Os efeitos tóxicos decorrentes da exposição ambiental e ocupacional ao benzeno são amplamente descritos na literatura. Seus produtos de biotransformação fenólicos, entre os quais os compostos hidroxilados como FE e hidroquinona HQ, são indutores importantes de efeitos citotóxicos e genotóxicos responsáveis pela toxicidade ao sistema imune. No entanto, a contribuição de cada metabólito e os mecanismos envolvidos não estão completamente esclarecidos. Desta forma, o presente trabalho teve por objetivo estudar a capacidade da resposta inflamatória em ratos expostos à HQ, ao FE, ou a ambos simultaneamente (HQ+FE). Para tanto, ratos Wistar machos foram expostos aos agentes químicos por período de tempo prolongado (doses diárias de 5 ou 10mg/kg; i.p.; com 5 doses/semana no período de 17 ou 23 dias). Animais controles receberam o veículo pela mesma via. As respostas inflamatórias foram induzidas 24 horas após a última dose administrada. Foram avaliadas a resposta inflamatória inespecífica, decorrente da instilação intranasal de LPS de Salmonella abortus e a resposta inflamatória específica em animais previamente sensibilizados e desafiados pela OVA. Na resposta inflamatória inespecífica, as exposições à HQ e à HQ+FE provocaram redução acentuada no influxo de leucócitos para o pulmão inflamado, pelo menor número de leucócitos no LBA e pela atividade enzimática da MPO reduzida no tecido pulmonar. O efeito não é dependente de modificações no número de leucócitos circulantes nem de alterações nas expressões de moléculas de adesão nos leucócitos circulantes (L-selectina e β2 integrina) e no endotélio pulmonar (ICAM-1 , VCAM-1 e PECAM-1) envolvidas na interação leucócito-endotélio. Na vigência de resposta inflamatória específica, as exposições à HQ, FE ou HQ+FE reduziram significativamente a migração de leucócitos para o LBA e para o tecido pulmonar. Da mesma forma que a RI induzida pelo LPS, não foram detectados alterações nos número de leucócitos circulantes e na expressão de moléculas de adesão. No entanto, os resultados obtidos em ensaios de anafilaxia passiva cutânea e reação anafilática in vitro mostraram que o efeito é dependente, pelo menos em parte, da menor concentração de imunoglobulinas anafiláticas circulantes e, consequentemente, da menor habilidade de desgranulação mastocitária. Em conjunto, os dados obtidos demonstram que as exposições à HQ, ao FE ou à HQ+FE prejudicam a migração de leucócitos para o foco de lesão na vigência de respostas inflamatórias de origem inata ou adquirida. / The toxic effects of the ambiental and occupational exposures to benzene is widely described in the literature. Phenolic hydroxylated compounds obtainded from its biotransformation, such as phenol (PHE) and hydroquinone (HQ), induce important of cytotoxic and genotoxic effects responsible for the immunotoxicity. However, the role of each metabolite and mechanisms of toxicity are unknown. Then, the present work aimed to study the inflammatory response in rats exposed to HQ, PHE, ar both simultaneously (HQ+PHE). Male Wistar rats were exposed to they chemical agents for extended period of time (5 or 10mg/kg/day; ip.; during 17 or 23 days; 2 days intervals each 5 doses). Control animais received the vehicle. Inflammatory reactions were induced 24 hours after the last dose by they intranasal instillation of lipopolysaccharide of Salmonella aborlus (non-specific response) or by inhalation of ovalbumin in animals previously sensitized to the same antigen (specific response, produced by anaphylactic immunoglobulins). Animais exposed to HQ or HQ/PHE presented reduced n,3umbers of PMN and MN cells in the bronchoalveolar lavage fluid (BALF) and lesser myeloperoxidase (MPO) activity in the pulmonary tissue. The reduced influx of leukocytes is not dependent oh alterations on the numbers of circulating leukocytes either adhesion molecules expressions on leukocytes (L-selectin or β2 integrin) and on lung microvascular endothelium (ICAM-1, V CAM-1 or PECAM-1) responsible for leukocyte-endothelial interactions. On the other hand, rats exposed to ali schedules of exposures presented reduced numbers of leukocytes in the BALF and lesser MPO activity in the pulmonary tissue after an antigenic stimulus. As shown to inflammation induced by LPS, no alterations on circulating leukocyte numbers and adhesion molecules expressions were detected. However, the impaired leukocyte migration to the inflamed lung may be dependent, at last in part, on reduced levels of circulating anaphylactic antibodies, as detected by passive cutaneous anaphylaxis test, and by consequent reduced ability of mast cell desgranulation, evidenced by in vitro trachea contraction. Together, our data show that HQ and PHE exposure differently affect the specific and non-specific ínflammatory reactions.

