The genotoxicological effects of five intra-peritoneal administered oestrogens (17β- oestradiol, daidzein, diethylstilboestrol, genistein, and equol), were examined. Male hooded- Lister rats were used to examine to what extent DNA damage occurred. The alkaline Comet assay was the chosen method used to assess double-strand DNA breakage by examining the Olive tail moment and %age tail DNA. Tissues from the testis, bone marrow, liver and blood were analysed after an 8-day duration of exposure. Statistically significant increases in DNA damage were observed in the testis with daidzein and in the blood with diethylstilboestrol. In addition, a further study was carried out to examine the effects of bulk and nanotised forms of non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs), aspirin and ibuprofen, in the Comet and micronucleus assays, on whole blood taken from prostate cancer patients or volunteers. These were used because it is known that the sensitivity of DNA to genotoxins can be heightened in patients with cancer. Patients’ and volunteers’ blood was cultured with either the bulk or nano-forms for 44 hours at 37°C, 5% CO2. Data were obtained for the Comet assay as above and the number of binucleated cells scored for the micronucelus assay. The results show the nanotised forms of the NSAIDs decreased the levels of strand breakage and lowered the numbers of micronuclei generated compared with their bulk forms. There was no clear difference between the sensitivity of the healthy controls and the prostate cancer patients, with only one individual showing evidence of heightened sensitivity.

Chronic inflammation is intimately linked with cancer development and progression and therefore reducing or eliminating inflammation represents a logical treatment and prevention strategy. Studies have shown that anti-inflammatory agents have anti-tumour effects in cancers, with reduced metastases and mortality. Current use of anti-inflammatory agents in the treatment and prevention of cancer is limited by their toxicity and side effects. The emerging field of nanotechnology allows the fundamental properties of a drug to be altered, creating a product with improved reactivity and bioavailability, leading to more targeted treatments and reduced dosage. In the present study, the genotoxic effects of three commonly used anti-inflammatory drugs; aspirin, ibuprofen and hydrocortisone, in their bulk and nano forms were evaluated on peripheral blood lymphocytes of healthy donors using the comet assay and the micronucleus assay. In order to determine any anti-cancer effects, these agents were also tested in peripheral blood lymphocytes in patients with haematological cancers. The glucocorticoid hydrocortisone was also evaluated for anti-oxidant capacity. Our results demonstrate that the nano versions of each drug produced a different response than the bulk counterpart, indicating that a reduction in particle size had an impact on the reactivity of the drug. Our results also indicate that the nano versions of each drug were less genotoxic than the bulk formulation, further emphasising the potential of nanoparticles as an improvement to current treatment options. We also found an anti-oxidant effect with hydrocortisone, with a more profound effect seen with the nano formulation.

Ever increasing applications of nanomaterials (materials with one or more dimension less than 100 nm) has raised awareness of their potential genotoxicity. They have unique physico-chemical properties and so could have unpredictable effects. Zinc oxide (ZnO) and titanium dioxide (TiO2) are widely used in a number of commercial products. There are published studies indicating that some forms of these compounds may be photo-clastogenic in mammalian cells. What has not been investigated before is the effect of nanoparticles from these compounds in human germ cells. Thus the present study has examined their effects in the presence and absence of UV light in human sperm and compared responses to those obtained with human lymphocytes using the Comet assay to measure DNA damage. The effect of nanoparticles (40-70nm range) was studied in human sperm and lymphocytes in the dark, after pre-irradiation with UV and simultaneous irradiation with UV. The studies do provide some evidence that there are photo-genotoxic events in sperm and lymphocytes in the absence of overt toxicity. The cytotoxic and genotoxic potentials of ZnO and TiO2 as well as their effect on phosphotyrosine expression, were examined in the human epithelial cervical carcinoma cells (Hela cells). This was done to try and determine the underlying molecular events resulting from their exposure to ZnO and TiO2 nanoparticles occurring at the same time as DNA is damaged. Concentration- and time-dependent cytotoxicity, and an increase in DNA and cytogenetic damage with increasing nanoparticle concentrations were reported in this study. Mainly for zinc oxide, genotoxicity was clearly associated with an increase in tyrosine phosphorylation. Nanotechnology has raced ahead of nanotoxicology and little is known of the effects of nanoparticles in human systems, let alone in diseased individuals. Therefore, the effects of TiO2 nanoparticles in peripheral blood lymphocytes from patients with respiratory diseases (lung cancer, chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and asthma) were compared with those in healthy individuals using genotoxic endpoints to determine whether there are any differences in sensitivity to nano-chemical insult between the patient and control groups. The results have shown concentration dependent genotoxic effects of TiO2 in both respiratory patient and control groups in the Comet assay and an increasing pattern of cytogenetic damage measured in the micronucleus assay without being statistically significant except when compared with the untreated controls of healthy individuals. Furthermore, modulation of ras p21 expression was investigated. Regardless of TiO2 treatment, only lung cancer and COPD patients expressed measurable ras p21 levels that showed modulation as the result of nanoparticle treatment. Results have suggested that both ZnO and TiO2 nanoparticles can be genotoxic over a range of concentrations without either photoa-ctivation or being cytotoxic.

