Analisis-citogenetico-en-linfocitos-humanos-de-sangre-periferica-tratados-in-vitro-con-sulfato-de-talio-tl2so4-y-tricloruro-de-talio-tlcl3

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
 
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES 
ZARAGOZA 
 
CARRERA DE BIÓLOGO 
 
 
Análisis citogenético en linfocitos humanos de sangre 
periférica tratados in vitro con sulfato de talio (Tl2SO4) y 
tricloruro de talio (TlCl3). 
 
T E S I S 
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE: 
B I Ó L O G A 
P R E S E N T A: 
GABRIELA MOSQUEDA TAPIA 
 
 
DIRECTOR DE TESIS: 
DR. JUAN JOSÉ RODRÍGUEZ MERCADO 
 
 
MÉXICO, D.F. DICIEMBRE 2012 
 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo 
mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, 
reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el 
respectivo titular de los Derechos de Autor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tesis realizada bajo la dirección del Dr. Juan José Rodríguez Mercado, en 
la Unidad de Investigación en Genética y Toxicología Ambiental (UIGTA) L5 
PA, UMIE-Zaragoza, cuyo responsable es el Dr. Mario Agustín Altamirano 
Lozano. Unidad ubicada en la FES Zaragoza Campo II, UNAM. Durante el 
desarrollo de ésta investigación se conto con el apoyo de DGAPA-PAPIIT 
proyecto IN216809 y proyecto IA201312. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
A la Universidad Nacional Autónoma de México por darme la oportunidad de pertenecer a 
la máxima casa de estudios superiores y brindarme la mejor formación que pude tener. 
De manera especial al Dr. Juan José Rodríguez Mercado, por permitirme ser parte de su 
grupo de trabajo, por sus enseñanzas, apoyo y dedicación para la realización de este trabajo. 
A los miembros del jurado: 
 
MC. Raúl Zavala Chavero 
Dr. Juan José Rodríguez Mercado 
Dr. Mario Agustín Altamirano Lozano 
Dra. Lucila Álvarez Barrera 
Dra. Ma. De Lourdes Mora García 
 
Por el tiempo dedicado en la revisión de esta tesis, sugerencias y observaciones realizadas 
para la mejoría de la misma. 
 
Al MC. Rodrigo Anibal Mateos Nava, por ese gran espíritu profesional, disposición, 
orientación, enseñanzas y atenciones con migo. 
A mis compañeros de la Unidad de Investigación en Genética Toxicología Ambiental 
(UIGTA). 
A la SEP por la Beca de Tesis de Licenciatura 2011. 
 
 
 
 
 
DEDICATORIAS 
A mis padres, Antonio Mosqueda Segura y Juventina Tapia Hernández. Mi razón de ser y 
mayor ejemplo, quienes por sus esfuerzos hoy me permiten realizar este logro, gracias por su 
apoyo incondicional, confianza y amor, los amo. 
A mis hermanos, Eloy, Maribel, Cristina, Adriana e Isabel…mis amigos y cómplices de 
tantos momentos inolvidables, mil gracias por sus enseñanzas, motivaciones, apoyo y cariño, 
los quiero mucho. 
A mi sobrino Miguel G, la alegría de la casa y la razón de tantas sonrisas, te quiero mi niño 
travieso. 
A mis abuelitos, Graciana Hernández†, Félix Tapia, Isabel Segura† y Santiago Mosqueda†. 
A la familia Tapia Hernández y Mosqueda Segura. 
A Luis, una persona muy especial en mi vida, por apoyarme y compartir tanto. Gracias por 
recordarme que cada día es especial y que la fe debe perdurar en todo momento. 
A mis amigos, Ana Laura, Laura Nataly, Marcela, Saúl, José, Araceli, Natalia y Ángel por 
las aventuras y risas que compartimos durante la carrera, ustedes me enseñaron el significado 
de los verdaderos amigos...este viaje a su lado fue estupendo!!...a Daniel (mi cuñado), 
Norma, y Rodrigo por su amistad y esos momentos invaluables de diversión. 
A las personas que siempre creyeron en mí y ya no están aquí. 
 
 
 
 
 
 
 
ÍNDICE 
 
 Pág. 
ABREVIATURAS …………………………………………….............................................. 
 
RESUMEN……………………………………………….…………...…………........................ 
 
I. INTRODUCCIÓN ……………………………..………………........................ 
 
II. MARCO TEÓRICO 
 
2.1. TALIO ……………………………………………………................................. 
2.1.1. Historia ………………….………...…………...................................... 
2.1.2. Propiedades fisicoquímicas ………………………............................. 
2.1.3. Distribución ………………..……...……………………........................ 
2.1.4. Producción ……………………...………………………....................... 
2.1.5. Usos ………………..……………..…………....................................... 
2.1.6. Toxicocinética …………...………………..……….............................. 
2.1.7. Toxicidad ……………...………………………..…............................... 
2.1.8. Genotoxicidad del talio ……………………………..…....................... 
 
2.2. CITOGENETICA HUMANA ……….……………………..….......................… 
 
2.2.1. Cariotipo humano ………………………………...…........................... 
 
2.3. ABERRACIONES CROMOSOMICAS (AC) ................................................ 
 
2.3.1. Componentes sanguíneos y linfocitos como sistema de prueba ..... 
2.3.2. Aberraciones cromosómicas estructurales (ACE) …........................ 
2.3.3. Aberraciones cromosómicas numéricas (ACN) ........................ ....... 
 
2.4. ASOCIACIONES DE SATÉLITES (AS) …..............................…………...… 
 
III. JUSTIFICACIÓN ………………….……..……………...…...…..................... 
 
IV. HIPÓTESIS …………………………………………………...……….............. 
 
V. OBJETIVOS 
 
5.1. General ……………………………………..………................................ 
5.2. Específicos ………………..……...……………….................................. 
 
VI. MATERIAL Y MÉTODO 
 
6.1. Obtención de la muestra …………..……............................................. 
6.2. Cultivos celulares ………………………….......................…….............. 
6.3. Preparación de laminillas ………………..……...................….............. 
i 
 
ii 
 
1 
 
 
 
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24 
 
 
 
25 
25 
25 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6.4. Análisis al microscopio ……………………………................................ 
6.5. Analisis estadístico ………………..……………………......................... 
 
VII. RESULTADOS 
 
7.1. Índice mitótico ………………...….……………….................................. 
7.2. Aberraciones cromosómicas estructurales ……….............................. 
7.3. Aberraciones cromosómicas numéricas …………............................... 
7.4. Asociaciones de satélites ………………….…....................….............. 
 
VIII. DISCUSIÓN 
 
8.1. Índice mitótico ………………….…..…………….................................... 
8.2. Aberraciones cromosómicas estructurales ………............................... 
8 3. Aberraciones cromosómicas numéricas …………............................... 
8 4. Asociaciones de satélites …………………………................................ 
 
IX. CONCLUSIONES Y COMENTARIOS FINALES …………….................... 
 
X. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS …………........................................... 
 
XI. ANEXO ………………………………….....……....…................................… 
 
 
26 
26 
 
 
 
28 
30 
36 
40 
 
 
 
45 
48 
51 
53 
 
55 
 
56 
 
67 
FIGURAS 
Pág. 
Figura 1. Estructura química de sulfato de talio(I) y tricloruro de talio(III) …………..……… 3 
Figura 2. Cariotipo humano ..……………………………………………………………………. 11 
Figura 3. Cascada hematopoyética. Generación de células sanguíneas ..…………...…... 13 
Figura 4. Representación del cromosoma acrocéntrico y su participación en la formación del 
nucléolo ..…………………………………………………………………….........…. 20 
Figura 5. Criterio para determinar asociaciones de satélites ..………………………......…. 21 
Figura 6. Procedimiento experimental para la obtención de preparaciones citogenéticas. 27 
Figura 7 Índicemitótico (IM) de los cultivos de linfocitos humanos tratados con los 
compuestos de talio durante 24 h ...…………………………………..………...… 29 
Figura 8. Micrografías a 100x de linfocitos humanos de sangre periférica en metafase con 
algunas aberraciones cromosómicas estructurales inducidas in vitro por sulfato 
de talio(I) y tricloruro de talio(III) ..…………………………......…………..……… 31 
Figura 9. Porcentaje de células con aberraciones estructurales sin brechas inducidas en 
cultivos de linfocitos humanos tratados con talio durante 24 h ..…...…..…...… 35 
Figura 10. Micrografía de linfocitos humanos en metafase a 100x con aberraciones 
cromosómicas numéricas inducidas in vitro con sulfato de talio(I) y tricloruro de 
talio(III) ..……………………………………………………………...……....……… 36 
Figura 11. Porcentaje de células con aberraciones cromosómicas numéricas (hiperploidías y 
poliploidías) en cultivos de linfocitos humanos tratados con talio durante 24 h 
…..……………………………………………………………………………..……… 39 
Figura 12. Micrografía a 100x de algunas asociaciones de satélites encontradas en linfocitos 
tratados in vitro con sulfato de talio(I) y tricloruro de talio(III) ..…...……………. 40 
Figura 13. Porcentaje células con asociaciones de satélites en cultivos de linfocitos 
humanos tratados con los compuestos de talio durante 24h ..……..…….……. 44 
 
