Abstract: Arsenic (As) contaminated drinking water is a well-known problem that still affects millions of people worldwide. Therefore, biomonitoring studies of human populations exposed to arsenic via drinking water along with the search for new biomarkers become important. Huautla, Morelos, Mexico, is a mining district where 780 000 tons of toxic wastes have been discharged at 500 m from Huautla town, where the main contaminants are Pb and As and still, there is no information about their effect on the human population health. Therefore, the aims of this study were: A) To examine As concentration in drinking water and in whole blood samples from the individuals residing in Huautla, Morelos, B) To evaluate DNA damage levels in whole blood lymphocytes from the exposed individuals and C) To evaluate if there is a correlation between DNA damage and total As blood levels from the exposed individuals. Our results demonstrate that drinking water from Huautla, Morelos, is contaminated with As (0.240 ± 0.008 μg/ml) exceeding the national (0.025 μg/ml) and international standards (0.010 μg/ml). Total As levels in whole blood samples from the exposed individuals corroborate this exposure (60 ± 9 μg/l). As stimulated positively the lymphocyte cell cycle and induced DNA breaks and chromosome aberrations (CA), which were positively and significantly correlated with As concentrations in whole blood samples. Among the types of CA analyzed, terminal deletions registered the highest determination coefficient (R2 = 0.70). We provide evidence that supports the use of total As blood concentration as an internal biomarker of exposure in human populations. A fact that might be of particular interest in subjects with kidney related conditions, in which the normalization of total As/gr creatinine in urine may not reflect accurately the exposure level to this metalloid.
Resumen: La contaminación por arsénico (As) en el agua es un problema conocido que sigue afectando a millones de personas en el mundo. Por lo que, el biomonitoreo de poblaciones humanas expuestas a As a través del agua destinada al consumo humano en conjunto con la búsqueda de nuevos biomarcadores es fundamental. Huautla, Morelos, México, fue un distrito minero, en el cual existen 780 000 ton de residuos mineros localizados a 500 m de la población y en donde los principales contaminantes son el Pb y el As y aún no hay información relacionada a sus efectos sobre la salud de la población. Los objetivos del presente trabajo fueron: A) Examinar las concentraciones del As en el agua y en muestras de sangre entera de individuos de la población de Huautla, Morelos, B) Evaluar los niveles de daño al ADN en linfocitos de sangre periférica de la población expuesta y C) Evaluar si existe una correlación entre los niveles de daño al ADN y la concentración de As en sangre de los individuos expuestos. Los resultados obtenidos demuestran que el agua para beber de la localidad de Huautla está contaminada por As (0.240 ± 0.008 μg/ml) excediendo las normas nacionales (0.025 μg/ml) e internacionales (0.010 μg/ml). La concentración de As en las muestras de sangre entera de los individuos expuestos corrobora la exposición (60 ± 9 μg/L). El As afectó el ciclo celular e indujo rompimientos en el ADN, así como aberraciones cromosómicas (AC), las cuales se correlacionaron positiva y significativamente con la concentración de As en sangre. Entre las AC analizadas, las deleciones terminales fueron las que registraron el coeficiente de determinación más alto (R2 = 0.70). Este trabajo provee evidencia que apoya el uso de la concentración total de As en sangre como biomarcador de exposición interna en poblaciones humanas. Lo que resulta importante en particular en individuos con enfermedades relacionadas con disfunción renal en los cuales la normalización de As/gr creatinina en orina puede no reflejar correctamente el nivel de exposición al metaloide.