Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, 2008. / Submitted by Kelly Marques (pereira.kelly@gmail.com) on 2009-11-13T18:46:28Z No. of bitstreams: 1 Dissert_AnaElizabethOliveiraAraujo.pdf: 688497 bytes, checksum: 33d29680404575512250d741564841f1 (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2009-12-23T17:17:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissert_AnaElizabethOliveiraAraujo.pdf: 688497 bytes, checksum: 33d29680404575512250d741564841f1 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-12-23T17:17:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert_AnaElizabethOliveiraAraujo.pdf: 688497 bytes, checksum: 33d29680404575512250d741564841f1 (MD5) Previous issue date: 2008-02 / Os gases derivados do petroleo sao conhecidos por causar danos a saude das pessoas expostas ocupacionalmente, de modo cronico ou agudo. Funcionarios do Laboratorio de Controle de Qualidade dos Combustiveis, da Agencia Nacional do Petroleo-ANP, situada em Brasilia (Brasil), estao expostos a varias substancias quimicas, pois realizam analises para o controle de qualidade nas amostras dos combustiveis coletadas nos 306 postos de abastecimento do Distrito federal. Os monitoramentos citogeneticos desses trabalhadores foram realizados nos linfocitos retirados do sangue periferico e nas celulas esfoliadas da bexiga, extraidas da urina. A frequencia de aberracoes cromossomicas nos linfocitos e a quantidade de micronucleos nas celulas esfoliadas da bexiga foram utilizadas como biomarcadores para analisar o risco genotoxico. Como resultado, observamos aumentos significantes desses biomarcadores, tanto no sangue como na urina, indicando que a exposicao ocupacional aos derivados do petroleo pode estar envolvida nessas alteracoes citogeneticas encontradas. Dentre todas as substancias presentes no petroleo e seus derivados, a fracao benzeno, tolueno e xileno (BTX) e bastante volatil e toxicologicamente mais perigosa ao homem, com riscos conhecidos de carcinogenese. Observou-se tambem uma correlacao direta entre o numero de aberracoes cromossomicas e a frequencia de micronucleo no grupo exposto (r = 0,74). _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / It is well-known that vapours from petroleum derivates, specially aromatic compounds such as benzene, toluene and xilene, known as BTX fraction can be hazardous to human health. Chronic and acute exposure to petroleum derivative vapours are associated with several haematological disturbances. This study was carried out in a group of 21 individuals occupationally exposed to petroleum derivative vapours in a Laboratory of Quality Control from the brazilian government. Blood and urine samples were used to analyse chromosome aberration in lymphocytes cells and micronuclei in exfoliated cells from urinary bladder respectively. These results were compared with a control group of 10 non-exposed individuals working in office. Chromosome aberrations and micronuclei frequencies were statistically increased (P < 0.05) in the exposed group. A positive relationship was found between chromosome aberration and micronuclei in the exposed group (r = 0,74).

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, 2007. / Submitted by Diogo Trindade Fóis (diogo_fois@hotmail.com) on 2009-12-08T10:36:17Z No. of bitstreams: 1 2007_CarlaLeticiaGedielRivero.pdf: 3459597 bytes, checksum: 39f2c2a51a7a940db8910f697cd129c0 (MD5) / Approved for entry into archive by Carolina Campos(carolinacamposmaia@gmail.com) on 2009-12-08T17:39:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_CarlaLeticiaGedielRivero.pdf: 3459597 bytes, checksum: 39f2c2a51a7a940db8910f697cd129c0 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-12-08T17:39:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_CarlaLeticiaGedielRivero.pdf: 3459597 bytes, checksum: 39f2c2a51a7a940db8910f697cd129c0 (MD5) Previous issue date: 2007-02-02 / O comprometimento da qualidade da água, devido às atividades humanas, chama a atenção para os desequilíbrios ecológicos. Dentre os diversos fatores que contribuem para a poluição do ambiente aquático estão à emissão de efluentes industriais, domésticos ou de origem desconhecida. Portanto, este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar as águas do Lago Paranoá no Distrito Federal, de modo a verificar a genotoxicidade do ambiente por meio de peixes nativos e exóticos que habitam o lago. Foram realizadas cinco coletas em pontos distintos do lago, sendo quatro pontos nos braços (do Torto, Bananal, Riacho Fundo e do Gama) e um na zona central (Ermida Dom Bosco). Após a coleta das espécies Geophagus brasiliensis (acará amarelo), Cichla temensis (tucunaré), Hoplias malabaricus (traíra), Astyamax binaculatus lacustres (lambari), Oreochromis niloticus (Tilápia do Nilo), Cyprinus carpio (carpa), Steindacnerina insculpita (sagüiru), foram aplicadas metodologias do teste de micronúcleo, anomalias nucleares e o ensaio do cometa. A partir destes resultados pode-se verificar que a espécie Cichla temensis foi a que apresentou maior freqüência de micronúcleos e a espécie Steindacnerina insculpita o maior índice de danos, dados encontrados por meio dos testes de MN e cometa, respectivamente. Além dos testes genotóxicos, foi realizada uma análise morfológica das gônadas de O. niloticus. Como controle positivo, utilizou-se o nonilfenol, conhecido poluente industrial, com efeito, sabidamente estrogênico. Os ensaios de genotoxicidade (micronúcleos e cometa) aplicados com nonilfenol apresentaram resultados negativos. Na concentração de 16 µL/L, observamos alterações gonadais como o aumento do tamanho dos ovócitos, bem como precocidade no processo de maturidade sexual em ambos os sexos. A análise morfométrica das gônadas femininas mostrou um aumento de duas vezes dos ovócitos tipo V nos animais tratados em relação aos ovócitos do controle. Estes resultados foram utilizados como parâmetros para a avaliação dos efeitos do efluente final das estações de tratamento de esgoto da Asa Norte e Sul. Os efluentes finais das estações de tratamento de esgoto não apresentaram diferenças significativas na classificação dos estádios de maturação em relação ao controle, sobre as gônadas de O. niloticus expostas por 72 horas e submetidas aos mesmos ensaios do nonilfenol. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The commitment of water quality due to human activities have been causing ecological disturbances in water ecosystems. Among different sources that contribute to water pollution, industrial and domestic effluents are well-known to have genotoxic properties. Therefore, this study was carried out with the propose of evaluating the waters of Lake Paranoá for genotoxic risk, using different specie of fishes. Fishes were sampled in five sites (Torto, Bananal, Riacho Fundo, Gama e Ermida Dom Bosco). The fish species Geophagus brasiliensis, Cichla temensis, Hoplias malabaricus, Astyamax bimaculatus lacustres, Oreochromis niloticus, Cyprinus carpio and Steindacnerina insculpita were studied through micronucleus test, comet assay and nuclear abnormalities in peripheral erythrocytes. Our results showed that Cichla temensis presented the highest frequency of micronucleus and Steindacnerina insculpita the highest DNA damage index, comparing to among the other studies species. The final effluent of the two wastewater treatment plant of Brasília City that address to the Lake Paranoá were also investigated on their possible endocrine activity on the gonads of fish. This study was carried out in O. niloticus exposed to final treated effluents for 72 hours. Nonylphenol ethoxylated (NP) is known by its estrogenic effects, was used as positive control. NP was tested also for genotoxicity in O. niloticus and both comet assay and micronucleus test and showed negative results. At concentration of 16 L/L, NP showed significant activity causing premature growing of the ovocites and premature sexual maturity both in males and females. The morphometric analisis of females gonads were based in the ovocites in stage five. Comparing the ovocites size between control and treated fish, the results clearly demonstrated hormonal-like effect of NP. The exposure of O. niloticus to final effluent of the wastewaters treatment plants did not show an increased number of stage five ovocites.