 
 
 
 
 
 
CUADROS 
Pág. 
Cuadro I. Propiedades de talio y algunos compuestos de talio con estado de oxidación I y III 
………………………………………………………………………...............……….. 4 
Cuadro II. Clasificación de aberraciones cromosómicas estructurales de tipo cromosómico 
…………………………………………………………………………………....…… 15 
Cuadro III. Clasificación de aberraciones cromosómicas estructurales de tipo cromatídico 
…………………………………………………………………………………...… 16-17 
Cuadro IV. Síndromes causados por aneuploidías autosómicas y sexuales ..…...………. 19 
Cuadro V. Índice mitótico (IM) en linfocitos humanos tratados con sulfato de talio(I) y 
tricloruro de talio(III) durante 24 h ..……………………………...………..………. 28 
Cuadro VI. Frecuencia de aberraciones cromosómicas estructurales (ACE) y porcentaje de 
células aberrantes en linfocitos humanos del donador A tratados con sulfato de 
talio(I) y tricloruro de talio(III) durante 24 h ……...…………………..…………… 32 
Cuadro VII. Frecuencia de aberraciones cromosómicas estructurales (ACE) y porcentaje de 
células aberrantes en linfocitos humanos del donador B tratados con sulfato de 
talio(I) y tricloruro de talio(III) durante 24 h ..…………...………………………… 33 
Cuadro VIII. Frecuencia de aberraciones cromosómicas estructurales y porcentaje de 
células aberrantes en linfocitos humanos del donador A y B en promedio tratados 
con sulfato de talio(I) y tricloruro de talio(III) durante 24 h ...…...………………. 34 
Cuadro IX. Frecuencia de aberraciones cromosómicas numéricas (ACN) y porcentaje de 
células con ACN en linfocitos humanos del donador A tratados con sulfato de 
talio(I) y tricloruro de talio(III) durante 24 h 
.....................................................................……………………………...………. 37 
Cuadro X. Frecuencia de aberraciones cromosómicas numéricas (ACN) y porcentaje de 
células con ACN en linfocitos humanos del donador B tratados con sulfato de 
talio(I) y tricloruro de talio(III) durante 24 h ..…………………..……...……...….. 37 
Cuadro XI. Frecuencia de aberraciones cromosómicas numéricas (ACN) y porcentaje de 
células aberrantes en linfocitos humanos del donador A y B tratados con sulfato 
de talio(I) y tricloruro de talio(III) durante 24 h ..……………….....…...……….… 38 
Cuadro XII. Frecuencia de asociaciones de satélite (AS), cromosomas “D” y “G” asociados y 
porcentaje de células con AS en linfocitos humanos del donador A tratados con 
sulfato de talio(I) y tricloruro de talio(III) durante 24 h 
……..……………………………………………………………………..…………… 41 
Cuadro XIII. Frecuencia de asociaciones de satélite (AS), cromosomas “D” y “G” asociados 
y porcentaje de células con AS en linfocitos humanos del donador B tratados con 
sulfato de talio(I) y tricloruro de talio(III) durante 24 h 
………..…………………………………………………………………..…………… 42 
Cuadro XIV. Frecuencia de asociaciones de satélite (AS), cromosomas “D” y “G” asociados 
y porcentaje de células con AS en linfocitos humanos del donador A y B tratados 
con sulfato de talio(I) y tricloruro de talio(III) durante 24 h 
……...…………………………………………………………..………...…………… 43 
Cuadro XV. Cantidad de talio(I) y talio(III) en los compuestos evaluados ..…….……...…. 46 
 
 
Gabriela Mosqueda Tapia 
 
UNAM i 
 
 
ABREVIATURAS 
 
AC aberraciones cromosómicas 
ACE aberraciones cromosómicas estructurales 
ACN aberraciones cromosómicas numéricas 
ADN acido desoxirribonucleico 
ANOVA análisis de la varianza 
ARN ácido ribonucleico 
AS asociaciones de satélites 
ATP adenosina 5´-trifosfato 
CAS número de registro químico (del inglés Chemical Abstracts Service) 
DE desviación estándar 
EPA agencia de protección ambiental (del inglés Environmental Protection Agency) 
FISH hibridación de florescencia in situ (del inglés fluorescent in situ hybridization) 
G0 primera brecha del ciclo celular 
G2 segunda brecha del ciclo celular 
GSH glutatión 
GSH-Px glutatión peroxidasa 
ICH intercambio de cromátidas hermanas 
IM índice mitótico 
IR índice de replicación 
LD50 dosis letal media (del inglés median lethal dose) 
M fase de división celular 
MMC mitomicina c 
MN micronúcleos 
n juego cromosómico haploide 
2n juego cromosómico diploide 
NK células asesinas naturales (del inglés natural killer) 
ºC grados Celsius 
pH potencial de hidrógeno 
rpm revoluciones por minuto 
S fase de síntesis del ciclo celular 
UFC 
 
unidad formadora de colonias 
http://es.wikipedia.org/wiki/Chemical_Abstracts_Service
http://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3geno
Gabriela Mosqueda Tapia 
 
UNAM ii 
 
 
RESUMEN 
El talio (Tl) es un metal pesado, no esencial, presente en el ambiente natural y 
ocupacional. Cuenta con dos estados de oxidación, I (Tl+) y III (Tl3+), ambos considerados 
extremadamente tóxicos para los seres vivos y particularmente para el humano. En las 
últimas décadas las concentraciones naturales en el suelo, agua, aire y en los alimentos se 
han incrementado debido a las emisiones al ambiente producto de la actividad humana, 
principalmente por la industria eléctrica, química, cementera, metalúrgica, minera, 
farmacéutica, entre otras. La similitud del catión Tl+ con los iones de potasio (K+) le permite 
ingresar a la célula e inducir alteraciones en los procesos dependientes de potasio,además, 
por su afinidad por los grupos sulfhidrilo de las proteínas y por disminución de la respuesta 
antioxidante produce efectos celulares debidos al estrés oxidante. 
El mecanismo por el cual actúa el talio no se conocen con exactitud, además, los efectos 
celulares y genéticos han sido poco estudiados y la información relacionada con el estado 
de oxidación es poco conocida debido a que los escasos estudios existentes se han 
centrado principalmente en talio(I). 
Por lo anterior, en el presente estudio se evaluó los cambios sobre la división celular y el 
efecto genotóxico de dos compuestos de talio con estado de oxidación I y III mediante el 
ensayo citogenético de aberraciones cromosómicas (AC) in vitro. Cultivos de linfocitos de 
sangre periférica procedentes de dos donadores sanos, fueron expuestos a 0, 0.5, 1, 10, 50 
y 100 µg/mL de sulfato de talio(I) y tricloruro de talio(III) (Tl2SO4 y TlCl3, respectivamente) 
durante 24 horas, al termino del tratamiento las células se cosecharon, se realizaron 
preparaciones citogenéticas por goteo en portaobjetos limpios y se tiñeron con Giemsa para 
su análisis al microscopio. Se evaluaron los parámetros de índice mitótico (IM), aberraciones 
cromosómicas estructurales (ACE), aberraciones cromosómicas numéricas (ACN) y las 
asociaciones de satélites (AS). 
Los resultados muestran que ambos compuestos de talio, I y III, reducen el IM de manera 
dependiente de la concentración y en tratamientos de 100 µg/mL abaten la división celular a 
más del 92%, sin embargo el sulfato de talio(I) reduce significativamente el IM en todas las 
concentraciones empleadas en tanto que el tricloruro de talio(III) a partir de 1 µg/mL. 
El análisis de AC revela que talio I y III incrementan de manera significativa la frecuencia de 
ACE, incluyendo y excluyendo brechas, así como el porcentaje de células con aberraciones 
estructurales (sin brechas). Para talio(I), el aumento se observa en las concentraciones de 
0.5, 1, 5, 10 y 50 µg/mL, y debido a la falta de metafases en 100 µg/mL no se analizaron 
Gabriela Mosqueda Tapia 
 
