Thesis (doctoral)--Lund University, 1997. / Added t.p. with thesis statement inserted.

Introdução: Toda a exposição à radiação ionizante envolve um benefício e um risco inerente. O tratamento com radioterapia utiliza feixes de alta energia que tem como finalidade destruir o tumor, atingindo também áreas adjacentes e podendo causar dano celular, não visível macroscopicamente. Objetivos: O objetivo principal deste projeto é avaliar o índice de dano em células nucleadas do sangue periférico de pacientes diagnosticadas com câncer de mama em tratamento com radioterapia, através das técnicas de micronúcleo e ensaio cometa. O objetivo específico é avaliar a percepção de risco e coerção de pacientes diagnosticadas com câncer de mama em relação ao seu tratamento com radioterapia. Métodos: A metodologia consiste em dois sub-estudos, um com delineamento longitudinal, do tipo estudo de casos incidentes, composto por pacientes com câncer de mama em tratamento no Serviço de Radioterapia. Foram realizadas quatro coletas de sangue em diferentes momentos para a realização das duas técnicas: (1) antes do início do tratamento, (2) na segunda semana, (3) no final e (4) aproximadamente um mês após o seu término. O segundo sub-estudo, com delineamento transversal, foi realizado no período antes do tratamento radioterápico. As pacientes que foram submetidas à radioterapia foram pareadas com outro grupo de participantes voluntárias que não têm diagnóstico de câncer e nem indicação de radioterapia. Cada sub-estudo foi formado por 18 indivíduos do sexo feminino, totalizando 36 sujeitos de pesquisa. Utilizando-se a técnica de micronúcleo, foram analisadas três tipos de alterações celulares: micronúcleo, buds e pontes nucleoplasmáticas. Durante a segunda coleta de sangue um questionário contendo a percepção de coerção e de risco foi aplicado às pacientes. Resultados: Em relação ao estudo longitudinal houve diferença significativa na alteração nuclear de micronúcleo entre as coletas realizadas antes e após um mês de tratamento com radioterapia. Em relação à alteração nuclear buds não houve diferença significativa e em relação à alteração nuclear pontes nucleoplasmáticas houve diferença significativa, mas não foi possível verificar entre quais momentos da coleta de sangue. Houve diferença significativa na técnica ensaio cometa comparando as coletas realizadas duas semanas após o início da radioterapia e no final da mesma. Em relação ao estudo transversal, os resultados da técnica de micronúcleo mostraram que não há diferença significativa entre as pacientes com câncer e sem câncer. A percepção de coerção obteve um valor médio de 0,79, com desvio padrão de 0,91. Quanto à percepção de risco em relação ao seu tratamento, as pacientes inferiram um risco médio de 5,4% e um desvio padrão de 11,9%. A maioria das pacientes, 84% da amostra, teve uma percepção de risco que não ultrapassou 10%. Conclusão: A radioterapia induziu danos celulares, ou seja, houve efeito biológico causado pelo tratamento com radioterapia evidenciado pela alteração nuclear de micronúcleo. A técnica ensaio cometa evidenciou, que o sistema de reparo foi eficiente, pois, o dano celular induzido na segunda semana de tratamento diminuiu no final do mesmo. Com base na avaliação das percepções de coerção e de risco, em relação à radioterapia, foi possível verificar que: a) A percepção de risco obteve valores baixos, sendo que na maioria da amostra o risco percebido foi igual a zero; b) A baixa percepção de coerção evidencia que as pacientes tiveram liberdade para optar pelo tratamento proposto pela equipe assistencial com reduzida pressão de fatores externos. / Background: Benefits and inherent risks are involved in any exposure to ionizing radiation. Treatment with radiation therapy uses high energy beams that aim to destroy the tumor, affecting also adjacent areas and potentially causing cell damage, in a macroscopic view. Objective: The main objective of this research was to evaluate the damage index in nucleated cells from peripheral blood of breast cancer patients receiving treatment with radiotherapy through the techniques micronucleus and comet assay. The specific objective is to evaluate the risk perception and coercion of patients diagnosed with breast cancer about their treatment with radiotherapy. Methods: The methodology consists of two sub-studies, the first one is a longitudinal study of incident cases, comprising patients with breast cancer undergoing treatment at the Radiotherapy Service. Four blood samples were taken at different times to the achievement of both techniques: (1) before starting treatment, (2) in the second week, (3) at the end and (4) a month after finished the treatment. The second sub-study, with cross-sectional design was carried out before radiotherapy. The patients who underwent radiotherapy were paired with another group of voluntary participants who have no diagnosis of cancer and are not using any radiation. Each sub-study consisted of 18 females, making 36 research subjects. Using the micronucleus assay, we analyzed three types of cellular changes: micronuclei, buds and nucleoplasmatic bridges. During the second blood collection a perception of coercion and risk perception questionnaire was applied to patients. Results: The longitudinal study showed a significant difference in the nuclear micronuclei changes between samples taken before and after a month of radiotherapy. Regarding amendment nuclear buds there was no significant difference and in relation to amendment nuclear nucleoplasmatic bridges there was a significant difference, but it was not possible to verify what time between blood collection. There were significant differences in the comet assay comparing the samples taken two weeks after the start of radiotherapy and at the end of treatment. Regarding the cross-sectional study, the micronucleus assay results showed no significant difference between patients with cancer and without cancer. The perception of coercion obtained an average value of 0.79 with a standard deviation of 0.91. Regarding the risk perception in relation to their treatment, patients inferred an average risk of 5.4% and a standard deviation of 11.9%. Most patients, 84% of the sample had a risk perception that did not exceed 10%. Conclusion: The radiation induced cell damage, there was biological effect caused by radiotherapy and evidenced by changes in nuclear micronuclei. The comet assay showed that the repair system was efficient, because cellular damage in the second week of treatment decreased at the end of it. Based on the assessment of the perceptions of coercion and risk in relation to radiotherapy, we found that: a) risk perception obtained low values, and in most of the sample perceived risk was zero, b) Low perception of coercion shows that the patients were free to choose the treatment proposed by the treatment team with a reduced pressure of external factors.