Durante as atividades de mineração de carvão são liberadas ao ambiente grandes quantidades de partículas de pó, cinzas, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP) e metais pesados. Uma vez no ambiente, estas sustâncias constituem misturas complexas, um dos maiores riscos ocupacionais para a saúde e segurança dos trabalhadores, se levarmos em conta o efeito sinérgico, aditivo e potencializador da mistura resultante. Uma vez no organismo, este tipo de coquetel tem a capacidade de interagir com mecanismos celulares como ativação de macrófagos, células epiteliais e fibroblastos, e durante esta estimulação podem ser liberadas substâncias como espécies reativas de oxigênio (ERO), capazes de danificar importantes macromoléculas como o DNA. Compostos como os HAP, presentes nas misturas, apresentam uma atividade mutagênica e carcinogênica comprovada, pela capacidade que tem de formar adutos com as purinas depois da sua ativação metabólica. O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos genotóxicos, citogenéticos e a presença de metais na população de trabalhadores exposta aos resíduos da mineração de carvão de Guajira-Colômbia. Foram incluídos no estudo 100 trabalhadores expostos e 100 indivíduos controle. O grupo exposto foi dividido de acordo com suas diferentes atividades na área de mineração: (i) transporte de carvão extraído (ii) manutenção de equipamento no campo, (iii) mineração de carvão e (iv) embarque de carvão. Para a aplicação do teste ensaio cometa versão alcalina, foram usados linfócitos de sangue periférico e foram avaliados os parâmetros índice de dano (ID), tamanho da cauda e % de DNA na cauda. Para avaliar o dano cromossomal, foi utilizado o teste de micronúcleos em linfócitos e amostras de mucosa oral para avaliar a frequência de micronúcleos em 2000 células. O conteúdo de metais nas amostras do sangue foi analisado mediante a técnica de emissão de raios-X induzidas por partículas (PIXE). Nos biomarcadores avaliados nos ensaios cometa, micronúcleos em linfócitos e micronúcleos em mucosa oral, foram observados valores significativamente maiores no grupo exposto comparado com o grupo controle. Nos resultados da análise dos níveis de elementos químicos pelo método PIXE, foram encontradas quantidades significativamente maiores de Si e Al no grupo exposto, metais que estão presentes nas cinzas voláteis de carvão. Na análise dos resultados obtidos nos diferentes testes, não foi observada correlação entre a idade, o consumo de álcool e o tempo de serviço. Também não foi encontrada diferença significativa entre as atividades de mineração (áreas de trabalho) avaliadas. As informações geradas por este estudo são os primeiros dados para a Colômbia sobre os efeitos genotóxicos em trabalhadores expostos aos resíduos de mineração de carvão e contribuem para o estabelecimento de políticas adequadas de controle e prevenção para estas populações. / During coal mining activities, large quantities of coal dust, ashes, Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH), and heavy metals are released at the environment. Once into the atmosphere, these substances constitute a complex mixture. This mixture became one of the most important occupational risks for workers health and safety due to synergistic, additive and enhancing effects. Once inside the organism this cocktail-like mixture can interact with cellular mechanisms related with reactive oxygen species (ROS) production, and being capable of cause damage in important macromolecules as DNA. Compounds such as PAH present in this mixture, has a proven mutagenic and carcinogenic activity for the capacity that they have to form adducts with the purines after its metabolic activation in the organism. The aim of the present study was to evaluate the genotoxic and cytogenetic effects together with the presence of metals, in an exposed workers population to coal mining residues of Guajira-Colombia. 100 exposed workers and 100 non-exposed control individuals were included in this study. The exposed group was divided according to different mining area activities: (i) Transport of extracted coal (ii) Equipment field maintenance (iii) Coal stripping and (iv) Coal embarking. For the Comet assay (alkaline version) peripheral blood lymphocytes were used. In this case, the evaluating the parameters were: damage index (DI), tail length and % of tail DNA. To determine chromosomal damage, the micronucleus frequency in lymphocytes and buccal mucose samples were used. 2000 cells per individual were evaluated. The metals content on blood samples were analyzed by emission of ray-X induced by particles technique (PIXE). The results evaluated with the comet assay and micronuclei in lymphocytes were found significantly higher in exposed group compared with the non exposed-control group. For these biomarkers no difference was observed between the exposed groups executing different mining activities. Analysis of metals by PIXE method, showed no significant differences between mining activities in the exposed group. Comparing element’s levels in exposed and control group, we found significant higher values for Si and Al within the exposed group. Both metals are common in the coal fly ash. At the same time, we didn´t find any correlation between age, alcohol consumption and time of service, and any values from the evaluated biomarkers. There also weren’t found any significant differences between evaluated mining activities (work areas). To our knowledge, the information from this study is the first data generated about genotoxic effects in workers exposed to coal mining residues in Colombia and contributes to establish appropriate control and prevention politics on these populations.

