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.

A radiação ultravioleta (UV) é uma pequena porção da radiação total recebida do sol. É subdividida em UVA (entre 315 e 400nm), UVB (entre 280 e 315nm) e UVC (entre 100 e 280nm). Segundo o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), a intensidade de radiação UV depende de uma série de elementos, entre eles posição geográfica; quanto mais próximo do Equador, maiores serão os níveis de radiação ultravioleta. Assim, a Amazônia, por estar localizada na região equatorial, recebe uma maior quantidade de radiação UV do que regiões temperadas e polares. Ações do homem na Amazônia, como o desmatamento e as queimadas fazem com que os corpos d’água fiquem mais expostos a esse tipo de radiação. A penetração da radiação UV na água está relacionada à quantidade de material sobre a água e à quantidade de carbono orgânico dissolvido na mesma. Desta maneira, animais que vivem em ambientes oligotróficos, águas claras, com baixa profundidade, baixa concentração de oxigênio dissolvido e, ainda, quando vêm até a superfície respirar, tornam-se mais vulneráveis à radiação UV. Colossoma macropomum (tambaqui) quando em hipóxia, pratica respiração na camada superficial da coluna d'água e o Arapaima gigas (pirarucu) possui respiração aérea obrigatória, que o obriga a vir à superfície em intervalos regulares para respirar oxigênio atmosférico, ficando assim mais expostos à radiação UV. Esse estudo avaliou o efeito genotóxico e mutagênico da radiação UV por meio do Ensaio Cometa (EC) e Micronúcleo (MN) em exemplares de tambaqui e pirarucu jovens. Tambaquis foram expostos a diferentes doses de radiação UVA e UVB por diferentes tempos, com o objetivo de avaliar a sensibilidade desta espécie; os exemplares de pirarucu foram expostos somente por 4h (120,96 J/cm2 UVA + 259,20 J/cm2 UVB). As radiações UVA e UVB induzem principalmente dímeros de timinina no DNA, assim como geram danos oxidativos. Nosso estudo demonstrou que a radiação UV causou genotoxicidade pela análise de danos ao DNA detectada pelo EC em ambas as espécies de peixes. Foi observado dose resposta para o tambaqui, sendo que quanto maiores as doses e quanto maior foi o tempo de exposição, maior o dano ao DNA. Nossos resultados em relação às classes de danos do EC mostraram que, quanto maior o tempo de exposição à radiação UV, mais danos classe 4 foram observados para ambas as espécies. Os danos tipo 4 detectados foram de 18% e 31% para os eritrócitos de tambaqui, normóxia e hipóxia, respectivamente, e 11% para os eritrócitos de pirarucu. A classe 4 de danos apresenta associação com as lesões do tipo quebra de cadeia dupla de DNA. Quando comparadas as condições de hipóxia e normóxia do tambaqui, hipóxia demonstrou causar maiores índices de danos ao DNA. Para o MN, somente a dose máxima (120,96 J/cm2 UVA + 259,20 J/cm2 UVB) de radiação UV induziu mutagenicidade no tambaqui tanto em normóxia como em hipóxia em relação ao grupo controle. Foi observado uma redução de cerca de três vezes dos danos de DNA (EC) após ter cessado a exposição a UV por 24h, demonstrando reparo celular. Quando comparadas às espécies entre si, o tambaqui teve um nível basal de danos para ambos os testes, Ensaio Cometa e Micronúcleo, maior do que o pirarucu, mostrando que o pirarucu está mais adaptado a este tipo de genotoxicidade, possivelmente pelo seu histórico evolutivo. Os resultados nos levaram a concluir que o Ensaio Cometa e o Teste de Micronúcleos se complementam para o estudo em questão, acarretando uma classificação de diferentes "end points" de avaliação genotóxica, e ressaltando a importância de manter uma combinação de testes para melhor discernimento da mutagenicidade e genotoxicidade causada pela exposição à radiação UV. Finalmente, o tambaqui e o pirarucu revelaram sensibilidade suficiente para tornarem-se monitores efetivos de riscos biológicos na região Amazônica.