Os efeitos tóxicos decorrentes da exposição ambiental e ocupacional ao benzeno são amplamente descritos na literatura. Seus produtos de biotransformação fenólicos, entre os quais os compostos hidroxilados como FE e hidroquinona HQ, são indutores importantes de efeitos citotóxicos e genotóxicos responsáveis pela toxicidade ao sistema imune. No entanto, a contribuição de cada metabólito e os mecanismos envolvidos não estão completamente esclarecidos. Desta forma, o presente trabalho teve por objetivo estudar a capacidade da resposta inflamatória em ratos expostos à HQ, ao FE, ou a ambos simultaneamente (HQ+FE). Para tanto, ratos Wistar machos foram expostos aos agentes químicos por período de tempo prolongado (doses diárias de 5 ou 10mg/kg; i.p.; com 5 doses/semana no período de 17 ou 23 dias). Animais controles receberam o veículo pela mesma via. As respostas inflamatórias foram induzidas 24 horas após a última dose administrada. Foram avaliadas a resposta inflamatória inespecífica, decorrente da instilação intranasal de LPS de Salmonella abortus e a resposta inflamatória específica em animais previamente sensibilizados e desafiados pela OVA. Na resposta inflamatória inespecífica, as exposições à HQ e à HQ+FE provocaram redução acentuada no influxo de leucócitos para o pulmão inflamado, pelo menor número de leucócitos no LBA e pela atividade enzimática da MPO reduzida no tecido pulmonar. O efeito não é dependente de modificações no número de leucócitos circulantes nem de alterações nas expressões de moléculas de adesão nos leucócitos circulantes (L-selectina e β2 integrina) e no endotélio pulmonar (ICAM-1 , VCAM-1 e PECAM-1) envolvidas na interação leucócito-endotélio. Na vigência de resposta inflamatória específica, as exposições à HQ, FE ou HQ+FE reduziram significativamente a migração de leucócitos para o LBA e para o tecido pulmonar. Da mesma forma que a RI induzida pelo LPS, não foram detectados alterações nos número de leucócitos circulantes e na expressão de moléculas de adesão. No entanto, os resultados obtidos em ensaios de anafilaxia passiva cutânea e reação anafilática in vitro mostraram que o efeito é dependente, pelo menos em parte, da menor concentração de imunoglobulinas anafiláticas circulantes e, consequentemente, da menor habilidade de desgranulação mastocitária. Em conjunto, os dados obtidos demonstram que as exposições à HQ, ao FE ou à HQ+FE prejudicam a migração de leucócitos para o foco de lesão na vigência de respostas inflamatórias de origem inata ou adquirida. / The toxic effects of the ambiental and occupational exposures to benzene is widely described in the literature. Phenolic hydroxylated compounds obtainded from its biotransformation, such as phenol (PHE) and hydroquinone (HQ), induce important of cytotoxic and genotoxic effects responsible for the immunotoxicity. However, the role of each metabolite and mechanisms of toxicity are unknown. Then, the present work aimed to study the inflammatory response in rats exposed to HQ, PHE, ar both simultaneously (HQ+PHE). Male Wistar rats were exposed to they chemical agents for extended period of time (5 or 10mg/kg/day; ip.; during 17 or 23 days; 2 days intervals each 5 doses). Control animais received the vehicle. Inflammatory reactions were induced 24 hours after the last dose by they intranasal instillation of lipopolysaccharide of Salmonella aborlus (non-specific response) or by inhalation of ovalbumin in animals previously sensitized to the same antigen (specific response, produced by anaphylactic immunoglobulins). Animais exposed to HQ or HQ/PHE presented reduced n,3umbers of PMN and MN cells in the bronchoalveolar lavage fluid (BALF) and lesser myeloperoxidase (MPO) activity in the pulmonary tissue. The reduced influx of leukocytes is not dependent oh alterations on the numbers of circulating leukocytes either adhesion molecules expressions on leukocytes (L-selectin or β2 integrin) and on lung microvascular endothelium (ICAM-1, V CAM-1 or PECAM-1) responsible for leukocyte-endothelial interactions. On the other hand, rats exposed to ali schedules of exposures presented reduced numbers of leukocytes in the BALF and lesser MPO activity in the pulmonary tissue after an antigenic stimulus. As shown to inflammation induced by LPS, no alterations on circulating leukocyte numbers and adhesion molecules expressions were detected. However, the impaired leukocyte migration to the inflamed lung may be dependent, at last in part, on reduced levels of circulating anaphylactic antibodies, as detected by passive cutaneous anaphylaxis test, and by consequent reduced ability of mast cell desgranulation, evidenced by in vitro trachea contraction. Together, our data show that HQ and PHE exposure differently affect the specific and non-specific ínflammatory reactions.

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

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

Made available in DSpace on 2011-05-04T12:42:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009 / As crianças, sobretudo aquelas socialmente vulneráveis, são mais susceptíveis aos efeitos tóxicos da exposição ambiental aos agentes químicos. No processo de desenvolvimento, o sistema nervoso imaturo apresenta grande oportunidade de ação de contaminantes ambientais como o mercúrio (Hg), chumbo (Pb) e o manganês (Mn). Os objetivos desta investigação foram quantificar o grau de exposição ao Mn em crianças residentes nas proximidades de uma planta metalúrgica de ligas ferro-manganês e avaliar a associação entre os níveis deste metal no sangue e no cabelo e efeitos na função cognitiva. Para tal fim, foi realizada uma revisão da literatura científica sobre exposição de crianças ao Mn e efeitos neuropsicológicos, a qual originou o primeiro artigo. A avaliação da exposição ao Mn foi realizada na Vila Cotegipe, no município de Simões Filho, Bahia. Na primeira etapa do trabalho foram obtidas das crianças de 1 a 10 anos amostras de cabelo para determinação do Mn, sangue para hemograma e amostras para parasitológico de fezes. Foram também coletadas amostras ambientais como: água bruta e tratada, material particulado na fração respirável (PM2.5) e poeira domiciliar. Para fins de comparação, crianças de uma comunidade distante 7,5 km da metalúrgica, e a favor dos ventos, foram incluídas como grupo controle Na segunda etapa da avaliação, foram incluídas somente as crianças de 6 a 11 anos e 11 meses matriculadas na escola municipal local. Novas amostras de cabelo e sangue foram coletadas para análise de Mn, chumbo (Pb) e ferro sérico, sendo solicitada a mãe ou responsável a doação da amostra de cabelo. Nessa etapa foi realizada a avaliação cognitiva, através dos instrumentos WISC-III (Wechesler Intelligence Scale for Children), matriz progressiva de Raven para medir a cognição materna e inventário HOME adaptado para estimar o ambiente familiar. Os resultados das amostras ambientais mostraram que os teores de Mn na água estavam dentro dos padrões aceitáveis a concentração de Mn no ar (PM2.5) estava em média três vezes superior a concentração referência da EPA (RfC 0,05 μg/m3) e os níveis de Mn na poeira domiciliar estavam aproximadamente 20 vezes mais elevados do que os níveis deste na poeira em residências do grupo controle. Das 165 crianças elegíveis os pais de 147 delas concordaram com a participação no estudo e 109 (66,1%) aceitaram doar amostras biológicas. Os níveis de Mn no sangue estavam na maioria (97%) dentro dos valores normais (4-x14 μg/L); porém, tanto em 2007 como em 2008, os níveis de Mn no cabelo tiveram mediana de 9,70 μg/g (1,10-95,50) μg/g e 6,51 μg/g (0,10-76,78 μg/g), respectivamente, superando em muitas vezes a mediana encontrada na população controle 1,09 μg/g (0,30-5,58 μg/g). Os níveis de Mn no cabelo materno encontravam-se igualmente elevados 4,04 μg/g (0,10-77,75 μg/g). Foi observada uma associação significativa entre os níveis de Mn no cabelo da criança e decréscimo no QI na Escala Total, subescala Verbal e fatorial Compreensão, após ajuste pela escolaridade materna e índice nutricional. Foi possível demonstrar pela primeira vez que o Mn também interfere na cognição de adultos, pois as mães ou responsáveis apresentavam um significativo decréscimo de acordo com a concentração de Mn no cabelo, ajustado pela idade, renda familiar e grau de escolaridade. Nossos resultados comprovam que as crianças desta comunidade estão sujeitas a uma exposição excessiva ao Mn oriundas das emissões da metalúrgica, com possíveis conseqüências negativas no desenvolvimento intelectual. Devido aos efeitos observados nas mães, se pode pensar que essas crianças sejam duplamente afetadas pela exposição ao Mn, tanto de forma direta, resultante do efeito do Mn nos seus sistemas