Os corantes possuem grande importância nos diversos segmentos industriais, sendo utilizados em medicamentos, cosméticos, alimentos, roupas, plásticos, borracha, dentre outros. Atualmente, são produzidos no mundo mais de 7 x 105 toneladas de corantes por ano, sendo que aproximadamente 26.500 toneladas/ano são consumidas no Brasil. A produção desses compostos, apesar de ter grande importância econômica é alvo da preocupação ambiental, pois cerca de 2 a 50% dos corantes utilizados na indústria alcançam o ambiente aquático durante o processo de produção e de processamento têxtil. Desta forma aproximadamente 280.000 toneladas de corantes da indústria têxtil são descarregados nos efluentes industriais a cada ano no mundo. Dentro desse contexto, os estudos envolvendo a avaliação de risco de corantes e seus produtos de degradação são de grande importância para a análise do impacto que esses compostos podem causar à saúde humana e ao ecossistema. O Acid Black 210 é um azo corante frequentemente utilizado no tingimento do couro, algodão e tecido de lã, representando aproximadamente 80 a 90% do corante de cor preta utilizado na indústria. O Disperse Red 73 é um azo corante de cor vermelha, frequentemente utilizado no tingimento de tecidos. No entanto, não existem estudos publicados na literatura científica sobre o potencial genotóxico e toxicológico desses corantes e sobre o monitoramento da presença desses corantes em águas superficiais. Estudos preliminares realizados em nosso laboratório, mostraram que o corante Disperse Red 73 induziu mutagenicidade nas linhagens TA98 e TA100 de Salmonella typhimurium e que foi extremamente tóxico para a espécie de Daphnia similis em ensaios de toxicidade aguda. Desse modo, esse trabalho teve como objetivo avaliar o potencial mutagênico dos corantes Acid Black 210 e Disperse Red 73 através do ensaio de micronúcleo em células HepG2 e avaliar os efeitos ecotoxicológicos agudos do corante Acid Black 210 utilizando os organismos da espécie Daphnia similis. Adicionalmente foram realizados os ensaios de avaliação de proliferação celular, ensaio de avaliação da morte celular por necrose e apoptose e ensaio de parada do ciclo celular utilizando o corante Acid Black 210 em células HepG2. Os resultados obtidos mostraram que o corante Disperse Red 73 não induziu danos cromossômicos em células HepG2 nas condições testadas. O Acid Black 210 não provocou a morte celular por apoptose e/ou necrose, em altas concentrações provocou parada no ciclo celular e induziu a citotoxicidade nos ensaios de proliferação celular. Os ensaios de micronúcleo realizados com o corante Acid Black 210 foram inconclusivos. Portando, os resultados obtidos nesse trabalho mostram que não ha indícios de que o corante Disperse Red 73 induza mutações cromossômicas e sugerem que o corante Acid Black 210 possua baixa toxicidade. No entanto, outros ensaios serão necessários, para que seja realizada uma avaliação de risco ambiental e para os seres humanos. Os resultados obtidos nesse trabalho juntamente com outros resultados do nosso grupo de pesquisa fornecerão subsídios para a realização da avaliação do perigo e caracterização do risco de exposição dos seres vivos a esses corantes. / Dyes and pigments are important compounds in different areas, for example in the medicine, cosmetic, food, clothing, plastic, rubber, and other industries. Currently, the production of these compounds is around 7 x 106 tons per year all over the world, with 26,500 tons per year being consumed in Brazil. The production of dyes, despite its economic relevance, is a subject of environmental concern, because 2 to 50 % of dyes are discharged directly into wastewater during their production process, corresponding to approximately 280,000 t of textile dyes being discharged in the environment worldwide through industrial effluents every year. In this context, the studies of the risk assessment of the dyes and their degradation products are very relevant to assess the impact of these compounds to the human health and the ecosystem. The Acid Black 210 is an azo dye commonly used in the dyeing of leather, cotton, and wool, representing approximately 80 to 90 % of the black dye used in the industry. However, there are not published studies in the scientific literature about the genotoxic potential and the toxicological concerns of this dye, including its monitoring presence in surface waters. Preliminary studies in our laboratory had shown that the Disperse Red 73 dye induces mutagenicity in the TA98 and TA100 Salmonella typhimurium strains and it is extremely toxic to Daphnia similis in acute toxicity tests. Thus, this study aimed to evaluate the mutagenic potential of the dyes Acid Black 210 and Disperse Red 73 through the micronucleus assay in HepG2 cell, and the acute ecotoxicological effects of the dye Acid Black 210 using the Daphnia similis test. Additionally, it was performed cell proliferation tests, the evaluation of the cell death by apoptosis and necrosis, and the cell cycle arrest assay using the Acid Black 210 dye in HepG2 cells. The results obtained in this study showed that the Disperse Red 73 dye did not induce chromosomal damage in HepG2 cells under the conditions tested. Acid Black 210 dye did not cause cell death by apoptosis and/or necrosis, at higher concentrations cause arrest cell cycle and induced cytotoxicity in cell proliferation assays. Micronucleus assays performed with the dye Acid Black 210 showed inconclusive. Therefore, the results of this study show that there is no evidence that the Disperse Red 73 dye induces chromosomal mutations and suggest that the Acid Black 210 dye has low toxicity. However, other tests will be required to do environmental and human risk assessments of these dyes. The results of this study along with other results of our research group will provide these additional requirements.