UNAM iii 
 
 
ACE. Para el caso de talio(III), en todos las concentraciones se observó un aumento 
significativo. 
El análisis de ACN revelo diferencias significativas en algunas concentraciones. En los 
tratamientos con talio el porcentaje de célula con ACN mostró incremento, principalmente 
hiperploidías, no obstante las diferencias estadísticas se observaron en algunas 
concentraciones: de 1, 5 y 50 µg/mL para el talio(I), y en 5 y 50 µg/mL para el talio(III). 
Con respecto a las AS, los resultados manifiestan que en la concentración de 5 µg/mL de 
ambos compuestos, incrementan la frecuencia de cromosomas asociados del grupo “D” y 
“G”, las AS por célula y el porcentaje de células con AS, lo cual podría estar relacionado con 
la inducción de ACN. Por otra parte con los tratamientos de 50 y 100 µg/mL de talio(III) se 
presenta un efecto opuesto con la disminución de AS, posiblemente asociada a una 
disminución de nucléolos en las células en interfase. 
De acuerdo a los resultados, se concluye que talio en estado de oxidación I y III, 
representados por el sulfato de talio(I) y el tricloruro de talio(III), reduce la división celular e 
induce efecto clastógeno y aneuploidógeno, lo que coloca al talio como un agente citotóxico 
y genotóxico. 
. 
 
Gabriela Mosqueda Tapia 
 
UNAM 1 
 
 
I. INTRODUCCIÓN 
Los metales son componentes naturales de la corteza terrestre y junto con los 
metaloides, constituyen aproximadamente el 85% de los elementos de la tabla periódica 
(Yokel et al 2012). Algunos metales como el cobre, magnesio, hierro y zinc, conocidos como 
oligoelementos, son esenciales para los seres vivos y desempeñan un papel importante en 
la biología de los organismos; por ejemplo intervienen en diversos procesos bioquímicos y 
fisiológicos. En la célula catalizan reacciones, son mediadores en el metabolismo, en el 
transporte de oxígeno, estabilizan macromoléculas y están involucrados en la transducción 
de señales. No obstante, también pueden actuar como potentes tóxicos, dependiendo de su 
concentración, la vía exposición, la dosis absorbida y la naturaleza química (Khashman 
2004, Rodríguez-Mercado y Altamirano-Lozano 2006, Ferré et al 2007, Navarro-Aviñó et al 
2007, Alarcon-Corredor 2009). 
Metales como el talio, plomo, cadmio, bismuto, son considerados no esenciales; debido a 
que no se les ha reconocido función biológica. Desde décadas atrás han sido utilizados por 
el hombre para la elaboración de productos para la industria agrícola, automotriz, 
aeroespacial, química, metalúrgica, minera, eléctrica y cementera. Debido a su extenso uso 
y a que nos son biodegradables, su liberación en el ambiente ha propiciado que persistan 
por largos periodos convirtiéndose en contaminantes (Rojas et al 1999, Bachanek et al 
2000, Wei et al 2009). 
En el ser humano, los metales pesados tal como el mercurio, talio, vanadio, plomo, cadmio 
y cromo, los cuales tienen densidad mayor a 5 g/cm3, son considerados elementos 
extremadamente peligrosos para la salud debido a que tienden acumularse (Budavari 1989, 
Navarro-Aviñó et al 2007), pueden ocasionar alteraciones metabólicas e histopatologías, son 
capaces de imitar a metales esenciales de manera que pueden obtener acceso a moléculas 
diana en la célula y activar o desactivar procesos celulares (actividad enzimática, 
proliferación y muerte celular, entre otros), algunos de ellos tienen propiedades genotóxicas 
por lo que producen daño en el material genético e inclusive se encuentran asociados con el 
desarrollo de cáncer (Rodríguez-Mercado et al 2003, Shaik et al 2006, Rana 2008). Sin 
embargo, los efectos tóxicos de algunos de estos elementos como el talio, no han sido 
descritos del todo (EPA 2009). 
 
 
Gabriela Mosqueda Tapia 
 
UNAM 2 
 
 
II. MARCO TEÓRICO 
2.1. TALIO 
2.1.1. Historia 
Talio (Tl) fue descubierto accidentalmente por Sir William Crookes en 1861 al observar 
una línea verde brillante jamás vistan durante la examinación espectroscópica de residuos 
de seleniode una fábrica de ácido sulfúrico en Tilkerade, Alemania. Concluyendo que se 
trataba de un nuevo elemento y debido a que presentaba un color semejante a la 
vegetación, fue nombrado talio del griego θάλλιο y del latín “thallus” que significa tallo joven 
o verde (Nriagu1998, Repetto y Del peso 2001, Karlsson 2006). 
Un año después Claude Auguste Lamy de forma independiente, observó la línea de talio en 
una muestra de selenio extraída de limo de una planta de ácido sulfúrico en donde se 
fundían piritas. Posteriormente demostró que el nuevo elemento tenía dos estados de 
oxidación I y III (Nriagu1998). 
2.1.2. Propiedades fisicoquímicas 
El talio en su forma pura es un metal color blanco azulado a gris, maleable, insoluble, 
inodoro e insípido. Se encuentra ubicado en el grupo III A de la tabla periódica dentro de los 
elementos electropositivos y ocupa la posición cinco debajo de galio e indio. 
La densidad que presenta es de 11.83 g/cm3, por lo que es considerado un metal pesado. 
Tiene número atómico de 81, peso atómico de 204.33, punto de fusión de 303.5ºC, punto de 
ebullición alrededor de 1482ºC y configuración electrónica [Xe] 4f14 5d10 6s 26p. 
Se presenta en dos estados de oxidación I y III en diversos compuestos (Figura 1), donde el 
estado de oxidación I es considerado más estable y con propiedades semejantes a metales 
alcalinos como el potasio (K+), mientras que, en estado III es menos básico y se comporta 
como el aluminio (Al3+). De manera natural se encuentra como isotopo Tl203 y Tl205 con una 
abundancia de 29.5% y 70.5% respectivamente (Léornad y Geber 1996, WHO 1996, Cvetko 
et al 2009). 
Los compuestos de talio I y III son considerados tóxicos y generalmente son solubles en 
agua. El sulfato de talio (Tl2SO4), el carbonato (Tl2CO3), los acetatos (CH3COOTl y 
(CH3COO)3Tl) y los cloruros del mismo (TlCl y TlCl3) son muy solubles, en tanto que sulfito 
(Tl2S) o el ioduro de talio (TlI) son menos solubles (Cuadro I) (Galván y Santamaría 1998). 
Gabriela Mosqueda Tapia 
 
UNAM 3 
 
 
Se ha observado que la solubilidad está relacionada con la biodisponibilidad del metal y esto 
a su vez con su potencial dañino, por lo que los menos solubles son menos tóxicos (Twining 
et al 2003). 
 
a) b) 
 
 
2.1.3. Distribución 
El Tl se encuentra ampliamente distribuido en el ambiente a muy bajas 
concentraciones. Se estima que en la corteza terrestre su presencia oscila entre 0.3 y 0.5 
µg/kg (Galván y Santamaría 1998), que en abundancia representa 0.003%. En aire se 
encuentra en menos de 1 ng/m3, en suelo las concentraciones de van de 0.1 a 1 mg/kg, en 
agua de mar de 0.01 mg/L a 0.02 mg/L y en agua de río 0.001 a 1 mg/L. Cabe mencionar 
que el contenido máximo de Tl en agua bebible es de 2 µg/L y el valor recomendado para 
los compuestos de talio en el lugar de trabajo es de 0.1 mg/m3 en un plazo promedio de 8 
horas al día (Léornad y Geber 1996, EPA 2009). 
Los niveles de Tl en aire cerca de sitios y zonas industriales pueden llegar a 58 ng/m3, 
mientras que las concentraciones de Tl en partículas de cenizas de las plantas de energía 
puede alcanzar hasta 45 mg/kg, en suelo cerca de materiales de desecho procedentes de 
minas hasta 60 mg/kg y de zonas cercanas a las fábricas cementeras y refinerías de 
petróleo tienen un alcance de 21 mg/kg y en agua hasta un rango de 2.4 mg/L (WHO 1996, 
Rao et al 2008) 
 
Figura 1. Estructura química de los compuestos de talio. En a) el sulfato de talio y en b) 
tricloruro de talio, con estados de oxidación I y III respectivamente (NCBI 2011). 
Gabriela Mosqueda Tapia 
 
UNAM 4 
 
 
Cuadro I. Propiedades de talio y algunos compuestos de talio con estado de oxidación I y III. 
 
