5 mg·kg-1. Repartition of Cu in mine tailings determined by SEP followed this general trend: Water soluble > Residual > Organic Bound > Exchangeable > Fe-Mn oxides bound > Carbonates bound. In contrast, Cu in soils was mainly retained in the residual fraction and followed this general trend: Residual > Organic bound > Fe-Mn oxides bound > Carbonates bound > Water soluble > Exchangeable. X-ray Absorption Near Edge Spectroscopy (XANES), showed that Cu is present as Cu2+, forming highly mobile species, and in minor proportion as Cu+species, as oxides and sulphides. Cu content in mine tailings is available for plants and bioaccessible with percentages higher than 50% in almost all the points tested. The calculated dose limit, that involves gastrointestinal disorders for chronic exposure is surpassed in all mine tailings tested.

La concentración de Elementos Potencialmente Tóxicos en desechos mineros suele ser muy alta, en concentraciones que pueden constituir un riesgo para el medio y la salud humana. En este trabajo, se estudiaron jales y suelos del sitio de la mina "La Aurora", localizado en la región central de México. Este sitio minero fue explotado para Pb, Zn, Ag, Cu y Au y abandonado desde su último ciclo en 1957. Con este propósito se empleó una combinación de Extracciones Secuenciales, Espectroscopía de Absorción Atómica de Flama y Técnicas de Luz Sincrotrón. La concentración de Cu determinada en los jales y suelos se encontró respectivamente en un rango de 125 ± 21 and 1763 ± 10 mg·kg-1 y 22 ± 2 a 88 ± 5 mg·kg-1. La distribución de Cu en los jales determinada por las Extracciones Secuenciales presento la siguiente tendencia: Soluble en agua > Residual > Unido a materia orgánica > Intercambiable > Unido a óxidos de Fe-Mn > Unido a carbonatos. En contraste, el Cu en el suelo es retenido principalmente en la fracción residual, como sigue: Residual > Unido a materia orgánica > Unido a óxidos de Fe-Mn > Unido a Carbonatos > Soluble en agua > Intercambiable. Los estudios de Espectroscopia de Absorción de rayos X cerca de la Estructura del Borde, mostraron que el Cu se encuentra presente formando especies altamente solubles de Cu2+ y en menor proporción como óxidos y sulfuros de Cu+. El Cu contenido en los jales se encuentra bioaccesible y disponible para las plantas, con porcentajes de mas del 50% en casi todos los puntos estudiados. Todos los jales muestreados superan el límite de la dosis calculada que involucra desordenes gastrointestinales por exposición crónica.

Recent evidence suggests that fluoride (F) and arsenic (As) may adversely affect intelligence quotient (IQ) scores. We explore the association between exposure to F and As in drinking water and intelligence in children. Three rural communities in Mexico with contrasting levels of F and As in drinking water were studied: Moctezuma (F 0.8±1.4mg/L; As 5.8±1.3µg/L); Salitral (F 5.3±0.9mg/L; As 169±0.9µg/L) and 5 de Febrero (F 9.4±0.9mg/L; As 194±1.3µg/L). The final study sample consisted of 132 children from 6 to 10 years old. After controlling for confounders, an inverse association was observed between F in urine and Performance, Verbal, and Full IQ scores (beta values = -13, -15.6, -16.9, respectively). Similar results were observed for F in drinking water (beta values = -6.7, -11.2, -10.2, respectively) and As in drinking water (beta values= -4.30, -6.40, -6.15, respectively). The p-values for all cases were < 0.001. A significant association was observed between As in urine and Full IQ scores (beta = -5.72, p = 0.003). These data suggest that children exposed to either F or As have increased risks of reduced IQ scores.

Estudios recientes sugieren que el flúor (F) y el arsénico (As) pueden tener efectos adversos sobre el coeficiente intelectual (CI). En este estudio exploramos la asociación entre el F y el As y la inteligencia en niños expuestos a estas sustancias a través del agua. Tres comunidades rurales de México con diferentes niveles de F y As fueron estudiadas: Moctezuma (F 0,8±1,4mg/L; As 5,8±1,3µg/L); Salitral (F 5,3±0,9mg/L; As 169±0,9µg/L) y 5 de Febrero (F 9,4±0,9mg/L; As 194±1,3µg/L). La muestra final fue de 132 niños de 6 a 10 años de edad. Después de controlar por confusores, se obtuvieron asociaciones inversas entre F en orina y las puntuaciones de los CI (Desempeño, Verbal y Total) (valores beta = -13, -15,6, -16,9, respectivamente) p < 0,001 en todos los casos. Resultados similares se obtuvieron con F en agua (valores beta = -6,7, -11,2, -10,2, respectivamente) y con As en agua (valores beta = -4,30, -6,40, -6,15, respectivamente). En todos los casos p < 0,001. Para As en orina, se obtuvo una asociación inversa con las puntuaciones del CI total (beta= -5,72; p = 0,003). Estos datos sugieren que los niños expuestos al F o al As tienen mayor riesgo de tener disminución en las puntuaciones del CI.

Recent evidence suggests that fluoride (F) and arsenic (As) may adversely affect intelligence quotient (IQ) scores. We explore the association between exposure to F and As in drinking water and intelligence in children. Three rural communities in Mexico with contrasting levels of F and As in drinking water were studied: Moctezuma (F 0.8±1.4mg/L; As 5.8±1.3µg/L); Salitral (F 5.3±0.9mg/L; As 169±0.9µg/L) and 5 de Febrero (F 9.4±0.9mg/L; As 194±1.3µg/L). The final study sample consisted of 132 children from 6 to 10 years old. After controlling for confounders, an inverse association was observed between F in urine and Performance, Verbal, and Full IQ scores (beta values = -13, -15.6, -16.9, respectively). Similar results were observed for F in drinking water (beta values = -6.7, -11.2, -10.2, respectively) and As in drinking water (beta values= -4.30, -6.40, -6.15, respectively). The p-values for all cases were < 0.001. A significant association was observed between As in urine and Full IQ scores (beta = -5.72, p = 0.003). These data suggest that children exposed to either F or As have increased risks of reduced IQ scores.

Estudios recientes sugieren que el flúor (F) y el arsénico (As) pueden tener efectos adversos sobre el coeficiente intelectual (CI). En este estudio exploramos la asociación entre el F y el As y la inteligencia en niños expuestos a estas sustancias a través del agua. Tres comunidades rurales de México con diferentes niveles de F y As fueron estudiadas: Moctezuma (F 0,8±1,4mg/L; As 5,8±1,3µg/L); Salitral (F 5,3±0,9mg/L; As 169±0,9µg/L) y 5 de Febrero (F 9,4±0,9mg/L; As 194±1,3µg/L). La muestra final fue de 132 niños de 6 a 10 años de edad. Después de controlar por confusores, se obtuvieron asociaciones inversas entre F en orina y las puntuaciones de los CI (Desempeño, Verbal y Total) (valores beta = -13, -15,6, -16,9, respectivamente) p < 0,001 en todos los casos. Resultados similares se obtuvieron con F en agua (valores beta = -6,7, -11,2, -10,2, respectivamente) y con As en agua (valores beta = -4,30, -6,40, -6,15, respectivamente). En todos los casos p < 0,001. Para As en orina, se obtuvo una asociación inversa con las puntuaciones del CI total (beta= -5,72; p = 0,003). Estos datos sugieren que los niños expuestos al F o al As tienen mayor riesgo de tener disminución en las puntuaciones del CI.