O presente estudo está centrado na avaliação de amostras de água superficial coletadas em 8 pontos distribuídos na Região Hidrográfica do Guaíba que sofrem influência de atividade agrícola, urbana e/ou industrial. Foram realizadas 4 coletas, representativas das quatro estações do ano: setembro de 2000, agosto de 2001, fevereiro de 2002 e maio de 2003. Tais amostras foram avaliadas através do Teste para Detecção de Mutação e Recombinação Mitótica (SMART) em Drosophila melanogaster e do Teste de Micronúcleos com Bloqueio de Citocinese (CBMN) em cultura de linfócitos humanos. Ao mesmo tempo procurou-se correlacionar os dados obtidos com o Teste CBMN com os observados no SMART, na busca de estabelecer o provável mecanismo de ação das genotoxinas presentes nos rios que constituem esta grande área. Os dados obtidos a partir do emprego destas duas metodologias caracterizaram os rios Caí, Jacuí, Taquari, Sinos, Gravataí, Lago Guaíba, na Ponta da Cadeia (GPC) e Arroio Dilúvio, como indutores de toxicidade genética. Estes achados sugerem que, nas condições experimentais aplicadas, os poluentes ambientais induzem uma pluralidade de lesões no material genético das células somáticas, relacionadas com: mutação gênica e recombinação - detectada pelo SMART e/ou mutação cromossômica também diagnosticada pelo CBMN. O conjunto destes dados demonstra que cerca de 50% das amostras testadas (16/32) foram genotóxicas em um ou em ambos os testes. Além disso, o maior número de respostas positivas (4/19) foi observado nas águas provenientes do GPC e do Caí, seguido pelos rios Jacuí e Taquari (3/19), rio dos Sinos e Arroio Dilúvio (2/19), e rio Gravataí (1/19), Na verdade, a análise comparativa dos resultados, demonstrou que o ensaio CBMN foi mais sensível para a detecção de genotoxinas de origem ambiental, já que das 11 amostras classificadas como indutoras de eventos clastogênicos e aneugênicos neste teste somente 3 - Jacuí e Caí (Setembro de 2000), assim como GPC (Fevereiro de 2002) – foram diagnosticadas como positivas no SMART. Entretanto, justifica-se a inclusão do SMART na investigação de amostras ambientais em função deste teste privilegiar a detecção de um parâmetro genético ainda pouco considerado, mas que têm um papel crucial nos eventos relacionados com a carcinogênese – a recombinação homóloga. Desta forma, os dados obtidos através dos ensaios SMART e CBMN podem servir como um alerta relativo ao risco imposto pelas águas da Região Hidrográfica do Guaíba – o que compromete o abastecimento de água potável para mais de um milhão de pessoas. De fato, os principais impactos ambientais no Lago Guaíba são (i) o escoamento de esgotos domésticos de Porto Alegre; (ii) as águas contaminadas, principalmente, dos rios Gravataí e Sinos que desembocam no lago; (iii) efluentes provenientes das indústrias de produtos alimentares, metalurgia e celulose, localizadas nas suas margens; e (iv) grandes lançamentos de dejetos urbanos não tratados provenientes das águas do Arroio Dilúvio.

O uso de bioensaios genéticos é uma importante ferramenta na avaliação da contaminação ambiental. Esta poluição, que em grande parte tem origem nas atividades humanas, é liberada no ambiente tendo como destino final, preferencialmente, os corpos d’água. No Rio Grande do Sul, a maior parcela da população e da produção interna do estado estão localizados na Região Hidrográfica do Lago Guaíba, sendo este, por conseqüência, um grande receptor de contaminantes urbanos, industriais e rurais. Neste contexto, o bivalve exótico Limnoperna fortunei (mexilhão dourado) foi escolhido, com base em dados de sua população e distribuição, como possível organismo biomonitor nesta região. Neste estudo, foram padronizadas as metodologias do ensaio cometa e teste de micronúcleos para hemócitos de L. fortunei. A sensibilidade dos mexilhões in vitro, foi avaliada pela exposição das células à radiação ultravioleta e in vivo pela exposição dos organismos aos agentes químicos com potencial genotóxico sulfato de cobre e pentaclorofenol. A radiação ultravioleta induziu uma relação dose resposta, com dano máximo, detectado pelo ensaio cometa, na dose de 4.2 J/m2. Para as avaliações in vivo, os organismos foram expostos aos agentes químicos por duas horas para o ensaio cometa e 24 e 48 horas para o teste de micronúcleos. Ambos compostos induziram danos gerando uma curva dose-resposta. O sulfato de cobre induziu a maior genotoxicidade na dose de 20 μg/ml, apresentando toxicidade em 48 horas de exposição. Para pentaclorofenol, o máximo de dano foi observado na exposição de 150 μg/L em ambos os ensaios. Animais expostos a pentaclorofenol apresentaram 100% de reparação do DNA 2 horas após a exposição. Em exposição dos mexilhões por sete dias a amostras ambientais contaminadas por compostos genotóxicos, também foi possível a detecção de danos por ambos os ensaios. Após a padronização das metodologias e verificação da sensibilidade, o mexilhão dourado foi utilizado para avaliar o potencial genotóxico de amostras de água superficial e sedimento da Bacia do Guaíba. As amostras de água e sedimento foram coletadas em oito pontos da Região Hidrográfica do Lago Guaíba, cinco na região de foz dos principais rios formadores do lago Guaíba (Gravataí, Sinos, Caí, Jacuí e Taquarí), um na foz do arroio