Processos industriais utilizam e geram uma variedade de compostos que são liberados e dispersados no ambiente. Sobre a maioria dessas substâncias, muitas sendo recentemente sintetizadas, não se tem o devido conhecimento e controle, o que pode causar diversos prejuízos ao ambiente e à saúde humana, sendo as populações do entorno das fontes emissoras as primeiras a se exporem. Nesse contexto, uma avaliação que estime o potencial efeito de uma mistura de substâncias à determinada população requer um trabalho extenso e multidisciplinar. O presente estudo teve como objetivo avaliar, através de marcadores genéticos, a presença de atividade mutagênica no material particulado atmosférico como marcador de exposição e diagnóstico ambiental em áreas sob influência industrial petroquímica, associando o biomonitoramento humano em população urbana exposta à atividade industrial. Foram avaliadas amostras de material particulado atmosférico, através do ensaio Salmonella/microssoma, de áreas que recebem as emissões atmosféricas do complexo petroquímico do sul, Triunfo (RS), e de uma refinaria de petróleo em Esteio (RS) e, para comparação, uma área urbana em Porto Alegre (RS) também foi avaliada. Todos os locais estudados apresentaram respostas positivas para mutagenicidade e indicaram a presença de mutágenos diretos e indiretos, e de nitrocompostos, como nitroarenos, aminas aoromáticas e nitro-PAHs. Amostras de sangue e mucosa oral de homens residentes e/ou trabalhadores na área influenciada pela refinaria de petróleo foram avaliadas quanto ao dano no DNA através do ensaio cometa e micronúcleo, respectivamente. Este grupo de indivíduos foi comparado a um grupo de referência similar entre os habitantes do município de Santo Antônio da Patrulha (RS), caracterizado como fora das principais áreas industriais do Estado. Não houve diferença entre a freqüência de células micronucleadas entre os grupos. No entanto, o ensaio cometa se mostrou sensível na detecção de dano ao DNA em indivíduos do grupo exposto. Nenhum dos fatores com possibilidade de interferência no parâmetro avaliado (fumo, idade e radiação) mostraram associação com aumento de dano detectado pelo ensaio cometa. Os ensaios biológicos utilizados no diagnóstico ambiental e no biomonitoramento da população foram ferramentas úteis na avaliação de áreas influenciadas por atividades humanas. Assim, o ensaio Salmonella/microssoma além de fornecer informações sobre os efeitos biológicos resultantes das misturas presentes no ambiente, também indicou as classes dos compostos e sua contribuição ao efeito observado. Já o ensaio do cometa foi indicativo importante no biomonitoramento da exposição humana à mistura de agentes genotóxicos ambientais. Esses resultados indicam que os atuais parâmetros de qualidade do ar não são suficientes para evitar efeitos adversos ao ambiente e à saúde humana. / Industrial processes use and generate a variety of compounds that are liberated and dispersed in the environment. Most of those substances, many recently synthesized, still do not have the understanding and control they deserve, which can cause several damages to the environment and human health, and the populations surrounding the emission sources are the first to be exposed. In this way, any evaluation estimating the potential effect of a mixture of substances to a particular population require an extensive multi-disciplinary approach. The present study had as objective to evaluate, through genetic biomarkers, the presence of mutagenic activity in the airborne particulate matter as an exposure marker and environmental diagnosis in areas under influence of petrochemical industry, associating the human biomonitoring in urban population exposed to industrial activities. Airborne particulate matter samples were evaluated through Salmonella/microsome assay. Samples from areas receiving atmospheric emissions from a petrochemical complex (Triunfo, RS), an oil refinery (Esteio, RS) and an urban area (Porto Alegre, RS) were evaluated. All studied areas showed positive responses for mutagenicity, indicating that direct and indirect-acting mutagens were present in airborne particulate matter. Also, the mutagenic responses indicate the participation of nitrocompounds, like nitroarenes, hydroxylamines, nitro-PAHs and aromatic amines in the total mutagenicity. Samples of blood and buccal mucosa, from males residing and/or working downwind from an oil refinery, were evaluated in singlecell gel electrophoresis assay (comet assay) and micronucleus (MN) assay, respectively. This studied group was compared to males from another town (Santo Antônio da Patrulha, RS, Brazil) situated in an urban area with restricted traffic and industrial influence, constituting the reference group. No difference in micronucleated cells frequencies was observed between groups. Comet assay was sensitive to detect DNA damage in subjects from exposed group. No association was found between possible confounding factors (tobacco smoking, age and radiation exposure) and increased DNA damage. Biological tests in monitoring and environmental diagnosis studies, in areas under influence of anthropogenic activities, were useful tools to screen which chemical genotoxic compound classes are present. It also indicates that the current air quality standards are not sufficient to avoid damage to the environment and human health.