Nombre (estado de 
oxidación) 
CAS Formula 
química 
Peso 
molecular 
Punto de fusión 
(°C) 
Punto de 
ebullición(°C) 
Color Solubilidad en 
agua(g/L) 
Talio 7440-28-0 Tl 204.38 303.5 1,457 Blanco 
azulado 
Insoluble 
Acetato de talio(I) 
 
563-68-8 TlC2H3O2 263.43 131 Sin datos Blanco 
sedoso 
Muy soluble 
Bromuro de talio(I) 
 
7789-40-0 BrTl 284.29 480 815 Amarillo 
pálido 
0.5 (25°C) 
Carbonato de talio(I) 
 
6533-73-9 Tl2CO3 468.78 273 Sin datos Blanco 40.3 (15.5 °C) 
Cloruro de talio(I) 
 
7791-12-0 TlCl 239.84 430 720 Blanco Muy soluble (20 °C) 
Tricloruro de talio(III) 
 
13453-32-2 TlCl3 310.74 25 Se descompone Incoloro Muy soluble 
Fluoruro de talio(I) 
 
7789-27-7 TIF 223.38 327 655 Incoloro 786 (15°C) 
Trifluoruro de talio(III) 7783-57-5 TlF3 261.38 550 Sin datos Verde olivo Se descompone en 
TlOH 
Hidróxido de talio(I) 
 
1310-83-4 TlOH 221.39 139 Sin datos Amarillo 259 (se descompone) 
Ioduro de talio(I) 
 
7790-30-9 TlI 331.29 440 823 Amarillo 0.006 (20 °C) 
Nitrato de talio(I) 
 
10102-45-1 TlNO3 266.39 206 430 Blanco 95.5 (20 °C) 
Nitrato de talio(III) 
trihidratado 
13453-38-8 Tl(NO3)3*3H2O 444.44 105-107 Se descompone Incoloro Se descompone 
Oxido de talio(I) 
 
1314-12-1 Tl2O 424.77 596 Sin datos Negro Soluble (como TlOH ) 
Oxido de talio(III) 
 
1314-32-5 
 
 Tl2O3 
 
456.76 717 875 Negro Insoluble 
Sulfato de talio(I) 
 
7446-18-6 Tl2SO4 504.82 632 Se descompone Blanco 48.7(20 °C) 
Sulfito de talio(I) 1314-97-2 Tl2S 440.85 448.5 Sin datos Sin datos 0.2 (20 °C) 
Elaborado a partir de WHO 1996, PHG 1999 y EPA 2009.
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UNAM 5 
 
 
En los alimentos las cantidades de Tl son bajas y depende directamente de las 
concentraciones en el suelo, la acidez del mismo y del tipo de vegetación. En cereales, 
frutas y hortalizas son aproximadamente de 0.05 a 0.1 mg/kg en peso fresco, y en setas 
puede encontrarse hasta 1.2 mg/kg en peso fresco (Léornad y Geber 1996, Del Valls et al 
1999), sin embargo, en lugares contaminados las cantidades de Tl en los frutos y verduras 
alcanzan valores muy altos, como en la col verde en la que se ha encontrado hasta 45.2 
mg/kg peso fresco (Hanzel y Verstraeten2009). 
En mayor proporción el talio se presenta en minerales de sulfuro, zinc, cobre, plomo y en 
carbón, aunque también se ha detectado en fósiles, meteoritos (0.001-0.2 μg/g) y muestras 
lunares (0.0006-0.0024 μg/g). Los minerales de sulfuro presentan un alto contenido de Tl, de 
los cuales se reporta del 16 a 60% del metal, tales como; carlinita Tl2S, lorandita 
(Tl2S(AsS3)), christita TlHgAsS3, ellisita Tl3AsS3, weissbergita TlSbS2, galkhaita 
(Cs,Tl)(Hg,Cu,Zn)6(As,Sb)4S12, crookosita (Cu,Tl,Ag)2Se, vrbaita (Tl2S3(AsSb)2S3) y 
hutchisonita ((TlAg)2S·Pbs·2As2S3) (Peter y Viraraghavan 2004). 
En rocas sedimentarias y metamórficas, el contenido de talio es menor a 0.6 mg/kg, en 
granito es de 0.35 a 3.60 mg/kg, en basalto solo presenta de 0.002 a 0.06 mg/kg, mientras 
que en areniscas y calizas las concentraciones se encuentran por debajo de 0.4 mg/kg 
(Martín 2004). 
2.1.4. Producción 
La producción mundial de TI es de alrededor de 15 toneladas por año. Durante los 
años 70s y 80s se mantuvo entre 12 y 17 toneladas, en la década de 1990 disminuyo entre 
10 y 15 toneladas debido a la preocupación que causaba su toxicidad (Nriagu 1998, WHO 
1996, Kazantzis 2000) y hasta el 2010 la producción minera de Tl a nivel mundial fue de 10 
mil toneladas (Guberman 2011). Entre los países que han producido cantidades comerciales 
de Tl son Alemania, Bélgica, Rusia, Ucrania, Canadá, Estados Unidos y Japón (Nriagu 
1998, Guberman 2011). 
La obtención de este metal es principalmente como subproducto del proceso de refinación 
de hierro, cadmio y zinc (Galván y Santamaría 1998, Guberman 2011), y en menor grado 
por otras vías tales como la electrolisis de carbonatos, sulfatos o percloratos; por 
precipitación de talio metálico con zinc y por reducción de oxalatos y cloruros de talio 
(Repetto y Del peso 2001). Por lo que puede considerarse a las plantas energéticas de 
carbón quemado, de producción de acido sulfúrico, cementeras y entre otras como fuentes 
de producción e incluso de contaminación (Martínez 2000). 
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UNAM 6 
 