Dilúvio, que corta a cidade de Porto Alegre, e em dois pontos dentro do lago Guaíba (Guaíba PC e Guaíba BR), próximo a locais de liberação de esgoto urbano (Guaíba BR e Guaíba PC). Foram avaliadas as estações do ano inverno e primavera e verão. Os moluscos foram coletados no Parque Estadual de Itapuã e aclimatados por no mínimo 7 dias em laboratório. Os organismos foram expostos por 7 dias as diferentes amostras ambientais, sendo trocado ¼ do volume de água e sedimento a cada 24h. Foi evidenciada indução de dano ao DNA pelas amostras do rio Jacuí, possivelmente relacionado com atividades de extração de carvão nesta região. As amostras do rio Taquari também induziram genotoxicidade, provavelmente como conseqüência da intensa liberação de efluentes da indústria alimentícia na região. Foi possível observar uma fraca relação entre a presença de elementos inorgânicos, detectada pelo método de PIXE (Próton Induced X Ray Emission), no corpo mole dos moluscos e a indução de danos ao DNA. No entanto, mais de 60% dos resultados positivos encontrados em ambos os ensaios, foram relacionados a locais com ampla liberação de esgoto (rio Gravataí, do arroio Dilúvio e os dois locais de coleta no lago Guaíba). Entendendo que a contaminação de origem urbana parece ser o maior problema dentro desta Região Hidrográfica, dois dos locais de coleta que sofrem com esta influência, Guaíba BR e Guaíba PC, foram mais detalhadamente avaliados em duas estações do ano, inverno e verão. Amostras de água superficial e de lixiviado de sedimento foram testadas por método direto quanto à indução de mutagênese pelo ensaio Salmonella/microsoma. Exemplares de L. fortunei, também foram avaliados em dois tipos de exposição: in situ, onde exemplares coletados diretamente nos locais avaliados foram avaliados sem tratamento no laboratório e exposição em laboratório, onde os animais foram coletados em Itapuã e expostos as amostras em laboratório. Apenas uma amostra de água superficial, Guaíba BR no inverno, apresentou mutagenicidade na linhagem TA98 em presença de ativação metabólica. Esta mesma amostra induziu danos ao DNA, detectados pelo ensaio cometa, em hemócitos de moluscos expostos em laboratório e coletados in situ e também aumentou a freqüência de micronúcleos em animais expostos in situ. As amostras do ponto Guaíba PC induziram aumento significativo de micronúcleos em moluscos expostos tanto em laboratório quanto in situ. A influência de elementos inorgânicos, detectados pelo método de PIXE nas amostras de água e no corpo mole dos moluscos, parece ser menos importante do que a contaminação por compostos orgânicos. Estes resultados salientam a forte influência de contaminantes orgânicos nesta região, destacando o biomonitoramento com o mexilhão dourado como uma importante ferramenta no diagnóstico deste tipo de contaminação.

O 3’3-ditrifluormetildifenil disseleneto (DFDD) é um composto organoselenado análogo ao disseleneto de difenila (DPDS). No entanto, diferentemente do DPDS, maiores estudos em relação às atividades biológicas do DFDD ainda permanecem escassos na literatura. Com o objetivo de ampliar o conhecimento dos efeitos biológicos do DFDD, nesse estudo investigou-se a interferência desta molécula no neurocomportamento em camundongos. Além disso, as atividades genotóxicas deste organoselenado em linhagens de Salmonella typhimurium, Saccharomyces cerevisiae e em células de mamíferos em cultura (células V79) também foram avaliadas. Nos ensaios neurocomportamentais em camundongos, o DFDD apresentou uma interessante atividade bloqueadora da estereotipia induzida por apomorfina, que é um modelo animal de esquizofrenia, sem agir sobre outros parâmetros importantes como a memória, ansiedade, exploração e locomoção detectados nas tarefas de esquiva inibitória, campo aberto e habituação a um novo ambiente. Demonstrou-se também neste trabalho que o DFDD não foi mutagênico no Teste Salmonella/microssoma tanto na presença quanto na ausência de ativação metabólica. Entretanto, em linhagens de S. cerevisiae, o DFDD induziu mutações “forward” e reversa, porém lócus não-específico. Diferentemente do seu análogo estrutural DPDS, o DFDD não foi capaz de induzir mutações “frameshift” em S. typhimurium ou S. cerevisiae mesmo quando as linhagens foram tratadas em condições de crescimento. Deste modo, sugere-se que o DFDD não é capaz de se intercalar entre as bases do DNA e que, possivelmente, este efeito seja provocado por um impedimento alostérico causado pelos grupamentos CF3 presentes neste organoselenado. Além disso, o DFDD mostrou-se um fraco agente citotóxico e genotóxico em S. cerevisiae e células V79. Por outro lado, como foi demonstrado no Teste Salmonella/microssoma, o DFDD apresentou um efeito protetor contra a mutagenicidade induzida por peróxido de hidrogênio. De maneira interessante, utilizando um ensaio in vitro, mostrou-se que o DFDD possui uma atividade “catalase-like” até o momento não apresentada por nenhum outro composto organoselenado. No presente trabalho tornou-se evidente também que o DFDD atua de maneira distinta do seu análogo DPDS em vários modelos experimentais e que, provavelmente, os grupamentos CF3 presentes no DFDD sejam de fundamental importância para as interessantes atividades demonstradas por este disseleneto.