O processo de tratamento da madeira utiliza substâncias que geram compostos perigosos que podem contaminar os compartimentos ambientais. O presente estudo avaliou uma área sob influência da contaminação de solo proveniente das atividades de uma usina de tratamento de madeira desativada. A presença e o efeito de compostos mutagênicos em amostras ambientais foram utilizados como marcadores de exposição associada à avaliação de marcadores genéticos de efeito precoce em humanos, com foco em crianças como grupo sensível. Uma área 1750 m distante da usina, fora do quadrante dispersão preferencial atmosférica e em oposição à drenagem do local, foi utilizada como local de referência para a coleta de amostras e comparação. Extratos orgânicos de água de abastecimento, poeira de sótão e material particulado atmosférico fino (PM2,5) foram avaliados para mutagenicidade por meio do ensaio Salmonella/microssoma. Cobre (Cu), cromo (Cr), arsênio (As) e pentaclorofenol (PCP) foram quantificados em amostras de poeira do sótão. Os 16 Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) prioritários foram avaliados nos extratos de PM2,5 e poeira do sótão. Crianças residentes no entorno da usina e na área de referência foram avaliadas quanto à presença de micronúcleos em amostras de sangue e mucosa oral, e danos primários no DNA, pelo ensaio cometa em linfócitos de sangue periférico. De acordo com a análise de metais, as residências perto da entrada da usina foram as mais afetadas. PCP foi identificado em amostras de poeira de sótão (0,49 mg/kg) e a concentração total de HPAs nesta matriz variou 0,40-13,31 mg/g, com maior dispersão. Todas as amostras de poeira do sótão em que a concentração total de HPAs estava acima de 2μg/g apresentaram resposta positiva para a atividade mutagênica. A contribuição dos HPAs para a mutagênese na poeira de sótão representou 10%, indicando que outros compostos podem contribuir para o efeito mutagênico. A atividade mutagênica e a concentração de HPAs nas amostras de PM2,5foram, de maneira geral, mais elevadas na área de risco, embora em alguns períodos de amostragem a área de referência atingiu valores semelhantes ou mesmo superiores. O efeito mutagênico e as concentrações de HPAs observados nas amostras de PM2,5 foram semelhantes aos valores encontrados em estudos que avaliaram áreas urbanas e com influência industrial. Extratos orgânicos de água de abastecimento não apresentaram mutagenicidade. As frequências de MN em linfócitos de sangue periférico e de células binucleadas na mucosa oral foram significativamente maiores no grupo de risco. Nos demais biomarcadores avaliados não foram observadas diferenças significativas entre os grupos. O conjunto de resultados indica a necessidade de novas avaliações utilizando grupo de referência menos suscetível às influências da área contaminada. O conjunto de dados coletados neste estudo indica a necessidade de uma avaliação mais cuidadosa dos biomarcadores individualmente e de um grupo de referência menos suscetível a influências da área contaminada. Apesar da ausência de diferenças significativas entre os grupos de risco e de referência em biomarcadores de danos no DNA avaliados em crianças, os resultados observados nas amostras de poeira de sótão e PM2,5 sugerem que a população esteve ou ainda está potencialmente exposta a substâncias capazes de causar efeitos adversos à saúde humana. / The mutagenic activity and the concentration of PAHs in PM2.5 samples were generally higher in the risk area, although in some periods the reference area has reached similar or even higher values. The mutagenic effect and the concentrations of PAHs recorded in the PM2.5 samples were similar to those found in studies that assessed areas of intense urban occupation and industrial influence. Organic extracts from supply water showed no mutagenicity. The MN frequencies in peripheral blood lymphocytes and binucleated cells of the oral mucosa were significantly higher in the risk group. No significant differences between children from the reference and risk area were observed in others genetic biomarkers assessed. The result set indicates the need for further evaluations using reference group less susceptible to the influences of the contaminated area. The set of data collected in this study indicates the need for a more cautious assessment of biomarkers individually, and a reference group less susceptible to influences from the contaminated area is necessary. Despite the absence of significant differences between the risk and reference groups in biomarkers of DNA damage assessed in children, the results in attic and PM2.5 samples suggest that the population was or is still potentially exposed to substances with strong negatives effects on human health.

