Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Sorbitol é um poliol encontrado em produtos para fins especiais, como diet e light, Dentro deste contexto, incluem-se as lactantes como grandes consumidoras, almejando o retorno mais rápido ao peso pré-gestacional. Devido à grande carência em dados referentes às consequências metabólicas do consumo excessivo destes tipos de produtos, o objetivo deste trabalho foi avaliar os possíveis efeitos da ingestão materna de sorbitol na lactação sobre os perfis nutricional, bioquímico e toxicológico nas proles amamentadas. O teste da Salmonella/microssoma foi utilizado, inicialmente, na avaliação mutagênica e citotóxica com linhagens de S. enterica sorovar Typhimurium (TA97, TA98, TA100, TA102, TA104 e TA1535). Verificamos a capacidade de reversão da mutação (I.M.) e sobrevivência (%), em diferentes concentrações (0,4; 4; 40; 400; 4000 e 5000 μg/placa). Os resultados foram considerados positivos para valores de I.M. ≥ 2,0. Ratas wistar lactantes (6 por grupo experimental), cada uma com 6 filhotes, receberam sorbitol (0,00015 mg/g/dia; 0,0015 mg/g/dia e 0,15 mg/g/dia), nos primeiros 14 dias da lactação. Neste período, avaliamos a biometria das mães e proles, consumo de ração e ingestão hídrica das mães. Após a lactação, as ratas mães foram ordenhadas, e, junto com as proles, sacrificadas por punção cardíaca, para coleta de sangue total. Os fígados das proles foram submetidos ao método de perfusão, para obtenção de hepatócitos em cultura primária, ao final dos 14 dias de lactação. Os fêmures das proles foram retirados, para obtenção da medula óssea. A bioquímica de sangue das proles (glicose, triglicerídeo, colesterol total, LDL, proteínas totais, albumina, ALT, AST, cálcio total e ionizado) foi analisada, assim como a bioquímica do leite ordenhado (triglicerídeos). Os testes do micronúcleo em medual óssea e hepatócitos, assim como o teste Cometa em sangue total, foram utilizados para avaliação genotóxica e citotóxica, de acordo com as diretrizes da OECD. Os resultados mostraram que, em concentrações mais baixas (0,00015 e 0,0015 mg/g), o sorbitol induziu o ganho de peso, principalmente na menor concentração (0,00015 mg/g), e alterações no perfil lipídico do sangue em todas as concentrações. As quantidades de triglicerídeo no leite variaram em função da dose ingerida, reduzida na maior concentração (0,15 mg/g) e aumentada na menor (0,00015 mg/g). A maior concentração (0,15 mg/g) resultou em perda de peso das mães e proles, diminuição de proteínas viscerais totais, albumina e aumento de enzimas hepáticas (ALT e AST) nas proles. Os resultados do teste da Salmonella/microssoma não indicaram mutagenicidade, entretanto, uma relação de dependência entre dose e Índice de Mutagenicidade (I.M.). Ambos os testes, micronúcleos de medula óssea e hepatócitos, apresentaram uma citotoxicidade dose dependente, estatisticamente significativa em relação ao grupo controle, corroborando com a genotoxicidade do teste Cometa e dependência de dose encontrada no teste da Salmonella/microssoma. Em concentrações mais baixas, parece existir modulação das vias lipogênicas, em contrapartida, nas mais altas a toxicidade parece dificultar tais alterações, induzindo o efeito contrário. Concluimos que o consumo excessivo de sorbitol resulta em alterações metabólicas e toxicológicas em lactentes, mesmo sendo considerado seguro pelo FDA e ANVISA. / Sorbitol is a polyol found in products for special purposes such as diet and light, Within this context, include lactating women as major consumers, aiming for a faster return to pre-pregnancy weight. Due to the great need for data on metabolic consequences of excessive consumption of these types of products, the objective of this study was to evaluate the possible effects of maternal intake of sorbitol in lactation on profiles nutritional, biochemical and toxicological in breastfed offspring. The test Salmonella/microsome was used initially in evaluating cytotoxic and mutagenic to Salmonella enterica sorovar Typhimurium strains deficient in the synthesis of the amino acid histidine. Lactating female Wistar rats (6 per experimental group), each with six puppies received sorbitol (0.00015 mg/g/day, 0.0015 mg/g/day and 0.15 mg/g/day) the first 14 days of lactation. In this period, we evaluate the biometrics of mothers and offspring, feed intake and water intake of the mothers. After lactation, the mother rats were milked, and, along with the proles, sacrificed by cardiac puncture for blood collection total. The livers of offspring were subjected to perfusion method for obtaining hepatocytes in primary culture, the end of the 14 days of lactation. The fêmurs of offspring were removed to obtain bone marrow. The biochemistry of blood offspring (glucose, triglycerides, total cholesterol, LDL, total protein, albumin, ALT, AST, total and ionized calcium) was analyzed as well as the biochemistry of milk milked (triglycerides). Micronucleus tests in bone medual and hepatocytes, as well as the Comet assay in whole blood, were used to evaluate cytotoxic and genotoxic, according to the OECD guidelines. The results showed that at lower concentrations (0.00015 and 0.0015 mg/g), sorbitol induced weight gain, especially at the lower concentration (0.00015 mg/g), and changes in blood lipid profiles in all concentrations. The amounts of triglycerides in milk varied according to the dose ingested reduced at the higher concentration (0.15 mg/g) and increased in the lower (0.00015 mg/g). The highest concentration (0.15 mg/g) resulted in weight loss of mothers and offspring, decreased visceral proteins, albumin and increased liver enzymes (ALT and AST) in the offspring. The test results of the Salmonella/microsome mutagenicity had not, however, a dependency relationship between dose and Mutagenicity Index (MI). Both tests, and bone marrow micronucleus hepatocyte cytotoxicity showed a dose dependent, statistically significant compared to the control group, supporting the Comet genotoxicity testing and dose dependency of the test found Salmonella / microsome. At lower concentrations, there appears to be modulation of lipogenic pathways in return, the higher the toxicity seems to hinder such changes, inducing the opposite effect. We conclude that excessive consumption of sorbitol could result in metabolic and toxicological disorders in infants and lactating rats, even though considered safe by the FDA and ANVISA.