Gama-decanolactona (GD) é um composto monoterpeno com estrutura semelhante às lactonas naturais, que estão presentes em diferentes espécies e são usadas como terapia farmacológica na região amazônica. GD mostrou um efeito anticonvulsivo em ambos os modelos de pentilenotetrazol (PTZ) agudo e crônico e atua como um antagonista de glutamato não-competitivo. Considerando estudos anteriores sobre atividades biológicas de GD, o presente estudo teve como objetivo explorar o seu perfil anticonvulsivante em diferentes modelos de epilepsia em camundongos e sobre parâmetros de estresse oxidativo, neuroinflamação e genotoxicidade em células microgliais N9. A atividade anticonvulsiva de GD (100 e 300 mg/kg) foi investigada em convulsões induzidas por aminofilina, isoniazida, picrotoxina, 4-aminopiridina (4-AP) e pilocarpina em camundongos machos. Os animais receberam uma administração de solução salina (SAL), GD ou diazepam (DZP 2 mg/kg), de controle positivo e após 30 min receberam os seguintes agentes convulsivos: aminofilina, isoniazida, picrotoxina, 4-AP ou pilocarpina. Os parâmetros avaliados durante 1h foram a latência para a primeira convulsão, a porcentagem de convulsões e a taxa de mortalidade. A fim de avaliar a neurotoxicidade de GD 100 e 300 mg/kg, foi realizado o teste de desempenho de rotarod. O tempo para cair do rotarod foi gravado em diferentes momentos após a administração GD. E por último foi avaliado o desempenho de GD 100 e 300 mg/kg no teste de sono induzido por DZP (17 mg/kg). Os resultados demonstraram que GD foi capaz de aumentar a latência para a primeira convulsão induzida pela aminofilina, isoniazida, 4-AP e pilocarpina, mas não para picrotoxina. No teste de rotarod, GD 300 mg/kg reduziu o tempo de latência para cair da barra após 30 min de administração, mas não após 60, 90 ou 120 min. GD 300 mg/kg aumentou a latência do sono induzido pro DZP. Os resultados acima revelaram que GD apresentou um efeito anticonvulsivo nos modelos de epilepsia utilizados neste estudo, principalmente na dose de 300 mg/kg, bem como o tempo de latência para a primeira convulsão, sugerindo que GD pode modular as vias da adenosina e afetar os canais de potássio, direta ou indiretamente. O papel de GD sobre o estresse oxidativo em status epilepticus (SE) foi investigado medindo a produção de espécies reativas de oxigênio (EROS), superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), teor de nitrito, e os danos do DNA induzidos por pilocarpina no córtex cerebral de camundongos. GD foi capaz de aumentar as atividades de SOD e CAT, diminuir a produção de EROS, NO e danos no DNA durante o estabelecimento de SE no córtex cerebral. Estes dados sugerem que as enzimas SOD e CAT são o principal sistema de eliminação de radicais livres, e GD fornece neuroproteção contra o aumento do estresse oxidativo no cérebro. Um modelo clássico para investigar se uma droga atua modulando a neuroinflamação é utilizar a linhagem celular N9 (célula neuronal da microglia murina) ativada com o químico lipopolissacárideo (LPS), que sabidamente, provoca inflamação. Assim, investigou-se o efeito da GD sobre parâmetros inflamatórios e apoptóticos nesse sistema. Avaliou-se a expressão protéica por western blotting das seguintes proteínas: óxido nítrico sintetase induzível (iNOS) e fator de necrose tumoral-alpha (TNF-α), p-38 fosforilada e não fosforilada. Avaliou-se também a atividade da caspase 9-clivada e a formação de EROS por citometria de fluxo bem como o dano ao DNA pelo ensaio cometa alcalino. Nos resultados in vitro, GD atenuou a ativação de células N9 microglias, inibiu a formação de EROS intracelular e a expressão de iNOS e TNF-α induzidas por LPS nas células. Além disso, GD bloqueou a fosforilação da p38, inibiu a caspase-9 clivada e o dano ao DNA. Estes dados indicam que GD tem um potencial terapêutico neuroprotetor e que exerce os seus efeitos através da inibição da inflamação. / Gamma-decanolactone (GD) is a monoterpene compound similar to natural lactones in structure, which are present in different species and are used as remedy in the Amazonian region. GD shows an anticonvulsant effect in both the acute and chronic pentileneterazole (PTZ) models and acts as a non-competitive glutamate antagonist. Considering previous studies on biological activities of GD, the present study aimed to explore its anticonvulsant profile in different epilepsy models in mice and on oxidative stress parameters in N9 cell. The anticonvulsant activity of GD (100 and 300 mg/kg) was investigated on seizures induced by aminophylline (AMPH), isoniazid (INH), picrotoxin (PCT), 4-aminopyridine (4-AP) an pilocarpine (PIL) in male mice. The animals received one administration of saline (SAL), GD or the positive control diazepam (DZP 2 mg/kg), and after 30 min they received the following convulsant agents: AMPH, INH, PCT, 4-AP or PIL The