Abstract Dementia is a public health problem with an extraordinary increase in recent years. Alzheimer’s disease (AD) is the most common cause of dementia. This disease has been considered a consequence of cytoplasmic and extracellular accumulations of Tau protein and b- amyloid, respectively. Nevertheless, a nuclear origin of AD has recently emerged. Both Tau protein and the nuclear lamin protect the nuclear and chromatin organization for proper gene expression throughout neuronal life. Accumulation of DNA damage, mainly as a result of aging, drives post-mitotic neurons to initiate DNA repair by entering the cell cycle. The complexity of the nucleus-cytoskeleton prevents neurons from dividing and condemns them to a state of hyperdiploidy ending in neuronal death, after transiently prolonging their life. In AD, hippocampal neurons survive their fatal fate by triggering an aberrant structural and functional transformation of the nucleus. Lamin A expression and Tau protein transfer to the cytoplasm results in loss of the protector role of nuclear Tau and the subsequent global chromatin disorganization. Therefore, the cytoplasmic Tau protein accumulations that characterize AD are consequence of the attempted neuronal repair. Alzheimer’s neurons with unstructured nuclei and aberrant cytoskeletons manage to survive by sacrificing their plasticity, which inexorably leads to dementia.

Resumen La demencia es un problema de salud pública que se ha incrementado a un ritmo desmedido. La enfermedad de Alzheimer (EA) es la causa más frecuente de demencia, considerada como consecuencia de acúmulos citoplasmáticos y extracelulares de proteína Tau y bamiloide, respectivamente. Sin embargo, recientemente ha emergido un origen nuclear. La proteína Tau y la lámina nuclear resguardan la organización nuclear y de la cromatina necesarias para la correcta expresión génica. El daño al DNA asociado al envejecimiento orilla a las neuronas posmitóticas a iniciar su reparación entrando en ciclo celular. La complejidad del núcleo-citoesqueleto impide su división y permanecen en estado de hiperdiploidía que, aun alargando la vida neuronal, culmina en su muerte. No obstante, en EA las neuronas del hipocampo sobreviven desencadenando una aberrante transformación estructural y funcional del núcleo a través de la expresión de lámina A y el trasvase al citoplasma de la proteína Tau, lo que conlleva la pérdida del rol protector de Tau nuclear y la desorganización cromatínica global. Así, los agregados de proteína Tau citoplasmática característicos de EA son consecuencia del intento de reparación neuronal. Estas neuronas con núcleos desestructurados y citoesqueletos aberrantes sobreviven sacrificando su plasticidad, lo que conduce inexorablemente a la demencia.

Objective. Considering the health risk associated with mining areas, in this work a methodology for the health assessment of this kind of hazardous sites is proposed. Material and methods. The methodology includes a toxicological assessment, an environmental monitoring of metals, and the exposure assessment of the high risk population. The scheme was evaluated in the mining area of Villa de la Paz, San Luis Potosi, Mexico. The toxicological studies were done in rats treated with mining waste, biomarkers of effect for liver and central nervous tissue were analyzed. Metals levels in surface soil, household dust and water were studied. Finally, urinary arsenic was quantified in children. Results. Neurotoxicity and hepatotoxicity of the mining waste were shown in rats. Then, arsenic and lead levels were analized in surface soil, household dust, and water. In all three media, exposure points, heavily contaminated with both metals, were localized. Finally, high levels of urinary arsenic were found in children living in the vicinity of the mine. Conclusions. Taking into account all these results, the Mexican authorities concluded that a high health risk is present in Villa de la Paz, and a remediation program is in progress.

Objetivo. En este trabajo se propone un esquema de tres fases para evaluar el riesgo en salud en las zonas mineras. La validación del esquema se efectuó en una zona de San Luis Potosí, México. Material y métodos. El monitoreo incluyó análisis de metales en suelo superficial, polvo residencial y agua de pozos. La biodisponibilidad se midió como el nivel de arsénico urinario en niños de las áreas contaminadas. La evaluación toxicológica consistió en análisis de la hepatotoxicidad (niveles de aspartato transaminasa) y neurotoxicidad (niveles de dopamina y de sus metabolitos) en ratas tratadas con residuos mineros. Resultados. Se encontró contaminación por arsénico y plomo en suelo y polvo. La biodisponibilidad fue positiva: 71% de los niños analizados tuvieron niveles urinarios de arsénico por arriba del valor normal. Los estudios de toxicidad mostraron daño hepático y alteraciones neuroquímicas en las ratas tratadas con el residuo. Conclusiones. El método fue útil para demostrar el riesgo en salud y para que las autoridades decidieran instrumentar un programa de restauración en la zona.