Processos industriais utilizam e geram uma variedade de compostos que são liberados e dispersados no ambiente. Sobre a maioria dessas substâncias, muitas sendo recentemente sintetizadas, não se tem o devido conhecimento e controle, o que pode causar diversos prejuízos ao ambiente e à saúde humana, sendo as populações do entorno das fontes emissoras as primeiras a se exporem. Nesse contexto, uma avaliação que estime o potencial efeito de uma mistura de substâncias à determinada população requer um trabalho extenso e multidisciplinar. O presente estudo teve como objetivo avaliar, através de marcadores genéticos, a presença de atividade mutagênica no material particulado atmosférico como marcador de exposição e diagnóstico ambiental em áreas sob influência industrial petroquímica, associando o biomonitoramento humano em população urbana exposta à atividade industrial. Foram avaliadas amostras de material particulado atmosférico, através do ensaio Salmonella/microssoma, de áreas que recebem as emissões atmosféricas do complexo petroquímico do sul, Triunfo (RS), e de uma refinaria de petróleo em Esteio (RS) e, para comparação, uma área urbana em Porto Alegre (RS) também foi avaliada. Todos os locais estudados apresentaram respostas positivas para mutagenicidade e indicaram a presença de mutágenos diretos e indiretos, e de nitrocompostos, como nitroarenos, aminas aoromáticas e nitro-PAHs. Amostras de sangue e mucosa oral de homens residentes e/ou trabalhadores na área influenciada pela refinaria de petróleo foram avaliadas quanto ao dano no DNA através do ensaio cometa e micronúcleo, respectivamente. Este grupo de indivíduos foi comparado a um grupo de referência similar entre os habitantes do município de Santo Antônio da Patrulha (RS), caracterizado como fora das principais áreas industriais do Estado. Não houve diferença entre a freqüência de células micronucleadas entre os grupos. No entanto, o ensaio cometa se mostrou sensível na detecção de dano ao DNA em indivíduos do grupo exposto. Nenhum dos fatores com possibilidade de interferência no parâmetro avaliado (fumo, idade e radiação) mostraram associação com aumento de dano detectado pelo ensaio cometa. Os ensaios biológicos utilizados no diagnóstico ambiental e no biomonitoramento da população foram ferramentas úteis na avaliação de áreas influenciadas por atividades humanas. Assim, o ensaio Salmonella/microssoma além de fornecer informações sobre os efeitos biológicos resultantes das misturas presentes no ambiente, também indicou as classes dos compostos e sua contribuição ao efeito observado. Já o ensaio do cometa foi indicativo importante no biomonitoramento da exposição humana à mistura de agentes genotóxicos ambientais. Esses resultados indicam que os atuais parâmetros de qualidade do ar não são suficientes para evitar efeitos adversos ao ambiente e à saúde humana. / Industrial processes use and generate a variety of compounds that are liberated and dispersed in the environment. Most of those substances, many recently synthesized, still do not have the understanding and control they deserve, which can cause several damages to the environment and human health, and the populations surrounding the emission sources are the first to be exposed. In this way, any evaluation estimating the potential effect of a mixture of substances to a particular population require an extensive multi-disciplinary approach. The present study had as objective to evaluate, through genetic biomarkers, the presence of mutagenic activity in the airborne particulate matter as an exposure marker and environmental diagnosis in areas under influence of petrochemical industry, associating the human biomonitoring in urban population exposed to industrial activities. Airborne particulate matter samples were evaluated through Salmonella/microsome assay. Samples from areas receiving atmospheric emissions from a petrochemical complex (Triunfo, RS), an oil refinery (Esteio, RS) and an urban area (Porto Alegre, RS) were evaluated. All studied areas showed positive responses for mutagenicity, indicating that direct and indirect-acting mutagens were present in airborne particulate matter. Also, the mutagenic responses indicate the participation of nitrocompounds, like nitroarenes, hydroxylamines, nitro-PAHs and aromatic amines in the total mutagenicity. Samples of blood and buccal mucosa, from males residing and/or working downwind from an oil refinery, were evaluated in singlecell gel electrophoresis assay (comet assay) and micronucleus (MN) assay, respectively. This studied group was compared to males from another town (Santo Antônio da Patrulha, RS, Brazil) situated in an urban area with restricted traffic and industrial influence, constituting the reference group. No difference in micronucleated cells frequencies was observed between groups. Comet assay was sensitive to detect DNA damage in subjects from exposed group. No association was found between possible confounding factors (tobacco smoking, age and radiation exposure) and increased DNA damage. Biological tests in monitoring and environmental diagnosis studies, in areas under influence of anthropogenic activities, were useful tools to screen which chemical genotoxic compound classes are present. It also indicates that the current air quality standards are not sufficient to avoid damage to the environment and human health.

