Este estudo avalia os efeitos adversos na saúde causados pelas variações na composição do material particulado em curtos períodos de tempo. Para tanto, foram determinados Black Carbon (BC), massa e composição elementar do PM2.5 coletado em dois diferentes períodos, Dia e Noite, na cidade de São Paulo. Além das análises químicas, gravimetria, análise de reflectância e espectrometria por fluorescência de Raios-X, foram realizados testes toxicológicos de contagem de micronúcleos utilizando ressuspensão do PM2,5 em raízes de Allium cepa (cebola). O PM2.5 foi amostrado na saída do Concentrador de Partículas Finas Ambientais de Harvard (CPFAH) e as amostras foram coletadas diariamente por quinze dias, entre Maio e Junho (Experimento 1) e entre Outubro e Novembro (Experimento 2) de 2009, durante o Dia (8:00h - 11:00h e 14:00h - 17:00h) e a Noite (20:00h - 23:00h). A variabilidade na composição do PM2.5 foi analizada utilizando o método de componentes principais, por meio da qual foram identificados três fatores significantes: Fator 1, onde encontramos BC e os elementos Ca, Fe, K, Si, Zn e Ti que podem ser característicos da emissão do tráfego veicular em geral; Fator 2 onde encontramos Ni e Cr que podem ser interpretados como resultado das emissões industriais; e o Fator 3 é formado pelos elementos V e S que podem ser característicos das emissões das queimas de diesel e óleo combustível. A análise univariada da contagem dos três fatores mostrou uma diferença significativa somente para o Fator 3 (p=0,022) entre os dois períodos, fazendo-se mais presente no período noturno. A frequência do número de micronúcleos das células de raízes de cebola foi maior para período noturno. Os resultados indicam que existem diferenças na composição e toxicidade do PM2,5 coletado em diferentes períodos na cidade de São Paulo. Os dados sugerem que a toxicidade do PM2,5 pode ser influenciada pelas mudanças nos padrões de tráfego e processos fotoquímicos da atmosfera. / The objective of this study was to evaluate the adverse health effects of shortterm variations in particle composition. For this purpose, black carbon, particle mass and elemental composition of PM2.5 collected along the two different periods in São Paulo city were determined. In addition to the chemical measurements, toxicological evaluation was performed using the Allium cepa micronuclei assay test and particle suspensions of PM2.5 as test substrate. PM2.5 was sampled at the output of the Harvard Ambient Fine Particle Concentrator (HAFPC). The samples were collected daily from May 19th to June 4th (period 1) of 2009, during the morning (from 8 AM to 11 AM), afternoon (from 2 PM to 5 PM), and evening (from 8 PM to 11 PM), and from November 11th (period 2) of 2009, during the morning (from 8 AM to 11 AM), and evening (from 8 PM to 11 PM). Samples collected during the morning and afternoon were called Day and those collected during the evening, EVENING. Concentrations of PM2.5 mass (gravimetric method), black carbon (reflectance analysis) and trace elementals (X-ray fluorescence spectrometry) were determined. Variability in PM2.5 composition measured was analyzed using Principal Components Analysis in which 3 significant factors were identified. Results of black carbon (BC) and of elements Ca, Fe, K, Si, Zn and Ti were grouped in Factor 1, that can be characteristic of general traffic emission; In Factor 2, Ni and Cr were included and it can be interpreted as a result of industry emissions; and Factor 3 is formed by V and S what characterizes diesel/oil combustion emissions. Univariate Analysis of factor scores indicated a significant difference between the periods scores of factor 3 (p=0.022). The frequency of number of micronuclei obtained was also higher in samples collected at the EVENING than those of DAY. In conclusion, our results indicate that there are differences in the composition and toxicity of PM2.5 collected in different periods of the day. These findings suggest that particle toxicity may be influenced by changes in traffic patterns and photochemical processes.