A emissão de uma grande diversidade de substâncias através dos efluentes industriais gasosos, líquidos ou sólidos acarreta que uma gama de compostos seja introduzida no ambiente atmosférico e aquático de meios urbanos. A exposição a substâncias genotóxicas no ambiente oferece freqüentemente um grande risco à saúde humana. Com essa preocupação, o presente trabalho avaliou a exposição das pessoas à qualidade do ar atmosférico e à da água para abastecimento público de duas cidades urbanas do Rio Grande do Sul (Brasil), que recebem diferentes contribuições antrópicas (cidades-alvo), comparando-as com uma cidade menos impactada - cidade referência. Os extratos orgânicos da água tratada para abastecimento público e das amostras de ar foram testados quanto a mutagenicidade através do ensaio Salmonella/microssoma (linhagens TA98 e TA100 para água e ar, com e sem fração de metabolização e, ainda para ar, YG1021 e YG1024) - marcador de mutagenicidade. As amostras de ar ainda foram analisadas por HPLC para a caracterização de HPAs e algumas amostras também por HRGC-HRMS para a composição dos PCDD/Fs. Para o biomonitoramento humano foram avaliados através do ensaio do cometa e do micronúcleo (MN), em linfócitos e células da mucosa bucal, respectivamente, as pessoas que viviam nas três cidades - biomarcador de efeito. Análises de polimorfismos genéticos (CYP1A1, GSTM1 e GSTT1) foram utilizados como biomarcadores de susceptibilidade. As duas cidades-alvo apresentaram resultados significativos quanto a mutagenicidade da água de abastecimento apresentando todos os resultados positivos, principalmente para mutação de substituição de pares de bases (TA100), indicando a presença de compostos como THMs e MX. Valores de PTS atmosféricos apresentaram-se em algumas amostragens acima dos limites da legislação brasileira (CONAMA, 1990). Os HPAs encontrados em maior quantidade foram indeno(1,2,3-c,d)pireno e benzo(ghi)perileno, sendo que em uma das amostras a análise dos PCDD/Fs, mostrou valores que superaram em dez vezes a outra amostra analisada. As duas cidades alvo apresentaram altas respostas mutagênicas nas amostras de ar tanto por mutágenos de ação direta, como indireta e também altas concentrações de nitro-HPAs. Estes resultados sinalizaram para a necessidade de uma revisão da legislação para material particulado atmosférico, já que dentro dos atuais parâmetros, grande quantidade de compostos mutagênicos foram encontrados. Para os indivíduos estudados quanto aos biomarcadores de efeito, tanto os linfócitos analisados pelo ensaio do cometa quanto às células da mucosa bucal pelo ensaio do MN não apresentaram resultados significativos, sendo que apenas uma cidade alvo apresentou quanto ao ensaio do cometa. Como a maioria dos indivíduos CYP1A1, GSTM1 e GSTT1 apresentaram genótipos prevalentes, pode estar ocorrendo uma eficiência no sistema de detoxificação garantidos pela presença desses genótipos. Este trabalho mostrou a importância de estudos ambientais que relacionem marcadores de mutagenicidade com biomarcadores de efeito e de susceptibilidade, para que haja uma maior compreensão dos efeitos da exposição humana diária à agentes genotóxicos ambientais. / The emission of a great substances amount through gaseous, liquid and solid industrial effluents have been introduced many kinds of chemical compounds in aquatic and atmospheric environments. The environmental exposure to genotoxic substances often brings great risk to human health. Therefore, the aim of this work was make an avaliation of people exposition to atmospheric air and water supply quality in two urban cities in Rio Grande do Sul State (Brazil) which were under influence of different anthropogenic sources (target cities), compared to a less intense influenced urban city (reference city). The organic extracts from supply water and airborne samples were tested to mutagenicity using the Salmonella/microsome assay (TA98 and TA100 strains for water and airborne samples, with and without metabolization fraction, and also, YG1021 and YG1024 strains for airborne) - mutagenicity marker. Moreover, the airborne samples were analysed by HPLC to PAHs composition and by HRGC-HRMS to PCDD/Fs composition. Human biomonitoring was evaluated by samples of lymphocytes and bucal mucosa cells from individuals living in this three cities using the comet and the micronuclei (MN) assays, respectively - effect biomarkers. Analysis of gene polymorphisms (CYP1A1, GSTM1 and GSTT1) was taken as susceptibility biomarkers. Both target cities showed significative results for the water mutagenicity with mutagenic responses for all samples, mainly to base-pair substitution mutation (TA100 strain), denoting the presence of THMs and MX compounds. The TSP concentrations were above the Brazilian Legislation and World Health Organization regulation limits few times. The PAHs detected in greater amout were indeno(1,2,3-c,d)pyrene and benzo(ghi)perylene and one of the samples overcame ten times the values of PCDD/Fs compared to the other analysed. The two target cities showed high mutagenicity response in all airborne samples, both by direct and indirect mutagens, besides high concentrations of nitro-PHAs. Actually, these results indicate a law revision necessity, because great amount of mutagenic compounds were assessed in smaller concentration that those present in current legal parameters. The analysed subjects for effect biomarkers, both limphocytes tested by comet assay and buccal mucosa cells tested by MN, did not show significant results, only one city show increased primary DNA damage detected through comet assay. As the majority of subjects CYP1A1, GSTM1 e GSTT1 showed prevalent genotype, it maybe occuring an efficient system detoxification warranted by these genotypes presence. This work has shown the importance of environmental studies that relate mutagenicity markers with effect and susceptibility biomarkers, thus a greater understanding about environmental genotoxic agents, which people are exposed daily, will be done carefully.