Introdução: Toda a exposição à radiação ionizante envolve um benefício e um risco inerente. O tratamento com radioterapia utiliza feixes de alta energia que tem como finalidade destruir o tumor, atingindo também áreas adjacentes e podendo causar dano celular, não visível macroscopicamente. Objetivos: O objetivo principal deste projeto é avaliar o índice de dano em células nucleadas do sangue periférico de pacientes diagnosticadas com câncer de mama em tratamento com radioterapia, através das técnicas de micronúcleo e ensaio cometa. O objetivo específico é avaliar a percepção de risco e coerção de pacientes diagnosticadas com câncer de mama em relação ao seu tratamento com radioterapia. Métodos: A metodologia consiste em dois sub-estudos, um com delineamento longitudinal, do tipo estudo de casos incidentes, composto por pacientes com câncer de mama em tratamento no Serviço de Radioterapia. Foram realizadas quatro coletas de sangue em diferentes momentos para a realização das duas técnicas: (1) antes do início do tratamento, (2) na segunda semana, (3) no final e (4) aproximadamente um mês após o seu término. O segundo sub-estudo, com delineamento transversal, foi realizado no período antes do tratamento radioterápico. As pacientes que foram submetidas à radioterapia foram pareadas com outro grupo de participantes voluntárias que não têm diagnóstico de câncer e nem indicação de radioterapia. Cada sub-estudo foi formado por 18 indivíduos do sexo feminino, totalizando 36 sujeitos de pesquisa. Utilizando-se a técnica de micronúcleo, foram analisadas três tipos de alterações celulares: micronúcleo, buds e pontes nucleoplasmáticas. Durante a segunda coleta de sangue um questionário contendo a percepção de coerção e de risco foi aplicado às pacientes. Resultados: Em relação ao estudo longitudinal houve diferença significativa na alteração nuclear de micronúcleo entre as coletas realizadas antes e após um mês de tratamento com radioterapia. Em relação à alteração nuclear buds não houve diferença significativa e em relação à alteração nuclear pontes nucleoplasmáticas houve diferença significativa, mas não foi possível verificar entre quais momentos da coleta de sangue. Houve diferença significativa na técnica ensaio cometa comparando as coletas realizadas duas semanas após o início da radioterapia e no final da mesma. Em relação ao estudo transversal, os resultados da técnica de micronúcleo mostraram que não há diferença significativa entre as pacientes com câncer e sem câncer. A percepção de coerção obteve um valor médio de 0,79, com desvio padrão de 0,91. Quanto à percepção de risco em relação ao seu tratamento, as pacientes inferiram um risco médio de 5,4% e um desvio padrão de 11,9%. A maioria das pacientes, 84% da amostra, teve uma percepção de risco que não ultrapassou 10%. Conclusão: A radioterapia induziu danos celulares, ou seja, houve efeito biológico causado pelo tratamento com radioterapia evidenciado pela alteração nuclear de micronúcleo. A técnica ensaio cometa evidenciou, que o sistema de reparo foi eficiente, pois, o dano celular induzido na segunda semana de tratamento diminuiu no final do mesmo. Com base na avaliação das percepções de coerção e de risco, em relação à radioterapia, foi possível verificar que: a) A percepção de risco obteve valores baixos, sendo que na maioria da amostra o risco percebido foi igual a zero; b) A baixa percepção de coerção evidencia que as pacientes tiveram liberdade para optar pelo tratamento proposto pela equipe assistencial com reduzida pressão de fatores externos. / Background: Benefits and inherent risks are involved in any exposure to ionizing radiation. Treatment with radiation therapy uses high energy beams that aim to destroy the tumor, affecting also adjacent areas and potentially causing cell damage, in a macroscopic view. Objective: The main objective of this research was to evaluate the damage index in nucleated cells from peripheral blood of breast cancer patients receiving treatment with radiotherapy through the techniques micronucleus and comet assay. The specific objective is to evaluate the risk perception and coercion of patients diagnosed with breast cancer about their treatment with radiotherapy. Methods: The methodology consists of two sub-studies, the first one is a longitudinal study of incident cases, comprising patients with breast cancer undergoing treatment at the Radiotherapy Service. Four blood samples were taken at different times to the achievement of both techniques: (1) before starting treatment, (2) in the second week, (3) at