nervoso e outra indireta, devido ao seu efeito no intelecto materno, conduzindo a uma menor estimulação neuropiscológica da criança. / Children, especially those socially vulnerable, are more susceptible to toxic effects resulting from environmental exposure to chemical agents. The developing nervous system has great opportunities to the action of environmental contaminants like mercury (Hg), lead (Pb) and manganese (Mn). The objectives of this research were to evaluate the Mn exposure levels in children living in the vicinity of a ferro-manganese alloy plant and investigate the association between Mn levels in blood and hair with the effects on the cognitive function. Initially, we carried out an intensive literature review on the association between children's exposure to Mn and neuropsychological effects, which led to the first article. The field work started with the populational pool and registration of all families within the limits of the Cotegipe Village, Simões Filho town, Bahia, Brazil. After obtaining the informed consent, we collected socio-demographic data among the volunteers. To assess Mn exposure level, we performed the first sampling campaign with children aged 1 to 10 years: hair samples for Mn determination, blood sample for haemogram and stool for intestinal parasites analyses. At this phase we collected environmental samples: water pre a post treatment, particulate matter from respirable fraction (PM2.5) and house dust. In the second exposure assessment campaign we included only children aged 6 to 11 years and 11 months, enrolled in the local public school, who provided hair and blood samples for Mn, lead and serum iron determination. Mothers or caregivers were asked to provide hair sample. This happened concomitantly with the cognitive evaluation, which was assessed using WISC-III (Wechesler Intelligence Scale for Children), Raven's Progressive Matrices for measuring maternal cognition and the adapted HOME to estimate the family environment stimulation. The results of the environmental assessment showed that water Mn levels were within the acceptable standards, Mn concentrations in the air (PM2.5) were on average three times higher than the USEPA reference concentration (RfC 0.05 μg/m3) and Mn levels in house dust were approximately 20 times higher than levels of the house dust in residences distant 7.5 km (control). Of the 165 children enrolled, the parents of 147 agreed to participate in the study and 109 children (66.1%) consented to donate biological samples. Blood Mn levels were in the majority (97%) within the normal range (4-14 μg/L), however in the two campaigns conducted in 2007 and 2008, hair Mn level medians were 9.70 μg/g (1.10-95.50 μg/g) and 6.51 μg/g (0.1-76.78 μg/g), respectively. These levels were much higher than the median level observed in the control group 1.09 μg/g (0.30-5.58 μg/g). Maternal Mn hair levels were also elevated 4.04 μg/g (0.1-77.75 μg/g). We observed a significant association between Mn hair levels and a decreament in Full-Scale, Verbal and factorial Comprehension IQ scores, after adjusting for maternal education and nutritional index. It was possible to demonstrate for the first time that Mn interferes with maternal cognition as well. Cognitive function of mothers and caregivers presented a significant decrease with increasing Mn concentrations in hair, adjusted for age, family income and years of schooling. Our results show that children of this community are subjected to excessive Mn exposure from emissions arising from the industrial plant, with a consequent measurable negative effect on the intellectual development. Based on these findings we could hypothesize that these children are doubly affected, directly due to the Mn effect on their own brains and indirectly as a result of the effect on their mothers‘ cognition, which would tend to provide a poorer neuropsychological stimulation of their children.