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O ambiente marinho é um dos ecossistemas mais diversos e complexos em termos de biodiversidade. As condições químicas, físicas e biológicas desse ambiente favorecem a produção de uma variedade de substâncias pela biota, transformando os produtos naturais marinhos em um dos recursos promissores na pesquisa por novos compostos bioativos. O gênero Tubastraea (Scleractinia, Dendrophylliidae) inclui corais ahermatípicos que produzem compostos secundários bioativos em situações de competição. No estado do Rio de Janeiro são encontradas duas espécies invasoras desse gênero, Tubastraea coccinea e Tubastraea tagusensis. A primeira é amplamente distribuída nas águas tropicais do Atlântico e do Pacífico, e a segunda é nativa do leste do pacífico, ambas invasoras no Atlântico Sul. Este trabalho objetiva avaliar as atividades anti-inflamatória, antioxidante e toxicológica de extratos metanólicos de T. coccinea e T. tagusensis. As colônias de Tubastraea foram coletadas na Baía de Ilha Grande, Rio de Janeiro - Brasil e extraídas com metanol. A caracterização química foi realizada através da espectroscopia ultravioleta, visível e de infravermelho. Ação anti-inflamatória foi avaliada pelo modelo in vivo de edema em pata de camundongo induzido por carragenina. Atividade sequestrante de radicais livres foi avaliada pelo método do DPPH. Na avaliação toxicológica utilizamos o ensaio Salmonella/microssoma, na presença e ausência de ativação metabólica exógena, o teste in vitro de micronúcleo com células de macrófagos de rato e o teste de mortalidade com o microcrustáceo Artemia salina. Foi possível a distinção dos grupos químicos presentes nos extratos, com os resultados encontrados sendo corroborados com os presentes na literatura. Os extratos de ambas as espécies apresentaram inibição significativa no edema da pata nas doses testadas, em relação ao veículo. Ambos os extratos demonstraram capacidade pela captura do radical DPPH. Atividades citotóxica e mutagênica na ausência de metabolização exógena não foram observadas para as linhagens TA97, TA98 e TA102 nas duas espécies; para a TA100 o extrato de T. coccinea induziu citotoxidade na concentração de 50 g/placa. Os dois extratos induziram citotoxicidade na presença de metabolização exógena para a cepa TA98, tendo sido detectada também indução de mutagenicidade nesta linhagem para T. coccinea. Os extratos não foram capazes de induzir a formação de micronúcleos e não foram tóxicos para o microcrustáceo A. salina. A resposta inibitória do edema após 2 h da indução indica que os compostos presentes nos extratos atuam na segunda fase da inflamação, possivelmente pela inibição da produção de prostaglandinas. Os resultados sugerem que os extratos das espécies T. coccinea e T. tagusensis apresentam substâncias com potencial uso farmacológico, como agente anti-inflamatório e antioxidante. / The marine environment is one of the most diverse and complex ecosystems in terms of biodiversity. The conditions of chemical, physical and biological environment enables the production of a variety of substances by the biota, transforming the marine natural products resources on a promising research for new bioactive compounds. The genus Tubastraea (Scleractinia, Dendrophylliidae) includes ahermatypic corals that produce bioactive secondary compounds in competitive situations. In the state of Rio de Janeiro are found two invasive species of this genus, Tubastraea coccinea and Tubastraea tagusensis. The first is widely distributed in the tropical waters of the Atlantic and Pacific, and the second is native to the eastern Pacific, both are invasive in the South Atlantic. This study is focused on the anti-inflammatory, antioxidant and toxicological evaluation of methanol extracts of T. coccinea and T. tagusensis. Tubastraea colonies were collected in the Ilha Grande Bay, Rio de Janeiro - Brazil and extracted with methanol. Chemical characterization was performed by spectroscopies ultraviolet, visible and infrared. Anti-inflammatory properties were assessed by in vivo carrageenan-induced mouse paw oedema. Radical scavenging was evaluated by DPPH method. In toxicological evaluation Salmonella/microsome mutagenicity assay, in the presence and absence of exogenous metabolic activation, the in vitro mammalian cell micronucleus test and mortality test to brine shrimp Artemia salina were performed. Distinct chemical groups in extracts were found, with the results being corroborated with the literature. The extracts from both species showed significant inhibition of paw oedema at the doses tested, in relation to the vehicle. Both extracts showed DPPH radicals scavenger capacity. Cytotoxic and mutagenic activities in the absence of exogenous metabolism were not observed for TA97, TA98 and TA102 strains by both species. T. coccinea extract induced cytotoxicity in TA100 at 50 μg/placa. Both extracts induced cytotoxicity in the presence of exogenous metabolism for TA98 strain, and was also detected induction of mutagenicity by T. coccinea extract. The extracts were unable to induce micronucleus formation and were not toxic to the brine shrimp assay. The inhibitory response of carrageenan-induced mouse paw oedema after two hours indicates that the compounds present in the extracts act on the second stage of inflammation, possibly by inhibiting prostaglandin production. The results suggest that the extracts of the species T. coccinea and T. tagusensis contain pharmacological substances with potential use as anti-inflammatory and antioxidant.