the end and (4) a month after finished the treatment. The second sub-study, with cross-sectional design was carried out before radiotherapy. The patients who underwent radiotherapy were paired with another group of voluntary participants who have no diagnosis of cancer and are not using any radiation. Each sub-study consisted of 18 females, making 36 research subjects. Using the micronucleus assay, we analyzed three types of cellular changes: micronuclei, buds and nucleoplasmatic bridges. During the second blood collection a perception of coercion and risk perception questionnaire was applied to patients. Results: The longitudinal study showed a significant difference in the nuclear micronuclei changes between samples taken before and after a month of radiotherapy. Regarding amendment nuclear buds there was no significant difference and in relation to amendment nuclear nucleoplasmatic bridges there was a significant difference, but it was not possible to verify what time between blood collection. There were significant differences in the comet assay comparing the samples taken two weeks after the start of radiotherapy and at the end of treatment. Regarding the cross-sectional study, the micronucleus assay results showed no significant difference between patients with cancer and without cancer. The perception of coercion obtained an average value of 0.79 with a standard deviation of 0.91. Regarding the risk perception in relation to their treatment, patients inferred an average risk of 5.4% and a standard deviation of 11.9%. Most patients, 84% of the sample had a risk perception that did not exceed 10%. Conclusion: The radiation induced cell damage, there was biological effect caused by radiotherapy and evidenced by changes in nuclear micronuclei. The comet assay showed that the repair system was efficient, because cellular damage in the second week of treatment decreased at the end of it. Based on the assessment of the perceptions of coercion and risk in relation to radiotherapy, we found that: a) risk perception obtained low values, and in most of the sample perceived risk was zero, b) Low perception of coercion shows that the patients were free to choose the treatment proposed by the treatment team with a reduced pressure of external factors.

Introdução: Toda a exposição à radiação ionizante envolve um benefício e um risco inerente. O tratamento com radioterapia utiliza feixes de alta energia que tem como finalidade destruir o tumor, atingindo também áreas adjacentes e podendo causar dano celular, não visível macroscopicamente. Objetivos: O objetivo principal deste projeto é avaliar o índice de dano em células nucleadas do sangue periférico de pacientes diagnosticadas com câncer de mama em tratamento com radioterapia, através das técnicas de micronúcleo e ensaio cometa. O objetivo específico é avaliar a percepção de risco e coerção de pacientes diagnosticadas com câncer de mama em relação ao seu tratamento com radioterapia. Métodos: A metodologia consiste em dois sub-estudos, um com delineamento longitudinal, do tipo estudo de casos incidentes, composto por pacientes com câncer de mama em tratamento no Serviço de Radioterapia. Foram realizadas quatro coletas de sangue em diferentes momentos para a realização das duas técnicas: (1) antes do início do tratamento, (2) na segunda semana, (3) no final e (4) aproximadamente um mês após o seu término. O segundo sub-estudo, com delineamento transversal, foi realizado no período antes do tratamento radioterápico. As pacientes que foram submetidas à radioterapia foram pareadas com outro grupo de participantes voluntárias que não têm diagnóstico de câncer e nem indicação de radioterapia. Cada sub-estudo foi formado por 18 indivíduos do sexo feminino, totalizando 36 sujeitos de pesquisa. Utilizando-se a técnica de micronúcleo, foram analisadas três tipos de alterações celulares: micronúcleo, buds e pontes nucleoplasmáticas. Durante a segunda coleta de sangue um questionário contendo a percepção de coerção e de risco foi aplicado às pacientes. Resultados: Em relação ao estudo longitudinal houve diferença significativa na alteração nuclear de micronúcleo entre as coletas realizadas antes e após um mês de tratamento com radioterapia. Em relação à alteração nuclear buds não houve diferença significativa e em relação à alteração nuclear pontes nucleoplasmáticas houve diferença significativa, mas não foi possível verificar entre quais momentos da coleta de sangue. Houve diferença significativa na técnica ensaio cometa comparando as coletas realizadas duas