A energia é um ingrediente essencial para o desenvolvimento econômico. Para a produção de energia são utilizadas diversas fontes, como o carvão mineral, que foi uma das primeiras fontes de energia utilizadas pelo ser humano em larga escala. O carvão consiste de uma mistura complexa de substâncias químicas orgânicas, constituída por carbono, hidrogênio e oxigênio, principalmente, e por quantidades menores de nitrogênio e enxofre. O Brasil apresenta a 10a maior reserva de carvão do mundo, com um total de 12 bilhões de toneladas. No Rio Grande do Sul ficam quase 90% das reservas nacionais, a Jazida de Candiota (RS) possui 38% de todo o carvão nacional. A exposição ao carvão e seus efeitos genotóxicos e mutagênicos vêem sendo estudados com diferentes enfoques e também em diferentes organismos. Considerando a composição do carvão, conhecida por apresentar componentes genotóxicos, e a falta de estudos em trabalhadores expostos deste setor produtivo, este trabalho tem como objetivo realizar biomonitoramento de uma amostra de trabalhadores deste setor, da região de Candiota- Rio Grande do Sul. Para isso, foram coletados sangue e mucosa oral de 57 indivíduos ocupacionalmente expostos ao carvão e de 71 indivíduos não expostos ao carvão. O Ensaio Cometa, o teste de MN em linfócitos binucleados e em mucosa oral, marcadores de estresse oxidativo bem como o conteúdo de elementos traço foram avaliados nas amostras. Os polimorfismos GSTT1 nulo, GSTM1 nulo, OGG1 Ser326Cys e XRCC1 Arg194Trp foram analisados para verificar a possível modulação destes genes de suscetibilidade nos resultados dos biomarcadores. Indivíduos expostos apresentaram maiores danos no DNA. Nossos resultados mostraram aumento significativo em Índice de Dano (P = 0,002) e FD (P < 0,001), parâmetros analisados no Ensaio Cometa, em frequência de MN (P < 0.001) e Pontes citoplasmática (P < 0,001), parâmetros do teste de MN em linfócitos binucleados, frequência de MN em células basais (P < 0,001) e em células diferenciadas (P < 0,001), frequência de células binucleadas (P < 0,05), no BMCyt em comparação com os indivíduos não-expostos. Observamos redução significativa da frequência de células com cromatina condensada (P < 0,001), no BMCyt, que é um parâmetro de morte celular. O grupo exposto apresentou aumento no estresse oxidativo, pelo aumento de SOD (P < 0,001), por outro lado, houve uma redução de CAT e TBARS (ambos com P < 0.001). As amostras dos trabalhadores apresentar quantidades de magnésio (Mg), alumínio (Al), cobre (Cu), e zinco (Zn), apesar de não terem diferenças significativas, já a análise do ambiente, o solo de Candiota mostrou maiores quantidades de fósforo (P), enxofre (S) e chumbo, quando comparado com o solo de Bagé, onde não há a atividade de mineração. A análise dos polimorfismos GSTT1 nulo, GSTM1 nulo, OGG1 Ser326Cys e XRCC1 Arg194Trp mostrou influência do polimorfismo GSTM1 nulo na frequência de brotos nucleares, dos indivíduos expostos, e do polimorfismo XRCC1 Arg194Trp na frequência de células cariorréticas e piquinóticas, dos indivíduos não-expostos. Indivíduos expostos com o genótipo GSTM1 nulo apresentaram aumento significativo na frequência de brotos em relação aos indivíduos com o genótipo GSTM1 não- nulo (P=0.023). Entre os indivíduos não expostos, o genótipo XRCC1 Arg/Trp apresentou menores frequências de células cariorréticas e piquinóticas quando comparados com indivíduos do mesmo grupo com o genótipo XRCC1 Arg/Arg (P=0,048 e P=0.004, respectivamente). Assim, o dano ao DNA observado nos indivíduos expostos pode ser consequência do dano oxidativo resultante da exposição aos resíduos do carvão, inclusive os metais. / Energy is an essential ingredient for economic development. For the production of energy are used various sources, as coal which was the first source of energy used by humans in large scale. The coal is a complex mixture of organic chemicals, comprising carbon, hydrogen and oxygen, especially, and minor amounts of nitrogen and sulfur. Brazil has the 10th largest coal reserves in the world with a total of 12 billion tons. In Rio Grande do Sul are almost 90% of national reserves, the Jazida Candiota (RS) has 38% of all coal national. Exposure to coal and its genotoxic and mutagenic effects has been studied with different approaches and also in different organisms. Considering the composition of coal known to have genotoxic components, and the lack of studies in exposed workers of this sector, the aim of this study was to conduct biomonitoring of a sample of workers in this sector, the region Candiota – Rio Grande do Sul For this, we collected blood and oral mucosa of 57 individuals occupationally exposed to coal and 71 individuals not exposed to coal. The Comet assay, the test of MN in binucleated lymphocytes and oral mucosa, oxidative stress markers and the content of trace elements were measured in the samples. The polymorphisms GSTT1 null, GSTM1 null, OGG1 Ser326Cys and XRCC1 Arg194Trp were analyzed to verify the possible modulation of these genes results in susceptibility biomarkers. Exposed individuals showed higher DNA damage. Our results showed a significant increase in DI (P = 0.002) and DF (P < 0.001) parameters analyzed in the Comet assay in frequencies of MN (P < 0.001) and cytoplasmic bridges (P < 0.001), parameters in MN test in binucleated lymphocytes, MN frequency in basal cells (P < 0.001) and in differentiated cells (P < 0.001), frequency of binucleated cells (P < 0.05) in BMCyt compared with unexposed individuals. Observed a significant decrease in the frequency of cells with condensed chromatin (P < 0.001) in BMCyt, which is a parameter of cell death. The exposed group showed an increase in oxidative stress by the increase in SOD (P <0.001) on the other hand, a reduction of CAT and TBARS (both P <0.001). Samples from workers present amounts of magnesium (Mg), aluminum (Al), copper (Cu), zinc (Zn), although no significant differences, the environmental analysis, soil Candiota showed higher amounts of phosphorus (P), sulfur (S) and lead compared to the soil Bagé, where there no mining. Exposed individuals with the GSTM1 null genotype showed a significant increase in the frequency of buds nuclear related to individuals with the GSTM1 non-null genotype (P = 0.023). Among the non-exposed individuals, the genotype XRCC1 Arg / Trp showed lower frequencies of Karyorrhetic and Pyknotic Cells when compared with individuals of the same group with the genotype XRCC1 Arg / Arg (P = 0.048 and P = 0.004, respectively). DNA damage observed in the exposed mining workers may be a consequence of oxidative damage resulting from coal residue mixtures, including metals. Besides, our results confirm the BMCyt assay as good biomarker to occupational exposure.