 
2.1.5. Usos 
En los años 20, el talio se empleó principalmente como veneno para roedores, 
insectos y otras plagas, en las décadas siguientes como depilatorio, con fines clínicos para 
tratar enfermedades de transmisión sexual como la sífilis y gonorrea (Villaverde y 
Verstraeten 2003), para cesar la fiebre provocada por la tuberculosis y contra la tiña del 
cuero cabelludo. En la década de los 60s el gobierno de Estados Unidos debido a 
numerosos casos reportados de taliotoxicosis lo saco del mercado y en 1973 la Agencia de 
Protección Ambiental de los Estados Unidos prohibió su uso en la elaboración de pesticidas 
(Nriagu 1998). 
En la actualidad se utiliza como catalizador en algunas aleaciones, en la fabricación de 
dispositivos electrónicos, en lentes ópticos, así como en joyería (oxido de talio), termómetros 
de baja temperatura, semiconductores, colorantes y pigmentos (cromato de talio), juegos 
artificiales (nitrato de talio), en algunos pesticidas (sulfato de talio), en lámparas de mercurio 
(como talio monovalente) para incrementar la intensidad de luz, incluyéndose también 
síntesis de amoniaco y en reacciones oxido reducción (cloruro de talio y óxidos de talio) 
(Galván y Santamaría 1998, Kazantzis 2000). Aunque también algunos isótopos del mismo 
(Tl201, Tl204 y Tl205) son empleados en instrumentos de medición, para obtener imágenes de 
centelleo del corazón, hígado, testículos y en la diagnostico de melanomas (Nriagu 1998, 
PHG 1999, Leung y Ooi 2000, EPA 2009). 
Su uso industrial, a nivel mundial ha provocado incrementos de talio en suelo, agua, aire y 
en los alimentos, causando efectos en los seres vivos y en particular en el humano por la 
exposición directa o indirecta al metal (EPA 2009). 
2.1.6. Toxicocinética 
El talio no se considera esencial para alguna función biológica, sin embargo, puede 
competir por sitios dependientes de cationes esenciales en las células. Numerosos estudios 
muestran que los iones de talio cruzan las membranas biológicas y fácilmente son 
absorbidos por las plantas y animales (Cvetko et al 2009, EPA 2009). 
En humanos la exposición a TI se produce por vía oral, cutánea o respiratoria (Léonard y 
Geber 1996, Maluszynski 2009), afecta a varios tejidos y sistemas, como el epidérmico, 
gastrointestinal, nervioso, cardiovascular y renal, puede atravesar la placenta además de la 
barrera hematoencefálica (Galván-Arzate et al 2000, Villaverde y Verstraeten 2003, Tyagi 
2011). 
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La absorción de este metal se da a través de la piel, de las membranas mucosas de la boca 
y del tracto intestinal, de manera rápida y casi en su totalidad. El tracto gastrointestinal 
humano absorbe más del 90% de las sales de talio solubles en agua (como sulfato, acetato 
y carbonato), en comparación con las formas menos solubles (ioduro y sulfito) (Del Valls et 
al 1999). 
Se distribuye a través del torrente sanguíneo hacia los tejidos y órganos mediante proteínas 
como la trasnferrina, la cual se encuentra involucrada en el transporte de iones trivalentes 
tales como el aluminio(lll), galio(III), indio(III), y talio(III). De acuerdo a la literatura los riñones 
muestran las más altas concentraciones de talio y en orden decreciente; los huesos, 
estomago, intestinos, vaso, hígado, músculos, pulmón y cerebro. No obstante, la retención 
en los diversos tejidos se ve incrementada con la edad (Leung y Ooi 2000). 
Actualmente se sabe que es un elemento que no se metaboliza y se desconoce si cambia 
su estado de oxidación III a I en el organismo. La excreción en humanos es vía renal y fecal, 
aunque también es eliminado en leche materna, sudor, saliva, lagrimas, uñas y pelo. Las 
concentraciones normales de talio en orina son menores al rango de 0.2 a 0.4 µg/L, mientras 
que para las personas expuestas a este metal las concentraciones se duplican (Cvetko et al 
2009, EPA 2009). 
2.1.7. Toxicidad 
En humanos se ha reportado que las concentraciones normales de talio en sangre son 
menores a 2 μg/L y se considera como tóxicas aquellas que van por encima de 100 μg/L 
(Moore et al 1993). La dosis letal media (LD50) de los 14 componentes inorgánicos de talio 
solubles o insolubles, cae en un rango de 15 a 50 mg/kg de talio, por ruta oral, subcutánea, 
intraperitoneal e intravenosa (Repetto y Del peso 2001), aunque también se considera a 
partir de 10 mg/kg (Douglas et al 1990). 
Cuando hay intoxicación por este metal, en primera instancia afecta el tracto gastrointestinal 
provocando vomito, diarrea, dolor abdominal y dermatitis. Posteriormente al sistema 
nerviosos central y periférico ocasionando doloren las extremidades, debilidad, insomnio, 
convulsiones, ataxia, ansiedad, psicosis, anomalías en miocardio, incluso se llega a estado 
de coma o muerte, sin embargo, en caso de una progresión tóxica, se manifiesta polineuritis 
de manera grave, hay perdida de cabello, aparición de rayas blancas en las uñas, conocidas 
como líneas de mess y destrucción en las glándulas sudoríparas (Moore et al 1993, 
Martínez 2000). 
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UNAM 8 
 
 
La toxicidad de talio puede ser explicada en base a su similitud química con cationes 
esenciales. En estado I (catión talico, Tl+) se asemeja al ion potasio (K+) mientras que en 
estado de III (catión talioso, Tl3+) al aluminio (Al3+), los cuales tienen una fuerte capacidad 
oxidante y pasan al estado de oxidación I (Del Valls et al 1999). Al respecto, no se conoce 
alguna ruta metabólica en mamíferos que pueda convertir el Tl3+ a Tl+ (EPA 2009). 
El talio(I) presenta un radio iónico similar al del potasio (K+), de 0.147 y 0.133 nm 
respectivamente, lo cual le permite substituir al K+ en diversos procesos bilógicos como la 
activación de ATP-asas de Na+, K+, lo que a su vez le permite moverse a través de las 
membranas celulares sin ser distinguido, acumularse en la célula y afectar la cadena 
respiratoria en la mitocondria (Douglas et al 1990, Léornd y Geber 1996, Del Valls et al 
1999). Su afinidad por grupos amino-sulfhidrilo de las enzimas provoca disminución de la 
actividad enzimática del glutatión (GSH) lo cual conduce a estrés oxidante en las células 
(Villaverde et al 2004, EPA 2009). Además, tiene la capacidad de bloquear la formación de 
numerosos ligandos disulfidos entre residuos de cisteína de la queratina, lo cual conduce a 
crecimiento anormal del cabello y alopecia (Nriagu 1998). 
A pesar de su toxicidad, el talio no es clasificado como carcinógeno debido principalmente a 
la falta de estudios relevantes y a que los datos de sus efectos genotóxicos tanto en 
humanos como en animales son poco contundentes (Repetto y Del peso 2001, EPA 2009). 
2.1.8. Genotoxicidad del talio 
En la actualidad, la toxicidad del Tl sobre el material genético no es clara debido a que 
los estudios que se encuentran en la literatura son pocos y no concluyentes (Cvetko et al 
2009). No obstante, en sistemas vegetales, se conoce el caso de Lemna mina la cual fue 
expuesta a 0.2, 0.5, 1.0 y 2.0 μM de acetato de talio(I) durante 1, 4, 7 y 14 días, al evaluar 
genotoxicidad con el ensayo cometa en versión alcalina, se revelo la capacidad de este 
compuesto para inducir daño al ADN, tales como roturas de cadena simple y doble, sitios 
lábiles al álcali y reparación tardía (Babic et al 2009). 
Por otro lado, en células de medula ósea de hámster chino con previa administración oral de 
dos dosis (5 ó 10 mg/kg) de cloruro de talio(I) durante un período de 24 horas, no mostraron 
aumentos significativos en los intercambios de cromátidas hermanas (PHG 1999). 
En el humano, se conoce de un individuo que ingirió accidentalmente 200 mg de sulfato de 
talio(I), del cual al analizar sus células mediante un análisis citogenético se encontró 
aumento de células binucleadas con micronúcleos (MN), sin embargo, la frecuencia de 
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UNAM 9 
 
 
aberraciones cromosómicas estructurales (ACE) e intercambio de cromátidas hermanas 
(ICH) se mantuvieron en una proporción menor que de MN, por lo que se considera la 
posibilidad de que interfiere con la distribución de cromosomas así como otros compuestos 
metálicos (Hantson et al 1997). 
Otro estudio de genotoxicidad en linfocitos humanos de sangre periférica tratados in vitro a 
varias concentraciones (0.1-10 μM) con sulfato de talio(I), el resultado se mostró negativo 
con el ensayo de MN junto con la hibridación de florescencia in situ para la distinción de 
centrómeros (Migliore et al 1999). 
Debido a la escasa información que se tiene de los efectos del talio y sus compuestos, en el 
laboratorio de genética y toxicología ambiental de la FES Zaragoza UNAM, se han realizado 
estudios in vitro con linfocitos humanos expuestos al acetato de talio(I) y se encontró que en 
tratamientos de 0.5 y 10 μg/mL es capaz de incrementar significativamente la frecuencia de 
ACE y el porcentaje de células con aberraciones (Hernández-De la Cruz 2011), en tanto que 
el análisis de ICH mostró diferencia estadística en el tratamiento de 10 μg/mL con respecto 
al control (Felipe-Reyes 2011), en ambos estudios disminuye el índice mitótico y el índice de 
replicación en las concentraciones empleadas, de 0.5 a 100 μg/mL. Por su parte Jaramillo-
Cruz (2011) al evaluar el daño al ADN con el ensayo cometa a pH>13 y pH 12.1, encontró 
que el mismo químico es capaz de inducir rompimientos de cadena sencilla y sitios 
sensibles al álcali. 
2.2. CITOGENÉTICA HUMANA 
Para evaluar la genotoxicidad de algún xenobiótico, es decir un agente extraño al 
organismo tal como los metales, fármacos, sustancias químicas o contaminantes, la 
citogenética ha sido una excelente herramienta. Esta es basada en la observación de 
cambios o alteraciones en la estructura y función de los cromosomas mediante el análisis 
microscópico de células en metafase (Smeets 2004). 
A partir de 1956, año en el que se estableció que las células humanas normales 2n 
contienen 46 cromosomas, la citogenética ha sido utilizada en diagnósticos clínicos, sin 
embargo, en la actualidad se ha ampliado con un basto número de ensayos para conocer la 
toxicidad genética y celular de diversos agentes físicos, químicos y biológicos. 
Entre los ensayos citogenético más utilizados se encuentra el de ACE, cambios en el 
número de cromosomas, los ICH, MN y asociaciones de satélites (AS), no obstante, en los 
últimos años con innovación en el campo de la biología molecular, se ha introducido la 
Gabriela Mosqueda Tapia 
 