Este estudo avalia os efeitos adversos na saúde causados pelas variações na composição do material particulado em curtos períodos de tempo. Para tanto, foram determinados Black Carbon (BC), massa e composição elementar do PM2.5 coletado em dois diferentes períodos, Dia e Noite, na cidade de São Paulo. Além das análises químicas, gravimetria, análise de reflectância e espectrometria por fluorescência de Raios-X, foram realizados testes toxicológicos de contagem de micronúcleos utilizando ressuspensão do PM2,5 em raízes de Allium cepa (cebola). O PM2.5 foi amostrado na saída do Concentrador de Partículas Finas Ambientais de Harvard (CPFAH) e as amostras foram coletadas diariamente por quinze dias, entre Maio e Junho (Experimento 1) e entre Outubro e Novembro (Experimento 2) de 2009, durante o Dia (8:00h - 11:00h e 14:00h - 17:00h) e a Noite (20:00h - 23:00h). A variabilidade na composição do PM2.5 foi analizada utilizando o método de componentes principais, por meio da qual foram identificados três fatores significantes: Fator 1, onde encontramos BC e os elementos Ca, Fe, K, Si, Zn e Ti que podem ser característicos da emissão do tráfego veicular em geral; Fator 2 onde encontramos Ni e Cr que podem ser interpretados como resultado das emissões industriais; e o Fator 3 é formado pelos elementos V e S que podem ser característicos das emissões das queimas de diesel e óleo combustível. A análise univariada da contagem dos três fatores mostrou uma diferença significativa somente para o Fator 3 (p=0,022) entre os dois períodos, fazendo-se mais presente no período noturno. A frequência do número de micronúcleos das células de raízes de cebola foi maior para período noturno. Os resultados indicam que existem diferenças na composição e toxicidade do PM2,5 coletado em diferentes períodos na cidade de São Paulo. Os dados sugerem que a toxicidade do PM2,5 pode ser influenciada pelas mudanças nos padrões de tráfego e processos fotoquímicos da atmosfera. / The objective of this study was to evaluate the adverse health effects of shortterm variations in particle composition. For this purpose, black carbon, particle mass and elemental composition of PM2.5 collected along the two different periods in São Paulo city were determined. In addition to the chemical measurements, toxicological evaluation was performed using the Allium cepa micronuclei assay test and particle suspensions of PM2.5 as test substrate. PM2.5 was sampled at the output of the Harvard Ambient Fine Particle Concentrator (HAFPC). The samples were collected daily from May 19th to June 4th (period 1) of 2009, during the morning (from 8 AM to 11 AM), afternoon (from 2 PM to 5 PM), and evening (from 8 PM to 11 PM), and from November 11th (period 2) of 2009, during the morning (from 8 AM to 11 AM), and evening (from 8 PM to 11 PM). Samples collected during the morning and afternoon were called Day and those collected during the evening, EVENING. Concentrations of PM2.5 mass (gravimetric method), black carbon (reflectance analysis) and trace elementals (X-ray fluorescence spectrometry) were determined. Variability in PM2.5 composition measured was analyzed using Principal Components Analysis in which 3 significant factors were identified. Results of black carbon (BC) and of elements Ca, Fe, K, Si, Zn and Ti were grouped in Factor 1, that can be characteristic of general traffic emission; In Factor 2, Ni and Cr were included and it can be interpreted as a result of industry emissions; and Factor 3 is formed by V and S what characterizes diesel/oil combustion emissions. Univariate Analysis of factor scores indicated a significant difference between the periods scores of factor 3 (p=0.022). The frequency of number of micronuclei obtained was also higher in samples collected at the EVENING than those of DAY. In conclusion, our results indicate that there are differences in the composition and toxicity of PM2.5 collected in different periods of the day. These findings suggest that particle toxicity may be influenced by changes in traffic patterns and photochemical processes.