Considerando os diversos efeitos adversos que a matéria particulada (MP) atmosférica e os contaminantes químicos ambientais causam aos ecossistemas e à saúde humana, o presente estudo procurou avaliar, o potencial mutagênico e recombinogênico de (i) extratos orgânicos de MP10, com diâmetro <10Xm e de particulados totais em suspensão (PTS), coletados na região metropolitana de Canoas nos meses de Novembro de 2003 (primavera) e Janeiro de 2004 (verão) — que sofre a influência de diversas indústrias e principalmente do intenso tráfego veicular da BR 116 e (ii) quatro nitro-derivados de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (NHAPs), ambientalmente importantes — 1-Nitronaftaleno (1NN), 1,5-Dinitronaftaleno (1,5DNN), 9-Nitroantraceno (9NA) e 2-Nitrofluoreno (2NF). Para tanto foi empregado o Teste para Detecção de Mutação e Recombinação Somática (SMART) em Drosophila melanogaster, que permite a detecção simultânea de mutação gênica e cromossômica, assim como de eventos relacionados com recombinação mitótica — possibilitando quantificar a contribuição deste último parâmetro genético para a genotoxicidade total dos contaminantes. No que se refere à MP não foram observados resultados positivos na coleta de verão no cruzamento padrão, embora nas amostras da primavera tenham sido obtidos dois resultados positivos, referentes às amostras cruas (100%) de MP10 e de PTS. Entretanto, enquanto as genotoxinas presentes na MP10 induziram exclusivamente recombinação homóloga, as amostras de PTS apresentaram aproximadamente 62% de ação recombinacional e 38% de atividade mutacional, gênica e/ou cromossômica. Esta resposta genotóxica diferencial pode ser relacionada a diferenças na composição dos contaminantes presentes nestas duas frações de partículas aéreas. Adicionalmente no cruzamento aprimorado as amostras coletadas na primavera — MP10 e PTS — induziram aumentos significativos na freqüência de clones mutantes nas doses de 50 e 100% — que são induzidos exclusivamente por recombinação mitótica e estão relacionadas à presença de genotoxinas geradas no processo de metabolização via citocromo P450. Na coleta de verão foi diagnosticado um resultado positivo para o 100% de MP10, que não foi detectado no cruzamento padrão para esta mesma estação, indicando que os altos níveis de enzimas de metabolização, característicos deste cruzamento, funcionaram como mecanismo de ativação das genotoxinas presentes na fração orgânica das partículas inaláveis. Os resultados obtidos para os nitrocompostos apontaram para efeitos positivos no genótipo trans-heterozigoto para os quatro NHAPs avaliados, produzindo aumentos estatisticamente significativos na freqüência total de manchas, que representa a genotoxicidade total da amostra. Nos indivíduos heterozigotos para o cromossomo balanceador TM3, apenas o 1,5DNN induziu aumentos significativos no total de manchas — indicando que além da ação recombinacional o 1,5DNN também induz mutação. Nos demais compostos — 1NN, 9NA e 2NF — a ausência de diferenças significantes em relação aos controles negativos no genótipo heterozigoto para o cromossomo TM3 é indicativo de que a ação tóxico-genética destes NHAPs deve-se basicamente à indução de recombinação mitótica entre cromossomos homólogos. O 1NN foi o composto com a maior potência genotóxica, induzindo cerca de 10 clones /105 células/ mM — seguido pelo 9NA. Observa-se também que o 1NN é cerca de 333 vezes mais genotóxico que os compostos igualmente menos potentes — 1,5DNN e 2NF. Esta diferença em termos de potência genotóxica pode ser correlacionada à presença de um grupo nitro no 1NN e de dois grupos nitro no seu correspondente 1,5 DNN — sugerindo que o primeiro é provavelmente mais acessível à transformação metabólica do que o segundo. Todas estas observações validam as investigações voltadas para a caracterização dos extratos orgânicos e dos contaminantes ambientais quanto a sua ação como indutores de recombinação homóloga (RH) in vivo. A RH é um evento associado a diferentes etapas do processo de tumorigênese, e a poluição aérea é responsável por ~10,7% dos casos de câncer de pulmão e ~1% de outros tipos de câncer — o que torna a avaliação da indução de RH fundamental para a obtenção de dados referentes ao risco genético imposto por contaminantes ambientais. / Considering the several adverse effects of atmospheric particulate matter (PM) and of the environment chemical contaminants on the ecosystems and human health, the present study aimed to assess the mutagenic and recombinagenic potential of PM10 organic extracts measuring less than 10 μm and of total suspended particulates (TSP) collected in the Greater Canoas region, in November 2003 (spring) and January 2004 (summer). The region is under the influence of diverse industrial activities and most specially of intense motor vehicle traffic from BR116. This study also investigated four nitropolycyclic aromatic hydrocarbons (NPAHs) of environmental relevance: 1- Nitronaphthalene (1NN); 1,5-Dinitronaphthalene (1,5DNN); 9-Nitroanthracene (9NA); and 2-Nitrofluorene (2NF). The Somatic Mutation and Recombination Test (SMART) in Drosophila melanogaster was used. The assay allows the simultaneous detection of gene and chromosome mutations, as well as of events related to mitotic recombination, which affords to quantify the contribution of this last genetic parameter to total genotoxicity of contaminants. As regards PM, no positive results were observed in the standard cross for the summer collection, although the spring samples generated two positive results for the raw (100%) PM10 and TSP samples. Nevertheless, while the genotoxins present in PM10 induced only homologous recombination, the TSP samples presented roughly 62% of recombinational activity and 38% of gene and/or chromosome mutation activity. This distinct genotoxic response may be related to the different composition of contaminants present in these two fractions of airborne particles. Additionally, the spring samples — PM10 and TSP, at the 50 and 100% doses — induced significant increases in mutant clone frequency in the high-bioactivation cross. These mutant clones are induced exclusively by mitotic recombination and are related to the presence of genotoxins produced in the cytochrome P450 metabolization process. For the summer samples, positive results were recorded for 100% of PM10, which was not detected in the standard cross for the same season, which suggests that the high levels of metabolization enzymes, typical of this cross, For the summer samples, positive results were recorded for 100% of PM10, which was