semanas após o início da radioterapia e no final da mesma. Em relação ao estudo transversal, os resultados da técnica de micronúcleo mostraram que não há diferença significativa entre as pacientes com câncer e sem câncer. A percepção de coerção obteve um valor médio de 0,79, com desvio padrão de 0,91. Quanto à percepção de risco em relação ao seu tratamento, as pacientes inferiram um risco médio de 5,4% e um desvio padrão de 11,9%. A maioria das pacientes, 84% da amostra, teve uma percepção de risco que não ultrapassou 10%. Conclusão: A radioterapia induziu danos celulares, ou seja, houve efeito biológico causado pelo tratamento com radioterapia evidenciado pela alteração nuclear de micronúcleo. A técnica ensaio cometa evidenciou, que o sistema de reparo foi eficiente, pois, o dano celular induzido na segunda semana de tratamento diminuiu no final do mesmo. Com base na avaliação das percepções de coerção e de risco, em relação à radioterapia, foi possível verificar que: a) A percepção de risco obteve valores baixos, sendo que na maioria da amostra o risco percebido foi igual a zero; b) A baixa percepção de coerção evidencia que as pacientes tiveram liberdade para optar pelo tratamento proposto pela equipe assistencial com reduzida pressão de fatores externos. / Background: Benefits and inherent risks are involved in any exposure to ionizing radiation. Treatment with radiation therapy uses high energy beams that aim to destroy the tumor, affecting also adjacent areas and potentially causing cell damage, in a macroscopic view. Objective: The main objective of this research was to evaluate the damage index in nucleated cells from peripheral blood of breast cancer patients receiving treatment with radiotherapy through the techniques micronucleus and comet assay. The specific objective is to evaluate the risk perception and coercion of patients diagnosed with breast cancer about their treatment with radiotherapy. Methods: The methodology consists of two sub-studies, the first one is a longitudinal study of incident cases, comprising patients with breast cancer undergoing treatment at the Radiotherapy Service. Four blood samples were taken at different times to the achievement of both techniques: (1) before starting treatment, (2) in the second week, (3) at the end and (4) a month after finished the treatment. The second sub-study, with cross-sectional design was carried out before radiotherapy. The patients who underwent radiotherapy were paired with another group of voluntary participants who have no diagnosis of cancer and are not using any radiation. Each sub-study consisted of 18 females, making 36 research subjects. Using the micronucleus assay, we analyzed three types of cellular changes: micronuclei, buds and nucleoplasmatic bridges. During the second blood collection a perception of coercion and risk perception questionnaire was applied to patients. Results: The longitudinal study showed a significant difference in the nuclear micronuclei changes between samples taken before and after a month of radiotherapy. Regarding amendment nuclear buds there was no significant difference and in relation to amendment nuclear nucleoplasmatic bridges there was a significant difference, but it was not possible to verify what time between blood collection. There were significant differences in the comet assay comparing the samples taken two weeks after the start of radiotherapy and at the end of treatment. Regarding the cross-sectional study, the micronucleus assay results showed no significant difference between patients with cancer and without cancer. The perception of coercion obtained an average value of 0.79 with a standard deviation of 0.91. Regarding the risk perception in relation to their treatment, patients inferred an average risk of 5.4% and a standard deviation of 11.9%. Most patients, 84% of the sample had a risk perception that did not exceed 10%. Conclusion: The radiation induced cell damage, there was biological effect caused by radiotherapy and evidenced by changes in nuclear micronuclei. The comet assay showed that the repair system was efficient, because cellular damage in the second week of treatment decreased at the end of it. Based on the assessment of the perceptions of coercion and risk in relation to radiotherapy, we found that: a) risk perception obtained low values, and in most of the sample perceived risk was zero, b) Low perception of coercion shows that the patients were free to choose the treatment proposed by the treatment team with a reduced pressure of external factors.