UNAM 10 
 
 
hibridación de florescencia in situ (FISH). En general son aplicables tanto in vivo como in 
vitro en diferentes sistemas de prueba, particularmente en células somáticas y germinales, 
además para conocer alteraciones en ladivisión celular, se realiza de forma paralela, 
pruebas de citotoxicidad y citostaticidad mediante la valoración de la viabilidad celular, el 
índice mitótico (IM) y el índice de replicación (IR) (Carrano y Natarajan 1988, Albertini et al 
2000, Gómez 2002). 
La importancia de la evaluación de anormalidades cromosómicas, es debido a que son la 
principal causa de la inestabilidad genética, estas pueden ser transmisibles a la siguiente 
generación celular cuando se produce en una célula somática o a la descendencia si se 
presenta en células germinales y son responsables de muerte celular, de síndromes de 
etiología genética, mortalidad prenatal, malformaciones congénitas inclusive son asociadas 
a la carcinogénesis (Salamanca 1995, Trask 2002, Smeets 2004). 
2.2.1. Cariotipo humano 
El papel del cariotipo en la citogenética es fundamental para la distinción de los 
cromosomas y en definición es el arreglo cromosómico en base a la posición del centrómero 
y del tamaño (Curtis 2000, Klug et al 2006). Los cromosomas fueron identificados a 
mediados del siglo XIX y se le dio el término "cromosoma" del griego "cuerpo teñido”, son 
estructuras complejas de ADN, proteínas histonas y no histonas, particularmente sólo son 
visibles durante la mitosis por lo que es necesario tener células en división para su análisis 
(Dolan 2011). 
El cariotipo de la especie humana esta determinado por 46 cromosomas (2n): 44 autosomas 
y 2 cromosomas sexuales (hombre XY y mujer XX) (Figura 2) clasificados en; metacéntricos, 
distinguidos por la ubicación del centrómero cerca del centro y brazos de la misma longitud 
(par 1, 3, 19 y 20), submetacéntricos, aquellos que presentan el centrómero desplazado 
hacia un extremo lo que produce un brazo largo y uno corto (el brazo corto se designa por la 
letra p y el brazo largo por la letra q, par 2, 4, 5, 6, 8, 9 ,10 ,11, 12, 16 ,17 y 18), por último 
los acrocéntricos identificados por tener el centrómero muy próximo a un extremo, lo que 
produce cromosomas con brazos largos perteneciente a los pares 13, 14 y 15 del grupo D y 
a los pares 21 y 22 del grupo G, que además son cromosomas satelitados, el cromosoma Y 
del par sexual masculino pertenece a los acrocéntricos pero no presenta satélites (Pierce 
2005, Hartl y Jones 2009). 
 
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UNAM 11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.3. ABERRACIONES CROMOSOMICAS 
El ensayo de aberraciones cromosómicas (AC) es de los más recurridos en la 
citogenética convencional, se considera práctico y sensible en la detección de agentes 
mutagénicos, así mismo en la inducción de rompimientos cromosómicos (clastogénesis) 
(Scott et al 1990) y en eventos de ganancia o pérdida de cromosomas completos que en 
conjunto se les conoce como aneuploidías (hipoploidías o hiperploidías) y poliploidías 
(Kirsch-Volders et al 2002, Muehlbauer y Schuler 2005). El ensayo de AC permite un rápido 
análisis cromosómico como indicador de daño genético (Carbonell et al 1996, Krivokapic 
2012), puede realizarse in vivo o in vitro, en células de constante proliferación como son las 
de medula ósea o en células que no se encuentran ciclando y que pueden ser estimuladas 
por un mitógeno para entrar en división tal es el caso de linfocitos humanos de sangre 
periférica (Carrano y Natarajan 1988). 
Figura 2. Cariotipo humano en el cual se muestra el juego cromosómico (2n = 46 
cromosomas); cada cromosoma es ordenado con su homólogo de acuerdo a su tamaño 
y posición del centrómero. 22 pares corresponden a los autosomas agrupados en A, B, 
C, D, E, F y G, 2 son cromosomas sexuales: XX (mujer) y XY (hombre), el X se ubica 
dentro del grupo C y el Y en el grupo G (Curtis 2000). 
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UNAM 12 
 
 
2.3.1. Componentes sanguíneos y linfocitos como sistema de prueba 
La sangre es un fluido heterogéneo el cual consiste aproximadamente de 55% de 
plasma (líquido ligeramente claro con proteínas, ácidos orgánicos, lípidos, gases, entre 
otros) y 45% de células suspendidas. La fracción celular corresponde a los eritrocitos 
(células rojas), plaquetas (trombocitos) y leucocitos (células blancas), estas últimas 
clasificadas en dos tipos de acuerdo a la morfología que presentan al microscopio; por un 
lado los agranulares donde se incluye los linfocitos y monocitos, y los granulares referentes 
que abarca a los neutrófilos, basófilos y eosinófilos (WHO 2006). 
Todas las células sanguíneas son formadas en la medula ósea mediante el proceso de 
hematopoyesis (Figura 3). Este proceso es encabezado por las células troncales 
hematopoyéticas, las cuales son las más primitivas dentro del sistema y poseen dos 
características que las distinguen del resto: son capaces de auto renovarse y son 
multipotenciales, es decir, pueden dar origen a los distintos linajes sanguíneos (Mayani et al 
2007). Al diferenciarse dan lugar a las células progenitoras mieloide y linfoide, capaces de 
generar a los precursores de las células sanguíneas rojas y blancas. Finalmente una vez 
que alcanzan la madurez salen a circulación, sin embargo, los linfocitos T a diferencia del 
resto de las células maduran en la glándula del timo (Abbas y Lichtman 2004). 
Los linfocitos son los segundos componentes celulares más numerosos de leucocitos en 
circulación y en números relativos constituyen entre el 20 y 40% en la sangre, del cual, el 
75% corresponde a los linfocitos T y el 25% restante a los linfocitos B y NK (asesinos 
naturales). 
El tamaño que presentan van de 8 a 10 µm de diámetro en linfocitos pequeños, mientras 
que los que se encuentran activados son los más grades alcanzando medidas de 10 a 12 
µm. Están compuestos por un núcleo grande y un borde de citoplasma delgado que contiene 
pocas mitocondrias, ribosomas, lisosomas, un par de centriolos y aparato de Golgi muy 
pequeño (Fawcett 1995, Abbas y Lichtman 2004, Vega 2009). 
Los linfocitos T, B y NK son difíciles de distinguir morfológicamente, pero tienen funciones 
distintas que los hacen únicos. Los linfocitos T participan en la inmunidad celular, al ser 
activados secretan citocinas (linfocitos T cooperadores) o citotoxinas (linfocitos T citotóxicos) 
contra antígenos intracelulares, como virus y algunas bacterias que sobreviven y proliferan 
en el interior de otras células. Los B participan en la inmunidad humoral, se caracterizan por 
generan anticuerpos al ser activados, principalmente actúa contra antígenos extracelulares. 
Los NK, son encargados para destruir ciertas células infectadas por virus y células de 
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UNAM13 
 
 
tumores, producen muerte celular por citotoxicidad e inducen muerte celular por apoptosis 
(Abbas y Lichtman 2004, La Rosa y Orange 2008). 
 