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Sorbitol é um poliol encontrado em produtos para fins especiais, como diet e light, Dentro deste contexto, incluem-se as lactantes como grandes consumidoras, almejando o retorno mais rápido ao peso pré-gestacional. Devido à grande carência em dados referentes às consequências metabólicas do consumo excessivo destes tipos de produtos, o objetivo deste trabalho foi avaliar os possíveis efeitos da ingestão materna de sorbitol na lactação sobre os perfis nutricional, bioquímico e toxicológico nas proles amamentadas. O teste da Salmonella/microssoma foi utilizado, inicialmente, na avaliação mutagênica e citotóxica com linhagens de S. enterica sorovar Typhimurium (TA97, TA98, TA100, TA102, TA104 e TA1535). Verificamos a capacidade de reversão da mutação (I.M.) e sobrevivência (%), em diferentes concentrações (0,4; 4; 40; 400; 4000 e 5000 μg/placa). Os resultados foram considerados positivos para valores de I.M. ≥ 2,0. Ratas wistar lactantes (6 por grupo experimental), cada uma com 6 filhotes, receberam sorbitol (0,00015 mg/g/dia; 0,0015 mg/g/dia e 0,15 mg/g/dia), nos primeiros 14 dias da lactação. Neste período, avaliamos a biometria das mães e proles, consumo de ração e ingestão hídrica das mães. Após a lactação, as ratas mães foram ordenhadas, e, junto com as proles, sacrificadas por punção cardíaca, para coleta de sangue total. Os fígados das proles foram submetidos ao método de perfusão, para obtenção de hepatócitos em cultura primária, ao final dos 14 dias de lactação. Os fêmures das proles foram retirados, para obtenção da medula óssea. A bioquímica de sangue das proles (glicose, triglicerídeo, colesterol total, LDL, proteínas totais, albumina, ALT, AST, cálcio total e ionizado) foi analisada, assim como a bioquímica do leite ordenhado (triglicerídeos). Os testes do micronúcleo em medual óssea e hepatócitos, assim como o teste Cometa em sangue total, foram utilizados para avaliação genotóxica e citotóxica, de acordo com as diretrizes da OECD. Os resultados mostraram que, em concentrações mais baixas (0,00015 e 0,0015 mg/g), o sorbitol induziu o ganho de peso, principalmente na menor concentração (0,00015 mg/g), e alterações no perfil lipídico do sangue em todas as concentrações. As quantidades de triglicerídeo no leite variaram em função da dose ingerida, reduzida na maior concentração (0,15 mg/g) e aumentada na menor (0,00015 mg/g). A maior concentração (0,15 mg/g) resultou em perda de peso das mães e proles, diminuição de proteínas viscerais totais, albumina e aumento de enzimas hepáticas (ALT e AST) nas proles. Os resultados do teste da Salmonella/microssoma não indicaram mutagenicidade, entretanto, uma relação de dependência entre dose e Índice de Mutagenicidade (I.M.). Ambos os testes, micronúcleos de medula óssea e hepatócitos, apresentaram uma citotoxicidade dose dependente, estatisticamente significativa em relação ao grupo controle, corroborando com a genotoxicidade do teste Cometa e dependência de dose encontrada no teste da Salmonella/microssoma. Em concentrações mais baixas, parece existir modulação das vias lipogênicas, em contrapartida, nas mais altas a toxicidade parece dificultar tais alterações, induzindo o efeito contrário. Concluimos que o consumo excessivo de sorbitol resulta em alterações metabólicas e toxicológicas em lactentes, mesmo sendo considerado seguro pelo FDA e ANVISA. / Sorbitol is a polyol found in products for special purposes such as diet and light, Within this context, include lactating women as major consumers, aiming for a faster return to pre-pregnancy weight. Due to the great need for data on metabolic consequences of excessive consumption of these types of products, the objective of this study was to evaluate the possible effects of maternal intake of sorbitol in lactation on profiles nutritional, biochemical and toxicological in breastfed offspring. The test Salmonella/microsome was used initially in evaluating cytotoxic and mutagenic to Salmonella enterica sorovar Typhimurium strains deficient in the synthesis of the amino acid histidine. Lactating female Wistar rats (6 per experimental group), each with six puppies received sorbitol (0.00015 mg/g/day, 0.0015 mg/g/day and 0.15 mg/g/day) the first 14 days of lactation. In this period, we evaluate the biometrics of mothers and offspring, feed intake and water intake of the mothers. After lactation, the mother rats were milked, and, along with the proles, sacrificed by cardiac puncture for blood collection total. The livers of offspring were subjected to perfusion method for obtaining hepatocytes in primary culture, the end of the 14 days of lactation. The fêmurs of offspring were removed to obtain bone marrow. The biochemistry of blood offspring (glucose, triglycerides, total cholesterol, LDL, total protein, albumin, ALT, AST, total and ionized calcium) was analyzed as well as the biochemistry of milk milked (triglycerides). Micronucleus tests in bone medual and hepatocytes, as well as the Comet assay in whole blood, were used to evaluate cytotoxic and genotoxic, according to the OECD guidelines. The results showed that at lower concentrations (0.00015 and 0.0015 mg/g), sorbitol induced weight gain, especially at the lower concentration (0.00015 mg/g), and changes in blood lipid profiles in all concentrations. The amounts of triglycerides in milk varied according to the dose ingested reduced at the higher concentration (0.15 mg/g) and increased in the lower (0.00015 mg/g). The highest concentration (0.15 mg/g) resulted in weight loss of mothers and offspring, decreased visceral proteins, albumin and increased liver enzymes (ALT and AST) in the offspring. The test results of the Salmonella/microsome mutagenicity had not, however, a dependency relationship between dose and Mutagenicity Index (MI). Both tests, and bone marrow micronucleus hepatocyte cytotoxicity showed a dose dependent, statistically significant compared to the control group, supporting the Comet genotoxicity testing and dose dependency of the test found Salmonella / microsome. At lower concentrations, there appears to be modulation of lipogenic pathways in return, the higher the toxicity seems to hinder such changes, inducing the opposite effect. We conclude that excessive consumption of sorbitol could result in metabolic and toxicological disorders in infants and lactating rats, even though considered safe by the FDA and ANVISA.