Processos industriais utilizam e geram uma variedade de compostos que são liberados e dispersados no ambiente. Sobre a maioria dessas substâncias, muitas sendo recentemente sintetizadas, não se tem o devido conhecimento e controle, o que pode causar diversos prejuízos ao ambiente e à saúde humana, sendo as populações do entorno das fontes emissoras as primeiras a se exporem. Nesse contexto, uma avaliação que estime o potencial efeito de uma mistura de substâncias à determinada população requer um trabalho extenso e multidisciplinar. O presente estudo teve como objetivo avaliar, através de marcadores genéticos, a presença de atividade mutagênica no material particulado atmosférico como marcador de exposição e diagnóstico ambiental em áreas sob influência industrial petroquímica, associando o biomonitoramento humano em população urbana exposta à atividade industrial. Foram avaliadas amostras de material particulado atmosférico, através do ensaio Salmonella/microssoma, de áreas que recebem as emissões atmosféricas do complexo petroquímico do sul, Triunfo (RS), e de uma refinaria de petróleo em Esteio (RS) e, para comparação, uma área urbana em Porto Alegre (RS) também foi avaliada. Todos os locais estudados apresentaram respostas positivas para mutagenicidade e indicaram a presença de mutágenos diretos e indiretos, e de nitrocompostos, como nitroarenos, aminas aoromáticas e nitro-PAHs. Amostras de sangue e mucosa oral de homens residentes e/ou trabalhadores na área influenciada pela refinaria de petróleo foram avaliadas quanto ao dano no DNA através do ensaio cometa e micronúcleo, respectivamente. Este grupo de indivíduos foi comparado a um grupo de referência similar entre os habitantes do município de Santo Antônio da Patrulha (RS), caracterizado como fora das principais áreas industriais do Estado. Não houve diferença entre a freqüência de células micronucleadas entre os grupos. No entanto, o ensaio cometa se mostrou sensível na detecção de dano ao DNA em indivíduos do grupo exposto. Nenhum dos fatores com possibilidade de interferência no parâmetro avaliado (fumo, idade e radiação) mostraram associação com aumento de dano detectado pelo ensaio cometa. Os ensaios biológicos utilizados no diagnóstico ambiental e no biomonitoramento da população foram ferramentas úteis na avaliação de áreas influenciadas por atividades humanas. Assim, o ensaio Salmonella/microssoma além de fornecer informações sobre os efeitos biológicos resultantes das misturas presentes no ambiente, também indicou as classes dos compostos e sua contribuição ao efeito observado. Já o ensaio do cometa foi indicativo importante no biomonitoramento da exposição humana à mistura de agentes genotóxicos ambientais. Esses resultados indicam que os atuais parâmetros de qualidade do ar não são suficientes para evitar efeitos adversos ao ambiente e à saúde humana. / Industrial processes use and generate a variety of compounds that are liberated and dispersed in the environment. Most of those substances, many recently synthesized, still do not have the understanding and control they deserve, which can cause several damages to the environment and human health, and the populations surrounding the emission sources are the first to be exposed. In this way, any evaluation estimating the potential effect of a mixture of substances to a particular population require an extensive multi-disciplinary approach. The present study had as objective to evaluate, through genetic biomarkers, the presence of mutagenic activity in the airborne particulate matter as an exposure marker and environmental diagnosis in areas under influence of petrochemical industry, associating the human biomonitoring in urban population exposed to industrial activities. Airborne particulate matter samples were evaluated through Salmonella/microsome assay. Samples from areas receiving atmospheric emissions from a petrochemical complex (Triunfo, RS), an oil refinery (Esteio, RS) and an urban area (Porto Alegre, RS) were evaluated. All studied areas showed positive responses for mutagenicity, indicating that direct and indirect-acting mutagens were present in airborne particulate matter. Also, the mutagenic responses indicate the participation of nitrocompounds, like nitroarenes, hydroxylamines, nitro-PAHs and aromatic amines in the total mutagenicity. Samples of blood and buccal mucosa, from males residing and/or working downwind from an oil refinery, were evaluated in singlecell gel electrophoresis assay (comet assay) and micronucleus (MN) assay, respectively. This studied group was compared to males from another town (Santo Antônio da Patrulha, RS, Brazil) situated in an urban area with restricted traffic and industrial influence, constituting the reference group. No difference in micronucleated cells frequencies was observed between groups. Comet assay was sensitive to detect DNA damage in subjects from exposed group. No association was found between possible confounding factors (tobacco smoking, age and radiation exposure) and increased DNA damage. Biological tests in monitoring and environmental diagnosis studies, in areas under influence of anthropogenic activities, were useful tools to screen which chemical genotoxic compound classes are present. It also indicates that the current air quality standards are not sufficient to avoid damage to the environment and human health.