parameters evaluated during 1h were the latency to first seizure, the occurrence of seizure and the mortality rate. In order to evaluate the neurotoxicity of GD 100 and 300 mg/kg, the rotarod performance test was performed. The time to fall of the rotarod was recorded at different times after the GD administration. The results demonstrated that GD was able to extend the latency to first seizure induced by AMPH, INH, 4-AP and PIL, but not PCT. In the rotarod test GD 300mg/kg reduced the latency to fall of the bar just at 30 min after the administration, but not at 60, 90 or 120 min. The above results revealed that GD presented an anticonvulsant effect in the epilepsy models used in this study, especially at the dosage of 300mg/kg, as well as the latency to the first seizure, suggesting that the GD could modulate the adenosine and GABA pathways and affect potassium channels directly or indirectly. The role of gamma-decanolactone (GD) on oxidative stress in pilocarpine-induced SE was investigated by measuring ROS production, superoxide dismutase and catalase activities, nitrite content, and DNA damage in the mice cerebral cortex. GD was able to increase the superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) activities, decreased the ROS, NO production, and DNA damage during the SE establishment in the cerebral cortex. These data suggest that the cortex use SOD and CAT enzymes as the major free-radicals scavenging system, and GD provides neuroprotection against the increase of oxidative stress in the brain. Because previous works have consistently demonstrated the N9 microglial-neuronal system for neuroinflammation investigations, these cells are considered appropriate for this kind of research. To investigate the inhibitory effect of GD on the production of ROS and inducible nitric oxide synthase (iNOS) in lipopolysaccharide (LPS) - stimulated N9 murine microglial cells through the p38 MAPK signaling pathway. The results in vitro the GD attenuated the activation of N9 cells and inhibited intracellular ROS and the expression of iNOS and TNF-α induced by LPS in the cells. In addition, GD blocked the phosphorylation of p38 and inhibited cleaved caspase-9 and DNA damage. These data indicate that GD has therapeutic potential for the treatment of neurodegenerative diseases, and that it exerts its effects by inhibiting inflammation.

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.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A radiação ultravioleta (UV) induz diversos efeitos nocivos nos organismos e a quantidade desta radiação que atinge a biosfera é afetada pela concentração de ozônio, latitude, altitude, clima e reflexão especular. As respostas de briófitas em relação aos efeitos da radiação UV e a presença de compostos que absorvem esta radiação têm sido estudadas. Sanionia uncinata, Holomitriopsis laevifolia e Leucobryum laevifolium são espécies de musgos encontrados em locais expostos a alta incidência de radiação UV e com habitats distintos. Considerando que as respostas de musgos contra os efeitos da radiação UV e seus mecanismos de proteção ainda são pouco caracterizados, o objetivo deste estudo foi investigar o potencial fotoprotetor e possíveis riscos toxicológicos associados aos extratos dos musgos S. uncinata, proveniente da Antártica e H. laevifolia e L. laevifolium, proveniente do Amazonas. Seus extratos metanólico (EM), aquoso (EA), hidroalcoólico (EH) e etanólico (EE) foram estudados com a caracterização química por absorção ao UV e visível e pela cromatografia líquida de alta eficiência; quantificação do índice total de compostos fenólicos; determinação da capacidade captadora do radical 2,2-difenil-1-picril-hidrazila a fim de avaliar as atividades antioxidantes; avaliação do potencial de fotoproteção cutânea pela determinação do fator de proteção solar; avaliações do potencial mutagênico e citototóxico, através do ensaio de Salmonella/microssoma, utilizando as cepas TA97, TA98, TA100, TA102 e TA104; do potencial fotomutagênico através do ensaio de fotomutagenicidade, usando as cepas TA102 e TA104; e investigação dos efeitos genotóxicos e fotogenotóxicos, pelo ensaio de micronúcleo e fotomicronúcleo, respectivamente, usando diferentes linhagens celulares estabelecidas. Foram encontradas atividades fotoprotetoras e antioxidantes e observou-se que os extratos se apresentaram singulares devido a sua composição química. Os resultados fotoprotetores, além dos mutagênicos/fotomutagênicos, genotóxicos/fotogenotóxicos e suas respectivas avaliações citotóxicas também permitiram selecionar extratos e suas concentrações, como promissores candidatos em fotoproteção Assim, os EA e EH de H. laevifolia e L. laevifolium apresentam, no geral, os resultados mais significativos, tornando-se potenciais para avaliações refinadas em fotoproteção e na separação de componentes que