Le cancer est une maladie multifactorielle dont la première étape est souvent une mutation. Il est envisageable de prévenir l'apparition de cette maladie en limitant l'apparition de mutations. Le benzo(a)pyrène et le 1-nitropyrène sont deux mutagènes et cancérogènes très répandus dans notre environnement. Ces deux composés entrainent une réponse inflammatoire chez l'homme qui à son tour induit un stress oxydant aboutissant à des mutations. L'objectif de cette étude est de rechercher l'activité antimutagène de sept plantes médicinales et de deux molécules naturelles anti-inflammatoires, avec un intérêt plus développé pour l'Harpagophytum procumbens (HP) et son principal iridoïde : l'harpagoside. Elle consiste également à vérifier si l'activité anti-inflammatoire peut être reliée à une activité antimutagène. L'activité antimutagène a été étudiée au niveau des mutations chromosomiques à l'aide du test des micronoyaux sur lymphocytes humains, et au niveau des mutations ponctuelles à l'aide du test d'Ames. Tous les extraits HP, à l'exception de l'extrait méthanolique, possèdent une activité antimutagène importante dans le test des micronoyaux, mais aucun dans le test d'Ames. Pour les six autres plantes anti-inflammatoires, plus de la moitié des extraits possèdent une activité antimutagène. Nous avons montré que l'activité antioxydante n'est pas ou peu impliquée dans l'activité antimutagène. Il est probable que d'autres mécanismes d'action soient impliqués tels que l'inhibition de l'inflammation (NF-ĸB). C'est la première fois que ce type d'études est réalisé sur des plantes possédant une activité anti-inflammatoire et plus particulièrement sur l' Harpagophytum procumbens. / Cancer is a multifactorial disease in which the first step is often a mutation in the genome. It is then possible to prevent the onset of the disease by limiting the occurrence of mutations. Benzo (a) pyrene (BaP) and 1-nitropyrene (1-NPY) are two widespread mutagens and carcinogens in our environment. These two compounds produce an inflammatory response in humans which in turn induces oxidative stress leading to gene mutations. The objective of this study was to investigate the antimutagenic activity of seven medicinal plants and two natural anti-inflammatory molecules, especially in Harpagophytum procumbens (HP) with its major iridoid: harpagoside. However, also to check whether the anti-inflammatory activity may be related to antimutagenic activity. The antimutagenic activity was investigated with chromosomal mutations using the in vitro cytokinesis-block micronucleus assay in primary cultures of human lymphocytes, and at the point mutations using the Ames test. All HP extracts, except for the methanol extract, showed a significant anti-mutagenic activity in the micronucleus test. No antimutagenic activity could be detected by the Ames assay. For the six other anti-inflammatory plants, more than half of the extracts possessed an antimutagenic activity. We have shown that the antioxidant property was not responsible for the antimutagenic activity. Thus, it is likely that other mechanisms of action are involved, such as anti-adduct mechanism, inhibition of metabolism or inhibition of inflammation (NF-ĸB). This is the first report of antimutagenic properties of anti-inflammatory plants and more particularly of the Harpagophytum procumbens.

