O consenso sobre os efeitos prejudiciais da material particulado atmosférico (MP) para a saúde humana é apoiado por um grande número de trabalhos epidemiológicos e experimentais mas a capacidade para definir qual o componente mais importante envolvido em sua toxicidade é dificultado pela sua grande complexidade de composição. O objetivo deste estudo é avaliar os efeitos de diferentes partículas de poluição atmosférica, quanto à origem e quanto a sua composição, sobre o sistema biológico através de 3 experimentos. O efeito do PM2,5 urbano de São Paulo, Brasil, coletado durante greve de ônibus foi avaliada através do TRAD-MN para a mutagenicidade e o teste de inibição de mitose em células meristemáticas da raiz de Allium cepa. para a toxicidade. Utilizamos o palato de rã para avaliar os parâmetros funcionais (transporte mucociliar -TMC, freqüência do batimento ciliar - FBC e diferença de potencial - DP) e morfométricos (espessura do epitélio, produção de muco) do aparelho mucociliar exposto ao ROFA, proveniente de usina siderúrgica e ao PM2,5 urbano. A análise comparativa da composição do PM2,5 através da ativação com nêutrons, fluorescência de raio-X e cromatografia gasosa espectrometria de massa mostrou redução na concentração de elementos traços de metais, redução de enxofre (44,17%) e de orgânicos (39,3%) na amostra de PM2,5 nos filtros coletados no dia de greve que associou-se com redução do dano no DNA. O ROFA induziu dano funcional do aparelho mucociliar (queda do TMC e aumento da FBC) que foi recuperado pela ação de antioxidantes vitamina E e n-Propil galato. O PM2,5 urbano provocou danos funcionais (diminuição do TMC e aumento da FBC) e morfológicos (diminuição da espessura e produção de muco) do epitélio respiratório. A análise comparativa da composição do ROFA e do PM2,5, demonstrou que o ROFA possui composição predominante de ferro (57,729%±0,004%) enquanto o PM2,5 urbano possui composição mais heterogênea, com predominância de enxofre (37,594%±17,930%), ferro (14,490%±6,489%) e silício (13,142%±8,516%) e pequenas quantidade de níquel (0,0336%±0,312%) e vanádio(0,260%±0,006%). Concluímos que substâncias oxidantes presentes no MP possuem papel relevante na injúria do aparelho mucociliar e que os efeitos lesivos do MP sobre os sistemas biológicos são fortemente dependentes de sua composição. / The association between atmospheric particulate matter (PM) and adverse human health effects have been consistently reported in epidemiological and experimental studies however, the ability to define the most important components involved in PM toxicity is hindered by its complex composition. In the present study we decided to further explore the effects of different atmospheric particles due to both source and composition, on the biologic system through 3 experiments. The mutagenicity and toxicity of urban PM2,5 of Sao Paulo, Brazil, from a bus strike day was evaluated by the TRAD-MN assay and inhibition of mitotic rate test of root tips Allium cepa. The frog palate was used to evaluate functional parameters (mucociliary transport ? MCT, ciliary beating frequency - CBF and potential difference ? PD) and morphometric data (epithelium tikness and mucus production) of the mucocliary apparatus exposed to ROFA from an a still plant, and to urban PM2,5. The comparative analysis of PM2,5 composition made by neutrons activation, fluorescence X-ray and gas cromatography/mass spectrometry showed decrease of trace elements, sulfur concentration (44,17%) and organics compounds (39,3%) in relation to the non strike day and was associated to coherent reduction in DNA damage. ROFA induced functional injury of the mucociliary apparatus (decrease of MCT and icrease of CBF) and the presence of antioxidants n-Propyl gallate and E vitamin protected against the mucociliary impairment induced by ROFA exposure. The comparative analysis between ROFA and PM2,5 composition showed that ROFA exhibited predominance of iron while PM2,5 showed heterogeneous composition presenting predominance of sulfur (37,594%±17,930%), iron (14,490%±6,489%) and silicon (13,142%±8,516%) and decrement of nickel (0,0336%±0,312%) and vanadium (0,260%±0,006%). We concluded that PM plays an important role in respiratory injury through oxidative stress and that adverse effects of PM on the biologic systems are strongly dependent on its composition.

Diversos estudos tiveram como objetivo determinar e caracterizar o aerossol atmosférico na cidade de São Paulo, quanto a seu tamanho e composição química, bem como encontrar as suas fontes emissoras e contribuições em massa para a região estudada. A coleta dos constituintes atmosféricos foi realizada na estação de amostragem do Laboratório de Análises dos Processos Atmosféricos (LAPAt) do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da Universidade de São Paulo (USP), localizada na zona oeste da cidade de São Paulo, geograficamente em 23°3334 S e 46°4400 O. O experimento foi realizado de 15 de agosto a 16 de setembro de 2016. Foram realizadas coletas de material particulado para análise da concentração em massa de sua fração fina inalável e composição química. A distribuição de tamanho para massa de material particulado foi determinada através da coleta com um impactador em cascata. A distribuição de tamanho para número foi obtida a partir de medidas com um Scanning Mobility Particle Sampler (SMPS) com o cálculo da concentração número de partículas (PNC) para o intervalo de 9 a 450 nm de diâmetro. Para estudar as relações entre os gases presentes na região amostrada com a radiação ultravioleta e com o PNC utilizamos os valores horários de concentrações dos gases (O3, NO, NO2 e NOX) e UV medidos na Rede Telemétrica da CETESB (Companhia de Tecnologia Ambiental do Estado de São Paulo). Os filtros coletados foram analisados pela técnica de Fluorescência de Raios-X dispersivo em energia (EDX). As concentrações de Black Carbon (BC) foram obtidas por refletância. Para a determinação das fontes de material particulado fino (MP2,5) foram utilizados os seguintes modelos receptores: Análise de Componentes Principais (ACP) e Fatoração de Matriz Positiva (FMP). Para análise de dispersão do poluente, utilizamos dados meteorológicos da estação climatológica do IAG situada no Parque do Estado. A concentração média de MP2,5 foi de 18,6 (±12,5) g/m³ e a concentração média de BC foi de 1,9 (±1,5) g/m³. As principais fontes encontradas, por ambos modelos receptores ACP e FMP, foram: veículos pesados (a diesel), veículos leves, queima de biomassa, ressuspensão de poeira de solo, pavimentos e construção, processos secundários e misturas de fontes. Os elementos-traço foram definidos em diferentes modas de tamanho: Al, Ca, Si e Ti com picos nas modas de acumulação, traçadores de ressuspensão de pavimento; Fe, Mn, P, K e Cr com picos na fração mais grossa da moda de acumulação, traçadores de emissões veiculares e queima de biomassa. Cu, Zn, Br, Pb, S e BC apresentam picos na fração mais fina da moda de acumulação, traçadores de emissões veiculares e queima de biomassa. / Several studies aimed to determine and characterize the atmospheric aerosol in the city of São Paulo, not only to its size and chemical composition, but as well as to find its emitting sources and mass contributions in the studied area. The atmospheric constituents were collected at the Laboratório de Análise dos Processos Atmosféricos (LAPAt) of the Institute of Astronomy, Geophysics and Atmospheric Sciences (IAG) of the University of São Paulo (USP), located in the western zone of the city of São Paulo Paulo, geographically at 23°33\'34\"S and 46°44\'00\" W. The experiment was conducted from August 15 to September 16 of 2016. Samples of particulate matter were collected to analyze the mass concentration and chemical composition of its inhalable fine fraction. The particulate mass size distribution was determined through the collection with a cascade impactor. The number size distribution was obtained from measurements with a Scanning Mobility Particle Sampler (SMPS) with the calculated number of particle concentration (PNC) for the range of 9 to 450 nm of the diameter. In order to study the relationships among the compounds present in the region and the PNC, we used the hourly values of the gaseous concentrations (O3, NO, NO2 and NOx) and UV measured in CETESB\'s Air Quality Telemetric Network in the State of São Paulo. The sampled filters were analyzed by the energy dispersive X-ray Fluorescence (EDX) technique to determine the elemental composition. The concentrations of Black Carbon (BC) were obtained by reflectance analysis. In order to determine the sources of fine particulate matter (PM2.5), the following Receptors Models were used: Principal Component Analysis (PCA) and Positive Matrix Factorization (PMF). For air pollution dispersion analysis, we used meteorological data from the IAG climatological station located in the Southeast of the city. The mean MP2.5 concentration was 18.6 (± 12.5) g/m³ and the mean concentration of BC was 1.9 (± 1.5) g/m³ for the sampling period. The main sources found by both ACP and PMF models were heavy-duty vehicles (diesel), light-duty vehicles, biomass burning, resuspension of soil dust, pavements and construction, secondary processes and mixed sources. The trace elements were defined at different size distributions: Al, Ca, Si and Ti with peaks in accumulation fraction (related to pavement resuspension tracers); Fe, Mn, P, K and Cr with peaks in the largest fraction of accumulation mode, characteristic of vehicular emissions tracer and biomass burning. Cu, Zn, Br, Pb, S and BC presented peaks in the finer fraction of the accumulation mode, related to vehicle emissions tracer and biomass burning.