 
 
 
 
Los linfocitos humanos derivados de muestras de sangre periférica desde décadas atrás han 
sido utilizados como sistema de prueba para la detección de toxicidad y actividad 
clastogénica de agentes químicos, físicos y biológicos. Generalmente su uso in vitro se ve 
favorecido por la capacidad de mostrar el daño inducido por los agentes a corto plazo, 
además, teóricamente todas las células inician en la fase G0 del ciclo celular y sus ciclos de 
división de 24 horas son fácilmente estimulados con algún mitógeno como la 
fitohemaglutinina, por lo que a las 48 horas de inicio del cultivo se obtiene un número 
considerable de células en metafase para el análisis cromosómico (Dean y Danford 1985, 
Garcia-Sagredo 2008). 
 
Figura 3. Cascada hematopoyética. Generación de células sanguíneas a través de la 
diferenciación de células multipotenciales en células progenitores mieloide y linfoide, los 
cuales dan origen a los precursores celulares. UFC, unidad formadora de colonias 
(Abbas y Lichtman 2004). 
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UNAM 14 
 
 
2.3.2. Aberraciones cromosómicas estructurales 
Los cambios cromosómicos estructurales, es de los criterios más empleados en la 
valoración de genotoxicidad y comúnmente ha sido analizado en linfocitos humanos de 
sangre periférica (Ramakrishnan et al 2011). Su inducción en células sanguíneas se 
considera indicador de riesgo para las células somáticas y un posible riesgo en células 
germinales, lo cual puede provocar impacto en la capacidad reproductiva y ser causa de 
enfermedades genéticas (Carbonell et al 1996). Este tipo de alteraciones se caracterizan por 
cambios en base a rompimientos que pueden eliminar, añadir o reordenar partes 
sustanciales del cromosoma, cuando ocurre en un mismo cromosoma se denomina 
aberraciones intra-cromosómicas, mientras que al involucrarse dos o más cromosomas se 
les llama aberraciones inter-cromosómicas (Pfeiffer et al 2000, Klug et al 2006). 
Las ACE son clasificadas en dos tipos: las cromosómicas y las cromatídicas, como se 
muestra en el Cuadro II y III respectivamente (Dean y Danford 1984). Cuando hay una rotura 
en un cromosoma antes de la replicación del ADN (fase S del ciclo celular) la rotura se 
duplica dando lugar a una aberración de tipo cromosómico. Mientras que cualquier rotura 
que parezca después de la fase S tendrá lugar en una sola cromátida produciendo la 
aberración de tipo cromatídico (Carrano y Natarajan 1987, Natarajan 1993, Tamarin 1996). 
De acuerdo a la capacidad de persistir en los sucesivos ciclos, las aberraciones 
cromosómicas estructurales pueden ser clasificadas como inestables o estables. Las 
inestables consisten de anillos, fragmentos acéntricos, cromosomas dicéntricos y otros 
rearreglos asimétricos. Mientras que las aberraciones estables consisten en cambios 
balanceados que pueden ser trasmitidos a la progenie celular en los que se encuentra: 
translaciones, inversiones y otros rearreglos simétricos (Dean y Danford 1984, Carrano y 
Natarajan 1987). 
 
 
 
 
 
 
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UNAM 15 
 
 
Cuadro II. Clasificación de aberraciones cromosómicas estructurales de tipo cromosómico. 
Tipo de aberración Figura 
Brechas (B) 
Son regiones no teñidas o lesiones acromáticas no 
mayores al diámetro de una cromátida 
 
Rompimiento o deleción terminal (C) 
Involucra solo a un cromosoma, como en todas las 
aberraciones el daño ocurre en la fase G0 o G1, 
antes de su replicación del material genético. Se trata 
de una discontinuidad en un mismo locus es decir a 
una misma región y surgimiento de un fragmento 
acéntrico. 
 
Intercambio 
Involucra dos o más lesiones en un mismo o 
diferente cromosoma. 
a) Intercambio entre cromosomas (C/C) 
Resulta un dicéntrico acompañado de un 
fragmento, el cual es parte del cambio y son 
evaluados como un evento. 
 
b) Intercambio entre un cromosoma (C/C) 
i) Entre brazos (intercambio inter-brazos) 
Se forma un anillo acéntrico acompañado 
con un fragmento. Un fragmento forma 
parte del anillo y los restantes formaran 
la deleción. Considerándose como un 
solo evento. 
ii) Dentro de un brazo (intercambio int ra- 
brazo) 
Se forma un anillo acéntrico. La parte 
acéntrica de este intercambio puede no 
ser identificada. Los anillos acéntricos 
pequeños son llamados minutas o 
deleciones intersticiales. 
 
 
 
 
 
Dicéntrico / fragmento 
 
 
 
 
Anillo acéntrico/ fragmento 
 
 
 
Anillo acrocéntrico 
Elaborado a partir de Dean y Danford 1984. 
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Cuadro III. Clasificación de aberraciones cromosómicas estructurales de tipo cromatídico. 
Tipo de aberración Figura 
Brecha 
Involucra una sola cromátida del cromosoma 
excepto por las brechas isocromatídicas. Se define 
como región no teñida menor al diámetro de la 
cromátida. 
 
Rompimiento cromatídico (c) o deleción 
 Región no teñida mayor al diámetro de la cromátida. 
 
 
 
 
 Fragmento alineado 
 
 
 
 
Fragmento desalineados (fragmento 
invariable asociado con el cromosoma 
original) 
Rompimiento isocromatídico o deleción 
a) Reunión incompleta o unión hermana de los 
rompimientos terminales (SU). 
 
 
b) Reunión incompleta (No unión, Nu) proximal 
(p) y distal (d). Los fragmentos alineados o 
no son dislocados considerados como 
deleción isolocus. 
 
 
 
 
 SU 
 
 
 
 
 Nud Nup 
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Intercambio 
I. Intercambio entre cromosomas (c/c) 
 
i) Asimétrico. Se originan por 
rompimientos cromatídicos con distintos 
cromosomas, se forma un dicéntrico 
cromatídico y los fragmentos resultantes 
se unen formando figuras cuadriradiales. 
 
ii) Simétrico. No da lugar a la formación de 
dicéntricos cromatídicos, ni fragmentos 
al menos que la unión sea incompleta. 
 
II. Cambios en un cromosoma (c/c) 
 
i) Entre brazos de un mismo cromosoma 
(inter-cambio). 
Asimétrico. No se producen fragmentos 
Simétrico. No hay fragmentos si la 
reunión es completa. 
 
ii) Dentro de un brazo (Int ra-cambio). 
Minuta o deleción intersticial. El 
fragmento permanece asociado con el 
cromosoma original. 
III. Isocromatídicos 
Dicéntrico tríradial. Se forma un fragmento. 
Tirradial Monocéntrico. No se forman 
fragmentos si la unión es completa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Minuta o deleción intersticial 
 
 
 
Dicéntrico tríradial /Tríradial monocéntrico 
 
 
 
Elaborado a partir de Dean y Danford 1984. 
 
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2.4.3. Aberraciones cromosómicas numéricas 
Cada especie biológica se caracteriza por un número cromosómico constante en su 
cariotipo. En la mayoría de los organismos superiores y específicamente en el humano, las 
células somáticas son diploides (2n) y contienen 46 cromosomas, los gametos (formados 
por meiosis) son haploides (n) y en su caso presentan 23 cromosomas. La mitosis y la 
meiosis son los mecanismos biológicos que aseguran la constancia en el número de 
cromosomas de las células (Curtis 2000, Kirsch et al 2002), sin embargo, algunos agentes 
exógenos como metales y otros químicos, tienen la capacidad de provocar que las células 
presenten un número anormal de cromosomas, es decir inducen aberraciones 
cromosómicas numéricas (ACN), principalmente a través de eventos como la no disyunción, 
por defectos en el cinetocoro, inhibición del huso mitótico, errores en el punto de control de 
la anafase, entre otros (Parry 1996, Parry et al 2002, Seoane et al 2002). 
Actualmente el ensayo citogenético de AC in vitro e in vivo sigue siendo de gran utilidad en 
la detección de agentes inductores de ACN, responsables de cambios genéticos 
trascendentales (Parry y Parry 1987, Migliore et al 1996, Muehlbauer y Schuler 2005). 
Cuando se gana o pierde uno a más cromosomas, pero no una dotación haploide (n) 
completa, se le conoce como aneuploidía, dentro de este evento la ganancia define a las 
hiperploidías y a la pérdida a las hipoploidías, así la pérdida de un solo cromosoma conduce 
a una monosomía, mientras que la ganancia un cromosoma da lugar a una trisomía. Los 
agentes que producen aneuploidías son conocidos como anaugénicos. Tales cambios 
contrastan con la situación de euploidía, en la cual se presentan dotaciones haploides (n) 
completas de cromosomas, si hay más de dos dotaciones, el término que se aplica es 
poliploidía, los organismos con tres dotaciones son concretamente triploides (69 
cromosomas), con cuatro dotaciones tetraploides (92 cromosomas) y así sucesivamente 
(Aardema et al 1998, Klug et al 2006, Cerezo 2007). 
La variación cromosómica juega un papel importante en las condiciones adversas de salud 
humana, en células germinales las aneuploidías autosómicas y sexuales son responsables 
de diversos síndromes, los más frecuentes y destacados se muestran en el cuadro IV, sin 
embargo, no todas las aneuploidías son viables, se reporta que aproximadamente el 50% de 
los abortos espontáneos son causados por dicho evento (Daniely et al 1999, Cerezo 2007). 
Para el caso de las células somáticas los cambios numéricos han sido asociados con el 
cáncer y su progresión, debido a que la inestabilidad cromosómica en una etapa temprana 
del cáncer puede actuar como una fuerza impulsora que conduce a la alteración en el 
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número de copias de genes que controlan el crecimiento celular (Esa et al 1998, Parry et al 
2002, Kapranos et al 2005, Micci et al 2008). 
 