O processo de tratamento da madeira utiliza substâncias que geram compostos perigosos que podem contaminar os compartimentos ambientais. O presente estudo avaliou uma área sob influência da contaminação de solo proveniente das atividades de uma usina de tratamento de madeira desativada. A presença e o efeito de compostos mutagênicos em amostras ambientais foram utilizados como marcadores de exposição associada à avaliação de marcadores genéticos de efeito precoce em humanos, com foco em crianças como grupo sensível. Uma área 1750 m distante da usina, fora do quadrante dispersão preferencial atmosférica e em oposição à drenagem do local, foi utilizada como local de referência para a coleta de amostras e comparação. Extratos orgânicos de água de abastecimento, poeira de sótão e material particulado atmosférico fino (PM2,5) foram avaliados para mutagenicidade por meio do ensaio Salmonella/microssoma. Cobre (Cu), cromo (Cr), arsênio (As) e pentaclorofenol (PCP) foram quantificados em amostras de poeira do sótão. Os 16 Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) prioritários foram avaliados nos extratos de PM2,5 e poeira do sótão. Crianças residentes no entorno da usina e na área de referência foram avaliadas quanto à presença de micronúcleos em amostras de sangue e mucosa oral, e danos primários no DNA, pelo ensaio cometa em linfócitos de sangue periférico. De acordo com a análise de metais, as residências perto da entrada da usina foram as mais afetadas. PCP foi identificado em amostras de poeira de sótão (0,49 mg/kg) e a concentração total de HPAs nesta matriz variou 0,40-13,31 mg/g, com maior dispersão. Todas as amostras de poeira do sótão em que a concentração total de HPAs estava acima de 2μg/g apresentaram resposta positiva para a atividade mutagênica. A contribuição dos HPAs para a mutagênese na poeira de sótão representou 10%, indicando que outros compostos podem contribuir para o efeito mutagênico. A atividade mutagênica e a concentração de HPAs nas amostras de PM2,5foram, de maneira geral, mais elevadas na área de risco, embora em alguns períodos de amostragem a área de referência atingiu valores semelhantes ou mesmo superiores. O efeito mutagênico e as concentrações de HPAs observados nas amostras de PM2,5 foram semelhantes aos valores encontrados em estudos que avaliaram áreas urbanas e com influência industrial. Extratos orgânicos de água de abastecimento não apresentaram mutagenicidade. As frequências de MN em linfócitos de sangue periférico e de células binucleadas na mucosa oral foram significativamente maiores no grupo de risco. Nos demais biomarcadores avaliados não foram observadas diferenças significativas entre os grupos. O conjunto de resultados indica a necessidade de novas avaliações utilizando grupo de referência menos suscetível às influências da área contaminada. O conjunto de dados coletados neste estudo indica a necessidade de uma avaliação mais cuidadosa dos biomarcadores individualmente e de um grupo de referência menos suscetível a influências da área contaminada. Apesar da ausência de diferenças significativas entre os grupos de risco e de referência em biomarcadores de danos no DNA avaliados em crianças, os resultados observados nas amostras de poeira de sótão e PM2,5 sugerem que a população esteve ou ainda está potencialmente exposta a substâncias capazes de causar efeitos adversos à saúde humana. / The mutagenic activity and the concentration of PAHs in PM2.5 samples were generally higher in the risk area, although in some periods the reference area has reached similar or even higher values. The mutagenic effect and the concentrations of PAHs recorded in the PM2.5 samples were similar to those found in studies that assessed areas of intense urban occupation and industrial influence. Organic extracts from supply water showed no mutagenicity. The MN frequencies in peripheral blood lymphocytes and binucleated cells of the oral mucosa were significantly higher in the risk group. No significant differences between children from the reference and risk area were observed in others genetic biomarkers assessed. The result set indicates the need for further evaluations using reference group less susceptible to the influences of the contaminated area. The set of data collected in this study indicates the need for a more cautious assessment of biomarkers individually, and a reference group less susceptible to influences from the contaminated area is necessary. Despite the absence of significant differences between the risk and reference groups in biomarkers of DNA damage assessed in children, the results in attic and PM2.5 samples suggest that the population was or is still potentially exposed to substances with strong negatives effects on human health.