not detected in the standard cross for the same season, which suggests that the high levels of metabolization enzymes, typical of this cross, work as an activation mechanism for genotoxins present in the organic fraction of inhalable particles. The results obtained for the nitrocompounds point to the positive effects on the trans-heterozygous for the four NPAHs assessed, which produced statistically significant increases in total spot frequencies, representing the total genotoxicity of the sample. Concerning the balancer chromosome TM3, only 1,5DNN induced significant increases in total spot frequencies in heterozygous individuals, which also indicated that apart from the recombinational action, 1,5DNN also induces mutation. For the other compounds, 1NN, 9NA, and 2NF, the absence of significant differences in comparison to the negative controls in the heterozygote genotype for chromosome TM3 indicates that the genotoxic action of these NPAHs is essentially due to the mitotic recombination between homologous chromosomes. 1NN was the compound with the highest genotoxic potential, inducing approximately 10 clones /105 cells/ mM, followed by 9NA. It was also observed that 1NN is roughly 333 times more genotoxic than the equally less potent compounds — 1,5DNN and 2NF. This difference, in terms of genotoxic potential, may be related to the presence of one nitro group in 1NN and to two nitro groups in its counterpart, 1,5DNN. This suggests that the former is probably more susceptible to metabolic transformation than the latter. All these observations validate the investigations directed towards the characterization of organic extracts and of the environmental contaminants as regards their action as inducers of in vivo homologous recombination (HR). HR is an event associated to the different stages of tumorigenesis, and airborne pollution is accountable for ~10.7% of lung cancer cases and ~1% of other types of cancer — which makes the evaluation of HR essential to obtain data of the genetic risk posed by environmental contaminants.

O envenenamento por animais peçonhentos é considerado uma doença ocupacional comum e grave, especialmente em áreas rurais de países tropicais em desenvolvimento. Sua importância para a saúde pública tem sido largamente ignorada pelas autoridades médicas em todo o mundo. Apesar dos soros antivenenos serem produzidos por vários laboratórios distribuídos em todos os continentes, o alto número de acidentes, a mortalidade e a morbidade associadas a eles continuam tendo um grande impacto sobre a população e os sistemas de saúde desses países. Especificamente nas regiões do sul do Brasil, os acidentes com lagartas venenosas da espécie Lonomia obliqua têm sido um problema crescente, não somente pelas altas taxas de incidência, mas também pela severidade das consequências clínicas observadas nos casos de envenenamento. Frequentemente, as vítimas envenenadas apresentam uma síndrome hemorrágica grave, que pode evoluir para insuficiência renal aguda (IRA), hemorragia intracraniana e morte. O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de investigar os mecanismos fisiopatológicos induzidos pela toxicidade sistêmica do veneno de L. obliqua, dando atenção especial às alterações renais e vasculares que são descritas como as principais causas de morte neste tipo de envenenamento. Os resultados obtidos são aqui apresentados na forma de artigos científicos que abordam os seguintes aspectos: (i) o conhecimento atual sobre os componentes moleculares do veneno de L. obliqua e as características clínicas do envenenamento; (ii) a caracterização das principais alterações histopatológicas, hematológicas, bioquímicas e genotóxicas em diferentes órgãos e a capacidade da soroterapia antiveneno em neutralizar os efeitos tóxicos sistêmicos do veneno de L. obliqua em um modelo experimental in vivo em ratos; (iii) a epidemiologia, a fisiopatologia e o manejo terapêutico da IRA induzida por diferentes venenos nefrotóxicos; (iv) os mecanismos envolvidos na IRA induzida pelo envenenamento experimental com L. obliqua; e (v) a contribuição dos componentes do sistema calicreína-cininas (SCC) para a instabilidade hemodinâmica, a inflamação e o consequente comprometimento renal observado no envenenamento experimental com L. obliqua. Resumidamente, os dados obtidos permitiram-nos indicar que a injeção subcutânea do veneno de L. obliqua em ratos induz alterações hemostáticas severas e danos em múltiplos órgãos, principalmente nos pulmões, coração, rins e baço. Há também evidências de que o veneno possui atividade cardiotóxica, miotóxica e genotóxica. Além disso, o tratamento com soro só é eficaz em neutralizar os efeitos fisiopatológicos sistêmicos se for administrado durante a fase inicial de envenenamento. Em relação ao mecanismo da IRA induzida pelo veneno, este parece ser complexo e multifatorial envolvendo três aspectos principais: a citotoxicidade tubular derivada da ação do heme; as alterações vasculares, incluindo hipotensão sistêmica, aumento de permeabilidade vascular e deposição de fibrina nos capilares glomerulares; e a ativação do SCC renal. Em conjunto, estes mecanismos estão diretamente relacionados com as alterações funcionais observadas em ratos envenenados, como a hipoperfusão renal, inflamação, necrose tubular e a perda súbita das funções básicas do rim, incluindo perda da capacidade de filtração e excreção, concentração de urina e manutenção do equilíbrio hídrico. As ativações da calicreína renal e do receptor B1 de bradicinina (B1R) desempenham papel fundamental na IRA induzida por L. obliqua, pois tanto o bloqueio farmacológico do B1R quanto a inibição da calicreína são capazes de prevenir as alterações funcionais e histopatológicas renais observadas nos ratos envenenados. Os principais mecanismos envolvidos nesses efeitos benéficos estão associados com uma diminuição da resposta inflamatória renal (redução da migração de células proinflamatórias e dos níveis de citocinas proinflamatórias) e da degeneração tubular. Portanto, o conjunto de todos os resultados aqui mostrados permitiram fornecer evidências consistentes que relacionam a ativação do SCC e a IRA induzida por L. obliqua e também indicar que a inibição de componentes do SCC, principalmente a inibição de calicreína ou o antagonismo do B1R, podem ser alternativas terapêuticas para o controle da progressão da lesão renal nos casos de envenenamento. / The envenomation by venomous animals is considered a common and serious occupational disease, especially in rural areas of tropical developing countries. Its public health relevance