Introdução: Os dados epidemiológicos e experimentais têm mostrado efeitos adversos da exposição pré e pós natal ao material particulado (MP2,5) sobre a saúde fetal e adulto. Entretanto, poucos estudos abordaram a toxicidade fetal da exposição gestacional à poluição do ar ambiental, bem como efeitos a longo prazo de adversos da exposição pré-natal sobre o desenvolvimento pós-natal e maturação de vários sistemas de órgãos. Objetivos: O objetivo deste estudo foi determinar se a exposição pré-natal e / ou pós-natal ao material particulado, influencia o desenvolvimento pulmonar e resposta vascular pulmonar em um modelo de camundongo suscetível a aterosclerose (LDLr-/- camundongos knockout). Métodos: Camundongos LDLr-/- foram expostos durante a gestação ao ar filtrado (AF) ou ar poluído (AC). Após o período de desmame, os filhotes foram subdivididos e novos quatro grupos foram formados de acordo com a exposição gestacional ou a exposição pós natal contínua no ar poluído. Atingindo a idade de 3 meses, esses grupos foram novamente subdivididos, formando um total de 8 grupos e uma dieta hipercolesterolêmica foi introduzida. Os seguintes parâmetros foram analisados: desfechos gestacionais, dosagem de colesterol total (CT) e triglicerídeos (TG) do fígado, avaliação de citocinas no LBA, e avaliação imunohistoquímica da resposta vascular pulmonar . Resultados: Nos grupos que receberam dieta hipercolesterolêmica (DH) os níveis de colesterol apresentaram-se aumentados (p=0,002); A expressão da IL6 no LBA mostrou-se elevada (p=0,01) somente no grupo que não foi exposto a poluição em nunhum período da vida e recebeu dieta postnatalmente. Diferenças significativas também foram observadas na expressão pulmonar vascular dos seguintes imunomarcadores: endotelina (p=0,05); ENOS (p=0,04); IL1? (p=0,005); INOS (p=0,002); ISOP (p=0,001); NOX2 (0,01) e ICAM (0,04) quando comparados ao grupo controle. O volume pulmonar total também se mostra alterado em decorrência do tratamento. Assim, conclui-se que a resposta do desenvolvimento pulmonar à exposição gestacional à poluição particulada do ar pode ser evidenciada mais tarde durante a vida adulta e agir como um fator modulador de insultos pós-natal devido à exposição a poluição do ar e a uma dieta hipercolesterolemica em individuos predispostos aterosclerose / Epidemiological and experimental data have shown adverse effects of gestational and post natal exposure to ambient particulate matter (PM) on the fetal and adult health. However, few studies addressed the fetal toxicity of gestational exposure to environmental air pollution as well as long-term adverse consequences of prenatal exposure on postnatal development and maturation of several organ systems. The aim of this study was to determine if prenatal and/or postnatal exposure to concentrated ambient particles influences lung development and pulmonary vascular response in an atherosclerosis susceptible mouse model (LDLr-/- knockout mice). LDLr-/- mice were exposed during the pregnancy to either filter (AF) or polluted air (CAP). After weaning period, pups were subdivided and new 4 groups formed according to gestational and continuous or not post natal exposure to air pollution. Reaching the age of 3 months these groups were again subdivided and a hypercholesterolemic (HC) diet introduced and a total of 8 groups were formed. Then the following parameters were analyzed: evaluation of the offspring outcomes, assessment of airway responsiveness, evaluation of cytokines in BALF, dosage of total cholesterol (TC) and triglycerides (TG) in the liver and pulmonary vascular response by immunohistochemistry. Results: Animals that received HC diet presented higher levels of cholesterol (p=0.002) when compared to those animals that received normal diet. Expression of IL-6 was only increased in the groups of mice exposed not exposed to particulate air pollution and that received the HC diet (p=0.01). Significant differences were also observed in vascular expression of immunomarkers in the lung endothelin (p=0.05); ENOS (p=0.04); IL1? (p=0.005); INOS (p=0.002); ISOP (p=0.001); NOX2 (0.01) e ICAM (0.04). Total lung volume was also different, there was an increase in those animals receiving a HC diet. In conclusion, the response of the lung development to gestational exposure to particulate air pollution can be evidenced later in life and act as a modulator factor for postnatal insults due to exposures to particulate air pollution and hypercholesterolemic diet in individual predisposed to atherosclerosis

