Fumonisins: toxicological effects, mechanism of action and biomarkers for exposure assesment/ <br> Fumonisinas: efeitos toxicológicos, mecanismo de ação e biomarcadores para avaliação da exposição

• Main Authors: Elisabete Yurie Sataque Ono, Elisa Yoko Hirooka, Paula Garcia Meirelles, Luciana Minami
• Format: Article
• Language: English
• Published: Universidade Estadual de Londrina 2004-05-01
• Series: Semina: Ciências Agrárias
• Subjects: Fumonisinas; Esfingolipídios; Fusarium verticillioides; Biomarcadores; Milho.
• Online Access: http://www.uel.br/revistas/uel/index.php/semagrarias/article/view/2245

Fumonisins, mycotoxins produced by Fusarium verticillioides Sacc. Niremberg (F. moniliforme Sheldon), the prevalent seed borne fungus of corn (Zea mays), have been associated with several animal diseases, such as equine leukoencephalomalacia, porcine pulmonary edema and hepatic and renal carcinomas in rats and mice. Epidemiological studies have linked consumption of fumonisin-contaminated corn with esophageal cancer in human populations in China and South Africa. In addition, fungal growth and further corn contamination by fumonisins cause great economic losses throughout the world. The fumonisin B1 molecule bears remarkable structural resemblance to the long-chain base backbones of sphingolipids. The toxicity and carcinogenicity of FB1 is based on its ability to inhibit ceramide synthase, a key enzyme in the metabolism of complex sphingolipids. Inhibition of these metabolic pathway results in increased intracellular concentrations of free sphinganine and depletion of complex sphingolipids, which play important roles in cell regulation. Due to the worldwide occurrence of fumonisins in corn and corn-based products, many studies have aimed the development of biomarkers for exposure assessment and for establishment of acceptable exposure levels to fumonisins. This review discusses the toxicological effects of fumonisins in vivo and in vitro, biochemical mechanisms of action and the progress in development of biomarkers for exposure assessment.<p><p>Fumonisinas são toxinas produzidas por Fusarium verticillioides Sacc. Niremberg (F. moniliforme Sheldon), patógeno primário de milho, que está implicado em inúmeras doenças animais, com ênfase em leucoencefalomalácia em eqüinos, edema pulmonar em suínos e carcinomas hepáticos e renais em ratos e camundongos. Em seres humanos, os estudos epidemiológicos têm associado o consumo de milho altamente contaminado com fumonisinas ao câncer esofágico em populações da China e África do Sul. Além disso, a contaminação de milho por Fusarium spp. causa perdas econômicas consideráveis em todo o mundo. Estruturalmente, a fumonisina B1 (FB1) assemelha-se às bases esfingóides, sendo a toxicidade e carcinogenicidade associada à capacidade de inibir a ceramida sintetase, uma enzima chave na via de biossíntese dos esfingolipídeos, causando acúmulo de esfinganina e depleção de esfingolipídeos complexos importantes nas funções celulares. Devido à ocorrência global, as fumonisinas têm sido alvo de intensas investigações na tentativa de desenvolver biomarcadores capazes de avaliar a exposição à FB1 e, estabelecer os níveis de contaminação que não causem danos à saúde humana e animal. Esta revisão apresenta os principais aspectos referentes à toxicidade de fumonisinas em animais e sistemas in vitro, aliado ao mecanismo de ação bioquímica e aos biomarcadores visando avaliação da exposição.