has been largely ignored by medical authorities worldwide. Although antivenoms are produced by various laboratories in every continent, the burden of envenomation cases, causing both morbidity and mortality, still has a major impact on the population and on health-care systems. Specifically in regions of southern Brazil, accidents with the venomous caterpillar Lonomia obliqua have been an emergent problem, not only for their high incidence rates, but also by the severity of the clinical consequences observed in envenomation cases. Frequently, envenomed victims present a severe hemorrhagic syndrome that can progress to acute kidney injury (AKI), intracranial hemorrhage and death. Through this work we aimed to investigate the physiopathological mechanisms induced by the systemic toxicity of L. obliqua venom, with particular attention to renal and vascular disorders that are described as the leading cause of death in this type of envenomation. Results are presented here as scientific articles that address the following aspects: (i) the current knowledge about the molecular components of L. obliqua venom and the clinical features of envenomation; (ii) the characterization of the main histopathological, hematological, biochemical and genotoxic alterations in different organs and the ability of antivenom serotherapy to counteract the systemic toxic effects of L. obliqua venom using an in vivo experimental model in rats; (iii) some aspects of epidemiology, physiopathology and management of AKI induced by different nephrotoxic venoms; (Continue_ (iv) the mechanisms involved in experimental L. obliqua-induced AKI; and (v) the contribution of kallikrein-kinin system (KKS) components to the hemodynamic instability, inflammation and the consequent renal functional impairment during L. obliqua experimental envenomation. In summary, the data indicate that the subcutaneous injection of L. obliqua venom in rats induce severe hemostatic abnormalities and multi-organ damage, mainly in the lungs, heart, kidneys and spleen. There are also evidences of cardiotoxic, myotoxic and genotoxic activities in L. obliqua venom. Moreover, treatment with antivenom is only effective at counteracting the systemic physiopathological effects if it is administered during the initial phase of envenomation. Regarding the mechanism of venom-induced AKI, it seems to be complex and multifactorial involving three main issues: the hemederived tubular cytotoxicity; vascular alterations, including systemic hypotension, increase in vascular permeability and glomerular fibrin deposition; and the activation of renal KKS. Acting together these mechanisms are directly related to the functional alterations observed in envenomed rats such as renal hypoperfusion, inflammation, tubular necrosis and the sudden loss of basic renal functions, including filtration and excretion capacities, urinary concentration and maintenance of body fluid homeostasis. The activation of renal kallikrein and the bradykinin receptor B1 (B1R) play a crucial role in L. obliqua-induced AKI, because both the pharmacological blockade of B1R or kallikrein inhibition are able to prevent the renal functional and histopathological alterations observed in the kidneys of envenomed rats. The main mechanisms underlying these beneficial effects are associated with a decrease in renal inflammatory response (reduction of pro-inflammatory cell migration and pro-inflammatory cytokine levels) and tubular degeneration. Thus, the set of all findings allowed us to show a consistent evidence linking KKS activation with the L. obliqua-induced AKI and indicate that the inhibition of KKS components, mainly kallikrein inhibition or B1R antagonism, could be a therapeutic alternative to control the progression of renal injury in the cases of such envenomation.

A poluição do meio ambiente por metais pesados apresenta um problema grave devido a sua alta toxicidade e a capacidade de bioacumulação. Tendo em vista o vasto uso do sulfato de cobre em algumas indústrias e nas lavouras do Rio Grande do Sul, e a importância de se avaliar possíveis danos causados nos seres vivos, o objetivo deste trabalho foi determinar o potencial tóxico do sulfato de cobre em Planária e verificar a utilidade deste organismo para biomonitoramento ambiental. O sulfato de cobre induziu dano dose-dependente no DNA após exposição aguda e crônica, sendo que o efeito observado é a primeira evidência da genotoxicidade do cobre detectada com o Teste Cometa. A interferência dos íons de cobre com o processo de reparo do dano no DNA induzido pelo MMS sugere que o cobre poderia modular os efeitos genotóxicos associados com a exposição às misturas complexas no meio ambiente. Monitoramento da cinética do reparo no DNA em planárias mostrou reparo mais lento in vivo em comparação aos dados obtidos em cultura de células, acentuando a importância dos testes in vivo na avaliação do risco associado com a exposição adversa. O conteúdo da proteína hsp60 em planária Dugesia schubarti não foi alterado em resultado da exposição ao cobre, mostrando que não é um parâmetro adequado para avaliação da contaminação química. Animais não tratados apresentaram quantidades detectáveis de proteína hsp60, revelando um alto nível basal de expressão desta proteína que poderia mascarar possível indução em resultado da exposição química. Contudo, indução da hsp60 foi observada após choque térmico. A atividade da catalase em planária foi significativamente induzida após exposição às baixas concentrações de sulfato de cobre, mostrando-se um indicador sensível para exposição aguda ao cobre e sugerindo possível uso deste ensaio em estudos com outros agentes oxidantes. A atividade relativamente alta da catalase, detectada nas planárias não tratadas, provavelmente está relacionada com o alto nível de oxigênio dissolvido no seu habitat. A exposição das planárias ao mutagênico conhecido MMS, in vivo, induziu quebras no DNA, de maneira dose-dependente, em concentrações similares com as da referência em células de mamíferos, comprovando a sensibilidade do sistema utilizado. A planária se mostrou também um organismo bastante apropriado para a detecção de danos no DNA utilizando-se o Teste Cometa, sugerindo que poderia ser útil para o monitoromento de efeitos genotóxicos induzidos por agentes químicos no ambiente aquático. Os resultados apresentados neste estudo revelam o potencial tóxico e genotóxico do sulfato de cobre em planárias e também sugerem que este organismo-teste pode ser considerado um sistema valioso para avaliação da contaminação química em estudos ambientais.