Devido às características especiais as nanopartículas (10-9m) estão sendo utilizadas em uma ampla gama de produtos, porém é conhecido que a utilização dessas partículas podem causar efeitos biológicos adversos, aumentando a preocupação em relação à saúde e ao meio ambiente. Recentemente, as nanopartículas de prata (AgNPs) têm sido alvo de estudos genotóxicos e citotóxicos, sendo que ainda não existe um consenso acerca da relação entre tamanho e toxicidade dessas partículas. Assim, este trabalho avaliou a citotoxicidade e a genotoxicidade das AgNPs de 10 e 100 nm nas linhagens celulares CHO-K1 e CHO-XRS5, por meio do Ensaios de Viabilidade Celular, Sobrevivência Clonogênica, Teste do Micronúcleo, o Ensaio Cometa e Cinética do Ciclo Celular por Citometria de Fluxo. Em todos os ensaios, as células foram expostas por 24 h à diferentes concentrações de AgNPs (0,025 a 5,0 g/ml) e, as células não tratadas foram utilizadas como controle negativo. A concentração de 5,0 g/ml foi citotóxica nos ensaios de Viabilidade Celular e Sobrevivência Clonogênica, sendo excluída dos ensaios de genotoxicidade. De maneira geral, as células CHO-XRS5 apresentaram menor viabilidade e maior quantidade de danos no DNA do que as células CHO-K1. As AgNPs de 10 nm causaram maiores níveis de danos no DNA em ambas as linhagens e um aumento de células em subG1 logo após o tratamento na linhagem CHO-K1. Entretanto, no tempos 24 e 72 h após o tratamento foi verificada a maior toxicidade (células em subG1) das AgNPs de 100 nm quando comparadas com suas homólogas menores (10 nm). Assim, foi observado que as AgNPs de 10 nm apresentam efeito tóxico a curto prazo similar ou maior do que a mesma concentração de partículas de 100 nm. No entanto, os efeitos genotóxicos e citotóxicos de longo prazo das AgNPs de 100 nm foram maiores do que os da partículas de 10 nm para ambas as linhagens celulares, comprovando que a exposição às AgNPs maiores (100 nm) pode causar mais efeitos biológicos adversos do que suas homólogas menores (10 nm). / Due to their particular characteristics, nanoparticles (10-9m) are being used in a range of products. However, these particles can cause adverse biological effects and because of that, there is a great concern about the health and environmental risks related to the use of these particles. Recently, silver nanoparticles (AgNPs) have been used in a variety of cytotoxicity and genotoxicity studies, but there are still controversies regarding the association between the size and the toxicity of these particles. Thus, in this study, we aimed to evaluate the cytotoxicity and genotoxicity of AgNPS (10 and 100 nm) in two different cell lines, CHO-K1 and CHO-XRS5, by performing Cell Viability assay (XTT), Clonogenic assay, Micronucleus test, Comet assay, as well as by investigating the Cell Cycle kinetics using the flow cytometry. For all the different assays, the cell cultures were exposed for 24 hours to different concentrations of AgNPs (0.025 to 5.0 g/ml) and the untreated cells were used as the negative controls. Since results from the Viability and Clonogenic assays indicated that the concentration of 5.0 g/ml was cytotoxic for both cell lines, this concentration was not included in the genotoxic assays. Our results indicated that the CHO-XRS5 cells presented a lower viability and higher levels of DNA damage compared to the CHO-K1 cells. The 10 nm-AgNPs induced greater levels of DNA damage than the 100 nm-particles in both cell lines and the former also led to a subG1 arrest soon after the treatment only in the CHO-K1 cell line. In contrast, results from all the other assays indicated that greater levels of toxicity were induced by the 100 nm-AgNPs when compared to the 10 nm-particles, both 24 and 72 h after the treatment. Thus, at the same concentration, the short-term effects of the 10 nm-AgNPs were equal to or more toxic than those of the 100 nm-particles. Nevertheless, both long-term genotoxicity and cytotoxicity induced by the 100 nm-AgNPs were greater than those induced by the 10 nm-particles for both cell lines, which suggests that the exposure to greater size particles (100 nm) can cause more adverse biological effects than the exposure to the smaller particles(10 nm).

The genotoxicity of energetic compounds (i.e., explosives) that are known to be present in contaminated soils at military training sites has not been extensively investigated. Thus, the Salmonella mutagenicity and Muta(TM)Mouse assays were employed as in vitro assays to examine the mutagenic activity of twelve explosive compounds, as well as three soil samples from Canadian Forces Base Petawawa. Salmonella analyses employed strains TA98 (frameshift mutations) and TA100 (base-pair substitution mutations), as well as the metabolically-enhanced YG1041 (TA98 background) and YG1042 (TA100 background), with and without exogenous metabolic activation (S9). For Salmonella analyses, the results indicate that ten of the explosive compounds were mutagenic, and consistently elicited direct-acting, base-pair substitution activity. All three soil samples were also observed to be mutagenic, eliciting direct-acting, frameshift activity. Mutagenic potencies were significantly higher on the metabolically-enhanced strains for all compounds and soil samples. For Muta(TM)Mouse analyses on FE1 cells, the results indicate that the majority of explosive compounds did not exhibit mutagenic activity. All three soil samples elicited significant positive responses (PET 1 and PET 3 without S9, and PET 2 with S9), and although there is some evidence of a concentration-related trend, the responses were weak. Correspondence of the mutagenic activity observed with the two assay systems, for both the explosive compounds and soil samples, was negligible. The differential response is likely due to differences in metabolic capacity between the two assay systems. Furthermore, it is likely that there are unidentified compounds present in these soil samples that are, at least in part, responsible for the observed mutagenic activity. Additional testing of other explosive compounds, as well as soil samples from other military training sites, using a variety of in vitro and in vivo assays, is warranted in order to reliably estimate mutagenic hazard and subsequently assess risk to human health.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第22723号 / 医博第4641号 / 新制||医||1045(附属図書館) / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 篠原 隆司, 教授 溝脇 尚志, 教授 増永 慎一郎 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM