INTRODUÇÃO. Estudos epidemiológicos têm demonstrado que a exposição à poluição atmosférica está associada ao aumento de doenças cardiorrespiratórias. Trabalhos experimentais anteriores, utilizaram uretana para induzir a formação de nódulos pulmonares em camundongos e expor estes animais à poluição de \"mundo real\". Ou seja, os animais foram expostos a gases e partículas da mesma forma com que a população está exposta na cidade de São Paulo. Evidenciou-se então, o papel promotor e dose dependente da atmosfera poluída na progressão dos tumores de pulmão. Sabe-se que substâncias carcinogênicas como hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), metais, ácidos graxos e aldeídos, estão presentes na fração particulada respirável da poluição (material particulado fino - MP 2,5), e a exposição prolongada a este último vem sendo considerada um risco para o desenvolvimento do câncer de pulmão. O objetivo deste estudo é verificar se a exposição crônica ao MP2,5 concentrado, a partir do ar ambiente da cidade de São Paulo, tem potencial carcinogênico. MÉTODOS. Foram utilizados 60 camundongos machos suíços (30g); e 60 AJ (20g), com quatro a seis semanas de vida. Os camundongos suíços foram pré-tratados com um carcinógeno completo, o ácido carbâmico (uretana-U), enquanto que os AJ receberam um carcinógeno iniciador 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridil)-1-butanona (NNK), por serem pré-dispostos ao desenvolvimento de tumores de pulmão. Em seguida todos os animais foram expostos no Concentrador de Partículas Atmosféricas Harvard ao MP 2,5 diariamente, por 2 horas, durante quatro meses. Cada linhagem foi dividida em quatro grupos (n=15 cada): 2 controles com salina e carcinógeno (CsS e CsU ou CajS e CajNNK) e 2 expostos com salina e carcinógeno (EsS e EsU ou EajS e EajNNK). Foi realizada a análise histopatológica dos pulmões, a contagem e classificação das lesões pulmonares encontradas. Foi feito estudo imunoistoquimico para p53 e PCNA. RESULTADOS. Os animais dos grupos expostos, em ambas as linhagens, apresentaram maior número de lesões neoplásicas. As médias de lesões (nódulos e hiperplasia) obtidas foram: CsU: 1,07( DP+ 1,54), CsSl: 0( DP+ 0), EsU: 2,57 ( DP+ 2,77) e EsS: 0,40 ( DP+ 1,12), com p < 0,001; CajNNK: 4,94( DP+ 3,54), CajS: 0,15( DP+ 0,37), EajNNK: 9,14 ( DP+ 7,70) e EajS:0,80 ( DP+ 1,93), com p<0,001. Não houve alterações para o p53 em ambas as linhagens e, apenas os grupos AJ controle e exposto NNK apresentaram diferença para o PCNA. CONCLUSÃO. A exposição crônica ao MP 2,5 proveniente da poluição atmosférica da cidade de São Paulo tem potencial para promover tumores em camundongos de duas linhagens diferentes, com ou sem o pré-tratamento por carcinógenos / INTRODUCTION. Epidemiological studies have shown that exposure to air pollution is associated with increased cardiorespiratory diseases. Previous experimental studies, we used urethane to induce lung nodule formation in mice and these animals exposed to pollution from \"real world.\" In these studies, animals were exposed to gases and particles in the same way that the population is exposed in the city of São Paulo. It was evident then, the role of promoter and dose dependent polluted atmosphere in the progression of lung tumors. It is known that carcinogens such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), metals, aldehydes and fatty acids, are present in the respirable fraction particulate pollution (fine particulate matter - PM2.5), and prolonged exposure to the latter has been considered a risk factor for the development of lung cancer. The objective of this study is to verify whether chronic exposure to PM 2.5 concentration from the air of the city of São Paulo, has carcinogenic potential. METHODS. A total of 60 male Swiss mice (30 g) and 60 AJ (20g), with four to six weeks of life. The Swiss mice were pretreated with a carcinogen completed, the carbamic acid (urethane-U), while AJ received a carcinogen primer 4 - (methylnitrosamino) -1 - (3-pyridil)-1-butanone (NNK) as being predisposed to developing lung tumors. Then all the animals were exposed to atmospheric Harvard Particle Concentrator to PM 2.5 daily for two hours for four months. Each strain was divided into four groups (n = 15 each): 2 with saline controls and carcinogen (CsS and CsU or CajS and CajNNK) and 2 exposed to saline and carcinogen (EsS and EsS or EajS and EajNNK). After the exposure time, the animals were anesthetized and euthanized. The lungs were fixed, processed histologically and imunohistochemistry was performed on slides with tumor presence of antibodies to p53 and PCNA. Later, in histopathology of pulmonary nodules made counting and classification of lesions found. RESULTS. The animals exposed groups in both strains showed a high percentage of neoplastic lesions. Mean lesions (nodules and hyperplasia) were obtained: CsU: 1.07 (SD + 1.54), CsS: 0 (DP + 0), EsU: 2.57 (SD + 2.77) and EsS: 0.40 ( + SD 1.12), p < 0.001; CajNNK: 4.94 (SD + 3.54), CajS: 0.15 (SD + 0.37), EajNNK: 9.14 (SD + 7.70) and EajS: 0 , 80 (SD + 1.93), with p < 0.001. There were no changes to the p53 in both strains, and only groups A / J control and exposed to NNK differ PCNA. CONCLUSION. The chronic exposure to PM 2.5 air pollution from the city of São Paulo has the potential to promote tumors in mice of two different strains with or without pretreatment by carcinogens

A cidade de Cuiabá, capital de Mato Grosso, sofre com a ação de queimadas por dois fatores: tanto por possuir uma estação seca (maio a setembro) e chuvosa (outubro a abril) definida, quanto por estar localizada ao sul do bioma Amazônico, em área de Cerrado. Assim, este trabalho teve o objetivo de estudar efeitos da sazonalidade e das condições meteorológicas na composição química de águas de chuva, deposição seca (dustfall) e material particulado fino (MP2,5) e grosso (MP2,5-10) em Cuiabá, entre 2006 e 2009. As águas de chuva apresentaram valores de pH variando entre 4,13 e 8,21, enquanto que as concentrações médias ponderadas pelo volume (MPV) foram de 5,03 para o período seco e 5,37 para o chuvoso. Os íons predominantes em ordem decrescente de concentração foram Ca2+>NH4 +>NO3 ->HCO3 ->K+>Cl->Na+>SO4 2->HCOO->Mg2+. As amostragens de deposição seca ocorreram entre os meses de agosto e setembro de 2006, 2007, 2008 e 2009, totalizando 121 amostras. As amostras apresentaram valor de pH mais alto que as águas de chuva, com média de 6,73, sendo os íons predominantes K+>Ca2+>Cl->NO3 - >NH4 +>Na+>Mg2+>HCO3 ->SO4 2->C2O4 2-. Tanto nas águas de chuva quanto de deposição seca observaram-se correlações significativas entre K+ e Cl-, indicando influência das queimadas na composição iônica destas amostras. Por outro lado as relações observadas entre os íons NO3 -, SO4 2-, Ca+2 e NH4 + foram considerados como indicação de emissões das atividades da agropecuária; seja por uso de fertilizantes para plantio, nos esgotos rurais (criação intensiva de aves, suínos, gado) e também nas atividades de extração de calcário. Os resultados das avaliações do MP diários indicaram forte sazonalidade, apresentando concentrações médias de 13 g m-3 para MP2,5 na estação chuvosa, e 22,8 g m-3 na estação seca. Considerando o MP2,5-10 a variação foi de 25,6 g m-3 a 55,8 g m-3 entre as estações chuvosa e seca. As concentrações do BC variaram entre 0,61 e 17,8 g m-3, e 0,05 e 4,47 g m-3 nas frações de MP2,5 e MP2,5-10, portanto cerca de 80% estava presente na fração do MP2,5. Aplicando modelos receptores através do balanço químico de massa, verificouse que as queimadas contribuíram com até 30% da composição do MP2,5, enquanto que o solo foi responsável por até 34% da composição do MP2,5-10. As concentrações diárias do particulado indicaram que existem duas realidades em Cuiabá, sendo uma existente durante a estação chuvosa em função das baixas concentrações de MP2,5 e MP2,5-10, que atendem aos parâmetros das resoluções da OMS. Outra realidade é a encontrada durante a estação seca, onde as concentrações superam os parâmetros estabelecidos, seja pela OMS ou pela resolução do CONAMA n° 03/1990, chegando a resultados superiores a 150 g m-3 de MP10. Em geral, as baixas concentrações encontradas nas águas de chuva em Cuiabá mostram que a cidade ainda não foi impactada pelo fenômeno de chuva ácida, possibilitando a discussão sobre a viabilidade do aproveitamento de água de chuva para uso domestico. Os resultados também indicaram que este tipo de amostragem simultânea (águas de chuva, MP10 e deposição seca) apresenta a vantagem de garantir representação para grande espectro de tamanho das partículas atmosféricas. Além do que, o método de amostragem de deposição seca (dustfall) também se mostrou um método eficiente e de baixo custo para medidas de aerossóis atmosféricos onde haja dificuldade de recursos financeiros para equipamentos automáticos de medidas. / Cuiabá City, capital of Mato Grosso State, suffers with biomass burning for different reasons: seasonality to have a defined dry and wet season, and localization to be in the southern Amazon biome, in Savanna area. So, this work intends to research seasonal effects of meteorology conditions in the chemical composition of rainwater, dustfall and fine (PM2.5) and coarse (PM2.5-10) fraction of inhalable particulate matter in this city between 2006 and 2009. Values of rainwater pH samples have varied between 4,13 and 8,21 volume weight mean (VWM) were 5,03 and 5,37 for dry and wet season respectively Predominant ions were Ca2+>NH4 +>NO3 ->HCO3 ->K+>Cl->Na+>SO4 2->HCOO->Mg2+. Dustfall samples were collected during August and September of 2006-2009, total of 121 samples. Generally dustfall pH values were higher than rainwater, mean of 6,73, have being predominant ions K+>Ca2+>Cl- >NO3 ->NH4 +>Na+>Mg2+>HCO3 ->SO4 2->C2O4 2-. Both of rainwater and dustfall samples were observed significant correlations, indicating biomass burning influence in the chemical composition of samples. Also were observed correlations between NO3 -, SO4 2-, Ca2+ e NH4 + that can indicate influence of agricultural activities, fertilizes use, rural sewage and limestone exploration. Results of PM daily concentrations have indicated a high seasonality, with mean of 13 g m-3 in the wet season, and 22.8 g m-3 in the dry season for PM2.5. For PM2.5-10 concentrations, results were 25.6 and 55.8 g m-3 during wet and dry season. Black carbon concentrations have varied between 0.61 and 17.8 g m-3, and 0.05 and 4.47 for PM2.5 and PM2.5-10, where about 80% was from PM2.5. Utilizing chemical mass balance from receptor models, has verified that biomass burning is responsible for 30% of PM2.5 composition, and the dust soil is responsible for 34% of PM2.5-10 composition. These concentrations have indicated that there are two realities, being one during wet season due lower concentrations of PM2.5 and PM2.5-10, agreement with OMS guidelines. Other reality occur during dry season when concentrations can be higher than 150 g m-3. Low rainwater concentrations indicate that Cuiabá City, being a continental area, has not been impacted with the acid rain phenomenon, and possibility a discussion about rainwater domestic uses. Results also show that this kind of simultaneous sampler (rainwater, inhalable particulate matter and dustfall) present advantage to represent all specter of size aerosols. One of benefits offered by the dustfall sampled method is its efficiency, furthermore its low costs in measuring allows the sampling in regions it is not possible to acquire automatic sampler.

Os derivados nitrados e oxigenados de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, nitro-HPA e oxi-HPA, podem ser encontrados no material particulado atmosférico e são provenientes da queima de combustíveis fósseis e biomassa, ou de reações dos HPA com gases atmosféricos. Determinados nitro-HPA e oxi-HPA apresentam mutagenicidade mais elevada do que a dos seus HPA precursores. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os níveis de nitro-HPA e oxi-HPA nos extratos orgânicos do material particulado atmosférico das cidades de São Paulo, Araraquara, Paulínia e Piracicaba, durante períodos com e sem a queima da palha da cana-de-açúcar, verificar a possível existência de transporte de poluentes entre as regiões estudadas e determinar a mutagenicidade do material particulado. O material particulado atmosférico foi coletado em amostrador de grande volume com filtro de fibra de quartzo e extraído em Soxhlet. Os extratos foram submetidos à separação por HPLC, obtendo as frações de HPA, nitro-HPA e oxi-HPA, as quais foram analisadas por GC-MS. Tanto as frações como os extratos brutos foram submetidos a determinações gravimétricas e testes biológicos. Os nitro-compostos específicos, 1-nitropireno (1-NPir), 3-nitrofluoranteno (3-NFlt) e 6-nitrocriseno (6-NCri), para os quais há disponibilidade de padrões, foram analisados sendo que o 6-NCri não foi detectado em nenhuma amostra. Os níveis dos nitro-HPA encontrados (concentração máxima = 0,86 ngm-3) foram similares aos níveis reportados na literatura para diferentes cidades do mundo e o 3-NFlt apresentou níveis mais altos do que o 1-NPir em todas as amostras. Dentre os sítios estudados, São Paulo apresentou, em geral, níveis mais altos do que Araraquara, Piracicaba e Paulínia, apesar das concentrações altas de material particulado encontradas nesses três sítios. Em todos os sítios estudados houve um aumento nos níveis dos nitro-HPA no inverno, e não foi possível verificar se as emissões provenientes da queima da palha da cana-de-açúcar contribuem para os níveis desses poluentes. Na cidade de São Paulo, sítio mais estudado, foi observada uma variação sazonal evidenciada pelo aumento dos nitro-HPA no inverno de 2002. Níveis similares de nitro-HPA foram observados nos invernos de 2001 a 2004, exceto em 2003, onde os níveis foram mais altos devido provavelmente ao período longo de estiagem e às condições meteorológicas favoráveis à estagnação dos poluentes. Relacionando-se os níveis dos nitro-HPA com as trajetórias das massas de ar verificou-se um possível transporte de poluentes de uma região para outra em um único caso, de um total de 15. Dentre os oxi-HPA identificados (5H-fenantro(4,5-bcd)pirano-5-ona, 1-ácido fenantrenocarboxílico, 4H-ciclopenta(def)criseno-4-ona, 9,10-antracenodiona e benzantrona) a 9,10-antracenodiona e a benzantrona são comprovadamente mutagênicos. A benzantrona foi a mais freqüentemente encontrada nas amostras. Os níveis mais altos de oxi-HPA foram encontrados nas amostras de Araraquara e Piracicaba. Por final, pode-se concluir também, que as mutagenicidades das frações nitro- e oxi-HPA são as principais responsáveis pela mutagenicidade do extrato bruto, uma vez que a mutagenicidade das frações HPA praticamente não contribuiu para a mutagenicidade total. / Nitrated and oxygenated derivatives of polycyclic aromatic hydrocarbons, nitro-PAH and oxi-PAH, can be found in the atmospheric particulate matter from the combustion of fossil fuel and biomass or as result of PAH reactions with atmospheric gases. Some nitro-PAH and oxi-PAH compounds present higher mutagenicity than their parent PAH. The objective of this research was to evaluate the nitro- and oxi-PAH levels in organic extracts of atmospheric particulate matter collected at the cities of Sâo Paulo, Araraquara, Piracicaba and Paulinia, over periods with and without sugar cane burning, to analyze the possible transport of pollutants at these regions and to determine the mutagenicity of the particulate matter . The atmospheric particulate matter was collected by high volume sampler over quartz fiber filter and extracted with soxhlet. Extracts were submited to HPLC to obtain PAH, nitro-PAH and oxi-PAH fractions, which were analyzed by the GC-MS. Both fractions and extracts were subjected to gravimetric determinations and biological tests. Specific compounds, 1-nitropyrene (1-NPir), 3-nitrofluoranthene (3-NFlt) and 6-nitrocrisene (6-NCri) were analyzed and only 6-NCri was not detected in any of the samples. The determined levels of nitro-PAH (maximum concentration = 0,86 ngm-3) were similar to that reported in the literature for other cities of the world. In all samples, the 3-NFlt level was higher than that of 1-NPir. Among the studied areas, São Paulo presented, in general, higher levels than Araraquara, Piracicaba and Paulinia, despite the high concentration of particulate matter found at these areas. All the studied sites presented higher levels of nitro-PAH during the winter, and it was not possible to verify if the emissions of sugar cane burning contribute to the levels of these pollutants. An increase of the nitro-PAH during the winter of 2002 was observed in São Paulo, the more deeply studied site, showing a seasonal variation. Similar levels of nitro-PAH were observed in the winter of 2001, 2002 and 2004. In 2003, the levels were even higher probably due to the long period without rain and favorable meteorological conditions to the stagnation of pollutants. Relating the nitro-PAH levels with the air masses trajectories, it was observed that the pollutants were transported from a region to another in only one out of the 15 studied cases. Among the oxi-PAH identified (5H-phenanthro(4,5-bcd)pyran-5-one, 1-phenanthene carboxylic acid, 4H-ciclopenta(def)crisene-4-one, 9,10-anthracenedione and benzanthrone), the 9,10-anthracenedione and benzanthrone are mutagenic and were found in the most of the samples. Finally, the mutagenicity of the nitro-PAH and oxi-PAH fractions accounted for the mutagenicity of the organic extract, due to the fact that the mutagenicity of the PAH fractions was very low and its contribution to the total mutagenicity was negligible.

INTRODUÇÃO: A exposição prolongada às partículas ambientais está associada à mortalidade prematura devido às causas cárdio-respiratórias e ao câncer do pulmão. O tamanho e composição destas partículas estão relacionados à maior toxicidade, agravada pela retenção prolongada destas partículas no pulmão. Pode-se postular que partículas com diferentes composições elementares podem ter distribuição diferente ao longo da árvore traqueobrônquica. A captura por micro-dissecção a laser (CML) aparece neste cenário como uma alternativa rápida e eficaz para se obter amostras para estudo da distribuição destas partículas no pulmão. OBJETIVOS: Testar a eficácia da CML no estudo de partículas retidas no pulmão comparando com outra técnica de análise de cortes de parafina (P), já consagrada na literatura. Comparar também o perfil elementar de partículas retidas ao longo da árvore traqueobrônquica e linfonodos em duas cidades com perfis distintos de poluição, através da CML, associada à espectometria de raios-X por dispersão de energia (RX-DE) aliada à microscopia eletrônica de varredura (MEV). MÉTODOS: Vinte e quatro casos autopsiados foram obtidos em duas cidades com perfis distintos de poluição (São Paulo e São José do Rio Preto). As amostras de parênquima pulmonar obtidas do lobo médio do pulmão direito foram coletadas em três regiões: tecido peribrônquico, parênquima pulmonar periférico e linfonodos hilares. Para P, a análise foi feita em áreas visualizadas no MEV correspondentes às áreas de antracose. Estas áreas de antracose foram também micro-dissecadas, usando CML e analisadas através do RX-DE aliado ao MEV. RESULTADOS: Quando os dois métodos foram comparados, a maioria dos elementos encontrados, mostrando diferença significante, foi vista na CML, exceto pelo Ca e Mg (mais comumente encontrados em P). A análise elementar das partículas depositadas ao longo da árvore traqueobrônquica mostra dois grupos de distribuição dos elementos, com deposição predominante peribronquiolar ou com deposição predominante linfonodal. A análise elementar das áreas peribrônquicas descrimina melhor (95.8 %), o tipo de exposição à poluição, sem diferença significante para os outros locais estudados. CONCLUSÃO: Os perfis elementares das partículas retidas ao longo da árvore traqueobrônquica mostram dois grupos com padrão de distribuição distinta. A região proximal é o principal local para discriminação do tipo de exposição do indivíduo, sendo a antracose o carimbo da exposição à poluição. A CML se mostrou também uma ferramenta útil para discriminar áreas de interesse no estudo da análise elementar de partículas retidas no pulmão quando comparada com a análise nos cortes de parafina. / RATIONALE: Prolonged exposure to ambient particles is associated with premature mortality due to cardio respiratory diseases and lung cancer. Size and composition of these particles determine toxicity, aggravated by their long term retention in the lungs. In this context, it is plausible to postulate that different particles with different elemental composition must have distinct distribution patterns along the bronchial tree. Laser capture microdissection (LCM) appears as a rapid and efficient alternative for obtaining representative lung tissue for particle analysis. OBJECTIVES: To test laser capture microdissection (LCM) as a new tool for studying particle retention, comparing to a classical method using paraffin sections (PS). To compare the elemental profile of particles retained along the bronchial tree and lymph nodes in two cities with distinct pollution backgrounds by using LCM, through energy dispersive x-ray (EDX) and scanning electron microscopy (SEM). METHODS: Twenty-four right lung middle lobes from autopsied cases were obtained in two cities with different pollution backgrounds. Lung samples were collected from three distinct regions in the lungs at the time of autopsy: peribronchial tissue, peripheral parenchyma and hylar lymph nodes. For PS, analysis was performed in areas visualized in the SEM correspondent to anthracotic areas. These areas of anthracosis were also microdissected using LCM and analyzed for elemental composition through EDX allied to SEM. RESULTS: When the two methods were compared, the majority of the elements showing significant difference was predominantly found when LCM was used, except for Ca and Mg (more related to PS) Elemental analysis of particles deposited along the bronchial tree shows two groups of distribution: elements with preferable peribronchiolar or preferable lymph node deposition. Elemental profile of peribronchial areas discriminate accurately (95.8 %) the type of pollution exposure, with no statistical difference noted for the other sites. CONCLUSIONS: Elemental profiling of the particles retained along the bronchial tree shows two groups with distinct distribution patterns. The proximal bronchial tree is the main site for discrimination of pollution exposure, with an elemental finger print of anthracosis. LCM has also proven to be a useful tool in discriminating areas of interest for elemental analysis of particles retained in the lung when compared to analysis in PS.

Apesar da crescente mecanização, a queima da palha da cana-de-açúcar no Estado de São Paulo ainda emite elevada carga de material particulado (MP) para a atmosfera. Este trabalho objetiva a caracterização química desse MP, para avaliar sua importância em termos ambientais e na saúde. Amostras de MP coletadas em Ourinhos e Araraquara apresentaram concentrações dos marcadores de queima de biomassa: levoglucosano (L), manosano (M) e galactosano (G), maiores e mais variadas nos períodos noturno e de safra, devido à maior intensidade das queimadas. As concentrações médias obtidas para amostragens de 24h (ng m-3; n=73) foram de: L=116±82, M=16,4±14,7 e G=10,7±9,3. Levoglucosano foi determinado predominantemente em partículas finas (58-89%), enquanto os outros dois anidroaçúcares tiveram distribuição mais homogênea. A correlação linear entre L e K+ foi fraca, e a razão L/K+ foi menor que na Amazônia, indicando a presença de partículas de solo. A razão L/M (9±5; n=105) reforça a importância da queima de cana-de-açúcar na formação do MP, e pode ser útil para a caracterização do tipo de biomassa queimada e do processo de combustão. No estudo de especiação química foi identificado que os n-alcanos variaram de 0,24 a 118 g m-3, sendo as razões de diagnóstico aplicadas aos homólogos n-alcanais, n-alcanonas, n-alcanóis e ácidos n-alcanóicos decisivas para comprovar que a queima de biomassa foi a fonte dominante de MP para a atmosfera. A soma das concentrações dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos nas amostras variou de 2 a 39 ng m-3, sendo o reteno o mais abundante (14-84%). Para quatro das seis amostras de safra analisadas, o índice benzo(a)pireno equivalente foi superior (2,3; 1,9; 1,6 e 1,1 ng m-3) ao valor limite recomendado pela Organização Mundial da Saúde (1,0 ng m-3), demonstrando que a queima da cana-de-açúcar pode emitir concentrações preocupantes de compostos com potencial carcinogênico e mutagênico. A emissão de compostos orgânicos para atmosfera foi de até 123 µg m-3 na safra e 0,82 µg m-3 na entressafra. As maiores concentrações de compostos polares foram observadas em amostras de safra, porém, em termos percentuais, a proporção de n-alcanos chegou a 96%. No entanto, em termos absolutos, a massa de carbono orgânico solúvel emitida foi maior na safra. A soma das concentrações dos açúcares quantificados por CG-EM correspondeu de 26 a 78% do açúcar total, indicando que a fração hidrofílica do MP pode ser maior que a determinada pelo fracionamento. O caráter hidrofílico do MP emitido durante a queima de cana-de-açúcar pode influenciar na formação de núcleos de condensação de nuvens e no regime de chuvas regional. / Although there is an increasing mechanization of the sugar cane harvesting practice in São Paulo State (SP), the emission of particulate matter (PM or aerosol) to the atmosphere due to leaf burning is still high. The aim of this work is to perform a chemical characterization of this atmospheric aerosol to evaluate its importance related to environmental and health issues. The concentrations of the biomass burning markers: levoglucosan (L), mannosan (M) and galactosan (G), determined in the aerosol samples collected in Ourinhos and Araraquara (SP), were higher and more variable in the night samples and during the harvest period, when most of the biomass burning activities occurs. The average concentrations (ng m-3) for samples collected during 24h (n=73) were: L=116±82, M=16.4±14.7 and G=10.7±9.3. Levoglucosan was found predominantly in fine particles (58-89%), while the other two anhydrosugars had a more homogeneous distribution. The linear correlation between L and K+ was weak, and the L/K+ ratio was smaller than the one found in the Amazon, indicating the presence of soil re-suspension particles. The L/M ratio (9±5; n=105) strengthen the evidence that sugar cane leave burning was the main source of the regional aerosol. This ratio can be useful to characterize the type of biomass that is being burnt and the process of combustion. In the chemical speciation study, it was identified that n-alkanes ranged from 0.24 to 118 g m-3. The diagnostic ratios applied to the n-alkanals, n-alkanones, n-alkanols and n-alkanoic acids homologous series were vital to prove that the biomass burning was the dominant source of aerosols to the atmosphere. The sum of the concentrations of the polycyclic aromatic hydrocarbons in the samples ranged from 2 to 39 ng m-3, and retene was the most abundant (14-84%). Four out of six samples of aerosol samples from the harvest period analyzed, had the benzo(a)pyrene equivalent index (2.3; 1.9; 1.6 and 1.1 ng m-3) higher than the limit recommended by the World Health Organization (1.0 ng m-3), demonstrating that sugar cane burning can emit unsafe concentrations of compounds with carcinogenic and mutagenic potential. The emission of organic compounds to the atmosphere was up to 123 µg m-3 in the harvest period, compared to 0.82 µg m-3 in the non-harvest period. The largest concentrations of polar compounds were observed in samples from the harvest period, however, in percentage terms, the proportion of n-alkanes (non-polar) reached 96%. Nevertheless, in absolute terms, the mass of soluble organic carbon emitted was larger in the harvest period. The sum of the sugars concentrations quantified by gas chromatography in this work corresponded from 26 to 78% of the total sugar content, indicating that the hydrophilic fraction of the aerosol can be larger than that determined using the fractionation method. The hydrophilic character of the aerosol emitted during the sugar cane burning may affect the formation of cloud condensation nuclei and the regional rain pattern.

Submitted by ADRIAN BLANCO MACHIN null (adrianbmachin@gmail.com) on 2017-03-14T13:29:14Z No. of bitstreams: 1 Adrian Blanco Machín-Dissertação de Mestrado- final 14-03-2017.pdf: 1853025 bytes, checksum: 544dbb6da4b5dcfa7c906eb007faba28 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-03-20T22:11:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 machin_ab_me_guara.pdf: 1853025 bytes, checksum: 544dbb6da4b5dcfa7c906eb007faba28 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-20T22:11:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 machin_ab_me_guara.pdf: 1853025 bytes, checksum: 544dbb6da4b5dcfa7c906eb007faba28 (MD5) Previous issue date: 2017-02-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A poluição do ar é uma das principais causas de internação por doenças do aparelho respiratório. Efeitos negativos na saúde devido à exposição aos poluentes atmosféricos vêm causando aumentos nas internações hospitalares. O objetivo desse estudo consiste em identificar a associação entre a exposição ao material particulado fino, ajustado pelo monóxido de carbono sobre as internações hospitalares da rede pública por algumas doenças respiratórias na população de Cuiabá, MT, no período de 01 de janeiro de 2012 a 31 de dezembro de 2013. A metodologia utilizada fundamenta-se na pesquisa de estudo ecológico de série temporal. A variável dependente considerada foi o número de internações hospitalares concernentes às doenças: traqueite e laringite (J04.0 - J04.9), pneumonia (J12.0 - J18.9), bronquite e bronquiolite (J20.0 - J21.9), doença pulmonar obstructiva cônica (J44.0 - J44.9) e asma (J45.0 - J45.9), que representam em torno de 75% do total das doenças respiratórias (J00.0 – J99.9) e cujos códigos correspondem à CID 10, esses dados foram obtidos do DATASUS. As variáveis independentes consideradas foram as concentrações diárias dos poluentes PM2,5 e CO, estimados pelo modelo matemático CCATT-BRAMS. Os dados temperatura mínima e umidade relativa do ar foram obtidos do Instituto Nacional de Meteorologia e número de focos de queimadas do Sistema de Informações Ambientais. A abordagem estatística utilizou o modelo linear generalizado da regressão de Poisson com defasagens de 0 a 7 dias. Foram estimados custos financeiros e aumentos no número de internações decorrentes de aumentos na concentração de PM2,5 no ar. Os coeficientes fornecidos pela regressão de Poisson foram convertidos em risco relativo de internação adotando alfa = 5%. Foram 4998 internações segundo diagnóstico J-00 a J99 no período estudado, sendo 3876 internações (76,8%) por doenças específicas. A exposição ao PM2,5 quando ajustado com o CO, constitui fator de risco de internação nos 7 lags considerados, com valores entre RR=1,09 (IC95% 1,06 - 1,12) no Lag 7 e RR=1,12 (IC95% 1,09 – 1,15) no Lag 0, devido a que o CO potencializou a ação do PM2,5. Um aumento de 5 µg/m3 na concentração de PM2,5 implicou num aumento de até 1670 internações e custos acima dos R$ 1,68 milhão para o Sistema de Saúde Pública. Verificou-se portanto a associação da exposição a poluentes do ar e internações por doenças respiratórias bem como a exeqüibilidade de uso de modelo matemático. / Air pollution is one of the main causes of hospitalization for respiratory diseases. Negative health effects due to exposure to air pollutants are causing increases in hospital admissions. The objective of this study is to identify the association between exposure to fine particles, adjusted for carbon monoxide and hospitalizations in Public Health System by some respiratory diseases in the population of Cuiabá, MT, in the period of January 1, 2012 To December 31, 2013. The methodology used is based on the ecological study of time series. The dependent variable was the number of hospital admissions in relation to diseases: tracheitis and laryngitis (J04.0 - J04.9), pneumonia (J12.0 - J18.9), bronchitis and bronchiolitis (J20.0 - J21. 9), congestive pulmonary disease (J44.0 - J44.9), and asthma (J45.0 - J45.9), which account for about 75% of all respiratory diseases (J00.0 - J99.9) And whose codes correspond to ICD-10, these data were obtained from DATASUS. The independent variables were the daily concentration of pollutants PM2,5 and CO, estimated by the mathematical model CCATT-BRAMS. Data of minimum temperature and the relative humidity were obtained from the National Institute of Meteorology and the number of fires from the system of environmental information. The statistical approach used the linear model of Poisson regression with delay of 0 to 7 days (lag0 to lag7). Financial expenses and increases in the number of hospitalizations due to the increase in the PM2,5 concentration in the air were estimated. The coefficients provided by the Poisson regression became the relative risk of hospitalization considering alpha = 5%. There were 4998 hospitalizations according to J-00 to J99 diagnoses in the study period, with 3876 hospitalizations (76.8%) for the specific diseases. Exposure to PM2,5 when adjusted for CO, constitutes a risk factor for hospitalization in the 7 considered lags, ranging from RR = (CI 95%: 1.06 to 1.12) 1.09 in Lag 7 and RR = 1.12 (95% CI: 1.09 to 1.15) in Lag 0, because CO increases the action of PM2,5. An increase of 5 µg/m3 in the concentration of PM2,5 resulted in an increase up to 1670 hospitalizations and costs of R$ 1,68 million for the Public Health System. Therefore, the association of exposure to air pollutants and hospitalizations due to respiratory diseases, as well as the viability of the mathematical model in use, were verified. / CNPq:190432/2014-4

INTRODUÇÃO: Os macrófagos são tipos celulares envolvidos na progressão do enfisema pulmonar e podem assumir funções diferentes, dependendo dos estímulos que recebem e do microambiente. Na presença de interferon-? (IFN-y) ocorre a polarização de macrófagos M1, reconhecidos como pró-inflamatórios. Entretanto em presença de interleucinas (IL) -4 e IL-13 ocorre a polarização alternativa de macrófagos do tipo M2, reconhecidos por exercerem ação anti-inflamatória e com boa ação fagocítica para microrganismos e células apoptóticas (eferocitose). A progressão do enfisema está associada à redução da atividade da eferocitose e a resposta pulmonar na presença de poluentes depende da ação efetiva dos macrófagos para eliminação destas partículas. OBJETIVO: verificar a participação dos diferentes fenótipos de macrófagos envolvidos no processo de desenvolvimento do enfisema em camundongos submetidos a poluentes. MÉTODOS: Camundongos C57BL/6 machos receberam instilação intranasal de elastase pancreática de porco (PPE) para indução de enfisema e os grupos Controle receberam salina e ambos foram expostos ao ar poluído (PPE+POL e SAL+POL) ou filtrado (PPE+AF e SAL+AF) por 60 dias de acordo com os grupos. Avaliamos mecânica respiratória, perfil inflamatório no lavado broncoalveolar (LBA), intercepto linear médio (Lm), fibras elásticas e de colágeno e também avaliamos a expressão de citocinas IL-12, TNF-alfa, IFN-y, IL-4, IL-10 e IL-13 pela técnica de ELISA em homogenato de pulmão. RESULTADOS: Os grupos SAL+POL e PPE+AF mostraram um aumento no aumento intecepto alveolar, macrófagos, linfócitos e células epiteliais no LBA, e nas fibras elásticas e colágenas e nas quantidades de células Caspase 3 positivas e estas respostas foram exacerbadas em animais que receberam PPE e foram expostos a partículas exauridas de diesel. A análise da mecânica respiratória revelou uma diminuição na Htis (resistência tecidual) e Gtis (elastância tecidual) apenas nos grupos PPE, enquanto a expressão de IL-4, IL-10 e IL-13 foi aumentada apenas nos grupos expostos a poluição. RT-PCR e citometria de fluxo mostraram um aumento para os marcadores fenotípicos M2 nos grupos PPE+ AF e SAL+ POL e estas respostas foram exacerbadas no grupo PPE + POL. CONCLUSÃO: A associação entre instilação de PPE e exposição ao diesel exarcebou a resposta inflamatória e o enfisema em camundongos. Além disso, apenas a exposição ao às partículas poluentes exauridos da queima do diesel já induziu uma resposta inflamatória com desenvolvimento de enfisema mesmo em concentrações que estão de acordo com os padrões internacionais de qualidade do ar ambiente. Ambos os fatores induziram uma polarização do fenótipo M2, provavelmente devido à alta demanda por fagocitose de células apoptóticas / BACKGROUND: Macrophages are cells involved on progression of pulmonary emphysema and may assume different functions depending on microenvironment. stimuli. In presence of Interferon-? (IFN-y) occurs the polarization of macrophages M1, recognized as pro-inflammatory. However, in presence of interleukins-4 (IL-4) and -13 (IL-13), there is an alternative polarization of M2-type macrophages, recognized as anti-inflammatory action and good phagocytic action for microorganisms and apoptotic cells. Considering that the progression of emphysema is associated with the reduction of eferocytosis activity and that the pulmonary response on presence of pollutants depends on the effective action of the macrophages to eliminate these particles. AIM: To perform a temporal analysis of inflammation progression mediated by immune verify the participation of the different macrophages phenotypes involved in the process development of emphysema in mice submitted to pollutants. METHODS: C57BL/6 mice received intranasal instillation of elastase for emphysema induction on control groups received saline and exposed to polluted or filtered air for 60 days according to the groups. We evaluated respiratory mechanics, elastic and collagen fibers and in the amounts of Caspase 3 positive cells and inflammatory profile in BAL and evaluation of the mean linear intercept, we also evaluated the expression of IL-12, TNF-alpha, IFN-y, IL-4, IL-10 and IL-13 cytokines by ELISA in lung homogenate. RESULTS: The SAL + POL and PPE + AF groups showed an increase in alveolar intelect enhancement, macrophages, lymphocytes and epithelial cells in BAL, and in elastic and collagen fibers and in the amounts of Caspase 3 positive cells and these responses were exacerbated in animals receiving PPE and were exposed to diesel exhausted particles. The analysis of respiratory mechanics revealed a decrease in tissue elastance and tissue damping only in the PPE groups, whereas IL-4, IL-10 and IL-13 expression was increased only in the groups exposed to pollution. RT-PCR and flow cytometry showed an increase for the M2 phenotypic markers in the PPE + AF and SAL + POL groups and these responses were exacerbated in the PPE + POL group. CONCLUSION: The association between PPE instillation and diesel exposure exacerbated the inflammatory response and emphysema in mice. In addition, only exposure to particulate pollutants exhausted from diesel burning has already induced an inflammatory response with the development of emphysema even at concentrations that are in line with international ambient air quality standards. Both factors induced a polarization of the M2 phenotype, probably due to the high demand for phagocytosis of apoptotic cells

A poluição atmosférica é um importante fator de risco à saúde humana, com maior vulnerabilidade em pessoas com doenças pré-existentes, idosos, crianças e fetos. A teoria da origem desenvolvimentista da saúde e doença se baseia em evidências que alterações no desenvolvimento fetal que podem levar a prematuridade, baixo peso ao nascer e predispor ao surgimento de síndrome metabólica, hipertensão e doenças renais na idade adulta. Há evidências também que alterações do ambiente intrauterino na gestação afetam o número de néfrons ao nascimento, o que predispõe à hipertensão na idade adulta. Estudos experimentais prévios comprovam que o ar de São Paulo apresenta uma concentração de poluentes capaz de desencadear, além de lesões cardio-respiratórias, alterações reprodutivas como baixo peso ao nascer e prematuridade. O objetivo deste estudo foi avaliar de maneira objetiva se a exposição aos níveis ambientais de poluição atmosférica no período gestacional tem o potencial de promover alterações de volume renal e número de glomérulos ao nascimento, o que, com base na teoria da origem fetal das doenças, poderia ser um fator predisponente para doenças renais e hipertensão no adulto. Para tanto, neste estudo, foram estudados rins fetos de camundongos Balb/c no 18º dia pós-concepção, expostos aos níveis ambientais de poluição do ar em São Paulo, em duas câmaras de exposição uma recebendo ar filtrado (F) e outra ar não filtrado (P). Os rins dos fetos foram avaliados morfologicamente por métodos estereológicos para estimativa do volume renal total e de cada compartimento (córtex e medula) e número de néfrons. A concentração do material particulado na câmara filtrada foi significantemente menor (71%, p<0.001) que na câmara não filtrada. O peso fetal e dos rins foi 30% menor no grupo NF em relação ao grupo F (p=0.007 e p=0,0112 respectivamente). iv Doutorado Nilsa Regina Damaceno-Rodrigues 2012 O córtex e a medula renais dos fetos do grupo NF apresentaram redução de volume: córtex: 4,46±0,55 x 2,44±0,79 (p=0,0003); medula: 2,35±0,43 x 1,24±0,61 (p=0,0034). O número absoluto de néfrons no rim dos fetos NF (3301,0±1720,8) foi significantemente menor (p=0,0082) que nos fetos F (7199,5±2023,5). Estes dados mostram que a exposição pré-natal aos níveis ambientais de poluição em São Paulo provoca uma alteração no desenvolvimento renal, que pode levar à doenças no adulto / Air pollution is an important risk factor to human health, with greater vulnerability in people with pre-existing diseases, elderly, children and fetuses. The theory of developmental origins of health and illness proposes that changes in fetal development that can lead to prematurity, low birth weight and predisposition to chronic diseases in adulthood. There is also evidence that changes in the intrauterine environment during pregnancy affect the number of nephrons at birth, which predisposes to hypertension in adulthood. Previous experimental studies show that the air of Sao Paulo has a concentration of pollutants that can trigger cardio-respiratory lesions and reproductive hindrances as low birth weight and prematurity. Our proposal was to evaluate objectively whether exposure to ambient levels of air pollution during pregnancy has the potential to promote changes in renal volume and number of glomeruli at birth, which could be a predisposing factor for adult renal illness and hypertension based on the theory of fetal origin of the disease. Therefore, in this study, we used kidneys of fetal Balb/c mice on day 18 post-conception (dpc), exposed to ambient levels of air pollution in Sao Paulo in two exposure chambers: one receiving filtered air (F) and other non-filtered air (P). The kidneys of the fetuses were morphologically evaluated by stereological methods for estimation of total renal volume and the volume of each compartment (cortex and medulla) and the number of nephrons. The concentration of particulate matter in the filtered chamber was significantly lower (71%, p<0.001) than in the unfiltered chamber. Fetal weight and kidney weight were 30% lower in the unfiltered chamber (p=0.007 and p=0.0112 respectively). The renal cortex and medulla of exposed fetuses showed volume reduction; cortex: 4.46 ± 0.55 x 2.44 ± Doutorado Nilsa Regina Damaceno-Rodrigues 2012 0.79 (p=0.0003); medulla: 2.35 ± 0.43 x 1.24 ± 0.61 (p=0.0034). The absolute number of nephrons in the kidney of exposed fetuses (3301,0±1720,8) was significantly lower (p=0.0082) when compared to the filtered air group (7199,5±2023,5). These data show that pre-natal exposure to ambient levels of air pollution in Sao Paulo entails changes in the development of the kidney, that can lead to illness in adult age.

Séries temporais permeiam os mais variados domínios de aplicação, sendo a análise e a compreensão da dinâmica de séries temporais um problema interessante e bastante complexo. Técnicas de visualização têm sido aplicadas com sucesso nesse contexto, pois tiram proveito das habilidades perceptuais humanas ao transformar dados abstratos em informação visual. Nesta dissertação, foi proposta uma metodologia de análise visual para séries temporais multidimensionais. A finalidade dessa metodologia é a exploração e o entendimento do comportamento de material particulado presente na atmosfera de São CarlosSP, para melhor compreender a sinergia entre a qualidade do ar, o clima e as doenças respiratórias. As características do material particulado variam consideravelmente no decorrer do tempo, assumindo diferentes padrões, a depender das condições climáticas. Isso atesta a importância de ferramentas analíticas que sejam capazes de explorar as mudanças temporais dos dados. Duas ferramentas de visualização interativas foram desenvolvidas, utilizando principalmente a linguagem de programação JavaScript com a biblioteca D3. As ferramentas são portáveis em basicamente todos os navegadores web modernos, não exigindo a instalação de softwares específicos para que os usuários acessem-nas e façam as suas pesquisas. Os resultados obtidos a partir das análises dos dados amostrados demonstram que houve uma redução nos níveis de poluentes atmosféricos ao longo dos anos. A efetividade e a utilidade das tecnologias propostas são demonstradas em estudos de caso envolvendo dados reais, validados por especialistas do domínio de interesse. / Time series data are present in a wide variety of applications, and the explorations, analysis, and understanding of time series dynamics are interesting although it is a quite complex problems. Information visualization techniques have been successfully applied in this context taking advantage of human perceptual abilities when transforming abstract data into visual information. In this master dissertation, we present a new visual analytic methodology for multidimensional time series analysis. The aim of the proposed approach is to allow the exploration of the behavior of particulate matter present in the urban atmosphere of São CarlosSP, in order to understand the synergy between air quality, climate, and respiratory diseases. Moreover, the features related to particulate matter vary considerably over time, assuming different patterns according to the weather conditions. This dynamic shows the importance of analytical tools that enable the exploration of temporal changes of the data. We developed two interactive visualization tools, mainly in JavaScript programming language and D3 library. The tools are portable and can be used in all the modern web browsers, not requiring any software installation. The data analysis results show a decrease in atmospheric pollutant level over the years. The effectiveness and usefulness of the proposed technologies are demonstrated in case studies which involve real data and it is validated by domain experts.

Methods for the determination of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) associated with suspended participate matter were developed with the aim of determining airborne concentrations and to investigate seasonal trends. Other associate pollutants such as Total Suspended Particulate matter (TSP), Particulate Matter with an equivalent aerodynamic diameter less than 10 micrometres (PM10) and lead concentration were also reviewed to determine trends. Motor vehicle emissions appear to be the source of the PAHs and differences between the types and concentrations of PAHs detected at central business district sites verses suburban sites were noted. Wind erosion, biomass burning, motor vehicle emissions and industrial processes are sources of particulate matter in the atmosphere. Lead comes mainly from motor vehicles emissions in the ACT with some lead possibly from the burning of lead contaminated fuel. TSP and lead concentrations have decreased since air quality monitoring began in the early 1980s. PM10 concentration may also have fallen but the data set for PM10s is to small to draw any firm conclusions. Only TSP lead concentrations displayed a seasonal pattern. The ACT air pollution Act 1984 has placed restriction on the burning of fuels to improve air quality in the ACT. The air quality in regards to TSP and lead is improving. However, the only strong links between the Act and decreased pollutant concentrations is the introduction of unleaded petrol and the decrease of airborne lead concentrations.