O processo de tratamento da madeira utiliza substâncias que geram compostos perigosos que podem contaminar os compartimentos ambientais. O presente estudo avaliou uma área sob influência da contaminação de solo proveniente das atividades de uma usina de tratamento de madeira desativada. A presença e o efeito de compostos mutagênicos em amostras ambientais foram utilizados como marcadores de exposição associada à avaliação de marcadores genéticos de efeito precoce em humanos, com foco em crianças como grupo sensível. Uma área 1750 m distante da usina, fora do quadrante dispersão preferencial atmosférica e em oposição à drenagem do local, foi utilizada como local de referência para a coleta de amostras e comparação. Extratos orgânicos de água de abastecimento, poeira de sótão e material particulado atmosférico fino (PM2,5) foram avaliados para mutagenicidade por meio do ensaio Salmonella/microssoma. Cobre (Cu), cromo (Cr), arsênio (As) e pentaclorofenol (PCP) foram quantificados em amostras de poeira do sótão. Os 16 Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) prioritários foram avaliados nos extratos de PM2,5 e poeira do sótão. Crianças residentes no entorno da usina e na área de referência foram avaliadas quanto à presença de micronúcleos em amostras de sangue e mucosa oral, e danos primários no DNA, pelo ensaio cometa em linfócitos de sangue periférico. De acordo com a análise de metais, as residências perto da entrada da usina foram as mais afetadas. PCP foi identificado em amostras de poeira de sótão (0,49 mg/kg) e a concentração total de HPAs nesta matriz variou 0,40-13,31 mg/g, com maior dispersão. Todas as amostras de poeira do sótão em que a concentração total de HPAs estava acima de 2μg/g apresentaram resposta positiva para a atividade mutagênica. A contribuição dos HPAs para a mutagênese na poeira de sótão representou 10%, indicando que outros compostos podem contribuir para o efeito mutagênico. A atividade mutagênica e a concentração de HPAs nas amostras de PM2,5foram, de maneira geral, mais elevadas na área de risco, embora em alguns períodos de amostragem a área de referência atingiu valores semelhantes ou mesmo superiores. O efeito mutagênico e as concentrações de HPAs observados nas amostras de PM2,5 foram semelhantes aos valores encontrados em estudos que avaliaram áreas urbanas e com influência industrial. Extratos orgânicos de água de abastecimento não apresentaram mutagenicidade. As frequências de MN em linfócitos de sangue periférico e de células binucleadas na mucosa oral foram significativamente maiores no grupo de risco. Nos demais biomarcadores avaliados não foram observadas diferenças significativas entre os grupos. O conjunto de resultados indica a necessidade de novas avaliações utilizando grupo de referência menos suscetível às influências da área contaminada. O conjunto de dados coletados neste estudo indica a necessidade de uma avaliação mais cuidadosa dos biomarcadores individualmente e de um grupo de referência menos suscetível a influências da área contaminada. Apesar da ausência de diferenças significativas entre os grupos de risco e de referência em biomarcadores de danos no DNA avaliados em crianças, os resultados observados nas amostras de poeira de sótão e PM2,5 sugerem que a população esteve ou ainda está potencialmente exposta a substâncias capazes de causar efeitos adversos à saúde humana. / The mutagenic activity and the concentration of PAHs in PM2.5 samples were generally higher in the risk area, although in some periods the reference area has reached similar or even higher values. The mutagenic effect and the concentrations of PAHs recorded in the PM2.5 samples were similar to those found in studies that assessed areas of intense urban occupation and industrial influence. Organic extracts from supply water showed no mutagenicity. The MN frequencies in peripheral blood lymphocytes and binucleated cells of the oral mucosa were significantly higher in the risk group. No significant differences between children from the reference and risk area were observed in others genetic biomarkers assessed. The result set indicates the need for further evaluations using reference group less susceptible to the influences of the contaminated area. The set of data collected in this study indicates the need for a more cautious assessment of biomarkers individually, and a reference group less susceptible to influences from the contaminated area is necessary. Despite the absence of significant differences between the risk and reference groups in biomarkers of DNA damage assessed in children, the results in attic and PM2.5 samples suggest that the population was or is still potentially exposed to substances with strong negatives effects on human health.