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.

A crescente introdução de variados poluentes em matrizes ambientais de áreas urbanas causa prejuízos ao ecossistema e dificulta as medidas de controle ambiental. Essas substâncias, após liberadas, se distribuem e interagem de acordo com suas características e as do meio receptor. Indicadores precoces de contaminação permitem a adoção de medidas preventivas aos danos causados pela poluição ambiental. O presente estudo teve por objetivo investigar a ação de substâncias genotóxicas em diferentes frações de material particulado atmosférico e solos, analisando a presença de contaminantes orgânicos e inorgânicos. Para este fim, foi empregado o ensaio Salmonella/microssoma em amostras de áreas urbanas caracterizadas como urbano-residencial e urbano-industrial, na cidade de Rio Grande, RS. Amostras de material particulado atmosférico (PTS e PM2,5) e de solo superficial (composição granulométrica total e fração <0,5mm) foram preparadas por diferentes métodos de extração. Este estudo apresenta uma primeira caracterização de PM2,5, através do ensaio Salmonella/microssoma, no Brasil. O estudo de extratos orgânicos e aquosos de PTS e PM2,5 evidenciou a presença de compostos metálicos na fração aquosa, potencialmente biodisponíveis, bem como maior risco de exposição associado à fração de compostos orgânicos das partículas finas. A mutagênese foi detectada, mesmo em amostras de particulados que se encontravam em conformidade com os parâmetros de qualidade recomendados. A análise das extrações ácidas dos solos mostrou que as chuvas da região podem atuar como rota de contaminação ambiental, com risco adicional na disponibilização de substâncias tóxicas nos eventos de precipitação ácida. O estudo mostrou que o emprego do solo com mínima alteração é mais apropriado para os ensaios de mutagênese. A utilização conjunta de diferentes métodos de extração de compostos orgânicos e inorgânicos permite uma avaliação integradora da qualidade de matrizes ambientais complexas, favorecendo a adoção de medidas preventivas para a proteção do ecossistema. / The increasing introduction of different pollutants into the environmental matrices of urban areas damages the ecosystem and makes it difficult to perform environmental control. After these substances are released, they are distributed and interact according to their own characteristics and those of the receiving environment. Early indicators of contamination allow measures to be adopted to prevent damage caused by environmental pollution. The purpose of this study was to investigate the action of genotoxic substances in different fractions of atmospheric particulate matter and soils, analyzing the presence of organic and inorganic contaminants. For this, the Salmonella/microsome assay was used on samples of urban areas characterized as urban-residential and urban-industrial, in the city of Rio Grande, RS. Samples of atmospheric particulate matter (TSP and PM2.5) and of surface soil (total grain size composition and fraction <0.5mm) were prepared using different extraction methods. This study presents a first characterization of PM2.5 in Brazil, through the Salmonella/microsome assay. The study of organic and aqueous extracts of TSP and PM2.5 showed the presence of potentially bioavailable metallic compounds in the aqueous fraction, as well as a greater risk of exposure associated with the fraction of organic compounds of the fine particles. Mutagenesis was detected even in samples of particulates that were in accordance the recommended quality parameters. Analysis of acid extractions from the soils showed that rainfall in the region may act as an environmental contamination route, with an additional risk of making toxic substances available in acid precipitation events. The study showed that the use of minimally altered soil is more appropriate for mutagenesis assays. The joint use of different methods for organic and inorganic compound extractions allows an integrated evaluation of the quality of complex environmental matrices, favoring the adoption of preventive measures to protect the ecosystem.