Cuadro IV. Síndromes causados por aneuploidías autosómicas y sexuales. 
Aneuploidías Síndrome Cuadro clínico 
Autosómicas 
 
Trisomía del cromosoma 21 Down 
Retraso mental, rasgos 
mongoloides, alteraciones 
oculares, cardiacas, entre otras. 
Trisomía del cromosoma 18 Edwards 
Deficiencia mental profunda, 
malformaciones renales y 
cardiacas. 
Trisomía del cromosoma13 Patau 
 
Deficiencia mental profunda, 
malformaciones cardíacas, 
genitales, cerebrales y 
dactilares. 
 
Sexuales 
 
 
 
Trisomía de los cromosomas 
sexuales: 47, XXY. 
 
 
 
 Klinefelter 
Genitales pequeños, falta de 
espermatogénesis, retraso 
mental moderado. 
Monosomía de los cromosomas 
sexuales: 45, X0. 
 
 
 Turner Genitales infantiles, esterilidad, estatura baja. 
47, XYY. 
 
 
Doble Y (síndrome del súper 
macho) 
Trastornos de conducta 
(agresividad) y estatura 
elevada. 
47, XXX. 
 
Triple X (síndrome de la súper 
hembra) 
Retraso mental moderado, 
alteraciones neuropsíquicas. 
 
Elaborado a partir de Curtis 2000 y Cerezo 2007. 
 
2.5. ASOCIACIONES DE SATELITES 
Las AS son un evento en el cual las regiones satelitales pertenecientes a los 
cromosomas acrocéntricos del grupo D y G se encuentran próximos uno con otro de manera 
lineal en diversas formas (Liem et al 1977, Miller et al 1977, Hansson 1979). 
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Las regiones satelitales conocidas también como regiones organizadoras de nucléolo 
(NOR), presentan una porción de genoma con genes ARNr, las cuales son las responsables 
delas asociaciones y a su vez de la formación de nucléolos durante la interfase del ciclo 
celular (Figura 4) (Kurvink et al 1990, Roldan y Altamirano 1990, Abramova et al 1993, 
Andraszek et al 2009). No obstante a lo anterior, las AS pueden observarse en células en 
metafase debido a que parte del material nucleolar persiste en la división celular, 
manteniendo una conexión y posición entre los cromosomas (Houghton 1979, Sigmund et al 
1979). 
 
 
 
 
Las asociaciones de satélites y su frecuencia ha sido objeto de diversas investigaciones ya 
que se sugiere que estas pueden estar implicadas en la inducción de aneuploidías (Yasseen 
y Aunuiz 2002), tal como la trisomía 21 característica del síndrome de Down. Aunque 
también en los rompimientos cromosómicos y translocaciones por el estiramiento mecánico 
de los cromosomas (Hansson 1970). En la literatura se conoce que las altas frecuencias de 
asociaciones pueden ser ocasionadas por agentes con propiedades genotóxicas, 
confiriendo a la célula predisposición a errores en la segregación y la integridad estructural 
del cromosoma (Houghton 1979, Roldán y Altamirano 1990). 
Para el análisis de AS se considera que la distancia entre los brazos cortos de dos o más 
cromosomas acrocéntricos asociados, no debe ser mayor a la longitud del brazo largo del 
cromosoma G perteneciente a la misma metafase, además los cromosomas deben estar 
orientados hacia un punto en común de los satélite y la distancia entre centrómeros no debe 
a) 
Figura 4.En a) Representación de un cromosoma acrocéntrico con la región NOR en sus 
brazos cortos. b) Cromosomas acrocéntircos en la formación del nucléolo por 
asociaciones satelitales (Kurvink et al 1990). 
 
b) 
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ser mayor al grosor del cromosoma considerado (Figura 5) (Hansson 1970, Verma et al 
1983). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5. Criterio para determinar asociaciones de satélites. La distancia entre los brazos 
cortos de los cromosomas asociados, no debe ser mayor a la longitud del brazo largo p 
del cromosoma G (Hansson 1979). 
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III. JUSTIFICACIÓN 
El talio es un metal extremadamente tóxico, en las últimas décadas se ha diversificado 
su uso. Es utilizado en la fabricación de diversos productos en la industria química, 
farmacéutica, eléctrica, cementera, metalúrgica, entre otras. Por lo que el ser humano y 
todos los seres vivos están expuestos a este metal. En particular el humano se encuentra 
expuesto de manera ocupacional, accidental, medica, por el consumo de alimentos o bien 
por contacto de ambientes contaminados. 
Diversos reportes han descrito al talio como un elemento causante de daños severos sobre 
la salud. Es capaz de entrar las células utilizando el mismo mecanismo por el que pasan 
cationes esenciales como el potasio, interaccionar con las biomoléculas y alterar diversos 
procesos celulares. Sin embargo, aun no se conocen con exactitud el modo de acción por el 
cual ejerce su acción tóxica sobre las células, los componentes celulares y los cromosomas. 
En la literatura la información relacionada con el daño que pueda inducir el talio al material 
genético es escasa y poco contundente. Por lo anterior en este estudio se decidió mediante 
el análisis citogenético, evaluar la toxicidad celular y genotoxicidad del talio en sus dos 
principales estados de oxidación I y III, utilizando el modelo de linfocitos humanos in vitro. 
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IV. HIPÓTESIS 
El talio es un metal capaz de provocar alteraciones a nivel celular, atraviesa 
membranas biológicas e interacciona con biomoléculas y organelos, además se conoce que 
la toxicidad de los metales varía conforme su estado de oxidación y a las propiedades de 
cada compuesto. Por lo que si se aplica sulfato de talio(I) ó tricloruro de talio(III) a cultivos 
celulares de sangre periférica, se inducirá cambios en la proliferación celular y daño 
cromosómico, así como diferencias en los efectos producidos por cada compuesto. 
 
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V. OBJETIVOS 
5.1. General 
Evaluar el efecto genotóxico del sulfato de talio(I) (Tl2SO4) y tricloruro de talio(III) 
(TlCl3) en linfocitos humanos de sangre periférica in vitro mediante el ensayo citogenético de 
aberraciones cromosómicas, así como los cambios sobre la división celular. 
5.2. Específicos 
 
 Calcular el índice mitótico en cultivos de linfocitos humanos tratados con 0, 0.5, 1, 
5, 10, 50 y 100 µg/ml de sulfato de talio(I) y tricloruro de talio(III). 
 Identificar y cuantificar las frecuencias de aberraciones cromosómicas 
estructurales y numéricas inducidas a las diferentes concentraciones de cada 
compuesto de talio. 
 Determinar el porcentaje de células aberrantes en los cultivos de linfocitos 
humanos expuestos a dichas concentraciones de cada compuesto. 
 Determinar la frecuencia de asociaciones satelitales por célula, así como 
frecuencia de cromosomas asociados y el porcentaje de células con asociaciones 
para cada compuesto de talio en las diversas concentraciones. 
 
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