Introdução: Os dados epidemiológicos e experimentais têm mostrado efeitos adversos da exposição pré e pós natal ao material particulado (MP2,5) sobre a saúde fetal e adulto. Entretanto, poucos estudos abordaram a toxicidade fetal da exposição gestacional à poluição do ar ambiental, bem como efeitos a longo prazo de adversos da exposição pré-natal sobre o desenvolvimento pós-natal e maturação de vários sistemas de órgãos. Objetivos: O objetivo deste estudo foi determinar se a exposição pré-natal e / ou pós-natal ao material particulado, influencia o desenvolvimento pulmonar e resposta vascular pulmonar em um modelo de camundongo suscetível a aterosclerose (LDLr-/- camundongos knockout). Métodos: Camundongos LDLr-/- foram expostos durante a gestação ao ar filtrado (AF) ou ar poluído (AC). Após o período de desmame, os filhotes foram subdivididos e novos quatro grupos foram formados de acordo com a exposição gestacional ou a exposição pós natal contínua no ar poluído. Atingindo a idade de 3 meses, esses grupos foram novamente subdivididos, formando um total de 8 grupos e uma dieta hipercolesterolêmica foi introduzida. Os seguintes parâmetros foram analisados: desfechos gestacionais, dosagem de colesterol total (CT) e triglicerídeos (TG) do fígado, avaliação de citocinas no LBA, e avaliação imunohistoquímica da resposta vascular pulmonar . Resultados: Nos grupos que receberam dieta hipercolesterolêmica (DH) os níveis de colesterol apresentaram-se aumentados (p=0,002); A expressão da IL6 no LBA mostrou-se elevada (p=0,01) somente no grupo que não foi exposto a poluição em nunhum período da vida e recebeu dieta postnatalmente. Diferenças significativas também foram observadas na expressão pulmonar vascular dos seguintes imunomarcadores: endotelina (p=0,05); ENOS (p=0,04); IL1? (p=0,005); INOS (p=0,002); ISOP (p=0,001); NOX2 (0,01) e ICAM (0,04) quando comparados ao grupo controle. O volume pulmonar total também se mostra alterado em decorrência do tratamento. Assim, conclui-se que a resposta do desenvolvimento pulmonar à exposição gestacional à poluição particulada do ar pode ser evidenciada mais tarde durante a vida adulta e agir como um fator modulador de insultos pós-natal devido à exposição a poluição do ar e a uma dieta hipercolesterolemica em individuos predispostos aterosclerose / Epidemiological and experimental data have shown adverse effects of gestational and post natal exposure to ambient particulate matter (PM) on the fetal and adult health. However, few studies addressed the fetal toxicity of gestational exposure to environmental air pollution as well as long-term adverse consequences of prenatal exposure on postnatal development and maturation of several organ systems. The aim of this study was to determine if prenatal and/or postnatal exposure to concentrated ambient particles influences lung development and pulmonary vascular response in an atherosclerosis susceptible mouse model (LDLr-/- knockout mice). LDLr-/- mice were exposed during the pregnancy to either filter (AF) or polluted air (CAP). After weaning period, pups were subdivided and new 4 groups formed according to gestational and continuous or not post natal exposure to air pollution. Reaching the age of 3 months these groups were again subdivided and a hypercholesterolemic (HC) diet introduced and a total of 8 groups were formed. Then the following parameters were analyzed: evaluation of the offspring outcomes, assessment of airway responsiveness, evaluation of cytokines in BALF, dosage of total cholesterol (TC) and triglycerides (TG) in the liver and pulmonary vascular response by immunohistochemistry. Results: Animals that received HC diet presented higher levels of cholesterol (p=0.002) when compared to those animals that received normal diet. Expression of IL-6 was only increased in the groups of mice exposed not exposed to particulate air pollution and that received the HC diet (p=0.01). Significant differences were also observed in vascular expression of immunomarkers in the lung endothelin (p=0.05); ENOS (p=0.04); IL1? (p=0.005); INOS (p=0.002); ISOP (p=0.001); NOX2 (0.01) e ICAM (0.04). Total lung volume was also different, there was an increase in those animals receiving a HC diet. In conclusion, the response of the lung development to gestational exposure to particulate air pollution can be evidenced later in life and act as a modulator factor for postnatal insults due to exposures to particulate air pollution and hypercholesterolemic diet in individual predisposed to atherosclerosis