Os corantes possuem grande importância nos diversos segmentos industriais, sendo utilizados em medicamentos, cosméticos, alimentos, roupas, plásticos, borracha, dentre outros. Atualmente, são produzidos no mundo mais de 7 x 105 toneladas de corantes por ano, sendo que aproximadamente 26.500 toneladas/ano são consumidas no Brasil. A produção desses compostos, apesar de ter grande importância econômica é alvo da preocupação ambiental, pois cerca de 2 a 50% dos corantes utilizados na indústria alcançam o ambiente aquático durante o processo de produção e de processamento têxtil. Desta forma aproximadamente 280.000 toneladas de corantes da indústria têxtil são descarregados nos efluentes industriais a cada ano no mundo. Dentro desse contexto, os estudos envolvendo a avaliação de risco de corantes e seus produtos de degradação são de grande importância para a análise do impacto que esses compostos podem causar à saúde humana e ao ecossistema. O Acid Black 210 é um azo corante frequentemente utilizado no tingimento do couro, algodão e tecido de lã, representando aproximadamente 80 a 90% do corante de cor preta utilizado na indústria. O Disperse Red 73 é um azo corante de cor vermelha, frequentemente utilizado no tingimento de tecidos. No entanto, não existem estudos publicados na literatura científica sobre o potencial genotóxico e toxicológico desses corantes e sobre o monitoramento da presença desses corantes em águas superficiais. Estudos preliminares realizados em nosso laboratório, mostraram que o corante Disperse Red 73 induziu mutagenicidade nas linhagens TA98 e TA100 de Salmonella typhimurium e que foi extremamente tóxico para a espécie de Daphnia similis em ensaios de toxicidade aguda. Desse modo, esse trabalho teve como objetivo avaliar o potencial mutagênico dos corantes Acid Black 210 e Disperse Red 73 através do ensaio de micronúcleo em células HepG2 e avaliar os efeitos ecotoxicológicos agudos do corante Acid Black 210 utilizando os organismos da espécie Daphnia similis. Adicionalmente foram realizados os ensaios de avaliação de proliferação celular, ensaio de avaliação da morte celular por necrose e apoptose e ensaio de parada do ciclo celular utilizando o corante Acid Black 210 em células HepG2. Os resultados obtidos mostraram que o corante Disperse Red 73 não induziu danos cromossômicos em células HepG2 nas condições testadas. O Acid Black 210 não provocou a morte celular por apoptose e/ou necrose, em altas concentrações provocou parada no ciclo celular e induziu a citotoxicidade nos ensaios de proliferação celular. Os ensaios de micronúcleo realizados com o corante Acid Black 210 foram inconclusivos. Portando, os resultados obtidos nesse trabalho mostram que não ha indícios de que o corante Disperse Red 73 induza mutações cromossômicas e sugerem que o corante Acid Black 210 possua baixa toxicidade. No entanto, outros ensaios serão necessários, para que seja realizada uma avaliação de risco ambiental e para os seres humanos. Os resultados obtidos nesse trabalho juntamente com outros resultados do nosso grupo de pesquisa fornecerão subsídios para a realização da avaliação do perigo e caracterização do risco de exposição dos seres vivos a esses corantes. / Dyes and pigments are important compounds in different areas, for example in the medicine, cosmetic, food, clothing, plastic, rubber, and other industries. Currently, the production of these compounds is around 7 x 106 tons per year all over the world, with 26,500 tons per year being consumed in Brazil. The production of dyes, despite its economic relevance, is a subject of environmental concern, because 2 to 50 % of dyes are discharged directly into wastewater during their production process, corresponding to approximately 280,000 t of textile dyes being discharged in the environment worldwide through industrial effluents every year. In this context, the studies of the risk assessment of the dyes and their degradation products are very relevant to assess the impact of these compounds to the human health and the ecosystem. The Acid Black 210 is an azo dye commonly used in the dyeing of leather, cotton, and wool, representing approximately 80 to 90 % of the black dye used in the industry. However, there are not published studies in the scientific literature about the genotoxic potential and the toxicological concerns of this dye, including its monitoring presence in surface waters. Preliminary studies in our laboratory had shown that the Disperse Red 73 dye induces mutagenicity in the TA98 and TA100 Salmonella typhimurium strains and it is extremely toxic to Daphnia similis in acute toxicity tests. Thus, this study aimed to evaluate the mutagenic potential of the dyes Acid Black 210 and Disperse Red 73 through the micronucleus assay in HepG2 cell, and the acute ecotoxicological effects of the dye Acid Black 210 using the Daphnia similis test. Additionally, it was performed cell proliferation tests, the evaluation of the cell death by apoptosis and necrosis, and the cell cycle arrest assay using the Acid Black 210 dye in HepG2 cells. The results obtained in this study showed that the Disperse Red 73 dye did not induce chromosomal damage in HepG2 cells under the conditions tested. Acid Black 210 dye did not cause cell death by apoptosis and/or necrosis, at higher concentrations cause arrest cell cycle and induced cytotoxicity in cell proliferation assays. Micronucleus assays performed with the dye Acid Black 210 showed inconclusive. Therefore, the results of this study show that there is no evidence that the Disperse Red 73 dye induces chromosomal mutations and suggest that the Acid Black 210 dye has low toxicity. However, other tests will be required to do environmental and human risk assessments of these dyes. The results of this study along with other results of our research group will provide these additional requirements.

Made available in DSpace on 2016-05-02T13:55:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Milene Bueno Marques-Dissertacao.pdf: 825475 bytes, checksum: cd33a50c8ba95cbc3e9504abcf1d976c (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / Sedum praealtum DC. (Crassulaceae) is one of 350 species pharmacologically active from the genus Sedum, whose actions in treatment of eyes (pain and swelling) and ulcer, inflammatory problems, as contraception and anti-fertilization, antinociceptive and anti-inflammatory have been reported. The objective was to evaluate the hydroethanolic extract of S. praealtum regarding their potential antimicrobial in vitro (some bacteria, yeasts and micobactéria strains), cytotoxic in vitro and genotoxic in vivo. A fast phytochemical screening of this extract was also performed. The antimicrobial activities were carried out by microdilution in broth and agar diffusion methods (CLSI). The genotoxic effects and systemic toxic and cytotoxicity were evaluated by micronucleus assay in mice bone marrow and cell cultures of Aedes albopictus, respectively. The selectivity index was also established (SI = CI50/MIC). Dosages of flavonoids and phenolic compounds were done by colorimetric and precipitation techniques. A high amount of phenolic compounds were identified in S. praealtum root. The S. praealtum leaves showed broad spectrum of action and variables MICs: Gram-negative bacteria (E. aerogenes, E. coli, P. aeruginosa, P. mirabilis, S. marcescens and S. typhimurium), gram-positive (B. cereus, B. subtilis, E. faecalis, M. luteus and S. aureus) and yeast (S. cerevisiae). The stem and root were restricted to gram-positive bacteria and S. cerevisiae, other than E. coli (stem) and P. mirabilis (root) microbicidal action microorganism- and anatomical part-dependent (leaf, stem or root). S. praealtum showed no inhibition against C. albicans, M. tuberculosis and M. bovis. The root showed acceptable SI (SI  1) for P. mirabilis; B. subtilis; B. cereus; M. luteus; E. faecalis; S. aureus and S. cerevisiae, whereas the sheet only for S. cerevisiae. The hydroalcoholic extract of S. praealtum leaves revealed no genotoxic effects (no clastogeny and/or aneugeny) and toxicity in bone marrow of mice, dose (0.5-2 g.Kg-1) and time-independent (24-48 hours), but sex-dependent (male and female). This was the first scientific study of this nature involving S. praealtum and partially the results provide a theoretical basis for comprehensive development and utilization of plant resources. However, advanced phytochemical characterization together with the various pharmacological and pharmacogenomic studies should be conducted in order to characterize their effects and, importantly, for the establishment of limits for human consumption, the delineation of potential risks to human health, and for rational strategies for implementing chemo-preventive measures. / Sedum praealtum DC. (Crassulaceae) é uma das 350 espécies farmacologicamente ativas do gênero Sedum, cujas ações no tratamento dos olhos (dores e inchaços) e úlcera, de problemas inflamatórios, como contraceptivo e antifertilização, antinociceptiva e anti-inflamatória foram relatadas. O objetivo foi avaliar o extrato hidroetanólico de S. praealtum quanto aos seus prováveis potenciais antimicrobiano in vitro de algumas cepas de bactérias, de leveduras e de micobactérias, citotóxico in vitro e genotóxico in vivo. Uma rápida triagem fitoquímica desse extrato também foi realizada. As atividades antimicrobianas foram realizadas empregando-se os métodos de microdiluição em caldo e em difusão em agar (CLSI). Os efeitos genotóxicos e tóxicos sistêmicos e a citotoxicidade foram avaliados pelo ensaio do micronúcleo na medula óssea de camundongos e pelas culturas celulares de Aedes albopictus, respectivamente. O índice de seletividade também foi estabelecido (IS = CI50/CIM). Dosagens de flavonoides e compostos fenólicos foram feitas usando técnicas colorimétricas e de precipitação. Uma elevada quantia de compostos fenólicos foi identificada na raiz de S. praealtum. As folhas de S. praealtum mostraram ação de amplo espectro e CIM variáveis: bactérias gram-negativas (E. aerogenes, E. coli, P. aeruginosa, P. mirabilis, S. marcescens e S. typhimurium), gram-positivas (B. cereus, B. subtilis, E. faecalis, M. luteus e S. aureus) e levedura (S. cerevisiae). O caule e a raiz foram restritos às bactérias gram-positivas e S. cerevisiae, exceto E. coli (caule) e P. mirabilis (raiz) ação microbicida micro-organismo-dependente e parte anatômica-dependente (folha, caule ou raiz). S. praealtum não apresentou ação contra C. albicans, M. tuberculosis e M. bovis. A raiz mostrou IS aceitável (IS  1) para P. mirabilis; B. subtilis; B. cereus; M. luteus; E. faecalis; S. aureus e S. cerevisae, enquanto que a folha apenas para S. cerevisae. O extrato hidroalcoólico das folhas de S. praealtum revelou efeitos não genotóxicos (ausência de clastogenia e/ou aneugênia) e efeitos tóxicos na medula óssea de camundongos, dose- (0,5-2 g.Kg-1) e tempo-independente (24-48h), porém sexo-dependente (macho e fêmea). Este foi o primeiro estudo científico dessa natureza envolvendo S. praealtum e, parcialmente, os resultados fornecem uma base para a utilização e para o desenvolvimento compreensivo de recursos vegetais. Todavia, a caracterização fitoquímica avançada aliada aos diversos estudos farmacológicos e farmacogenômicos deveriam ser conduzidos a fim de caracterizar os seus efeitos e, mais importante, estabelecer limites para o consumo popular, delinear os riscos potenciais à saúde humana, e implementar estratégias racionais e medidas quimio-preventivas.