Os motores a diesel são bastante utilizados nos centros urbanos e sua queima é considerada um grande poluidor ambiental e tóxico para a saúde humana. Devido suas características químicas, as partículas de diesel atingem as vias aéreas mais distais, o que pode induzir inflamação pulmonar e piorar doenças como asma brônquica e enfisema pulmonar. Recentemente foi demonstrado por nosso grupo que o sistema colinérgico anti-inflamatório é um importante modulador da inflamação pulmonar. Assim, nosso objetivo no presente estudo foi avaliar se a deficiência colinérgica induzida por alteração genética para redução da expressão da proteína vesicular transportadora de acetilcolina (VAChT) interfere nas alterações funcionais e histopatológicas pulmonares em modelo experimental de instilação repetida de partículas de exaustão de diesel (DEP). Para tanto, camundongos machos geneticamente modificados para redução de VAChT foram utilizados, divididos de acordo com a genotipagem em selvagem (WT) e knock-down para VAChT (KD) e submetidos ao protocolo de exposição de DEP, que consistiu em instilação intranasal de 10uL de DEP na concentração de 3mg/mL por 30 dias (5x por semana). Animais dos grupos controle receberam salina seguindo mesmo protocolo. Foram avaliados: alterações de mecânica do sistema respiratório, resposta inflamatória no lavado broncoalvelar (LBA), imunohistoquimica e Elisa para detecção de citocinas, remodelamento da matriz extracelular pulmonar e presença de muco no epitélio brônquico e nasal. Nossos resultados mostraram que animais selvagens submetidos à DEP apresentaram aumento de macrófagos no LBA e células mononucleares no sangue, da expressão de TNF-alfa, IL-4, IL-6 e IL-13 no tecido pulmonar, de remodelamento de fibras colágenas no tecido e aumento na produção de muco neutro nas vias aéreas quando comparado ao controle exposto à salina. Estas alterações foram associadas a uma piora da função pulmonar. A deficiência colinérgica nos animais que foram submetidos à instilação de DEP induziu um aumento de neutrófilos e linfócitos no LBA e granulócitos no sangue, da expressão de IL-4 e TNF-alfa no pulmão e do conteúdo de fibras elásticas na parede do septo alveolar. Além disso, induziu um aumento de muco ácido no epitélio nasal. Estes dados sugerem que, pelo menos em parte, o sistema colinérgico interfere na inflamação pulmonar induzida por exposição à DEP, uma vez que animais com deficiência colinérgica apresentam piora de alguns parâmetros inflamatórios não observados ou observados em menor escala nos animais selvagens / Diesel automotive engines are widely used in urban centers and its exhausts is considered a major environmental and toxic pollutant to human health. Because of their chemical characteristics, diesel particulate reaches more distal airways, which can induce and worsen pulmonary inflammation diseases such as bronchial asthma and pulmonary emphysema. It has recently been demonstrated by our group that the cholinergic anti-inflammatory system is an important modulator of lung inflammation. Thus, the aim of this study was to evaluate whether the cholinergic deficiency induced by reduced expression of the vesicular acetylcholine transporter protein (VAChT) interferes in pulmonary function and histopathological changes in an experimental model of repeated diesel exhaust particles (DEP) instillation. To this end, male mice with reduction in VAChT were used, divided according to genotyping for wild-type (WT) and knock-down for VAChT (KD), and submitted to DEP exposure protocol, which consisted in intranasal instillation of 10 ?L of DEP in a concentration of 3 mg/mL for 30 days (5x per week). Control groups received saline following the same protocol. We evaluated: respiratory mechanics, inflammation in broncoalveolar lavage (BAL), immunohistochemistry and ELISA for cytokine detection, pulmonary extracellular matrix remodeling and bronchial and nasal epithelium mucus. Our results showed that WT animals submitted to DEP protocol showed increased macrophages in BAL and mononuclear cells in peripheral blood, increased expression of TNF-alfa, IL-4, IL-6 and IL-13 in lung tissue, collagen fibers remodeling in lung parenchyma and increase in neutral mucus production in the airways when compared to the saline exposed animals. These changes were associated with worse lung function. The cholinergic deficiency in the animals instilled with DEP induced an increase in BAL neutrophils and lymphocytes and granulocytes in the peripheral blood, in the expression of IL-4 and TNF-alfa and in lung elastic fibers content in alveolar septa. In addition, there was an increase in acid mucus in nasal epithelium. These data suggest that, at least in part, cholinergic system interferes with pulmonary inflammation induced by DEP exposures, since animals with cholinergic deficiency exhibit some inflammatory alterations which are not observed or observed on a smaller scale in wild-type animals

Um Projeto Temático de Pesquisa foi desenvolvido no Laboratório de Poluição Ambiental do Departamento de Patologia da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo com o objetivo de avaliar os efeitos da exposição aguda/crônica ao ar ambiente de um grande centro urbano sobre a saúde. Dentro deste projeto, uma linha de pesquisa foi dedicada ao estudo dos efeitos dessa exposição sobre a saúde reprodutiva feminina. Evidências de estudos epidemiológicos e experimentais implicam os fatores ambientais na infertilidade humana e resultado obstétrico adverso. Contudo, poucos estudos foram conduzidos até o presente para avaliar um possível efeito da exposição à poluição ambiental particulada sobre a saúde reprodutiva feminina. Portanto, o objetivo dos projetos da minha linha de pesquisa é fornecer dados que possam demonstrar os possíveis efeitos da exposição pré-concepcional de curta duração às partículas de exaustão do diesel (PED) e à poluição ambiental particulada sobre a função ovariana, o desenvolvimento embrionário inicial e resultado gestacional utilizando um modelo experimental e um epidemiológico. O objetivo do primeiro projeto desta tese foi avaliar os efeitos de dois meios de cultura comerciais no desenvolvimento de oócitos de camundongo fertilizados in vitro até o estágio de blastocisto. Zigotos obtidos de fêmeas de camundongo de 8 semanas de idade submetidas à indução da ovulação foram cultivados in vitro até o estágio de blastocisto em meio simples otimizado enriquecido com potássio (KSOM) ou meio G1/G2. A porcentagem de zigotos que se desenvolveu até o estágio de blastocisto 96 e 120 horas após a inseminação e que sofreu eclosão parcial ou completa no quinto dia de cultivo foi significativamente maior no grupo KSOM. O número médio de células da massa celular interna (MCI) foi 11,7 ± 4,0 e 9,2 ± 5,2 para os zigotos cultivados nos grupos KSOM e G1/G2, respectivamente, mostrando um número significativamente maior de células MCI em blastocistos derivados da cultura no meio KSOM. Concluímos que o meio KSOM comercialmente disponível é superior ao meio seqüencial G1/G2 para o cultivo de zigotos até o estágio de blastocisto no modelo de fertilização in vitro (FIV) em camundongos. No segundo projeto que compõe esta tese, o objetivo foi avaliar os efeitos da exposição de curta duração às PED sobre a fertilização, desenvolvimento embrionário e segregação das linhagens celulares em blastocistos pré-implantacionais utilizando o modelo de FIV em camundongo. A instilação intranasal de água destilada (grupo controle), de PED nativas (grupo PED-N) ou de PED ácidoextraídas (grupo PED-AE), realizada uma vez ao dia por três dias, iniciada no primeiro dia de administração de gonadotrofinas, foi realizada em fêmeas de camundongo com oito semanas de idade. Os pontos de avaliação reprodutivos analisados incluíram a resposta ovariana a estimulação, taxa de fertilização, desenvolvimento embrionário, taxas de formação e de eclosão dos blastocistos, contagem celular total e proporção da alocação celular à MCI e trofoectoderma (TE), e a morfologia da MCI. A resposta ovariana não foi afetada pelo protocolo de exposição. Um efeito multivariado para a exposição às PED-N e PED-AE na coloração diferencial de blastocistos e na morfologia da MCI, mas não para a FIV ou desenvolvimento embrionário, foi observado. A contagem celular da MCI e a razão MCI/TE em blastocistos produzidos no grupo controle foram significativamente maiores do que em blastocistos produzidos nos grupos PED-N e PED-AE. O número total de células dos blastocistos foi similar entre os grupos. O escore que representa a morfologia da massa celular interna foi significativamente maior no grupo controle quando comparado àquele encontrado nos grupos PED-N e PEDAE. Baseando-se nesses resultados, nosso estudo sugere que a exposição de curta duração às PED pode afetar negativamente o processo reprodutivo através do distúrbio da especificação das linhagens celulares do embrião em estágio de blastocisto. Finalmente, a exposição a toxinas ambientais pode ser inevitável durante o período pré-concepcional em grandes centros urbanos e seus efeitos são desconhecidos. Portanto, o propósito do terceiro projeto que compõe esta tese foi avaliar os potenciais efeitos da exposição de curta duração à poluição ambiental particulada durante a fase folicular sobre os resultados clínicos, laboratoriais e gestacionais de casais submetidos à fertilização in vitro e transferência de embriões (FIVETE). Trezentos e quarenta e oito mulheres submetidas ao seu primeiro ciclo de FIVETE foram avaliadas retrospectivamente neste estudo coorte, casocontrole casado. A exposição ao material particulado ambiental (MP) durante a fase folicular de cada paciente foi estimada baseando-se em dados da poluição ambiental (1997-2006) categorizados em período Q1-3 ( 56,72 g/m3) e Q4 (>56,72 g/m3). Desse grupo, 177 pacientes que engravidaram (casos) foram comparadas com 354 mulheres que conceberam espontaneamente (controles). Os principais pontos de avaliação incluíram a resposta ovariana às gonadotrofinas, o número de oócitos recuperados e as taxas de fertilização, de clivagem, de qualidade embrionária, de implantação, de gestação, de abortamento e de nascidos vivos. Nenhum efeito da exposição a níveis elevados de MP durante a fase folicular foi observado nos resultados clínico e laboratorial, na transferência embrionária ou no sucesso dos ciclos de tratamento das pacientes submetidas à FIVETE. Mulheres expostas ao período Q4 durante a fase folicular do ciclo de concepção apresentaram um risco significativamente maior de abortamento, independentemente do método de concepção (razão de chance: 2,58; intervalo de confiança de 95%: 1,63 4,07), quando comparado àquele de mulheres expostas ao período Q1-3. O risco de perda da gestação aumentou 3% por unidade de aumento do valor médio do MP na fase folicular (p= 0,000). Os resultados apresentados aqui fornecem evidências para uma relação causal entre a breve exposição a níveis elevados de MP ambiente durante o período pré-concepcional e a perda gestacional inicial, independentemente do método de concepção e está associada a um aumento de 2,6 vezes no risco de abortamento. Apesar da ausência de efeitos dessa exposição sobre os resultados clínicos e laboratoriais e sobre o sucesso do tratamento, a FIVETE foi incapaz de reduzir esse risco / A thematic research project to evaluate the health effects of acute/chronic exposure to ambient air in a large urban center was developed at the Air Pollution Laboratory in the Department of Pathology at the University of São Paulo School of Medicine. Within this project a specific research line was committed to the study of the effects of this exposure on female reproductive health. Evidence from epidemiological and experimental studies implied environmental factors as possible contributors to human infertility and poor obstetric outcome. However, very few studies evaluating a possible effect of exposure to particulate air pollution on female reproductive health have been conducted so far. Thus, the aim of the projects in my research line was to provide data that could show the possible effects of short-term preconceptional exposure to diesel exhaust particles and particulate air pollution on ovarian function, early embryo development and pregnancy outcome using experimental and epidemiological models. The objective of the first project was to examine the effects of two commercial media on the development of mouse ova fertilized in vitro to the blastocyst stage. One-cell embryos obtained from eight-week old superovulated mice were cultured in vitro up to the blastocyst stage in potassium-enriched simplex optimized medium (KSOM) or G1/G2 media. The percentage of zygotes that developed to the blastocyst stage 96 and 120 hours after insemination and that partially or completely hatched by day five of culture was significantly higher in the KSOM group. The mean number of inner cell mass (ICM) cells was 11.7 ± 4.0 and 9.2 ± 5.2 for zygotes cultured in KSOM and G1/G2 groups respectively, revealing a significantly higher cell number in the ICM of blastocysts derived from culture in KSOM medium. I concluded that commercially available KSOM medium is superior to sequential G1/G2 media for culturing one-cell embryos up to the blastocyst stage in the mouse IVF model. In the second project the objective was to evaluate the effects of short-term exposure to diesel exhaust particles on fertilization, embryo development, and cell lineage segregation in preimplantation blastocysts using the mouse IVF model. Intranasal instillation of distilled water (control group), native diesel exhaust particles (N-DEP group) or acid-extracted diesel exhaust particles (AE-DEP) once a day, for three days starting on the first day of gonadotrophin administration was performed on eight-week old female mice. Reproductive endpoints evaluated included ovarian response to superovulation, fertilization rate, embryo development, blastocyst and hatching rates, total cell count, and proportion of cell allocation to ICM and trophectoderm (TE), and ICM morphology. Ovarian response was not affected by the exposure protocol. A multivariate effect for exposure to NDEP and AE-DEP on blastocyst differential staining and ICM morphology but not on IVF or embryo development was found. Cell counts in ICM and ICM/TE ratios in blastocysts produced in the control group were significantly higher than in blastocysts produced in N-DEP and AE-DEP groups. The total cell count was similar among groups. The score that represents ICM morphology was significantly higher in the control group when compared to that found in N-DEP and AE-DEP groups. Based on these results this study suggests that short-term exposure to DEP may negatively affect the reproductive process by disrupting the lineage specification at the blastocyst stage. Finally, exposure to environmental toxins may be unavoidable during the preconceptional period in large urban centers and its effects are unknown. Thus, the purpose of the third project was to assess the potential effects of short-term exposure to particulate air pollution during the follicular phase on clinical, laboratory, and pregnancy outcomes for couples undergoing IVF/ET. Three hundred forty-eight patients undergoing their first IVF/ET cycle were evaluated in this retrospective cohort-matched casecontrolled single-center study. Exposure to ambient particulate matter (PM) during the follicular phase for each patient was estimated based on air pollution data (1997-2006) categorized in Q1-3 ( 56.72 g/m3) and Q4 (>56.72 g/m3) periods. From this group 177 women who became pregnant (cases) were compared with 354 who had conceived spontaneously (controls). Main outcome measures included response to gonadotrophins, number of oocytes retrieved, fertilization, cleavage, embryo quality, implantation, pregnancy, miscarriage, and live birth rates. No effects of follicular phase exposure to high levels of PM on clinical, laboratory, embryo transfer or treatment outcome were found in women undergoing IVF/ET. Women exposed to Q4 level PM during the follicular phase of the conception cycle had significantly higher risk of miscarriage, regardless of the method of conception (odds ratio, 2.58; 95% confidence interval: 1.63-4.07) when compared to women exposed to Q1-3 level PM. The risk of miscarriage increased 3% per unit increase in follicular phase PM average level (p=0.000). The results presented here provide evidence of a causal role for brief exposure to high levels of ambient PM during the preconceptional period in early pregnancy loss, regardless of the method of conception, with a 2.6-fold increase in risk of miscarriage. Despite the absence of effects of this exposure on clinical, laboratory, and treatment outcome, IVF/ET was unable to reduce this risk

Partículas da exaustão de motores a diesel (DEP) têm propriedades toxicológicas, devido às características físico-químicas. O DEP é capaz de ativar as vias de sinalização intracelular e induzir alterações metabólicas em células e tecidos do sistema respiratório. O objetivo desta tese foi: 1) avaliar o perfil das mucinas e alterações epiteliais em explantes de traqueia de camundongo BALB/c expostos ao DEP e DEP tratado com ácido nítrico e solventes orgânicos; e 2) em cultura de células de epitélio brônquico humano (BEAS-2B) expostas ao DEP e DEP tratado com hexano (DEP/HEX) para avaliar ativação de MAPK (ERK e JNK), citotoxidade, integridade de citoesqueleto, viscoelasticidade celular e expressão gênica de enzimas envolvidas no estresse oxidativo e apoptose. Os resultados mostraram que, em explantes de traqueia, o DEP causa aumento significativo em relação ao grupo controle na quantidade de muco ácido (p= 0,001), diminuição no muco neutro (p=0,001), diminuição de muco misto (p= 0,001), aumento de vacuolização (p= 0,001), aumento de apoptose (p=0,001), ora com aumento de pERK e diminuição de pJNK, e vice-versa. Os explantes submetidos à exposição ao DEP e DEP/MET aumentaram significativamente o muco ácido (p=0,01) e DEP/HEX provocou aumento da extrusão do muco (p=0,007), provavelmente devido à ação do enriquecimento inorgânico. Para as células BEAS-2B, nos resultados obtidos com células epiteliais expostas ao DEP e DEP/HEX, foram observadas alterações na membrana citoplasmática, mitocôndrias e citoesqueleto. As células expostas apenas ao DEP em baixas concentrações (15ug/mL) apresentaram alterações na expressão de genes envolvidos no apoptose (BCL-2 e Caspase-3 (p=0,05 e p=0,01) e estresse oxidativo [(SOD1 e SOD2 e GPx. p=0,01 )], e CYP1A1 ((p=0,01) / Diesel exhaust particles (DEPs) from diesel engines have toxic properties that result from their physical and chemical characteristics. DEPs are able to activate intracellular signaling pathways and induce metabolic changes to cells and tissues of the human respiratory system. This dissertation sought to evaluate: 1) the profile of mucins and the epithelial changes to the tracheal explants of BALB/c mice exposed to both DEP and DEP treated with nitric acid and organic solvents (50 and 100 ug/mL; and 2) human bronchial epithelial cells (BEAS-2B) in culture after their exposure to both DEP and DEP treated with hexane (DEP/HEX) at 100 ug/mL in order to determine MAPK (ERK/JNK) activation, cytotoxicity, cytoskeletal integrity, cell viscoelasticity and gene expression of the enzymes involved in oxidative stress and apoptosis. The results show that, in tracheal explants, DEP causes a significant increase (compared to the control) in the quantity of acidic mucus (p=0.001), a decrease in alkaline mucus (p=0.001), a decrease in mixed mucus (p=0.001), an increase in vacuolization (p=0.001), an increase in apoptosis (p=0.001), along with an increase in pERK and a decrease in pJNK, and vice versa. The explants that were exposed to DEP and DEP/MET were found to have significantly higher quantities of acidic mucus (p=0.01), and DEP/HEX caused an increase in mucus extrusion (p=0.007), which was likely due to inorganic enrichment. In the case of BEAS-2B cells, the results obtained from epithelial cells exposted to DEP and DEP/HEX revealed alterations in the cytoplasmic membrane, the mitochondria, and the cytoskeleton. The cells exposed to DEP alone at low concentrations (15 ug/mL) experienced alterations in the genes involved in apoptosis (BCL-2 and Caspase-3; p=0.05 and p=0.01, respectively), as well as oxidative stress [(SOD1, SOD2, and GPx; p=0.01 )], and changes to CYP1A1 (p=0.01)

A Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) é caracterizada por limitação de troca gasosa e considerada uma doença progressiva, não reversível e associada a uma resposta inflamatória anormal dos pulmões a partículas e gases nocivos, e com implicações extrapulmonares. A fumaça de cigarro (FC) é a principal causa, uma vez que 80% dos casos de DPOC estão associados ao tabagismo. A poluição atmosférica também é considerada um fator de risco para o desenvolvimento, aceleração, exacerbação e mortalidade na DPOC. Além disso, o material particulado resultante da queima do diesel (do inglês,Diesel Exhaust Particle - DEP) é a principal fonte de poluição atmosférica relacionado ao tráfego de veículos. Muitos estudos têm demonstrado efeitos nocivos da fumaça de cigarro e da poluição atmosférica para saúde humana, no entanto, poucos se referem à associação desses dois fatores. Considerando que um fumante em área urbana submete-se cotidianamente aos dois fatores exógenos simultaneamente, avaliamos os efeitos da associação da FC e do DEP proveniente de motores movidos a diesel na cidade de São Paulo, no desenvolvimento do enfisema pulmonar, durante 1, 3 e 6 meses de exposição. Os camundongos foram divididos em quinze grupos: controle (C); veículo (V) (NaCl 0,9%); DEP (30?g DEP em 10?L NaCl 0,9%/dia, 5 dias/semana); FC (expostos à FC 30 min/dia, 5 dias/semana); e FC+DEP. Avaliamos a mecânica respiratória; células inflamatórias no lavado broncoalveolar (LBA); intercepto linear médio (Lm) e morfometria e remodelamento: edema peribroncovascular, MMP-12, Mac-2, elastina e colágeno III. Houve um aumento significativo na resistência das vias aéreas em FC e FC+DEP, comparado ao V e DEP em 6 meses. Observamos aumento do Lm após 6 meses nos grupos FC, DEP e FC+DEP, comparado ao V. O número total de células no LBA e os macrófagos aumentaram após 3 meses de exposição à FC, e após 6 meses à FC ou DEP. No entanto, houve diminuição de células totais em FC+DEP, após 6 meses de exposição, comparado ao V. As células polimorfonucleares nas vias aéreas aumentaram após 3 e 6 meses, principalmente em DEP e FC+DEP. O edema peribroncovascular aumentou no grupo FC+DEP após 1 mês de exposição, em FC e DEP após 3 meses e em FC e FC+DEP após 6 meses. As proporções de elastina aumentaram nos grupos FC, DEP e FC+DEP; de colágeno III somente em FC+DEP; e a densidade de células MMP-12 positivas em FC, DEP e FC+DEP, e Mac-2 em DEP, todos após 6 meses de exposição. Portanto, a instalação da DPOC, com alargamento dos espaços alveolares, ocorreu após 6 meses de exposição independentemente das partículas exógenas inaladas. No entanto, não detectamos piora do enfisema quando os animais receberam inalação de ambos: FC+DEP. A análise do perfil celular mostrou aumento nas células inflamatórias após a exposição de FC ou DEP, por diferentes vias, enquanto a interação de FC+DEP mostrou um efeito aditivo, atenuando o processo inflamatório após os 6 meses de exposição, apesar de sua intensa atuação no remodelamento tecidual. Nosso trabalho corrobora para esclarecimentos dos efeitos aditivos da interação entre FC e DEP, mimetizando um fumante exposto à poluição atmosférica urbana. O esclarecimento sobre essa complexa interação ainda se faz necessário e é um vasto campo de pesquisa em doenças pulmonares / Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is characterized by limitation of gas exchange and is considered a non-reversible, progressive disease and associated with an abnormal inflammatory response of the lungs to particles and harmful gases, with extrapulmonary symptoms. Cigarette smoke (CS) is the major cause, since 80% of COPD cases are associated with smoke. Also, the air pollution is considered a risk factor in the development, acceleration, exacerbation and mortality of COPD. Moreover, diesel exhaust particles (DEP) are a major source of traffic-related air pollution. Many studies have demonstrated the damaging effects of CS and air pollution on human health; however, few have related the association between the two factors. Considering a smoker in an urban area undergoes daily to this two exogenous agents simultaneously, we evaluated the effects of CS associated to DEP, from diesel-powered engines in the São Paulo city, on emphysema development at 1, 3 and 6 months. Mice were divided into fifteen groups: control (C); vehicle (V) (NaCl 0.9%); DEP (30?g DEP in 10ul NaCl 0.9%/day, 5 days/wk); CS (exposed to CS, 30 minutes/day, 5 days/wk); and CS+DEP. We evaluated respiratory mechanics; inflammatory cells in bronchoalveolar lavage fluid (BALF); mean linear intercept (Lm) and morphometry and remodeling: peribronchovascular edema, MMP-12, Mac-2, elastin and collagen-III. There was a significant increase in airway resistance in CS and CS+DEP compared to group V and DEP at 6 mo. We observed an increase in Lm after 6 mo in the CS, DEP and CS+DEP groups compared to group V. The total number of cells in BALF and macrophage showed an increase at 3 mo of CS exposure and at 6 mo of CS or DEP exposure. However, there was a decrease of the number of total cells at 6 mo in CS+DEP compared to V. Polimorphonuclear cells in airways were increased after 3 and 6 months mainly in the DEP and CS+DEP groups. Peribronchovascular edema was increased in the CS+DEP group after 1 mo, CS and DEP groups after 3 mo and CS and CS+DEP groups after 6 mo. Elastin, increased for the CS, DEP and CS+DEP groups and collagen III only for the CS+DEP group; and the density of MMP-12 positive cells in CS, DEP and CS+DEP, and Mac-2 in DEP, all after 6 months of exposure.Therefore, the onset of COPD, with enlargement of alveolar spaces, occurs after 6 mo of exposure independent of which exogenous particles were inhaled. However, we did not show an impairment in emphysema when animals received both CS+DEP inhalation. Analysis of cell profiles showed an increase in inflammatory cells after CS or DEP exposure, but on different pathways, while interaction of CS+DEP showed an additive effect that attenuated the inflammatory process after 6 mo and that intensively acted on remodeling mechanisms. Our study supports the additives effects of the interaction between CS and DEP, mimicking a smoker exposed to urban air pollution. And reaffirms that this complex interaction still demand more clarification and it is a great field of research in lung disease

Diversos estudos tiveram como objetivo determinar e caracterizar o aerossol atmosférico na cidade de São Paulo, quanto a seu tamanho e composição química, bem como encontrar as suas fontes emissoras e contribuições em massa para a região estudada. A coleta dos constituintes atmosféricos foi realizada na estação de amostragem do Laboratório de Análises dos Processos Atmosféricos (LAPAt) do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da Universidade de São Paulo (USP), localizada na zona oeste da cidade de São Paulo, geograficamente em 23°3334 S e 46°4400 O. O experimento foi realizado de 15 de agosto a 16 de setembro de 2016. Foram realizadas coletas de material particulado para análise da concentração em massa de sua fração fina inalável e composição química. A distribuição de tamanho para massa de material particulado foi determinada através da coleta com um impactador em cascata. A distribuição de tamanho para número foi obtida a partir de medidas com um Scanning Mobility Particle Sampler (SMPS) com o cálculo da concentração número de partículas (PNC) para o intervalo de 9 a 450 nm de diâmetro. Para estudar as relações entre os gases presentes na região amostrada com a radiação ultravioleta e com o PNC utilizamos os valores horários de concentrações dos gases (O3, NO, NO2 e NOX) e UV medidos na Rede Telemétrica da CETESB (Companhia de Tecnologia Ambiental do Estado de São Paulo). Os filtros coletados foram analisados pela técnica de Fluorescência de Raios-X dispersivo em energia (EDX). As concentrações de Black Carbon (BC) foram obtidas por refletância. Para a determinação das fontes de material particulado fino (MP2,5) foram utilizados os seguintes modelos receptores: Análise de Componentes Principais (ACP) e Fatoração de Matriz Positiva (FMP). Para análise de dispersão do poluente, utilizamos dados meteorológicos da estação climatológica do IAG situada no Parque do Estado. A concentração média de MP2,5 foi de 18,6 (±12,5) g/m³ e a concentração média de BC foi de 1,9 (±1,5) g/m³. As principais fontes encontradas, por ambos modelos receptores ACP e FMP, foram: veículos pesados (a diesel), veículos leves, queima de biomassa, ressuspensão de poeira de solo, pavimentos e construção, processos secundários e misturas de fontes. Os elementos-traço foram definidos em diferentes modas de tamanho: Al, Ca, Si e Ti com picos nas modas de acumulação, traçadores de ressuspensão de pavimento; Fe, Mn, P, K e Cr com picos na fração mais grossa da moda de acumulação, traçadores de emissões veiculares e queima de biomassa. Cu, Zn, Br, Pb, S e BC apresentam picos na fração mais fina da moda de acumulação, traçadores de emissões veiculares e queima de biomassa. / Several studies aimed to determine and characterize the atmospheric aerosol in the city of São Paulo, not only to its size and chemical composition, but as well as to find its emitting sources and mass contributions in the studied area. The atmospheric constituents were collected at the Laboratório de Análise dos Processos Atmosféricos (LAPAt) of the Institute of Astronomy, Geophysics and Atmospheric Sciences (IAG) of the University of São Paulo (USP), located in the western zone of the city of São Paulo Paulo, geographically at 23°33\'34\"S and 46°44\'00\" W. The experiment was conducted from August 15 to September 16 of 2016. Samples of particulate matter were collected to analyze the mass concentration and chemical composition of its inhalable fine fraction. The particulate mass size distribution was determined through the collection with a cascade impactor. The number size distribution was obtained from measurements with a Scanning Mobility Particle Sampler (SMPS) with the calculated number of particle concentration (PNC) for the range of 9 to 450 nm of the diameter. In order to study the relationships among the compounds present in the region and the PNC, we used the hourly values of the gaseous concentrations (O3, NO, NO2 and NOx) and UV measured in CETESB\'s Air Quality Telemetric Network in the State of São Paulo. The sampled filters were analyzed by the energy dispersive X-ray Fluorescence (EDX) technique to determine the elemental composition. The concentrations of Black Carbon (BC) were obtained by reflectance analysis. In order to determine the sources of fine particulate matter (PM2.5), the following Receptors Models were used: Principal Component Analysis (PCA) and Positive Matrix Factorization (PMF). For air pollution dispersion analysis, we used meteorological data from the IAG climatological station located in the Southeast of the city. The mean MP2.5 concentration was 18.6 (± 12.5) g/m³ and the mean concentration of BC was 1.9 (± 1.5) g/m³ for the sampling period. The main sources found by both ACP and PMF models were heavy-duty vehicles (diesel), light-duty vehicles, biomass burning, resuspension of soil dust, pavements and construction, secondary processes and mixed sources. The trace elements were defined at different size distributions: Al, Ca, Si and Ti with peaks in accumulation fraction (related to pavement resuspension tracers); Fe, Mn, P, K and Cr with peaks in the largest fraction of accumulation mode, characteristic of vehicular emissions tracer and biomass burning. Cu, Zn, Br, Pb, S and BC presented peaks in the finer fraction of the accumulation mode, related to vehicle emissions tracer and biomass burning.

Um Projeto Temático de Pesquisa foi desenvolvido no Laboratório de Poluição Ambiental do Departamento de Patologia da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo com o objetivo de avaliar os efeitos da exposição aguda/crônica ao ar ambiente de um grande centro urbano sobre a saúde. Dentro deste projeto, uma linha de pesquisa foi dedicada ao estudo dos efeitos dessa exposição sobre a saúde reprodutiva feminina. Evidências de estudos epidemiológicos e experimentais implicam os fatores ambientais na infertilidade humana e resultado obstétrico adverso. Contudo, poucos estudos foram conduzidos até o presente para avaliar um possível efeito da exposição à poluição ambiental particulada sobre a saúde reprodutiva feminina. Portanto, o objetivo dos projetos da minha linha de pesquisa é fornecer dados que possam demonstrar os possíveis efeitos da exposição pré-concepcional de curta duração às partículas de exaustão do diesel (PED) e à poluição ambiental particulada sobre a função ovariana, o desenvolvimento embrionário inicial e resultado gestacional utilizando um modelo experimental e um epidemiológico. O objetivo do primeiro projeto desta tese foi avaliar os efeitos de dois meios de cultura comerciais no desenvolvimento de oócitos de camundongo fertilizados in vitro até o estágio de blastocisto. Zigotos obtidos de fêmeas de camundongo de 8 semanas de idade submetidas à indução da ovulação foram cultivados in vitro até o estágio de blastocisto em meio simples otimizado enriquecido com potássio (KSOM) ou meio G1/G2. A porcentagem de zigotos que se desenvolveu até o estágio de blastocisto 96 e 120 horas após a inseminação e que sofreu eclosão parcial ou completa no quinto dia de cultivo foi significativamente maior no grupo KSOM. O número médio de células da massa celular interna (MCI) foi 11,7 ± 4,0 e 9,2 ± 5,2 para os zigotos cultivados nos grupos KSOM e G1/G2, respectivamente, mostrando um número significativamente maior de células MCI em blastocistos derivados da cultura no meio KSOM. Concluímos que o meio KSOM comercialmente disponível é superior ao meio seqüencial G1/G2 para o cultivo de zigotos até o estágio de blastocisto no modelo de fertilização in vitro (FIV) em camundongos. No segundo projeto que compõe esta tese, o objetivo foi avaliar os efeitos da exposição de curta duração às PED sobre a fertilização, desenvolvimento embrionário e segregação das linhagens celulares em blastocistos pré-implantacionais utilizando o modelo de FIV em camundongo. A instilação intranasal de água destilada (grupo controle), de PED nativas (grupo PED-N) ou de PED ácidoextraídas (grupo PED-AE), realizada uma vez ao dia por três dias, iniciada no primeiro dia de administração de gonadotrofinas, foi realizada em fêmeas de camundongo com oito semanas de idade. Os pontos de avaliação reprodutivos analisados incluíram a resposta ovariana a estimulação, taxa de fertilização, desenvolvimento embrionário, taxas de formação e de eclosão dos blastocistos, contagem celular total e proporção da alocação celular à MCI e trofoectoderma (TE), e a morfologia da MCI. A resposta ovariana não foi afetada pelo protocolo de exposição. Um efeito multivariado para a exposição às PED-N e PED-AE na coloração diferencial de blastocistos e na morfologia da MCI, mas não para a FIV ou desenvolvimento embrionário, foi observado. A contagem celular da MCI e a razão MCI/TE em blastocistos produzidos no grupo controle foram significativamente maiores do que em blastocistos produzidos nos grupos PED-N e PED-AE. O número total de células dos blastocistos foi similar entre os grupos. O escore que representa a morfologia da massa celular interna foi significativamente maior no grupo controle quando comparado àquele encontrado nos grupos PED-N e PEDAE. Baseando-se nesses resultados, nosso estudo sugere que a exposição de curta duração às PED pode afetar negativamente o processo reprodutivo através do distúrbio da especificação das linhagens celulares do embrião em estágio de blastocisto. Finalmente, a exposição a toxinas ambientais pode ser inevitável durante o período pré-concepcional em grandes centros urbanos e seus efeitos são desconhecidos. Portanto, o propósito do terceiro projeto que compõe esta tese foi avaliar os potenciais efeitos da exposição de curta duração à poluição ambiental particulada durante a fase folicular sobre os resultados clínicos, laboratoriais e gestacionais de casais submetidos à fertilização in vitro e transferência de embriões (FIVETE). Trezentos e quarenta e oito mulheres submetidas ao seu primeiro ciclo de FIVETE foram avaliadas retrospectivamente neste estudo coorte, casocontrole casado. A exposição ao material particulado ambiental (MP) durante a fase folicular de cada paciente foi estimada baseando-se em dados da poluição ambiental (1997-2006) categorizados em período Q1-3 ( 56,72 g/m3) e Q4 (>56,72 g/m3). Desse grupo, 177 pacientes que engravidaram (casos) foram comparadas com 354 mulheres que conceberam espontaneamente (controles). Os principais pontos de avaliação incluíram a resposta ovariana às gonadotrofinas, o número de oócitos recuperados e as taxas de fertilização, de clivagem, de qualidade embrionária, de implantação, de gestação, de abortamento e de nascidos vivos. Nenhum efeito da exposição a níveis elevados de MP durante a fase folicular foi observado nos resultados clínico e laboratorial, na transferência embrionária ou no sucesso dos ciclos de tratamento das pacientes submetidas à FIVETE. Mulheres expostas ao período Q4 durante a fase folicular do ciclo de concepção apresentaram um risco significativamente maior de abortamento, independentemente do método de concepção (razão de chance: 2,58; intervalo de confiança de 95%: 1,63 4,07), quando comparado àquele de mulheres expostas ao período Q1-3. O risco de perda da gestação aumentou 3% por unidade de aumento do valor médio do MP na fase folicular (p= 0,000). Os resultados apresentados aqui fornecem evidências para uma relação causal entre a breve exposição a níveis elevados de MP ambiente durante o período pré-concepcional e a perda gestacional inicial, independentemente do método de concepção e está associada a um aumento de 2,6 vezes no risco de abortamento. Apesar da ausência de efeitos dessa exposição sobre os resultados clínicos e laboratoriais e sobre o sucesso do tratamento, a FIVETE foi incapaz de reduzir esse risco / A thematic research project to evaluate the health effects of acute/chronic exposure to ambient air in a large urban center was developed at the Air Pollution Laboratory in the Department of Pathology at the University of São Paulo School of Medicine. Within this project a specific research line was committed to the study of the effects of this exposure on female reproductive health. Evidence from epidemiological and experimental studies implied environmental factors as possible contributors to human infertility and poor obstetric outcome. However, very few studies evaluating a possible effect of exposure to particulate air pollution on female reproductive health have been conducted so far. Thus, the aim of the projects in my research line was to provide data that could show the possible effects of short-term preconceptional exposure to diesel exhaust particles and particulate air pollution on ovarian function, early embryo development and pregnancy outcome using experimental and epidemiological models. The objective of the first project was to examine the effects of two commercial media on the development of mouse ova fertilized in vitro to the blastocyst stage. One-cell embryos obtained from eight-week old superovulated mice were cultured in vitro up to the blastocyst stage in potassium-enriched simplex optimized medium (KSOM) or G1/G2 media. The percentage of zygotes that developed to the blastocyst stage 96 and 120 hours after insemination and that partially or completely hatched by day five of culture was significantly higher in the KSOM group. The mean number of inner cell mass (ICM) cells was 11.7 ± 4.0 and 9.2 ± 5.2 for zygotes cultured in KSOM and G1/G2 groups respectively, revealing a significantly higher cell number in the ICM of blastocysts derived from culture in KSOM medium. I concluded that commercially available KSOM medium is superior to sequential G1/G2 media for culturing one-cell embryos up to the blastocyst stage in the mouse IVF model. In the second project the objective was to evaluate the effects of short-term exposure to diesel exhaust particles on fertilization, embryo development, and cell lineage segregation in preimplantation blastocysts using the mouse IVF model. Intranasal instillation of distilled water (control group), native diesel exhaust particles (N-DEP group) or acid-extracted diesel exhaust particles (AE-DEP) once a day, for three days starting on the first day of gonadotrophin administration was performed on eight-week old female mice. Reproductive endpoints evaluated included ovarian response to superovulation, fertilization rate, embryo development, blastocyst and hatching rates, total cell count, and proportion of cell allocation to ICM and trophectoderm (TE), and ICM morphology. Ovarian response was not affected by the exposure protocol. A multivariate effect for exposure to NDEP and AE-DEP on blastocyst differential staining and ICM morphology but not on IVF or embryo development was found. Cell counts in ICM and ICM/TE ratios in blastocysts produced in the control group were significantly higher than in blastocysts produced in N-DEP and AE-DEP groups. The total cell count was similar among groups. The score that represents ICM morphology was significantly higher in the control group when compared to that found in N-DEP and AE-DEP groups. Based on these results this study suggests that short-term exposure to DEP may negatively affect the reproductive process by disrupting the lineage specification at the blastocyst stage. Finally, exposure to environmental toxins may be unavoidable during the preconceptional period in large urban centers and its effects are unknown. Thus, the purpose of the third project was to assess the potential effects of short-term exposure to particulate air pollution during the follicular phase on clinical, laboratory, and pregnancy outcomes for couples undergoing IVF/ET. Three hundred forty-eight patients undergoing their first IVF/ET cycle were evaluated in this retrospective cohort-matched casecontrolled single-center study. Exposure to ambient particulate matter (PM) during the follicular phase for each patient was estimated based on air pollution data (1997-2006) categorized in Q1-3 ( 56.72 g/m3) and Q4 (>56.72 g/m3) periods. From this group 177 women who became pregnant (cases) were compared with 354 who had conceived spontaneously (controls). Main outcome measures included response to gonadotrophins, number of oocytes retrieved, fertilization, cleavage, embryo quality, implantation, pregnancy, miscarriage, and live birth rates. No effects of follicular phase exposure to high levels of PM on clinical, laboratory, embryo transfer or treatment outcome were found in women undergoing IVF/ET. Women exposed to Q4 level PM during the follicular phase of the conception cycle had significantly higher risk of miscarriage, regardless of the method of conception (odds ratio, 2.58; 95% confidence interval: 1.63-4.07) when compared to women exposed to Q1-3 level PM. The risk of miscarriage increased 3% per unit increase in follicular phase PM average level (p=0.000). The results presented here provide evidence of a causal role for brief exposure to high levels of ambient PM during the preconceptional period in early pregnancy loss, regardless of the method of conception, with a 2.6-fold increase in risk of miscarriage. Despite the absence of effects of this exposure on clinical, laboratory, and treatment outcome, IVF/ET was unable to reduce this risk

Emissions from light-duty passenger vehicles represent a significant portion of total criteria pollutant emissions in the United States. Since the 1970s, emissions testing of these vehicles has been required in many major metropolitan areas, including Atlanta, GA, that were designated to be in non-attainment for one or more of the National Ambient Air Quality Standards. While emissions inspections have successfully reduced emissions by identifying and repairing high emitting vehicles, they have been increasingly inefficient as emissions control systems have become more durable and fewer vehicles are in need of repair. Currently, only about 9% of Atlanta area vehicles fail emissions inspection, but every vehicle is inspected annually. This research addresses explores ways to create a more efficient emissions testing program while continuing to use existing testing infrastructure. To achieve this objective, on road vehicle emissions data were collected as a part of the Continuous Atlanta Fleet Evaluation program sponsored the Georgia Department of Natural Resources. These remote sensing data were combined with in-program vehicle inspection data from the Atlanta Vehicle Inspection and Maintenance (I/M) program to establish the degree to which on road vehicle remote sensing could be used to enhance program efficiency. Based on this analysis, a multi-parameter model was developed to predict the probability of a particular vehicle failing an emissions inspection. The parameters found to influence the probability of failure include: vehicle characteristics, ownership history, vehicle usage, previous emission test results, and remote sensing emissions readings. This model was the foundation for a proposed emissions testing program that would create variable timing for vehicle retesting with high and low failure probability vehicles being more and less frequently, respectively, than the current annual cycle. Implementation of this program is estimated to reduce fleet emissions of 17% for carbon monoxide, 11% for hydrocarbons, and 5% for nitrogen oxides in Atlanta. These reductions would be achieved very cost-effectively at an estimated marginal cost of $149, $7,576 and $2,436 per-ton-per-year for carbon monoxide, hydrocarbons, and nitrogen oxides emissions reductions respectfully.

O consenso sobre os efeitos prejudiciais da material particulado atmosférico (MP) para a saúde humana é apoiado por um grande número de trabalhos epidemiológicos e experimentais mas a capacidade para definir qual o componente mais importante envolvido em sua toxicidade é dificultado pela sua grande complexidade de composição. O objetivo deste estudo é avaliar os efeitos de diferentes partículas de poluição atmosférica, quanto à origem e quanto a sua composição, sobre o sistema biológico através de 3 experimentos. O efeito do PM2,5 urbano de São Paulo, Brasil, coletado durante greve de ônibus foi avaliada através do TRAD-MN para a mutagenicidade e o teste de inibição de mitose em células meristemáticas da raiz de Allium cepa. para a toxicidade. Utilizamos o palato de rã para avaliar os parâmetros funcionais (transporte mucociliar -TMC, freqüência do batimento ciliar - FBC e diferença de potencial - DP) e morfométricos (espessura do epitélio, produção de muco) do aparelho mucociliar exposto ao ROFA, proveniente de usina siderúrgica e ao PM2,5 urbano. A análise comparativa da composição do PM2,5 através da ativação com nêutrons, fluorescência de raio-X e cromatografia gasosa espectrometria de massa mostrou redução na concentração de elementos traços de metais, redução de enxofre (44,17%) e de orgânicos (39,3%) na amostra de PM2,5 nos filtros coletados no dia de greve que associou-se com redução do dano no DNA. O ROFA induziu dano funcional do aparelho mucociliar (queda do TMC e aumento da FBC) que foi recuperado pela ação de antioxidantes vitamina E e n-Propil galato. O PM2,5 urbano provocou danos funcionais (diminuição do TMC e aumento da FBC) e morfológicos (diminuição da espessura e produção de muco) do epitélio respiratório. A análise comparativa da composição do ROFA e do PM2,5, demonstrou que o ROFA possui composição predominante de ferro (57,729%±0,004%) enquanto o PM2,5 urbano possui composição mais heterogênea, com predominância de enxofre (37,594%±17,930%), ferro (14,490%±6,489%) e silício (13,142%±8,516%) e pequenas quantidade de níquel (0,0336%±0,312%) e vanádio(0,260%±0,006%). Concluímos que substâncias oxidantes presentes no MP possuem papel relevante na injúria do aparelho mucociliar e que os efeitos lesivos do MP sobre os sistemas biológicos são fortemente dependentes de sua composição. / The association between atmospheric particulate matter (PM) and adverse human health effects have been consistently reported in epidemiological and experimental studies however, the ability to define the most important components involved in PM toxicity is hindered by its complex composition. In the present study we decided to further explore the effects of different atmospheric particles due to both source and composition, on the biologic system through 3 experiments. The mutagenicity and toxicity of urban PM2,5 of Sao Paulo, Brazil, from a bus strike day was evaluated by the TRAD-MN assay and inhibition of mitotic rate test of root tips Allium cepa. The frog palate was used to evaluate functional parameters (mucociliary transport ? MCT, ciliary beating frequency - CBF and potential difference ? PD) and morphometric data (epithelium tikness and mucus production) of the mucocliary apparatus exposed to ROFA from an a still plant, and to urban PM2,5. The comparative analysis of PM2,5 composition made by neutrons activation, fluorescence X-ray and gas cromatography/mass spectrometry showed decrease of trace elements, sulfur concentration (44,17%) and organics compounds (39,3%) in relation to the non strike day and was associated to coherent reduction in DNA damage. ROFA induced functional injury of the mucociliary apparatus (decrease of MCT and icrease of CBF) and the presence of antioxidants n-Propyl gallate and E vitamin protected against the mucociliary impairment induced by ROFA exposure. The comparative analysis between ROFA and PM2,5 composition showed that ROFA exhibited predominance of iron while PM2,5 showed heterogeneous composition presenting predominance of sulfur (37,594%±17,930%), iron (14,490%±6,489%) and silicon (13,142%±8,516%) and decrement of nickel (0,0336%±0,312%) and vanadium (0,260%±0,006%). We concluded that PM plays an important role in respiratory injury through oxidative stress and that adverse effects of PM on the biologic systems are strongly dependent on its composition.