possam levar a futuras aplicações como antioxidantes e protetores solares ou como adjuvantes. / The ultraviolet radiation (UV) induces many harmful effects in all living organisms and the amount of this radiation that reaching the ground is affected by many factors including ozone concentration, latitude, altitude, climate and specular reflection. The responses of bryophytes against the effects of UV radiation and the presence of compounds that absorb the UV region have been studied. Mosses Sanionia uncinata, Holomitriopsis laevifolia and Leucobryum laevifolium are found in locations exposed to UV at high levels of radiation and in different habitats. Whereas that the responses of mosses against the effects of UV radiation and their protection systems are poorly characterized yet, the aim of this study was to investigate photoprotective potential and possible toxicological risks associated with extracts of mosses S. uncinata (from Antarctica) and H. laevifolia and L. laevifolium (from Amazônia). Methanol (ME), aqueous (AE), hydroalcoholic (HE) and ethanolic (EE) were studied by: chemical characterization by UV/visible spectrophotometry and by High performance liquid chromatography; phenolic content estimation; 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl scavenging activity; potential of skin photoprotection by in vitro determination of sun protection factor; the mutagenic potential, and cytotoxic by Salmonella/microsome assay, using the TA97, TA98, TA100, TA102 and TA104 strains; photomutagenic potential by photomutagenicity test, using TA102 and TA104 strains and; investigation of genotoxic and photogenotoxic effects by micronucleus test and photo-micronucleous assay, respectively, using different established cell lines. Photoprotective and antioxidant activities were found and it was observed that the extracts showed strong uniqueness due to its chemical composition. From the photoprotective, mutagenic/photomutagenic and genotoxic/photogenotoxic results and their cytotoxic evaluations it was possible to select extracts and their concentrations as promising candidates for photoprotection. Thus, the EA and EH of H. laevifolia and L. laevifolium demonstrated the most significant results, becoming potential for refined evaluations in photoprotection and separating components that can lead to future applications such as sunscreens and antioxidants or as adjuvants.

A produção de fumo na região sul do Brasil, mais precisamente no Estado do Rio Grande do Sul (RS), exerce grande importância na atividade econômica e social. Na área econômica, o fumo é responsável pela arrecadação de grandes somas em impostos. No campo social, a atividade fumageira é grande geradora de empregos diretos e indiretos. Os agricultores que trabalham nas lavouras de fumo estão em constante contato com a planta. Consequentemente, estes trabalhadores se expõem tanto aos compostos orgânicos e inorgânicos presentes nas folhas, como aos pesticidas naturais e sintéticos relacionados. “Green tobacco sickness” (GTS) é conhecida como risco ocupacional à saúde de trabalhadores do campo no plantio de tabaco. Os sintomas têm sido atribuídos ao envenenamento agudo por nicotina seguido por contato dermal com as folhas do fumo. Contudo autores salientam que os efeitos sinérgicos da nicotina e dos pesticidas devem ser examinados. Neste trabalho utilizou-se Cantareus aspersus com o objetivo de identificar a ação genotóxica e/ou mutagênica das folhas de Nicotiana tabacum através da exposição dermal. O caracol terrestre tem sido utilizado nos últimos anos devido a sua fácil aclimatação e manipulação em laboratório e por sua sensibilidade e resistência aos testes de genotoxicidade. Nestes animais foram realizados testes de biomonitoramento de exposição: Ensaio Cometa e quantificação dos elementos químicos pela técnica PIXE; bem como, testes de biomonitoramento de efeito: Teste de Micronúcleo e quantificação do Citocromo P450. Nosso estudo dosou a quantidade de nicotina na água, exposta à superfície da folha, por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) e realizou “screening” fitoquímico de N. tabacum. Trinta moluscos terrestres foram expostos a diferentes tratamentos: dez expostos a folhas de tabaco sem pesticida; dez expostos a folhas de tabaco com pesticida e dez expostos a folhas de Lactuca sativa L. (grupo controle). Células da hemolinfa foram coletadas após 0, 24, 48 e 72 horas de exposição, o dano ao DNA foi avaliado pelo Ensaio Cometa em todos os períodos e a freqüência de micronúcleos somente em 72 horas. Resultados significativos foram encontrados nos grupos expostos a folhas de fumo, através do Ensaio Cometa, no período de 24, 48 e 72 horas de exposição e em 72 horas através doTeste de Micronúcleos, quando comparados ao grupo controle. Não houve diferença significativa entre caracóis expostos a folhas de