A emissão de uma grande diversidade de substâncias através dos efluentes industriais gasosos, líquidos ou sólidos acarreta que uma gama de compostos seja introduzida no ambiente atmosférico e aquático de meios urbanos. A exposição a substâncias genotóxicas no ambiente oferece freqüentemente um grande risco à saúde humana. Com essa preocupação, o presente trabalho avaliou a exposição das pessoas à qualidade do ar atmosférico e à da água para abastecimento público de duas cidades urbanas do Rio Grande do Sul (Brasil), que recebem diferentes contribuições antrópicas (cidades-alvo), comparando-as com uma cidade menos impactada - cidade referência. Os extratos orgânicos da água tratada para abastecimento público e das amostras de ar foram testados quanto a mutagenicidade através do ensaio Salmonella/microssoma (linhagens TA98 e TA100 para água e ar, com e sem fração de metabolização e, ainda para ar, YG1021 e YG1024) - marcador de mutagenicidade. As amostras de ar ainda foram analisadas por HPLC para a caracterização de HPAs e algumas amostras também por HRGC-HRMS para a composição dos PCDD/Fs. Para o biomonitoramento humano foram avaliados através do ensaio do cometa e do micronúcleo (MN), em linfócitos e células da mucosa bucal, respectivamente, as pessoas que viviam nas três cidades - biomarcador de efeito. Análises de polimorfismos genéticos (CYP1A1, GSTM1 e GSTT1) foram utilizados como biomarcadores de susceptibilidade. As duas cidades-alvo apresentaram resultados significativos quanto a mutagenicidade da água de abastecimento apresentando todos os resultados positivos, principalmente para mutação de substituição de pares de bases (TA100), indicando a presença de compostos como THMs e MX. Valores de PTS atmosféricos apresentaram-se em algumas amostragens acima dos limites da legislação brasileira (CONAMA, 1990). Os HPAs encontrados em maior quantidade foram indeno(1,2,3-c,d)pireno e benzo(ghi)perileno, sendo que em uma das amostras a análise dos PCDD/Fs, mostrou valores que superaram em dez vezes a outra amostra analisada. As duas cidades alvo apresentaram altas respostas mutagênicas nas amostras de ar tanto por mutágenos de ação direta, como indireta e também altas concentrações de nitro-HPAs. Estes resultados sinalizaram para a necessidade de uma revisão da legislação para material particulado atmosférico, já que dentro dos atuais parâmetros, grande quantidade de compostos mutagênicos foram encontrados. Para os indivíduos estudados quanto aos biomarcadores de efeito, tanto os linfócitos analisados pelo ensaio do cometa quanto às células da mucosa bucal pelo ensaio do MN não apresentaram resultados significativos, sendo que apenas uma cidade alvo apresentou quanto ao ensaio do cometa. Como a maioria dos indivíduos CYP1A1, GSTM1 e GSTT1 apresentaram genótipos prevalentes, pode estar ocorrendo uma eficiência no sistema de detoxificação garantidos pela presença desses genótipos. Este trabalho mostrou a importância de estudos ambientais que relacionem marcadores de mutagenicidade com biomarcadores de efeito e de susceptibilidade, para que haja uma maior compreensão dos efeitos da exposição humana diária à agentes genotóxicos ambientais. / The emission of a great substances amount through gaseous, liquid and solid industrial effluents have been introduced many kinds of chemical compounds in aquatic and atmospheric environments. The environmental exposure to genotoxic substances often brings great risk to human health. Therefore, the aim of this work was make an avaliation of people exposition to atmospheric air and water supply quality in two urban cities in Rio Grande do Sul State (Brazil) which were under influence of different anthropogenic sources (target cities), compared to a less intense influenced urban city (reference city). The organic extracts from supply water and airborne samples were tested to mutagenicity using the Salmonella/microsome assay (TA98 and TA100 strains for water and airborne samples, with and without metabolization fraction, and also, YG1021 and YG1024 strains for airborne) - mutagenicity marker. Moreover, the airborne samples were analysed by HPLC to PAHs composition and by HRGC-HRMS to PCDD/Fs composition. Human biomonitoring was evaluated by samples of lymphocytes and bucal mucosa cells from individuals living in this three cities using the comet and the micronuclei (MN) assays, respectively - effect biomarkers. Analysis of gene polymorphisms (CYP1A1, GSTM1 and GSTT1) was taken as susceptibility biomarkers. Both target cities showed significative results for the water mutagenicity with mutagenic responses for all samples, mainly to base-pair substitution mutation (TA100 strain), denoting the presence of THMs and MX compounds. The TSP concentrations were above the Brazilian Legislation and World Health Organization regulation limits few times. The PAHs detected in greater amout were indeno(1,2,3-c,d)pyrene and benzo(ghi)perylene and one of the samples overcame ten times the values of PCDD/Fs compared to the other analysed. The two target cities showed high mutagenicity response in all airborne samples, both by direct and indirect mutagens, besides high concentrations of nitro-PHAs. Actually, these results indicate a law revision necessity, because great amount of mutagenic compounds were assessed in smaller concentration that those present in current legal parameters. The analysed subjects for effect biomarkers, both limphocytes tested by comet assay and buccal mucosa cells tested by MN, did not show significant results, only one city show increased primary DNA damage detected through comet assay. As the majority of subjects CYP1A1, GSTM1 e GSTT1 showed prevalent genotype, it maybe occuring an efficient system detoxification warranted by these genotypes presence. This work has shown the importance of environmental studies that relate mutagenicity markers with effect and susceptibility biomarkers, thus a greater understanding about environmental genotoxic agents, which people are exposed daily, will be done carefully.

Les quantum dots (QDs) sont des cristaux semi-conducteurs de dimensions nanométriques. Ils peuvent être employés comme des marqueurs photosensibles du métabolisme cellulaire et peuvent être utiles dans différents domaines notamment en médecine mais il s’est rapidement avéré nécessaire de démontrer leur innocuité avant leur utilisation à grande échelle et leur diffusion dans l’environnement. Nous proposons un projet de thèse de doctorat sur le thème : La génotoxicité des quantum dots et le rôle du stress oxydant, implications sur l’environnement et la santé humaine. Il s’organise suivant trois axes: L’étude in vitro des propriétés génotoxiques et mutagènes des QDs Les QDs induisent des lésions primaires de l’ADN sur cellules CHO-K1 par le test des comètes qui sont associées à un stress oxydant. Ils sont plus actifs après irradiation par le spectre solaire. Ils induisent des mutations chromosomiques. L’étude in vivo des propriétés génotoxiques et mutagènes des QDs Les QDs induisent une augmentation significative des lésions de l'ADN chez le rat qui varie selon l’organe considéré (foie, rein, poumon, cerveau et testicule). Ils induisent une augmentation significative et une réponse dose-dépendante des micronoyaux indiquant nettement leur pouvoir clastogène/aneugène. Aucune variation significative des variables biochimiques mesurées n’est apparue. La mise en évidence de leurs effets sur l’environnement L'exposition aux QDs et au CdCl2 a entraîné une augmentation significative des lésions de l'ADN chez E. fetida et N. diversicolor. / Quantum dots (QDs) are semiconductor nanocrystals which can be employed as sensitive biomarkers of cellular metabolism and thus show their usefulness in various fields, including medicine and it soon became necessary to prove their safety before their widespread use and their distribution in the environment. The thesis project targeted on: Genotoxicity of quantum dots and the role of oxidative stress implications for the environment and human health. This study was organized in three main parts The in vitro study of the genotoxic and mutagenic properties of QDs QDs induced primary DNA lesions in CHO-K1 cells using the comet assay and were associated with oxidative stress. We demonstrated that the QDs were more active after irradiation by the solar spectrum. We showed the ability of QDs to induce chromosomal mutations. The main mechanism was probably that of the production of free radicals. The in vivo study of the genotoxic and mutagenic properties of QDs The comet assay shows that QDs induced an overall significant increase in DNA lesions of different organs (liver, kidneys, lungs, brain and testes). However, each organ had a specific susceptibility. QDs induced a significant increase in a dose-dependent manner of micronuclei. These results clearly indicated the in vivo clastogenic / aneugenic properties of QDs. No significant variation in the measured biochemical variables. The evidence of their effects on the environment Evaluation of genotoxicity was performed on coelomocytes of E. fetida and N. diversicolor resulting in a significant increase in DNA damage.

Algumas áreas do canal de Piaçaguera, localizado na Baixada Santista, SP-Brasil, apresenta alto nível contaminação por hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) entre outros contaminantes nos sedimentos. O objetivo do presente estudo foi verificar diferentes biomarcadores de exposição em bile e de efeitos genotóxicos em sangue de peixes, coletados in situ, que poderiam ser utilizados como ferramenta de monitoramento. O canal de Bertioga foi selecionado como região de referência. Embora não seja uma região sem nenhuma interferência de contaminantes, os sedimentos apresentam baixos valores para HPA, metais e atividade mutagênica. A espécie Mugil curema foi selecionada por ser freqüentemente encontrada em ambas as regiões de estudo. Observamos que os peixes coletados no canal de Piaçaguera apresentaram maior porcentagem de micronúcleos e danos ao DNA (ensaio cometa) no sangue quando comparados com a região de referência. Para o teste de micronúcleo, realizamos leituras de 1000 e 4000 células/indivíduo e não foram observadas diferenças estatísticas, sugerindo que o número de 1000 células poderia ser suficiente para gerar dados confiáveis para a espécie Mugil curema. A avaliação de mutagenicidade da bile foi realizada pelo teste Salmonella/microssoma combinado à extração de bile utilizando Blue rayon (BR) com as linhagens TA98, TA100 e YG1041 com e sem S9 (ativação metabólica). As maiores respostas mutagênicas foram observadas para os peixes coletados no canal de Piaçaguera. A mutagenicidade com a linhagem YG1041 na presença de S9 foi mais elevada quando comparado à mutagenicidade observada na ausência de S9 e também em comparação com a sua linhagem parental TA98, indicando a provável presença de compostos da classe das aminas aromáticas na bile como responsáveis pelos efeitos observados. A quantificação de metabólitos equivalentes de HPA foi realizada por HPLC/fluorescência na bile bruta e embora os resultados não se correlacionem com a mutagenicidade, altos níveis também foram encontrados para os peixes coletados no canal de Piaçaguera em comparação com Bertioga. O protocolo de amplificação do gene ras para a espécie Mugil curema foi estabelecido e os genes foram seqüenciados para verificação da presença de mutações. Não foram observadas mutações nos poucos peixes analisados e mais estudos são necessários para verificar a utilização deste biomarcador. O teste de micronúcleo, ensaio cometa e análise de mutagencidade em bile extraída por Blue rayon parecem ser ferramentas biológicas adequadas para monitoramento da qualidade ambiental de estuários contaminados. / Some areas of the Piaçaguera channel at Baixada Santista, SP, Brazil present high levels of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) among other contaminants in the sediment. The aim of the present study was to verify if biomarkers of exposure in bile and effect in blood of fishes collected in the field could be used as a monitoring tool. We selected Bertioga channel as a reference area. Although it is not a pristine area, the sediment presents low values of PAHs, metals and mutagenic activity. We selected the fish species Mugil curema, because they are frequently found in both areas during the entire year. We observed that the fish collected at the Piaçaguera channel showed a higher percentage of micronuclei and DNA damage (comet assay) in blood when compared to the Bertioga channel. The micronucleus readings were done in 1000 and 4000 cells/fish and no statistical difference was observed, suggesting that the number of 1000 cells would be sufficient to generate reliable data for the species Mugil curema , in the studied area. The mutagenicity of the bile was performed using the Salmonella/microsome assay combined with Blue rayon (BR) extraction with TA98, TA100 and YG1041 strains with and without rat liver S9. We observed that the mutagenic responses were higher in fish collected in Piaçaguera. The mutagenicity in YG1041 with S9 in fishes collected in the Piaçaguera channel was higher when compared to the mutagenicity observed in the absence of S9 and also higher than the response with the parental strain TA98. The results suggest that mutagenic polycyclic compounds, probably from the class of the aromatic amines are causing the observed effect. PAH metabolites-equivalent were also determined using HPLC/fluorescence in crude bile, and although the results did not correlate with the mutagenicity, higher levels were observed in fish collected in the Piaçaguera channel when compared to Bertioga. A protocol for amplification of the ras gene for the Mugil curema species was established and gene sequenced. No mutations were observed in the liver of the few fishes analyzed, and more studies are required to verify the utility of this biomarker in this fish. The micronuclei, comet assay and mutagenicity in bile extracted with blue rayon seem to be suitable biological tools to monitor the environmental quality of contaminated estuaries.

O material particulado atmosferico é reconhecido como mutagênico. Embora vários compostos já tenham sido identificados nessa matriz, os mesmos não explicam o efeito observado na maioria dos bioensaios realizados. O ensaio de mutagenicidade Salmonella/microssoma tem sido amplamente utilizado para a avaliação de amostras atmosféricas o qual é muito sensível na detecção de vários tipos de mutágenos, pois é realizado com diferentes linhagens de Salmonella typhimurium na presença e ausência de ativação metabólica exógena. O principal objetivo deste trabalho foi verificar a aplicabilidade da utilização de combinações seletivas de linhagens S. typhimurium na caracterização da mutagenicidade de amostras de material particulado total de ar coletado em Limeira, uma cidade do interior do estado de São Paulo sob influência de intenso tráfego, emissões industriais e da agricultura, incluindo o plantio de cana de açúcar. Foram avaliados seis extratos orgânicos obtidos com diclorometano por ultrasonicação, utilizando o método Salmonella/microssoma em microssuspensão na presença e ausência de ativação metabólica (mistura S9) em experimentos de dose-resposta, com quantidade máxima de 50 &#181;g de material orgânico extraído (MOE) por placa. Os pares de linhagens utilizados foram: YG1041/TA98, para verificar a presença de nitrocompostos, como 1- nitropireno e/ou aminas aromáticas; YG5161/TA1538, altamente sensivel aos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) não substituídos como o benzo[a]pireno (BaP); e YG7108/TA1535, para a indicação de agentes alquilantes. Os resultados indicaram que os compostos que podem melhor explicar os efeitos observados são os nitro e/ou aminas aromáticas e não os HPA não substituídos como o BaP. O par YG7108/TA1535 forneceu respostas negativas para todas as amostras. As combinações seletivas de linhagens S. typhimurium (YG1041/TA98 e YG5161/TA1538) mostraram-se eficientes na caracterização da mutagenicidade de amostras de ar coletadas na cidade de Limeira, podendo ser utilizadas como uma importante ferramenta de auxílio do ensaio Salmonella/microssoma em microssuspensão em estudos de análises quimicas direcionadas pelo efeito biológico (ADEB). As potências mutagênicas observadas com a linhagem TA98 para a cidade de Limeira foram similares aquelas verificadas na Região Metropolitana de São Paulo. A comparação das respostas de mutagenicidade observadas para as amostras analisadas com o perfil de compostos puros, encontrados na literatura, não forneceu candidatos que podem representar a mistura. Mais estudos de mutagenicidade com compostos puros utilizando os pares de linhagens propostos (TA98/YG1041 e TA1538/YG5161) e análises quimicas de extratos fracionados são necessários para verificar se esta abordagem pode ser útil em estudos de ADEB, e consequentemente na descoberta de novos poluentes atmosféricos. / The atmospheric particulate matter is recognized as mutagenic. Although several compounds have been identified in this matrix, they do not explain the observed effect in most bioassays that have been performed. The Salmonella/microsome assay has been widely used for the evaluation of atmospheric samples, The assay is very sensitive in the detection of various types of mutagens, because it is performed with different strains of Salmonella typhimurium in the presence and absence of exogenous metabolic activation. The main objective of this work was to verify the applicability of selective combination of strains in the characterization of mutagenicity of total airborne particulate matter collected in Limeira, a São Paulo State city in a site influenced by heavy traffic, industrial and agricultural emissions, including sugar cane plantations. We tested six extracts obtained with methylene chloride by ultrasonication using the Salmonella/microsome microsuspension protocol in the presence and absence of rat liver S9 in dose response experiments, using 50 &#181;g of extractable organic matter (EOM) as a maximum dose per plate. The following pairs of strains were used: YG1041/TA98, to verify the presence of nitro-compounds, as 1-nitropyrene and/or aromatic amines; YG5161/TA1538, highly sensitive to non-substituted polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) as benzo[a]pyrene (BaP); and YG7108/TA1535, for the indication of alkylating agents. The results indicated that the compounds that can better explain the observed effect are the nitro and/or aromatic amines and not nonsubstituted PAHs such as BaP. The pair YG7108/TA1535 provided negative responses for all the samples. Selective combinations of S. typhimurium strains (YG1041/TA98 and YG5161/TA1538) proved efficient in the characterization of mutagenicity of airborne samples collected in the city of Limeira and can be used as an important tool for the Salmonella/microsome microsuspension assay in effect directed chemical analysis (EDA) studies. The mutagenic potencies observed with TA98 strain for the city of Limeira were similar to those verified in the Metropolitan Region of São Paulo. The comparison of the observed mutagenicity responses for the samples analyzed with the profiles of pure compounds found in the literature did not provide any candidates that could alone represent the mixture. More mutagenicity studies with pure compounds using the proposed pair of strains (TA98/YG1041 and TA1538/YG5161) along with chemical analysis of fractioned extracts are needed to verify if this approach can be useful in EDA studies, and consequently in the discovery of new air priority pollutants.