fumo com e sem pesticida, portanto, podemos afirmar que o pesticida flumetralin não contribuiu com os danos ao DNA observados. “Screening” fitoquímico revelou presença de alcalóide, cumarina, traços de saponina e flavonóides. Inibição da atividade da enzima do Citocromo P450 ocorreu somente no grupo exposto a folhas de fumo sem pesticida. Doze elementos inorgânicos diferentes foram quantificados nas folhas de tabaco e nos caracóis expostos a folhas sem pesticida e, dez nos caracóis expostos a folhas com pesticida. Por cromatografia foram dosados 0,02% de nicotina por folha. A presença de alcalóides (nicotina), cumarinas, saponinas, flavonóides e diferentes metais provavelmente influenciaram o efeito mutagênico e genotóxico em C. aspersus expostos ao fumo. Estes efeitos possivelmente tenham sido causados pela complexa mistura presente nas folhas que podem interagir produzindo efeitos sinérgicos, antagônicos ou influenciando a absorção de um dado composto. As enzimas do sistema Citocromo P450 em C. aspersus expostos a folhas de fumo sem veneno podem ter sido inibidas pela nicotina, pelos flavonóides e pelo cobre. Por fim, nosso estudo providencia dados biológicos e químicos sobre C. aspersus expostos à folha de fumo e confirma a sensibilidade do Ensaio Cometa e do Teste de Micronúcleos na avaliação de misturas complexas, indicando associação entre nicotina, cumarina e interação flavonóide/metal (principalmente cobre e ferro) como principais causadores de dano ao DNA em células de hemolinfa do molusco terrestre C. aspersus por folhas de N. tabacum. / Tobacco production in southern Brazil, precisely in Rio Grande do Sul state (RS) play a major role in economic and social activity. Tobacco farmers are routinely exposed to complex mixtures present in tobacco leaves including organic and inorganic compounds. Green tobacco sickness (GTS) is a form of nicotine poisoning that affects workers who have direct dermal contact with tobacco plants during cultivation and harvesting. However, some authors suggest that the synergistic effects of nicotine and pesticide should be examined. The purpose of this study was to evaluate the genotoxic and mutagenic effect of tobacco leaves, with and without exposure to flumetralin in Cantareus aspersus through dermal exposure. The land mollusk was utilized because of its easy acclimatization and manipulation in the laboratory and for its sensibility and resistance in genotoxicity tests. Biomonitoring exposure test was performed on these animals: Comet Assay and chemical elements quantification by PIXE; biomonitoring tests for effects were also carried out: Micronuclei Test and cytochrome P450 quantification. Nicotine dosage was performed in water exposed to the surface of tobacco leaves, by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) and screening phytochemistry in Nicotiana tabacum. Thirty land mollusks were exposed to different treatments; ten snails to tobacco leaves with pesticide; ten to tobacco leaves without pesticide and ten snails exposed to lettuce leaves (control group). Hemolymph cells were collected after 0, 24, 48 and 72 hours, the DNA damage was evaluated by single cell gel assay for all these periods, and the frequency of micronuclei only in 72h. Significant results were found in groups exposed to tobacco leaves during 24, 48 and 72 hours of exposure by Comet Assay and by Micronucleus Test when compared to the control group. No difference was observed between different periods or between exposure to leaves with and without pesticide. This result shows that no genotoxic effect can be attributed to pesticide. Chemical results found alkaloid, coumarin, saponin traces, flavonoids and different metals. Inhibition of cytochrome P450 enzymes occurs only in the group without pesticide. Twelve inorganic elements were found in tobacco leaves and in snails exposed to tobacco leaves without pesticide. Ten inorganic elements were found in tobacco leaves with pesticide. Nicotine dosage found 0.02% of this alkaloid per leaf. The presence of coumarin, saponin traces, flavonoids, alkaloid (nicotine) and different metals probably causes genotoxic effects on land mollusks exposed to tobacco leaves with and without pesticide. This induction of DNA damage by dermal exposure to tobacco leaves was caused by a complex mixture present in the leaves. The enzymes of cytochrome P450 systems were inhibited by nicotine, flavonoids and copper. Our study provided chemical and biological data on C. aspersus exposed to tobacco leaves. The results of our study confirm the sensibility of the Comet Assay and Micronucleus Test for the evaluation of the complex mixture, indicating an association between nicotine, coumarin and flavonoid/metal interaction (mainly copper and iron) as the main causes of DNA damage in hemolymph cells from the land mollusk C. aspersus by N. tabacum.

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.

A radiação ultravioleta (UV) é uma pequena porção da radiação total recebida do sol. É subdividida em UVA (entre 315 e 400nm), UVB (entre 280 e 315nm) e UVC (entre 100 e 280nm). Segundo o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), a intensidade de radiação UV depende de uma série de elementos, entre eles posição geográfica; quanto mais próximo do Equador, maiores serão os níveis de radiação ultravioleta. Assim, a Amazônia, por estar localizada na região equatorial, recebe uma maior quantidade de radiação UV do que regiões temperadas e polares. Ações do homem na Amazônia, como o desmatamento e as queimadas fazem com que os corpos d’água fiquem mais expostos a esse tipo de radiação. A penetração da radiação UV na água está relacionada à quantidade de material sobre a água e à quantidade de carbono orgânico dissolvido na mesma. Desta maneira, animais que vivem em ambientes oligotróficos, águas claras, com baixa profundidade, baixa concentração de oxigênio dissolvido e, ainda, quando vêm até a superfície respirar, tornam-se mais vulneráveis à radiação UV. Colossoma macropomum (tambaqui) quando em hipóxia, pratica respiração na camada superficial da coluna d'água e o Arapaima gigas (pirarucu) possui respiração aérea obrigatória, que o obriga a vir à superfície em intervalos regulares para respirar oxigênio atmosférico, ficando assim mais expostos à radiação UV. Esse estudo avaliou o efeito genotóxico e mutagênico da radiação UV por meio do Ensaio Cometa (EC) e Micronúcleo (MN) em exemplares de tambaqui e pirarucu jovens. Tambaquis foram expostos a diferentes doses de radiação UVA e UVB por diferentes tempos, com o objetivo de avaliar a sensibilidade desta espécie; os exemplares de pirarucu foram expostos somente por 4h (120,96 J/cm2 UVA + 259,20 J/cm2 UVB). As radiações UVA e UVB induzem principalmente dímeros de timinina no DNA, assim como geram danos oxidativos. Nosso estudo demonstrou que a radiação UV causou genotoxicidade pela análise de danos ao DNA detectada pelo EC em ambas as espécies de peixes. Foi observado dose resposta para o tambaqui, sendo que quanto maiores as doses e quanto maior foi o tempo de exposição, maior o dano ao DNA. Nossos resultados em relação às classes de danos do EC mostraram que, quanto maior o tempo de exposição à radiação UV, mais danos classe 4 foram observados para ambas as espécies. Os danos tipo 4 detectados foram de 18% e 31% para os eritrócitos de tambaqui, normóxia e hipóxia, respectivamente, e 11% para os eritrócitos de pirarucu. A classe 4 de danos apresenta associação com as lesões do tipo quebra de cadeia dupla de DNA. Quando comparadas as condições de hipóxia e normóxia do tambaqui, hipóxia demonstrou causar maiores índices de danos ao DNA. Para o MN, somente a dose máxima (120,96 J/cm2 UVA + 259,20 J/cm2 UVB) de radiação UV induziu mutagenicidade no tambaqui tanto em normóxia como em hipóxia em relação ao grupo controle. Foi observado uma redução de cerca de três vezes dos danos de DNA (EC) após ter cessado a exposição a UV por 24h, demonstrando reparo celular. Quando comparadas às espécies entre si, o tambaqui teve um nível basal de danos para ambos os testes, Ensaio Cometa e Micronúcleo, maior do que o pirarucu, mostrando que o pirarucu está mais adaptado a este tipo de genotoxicidade, possivelmente pelo seu histórico evolutivo. Os resultados nos levaram a concluir que o Ensaio Cometa e o Teste de Micronúcleos se complementam para o estudo em questão, acarretando uma classificação de diferentes "end points" de avaliação genotóxica, e ressaltando a importância de manter uma combinação de testes para melhor discernimento da mutagenicidade e genotoxicidade causada pela exposição à radiação UV. Finalmente, o tambaqui e o pirarucu revelaram sensibilidade suficiente para tornarem-se monitores efetivos de riscos biológicos na região Amazônica.

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.