Evaluation of antigenotoxic and antioxidant properties of the flavonoid quercetin and of the carotenoid bixin and norbixin against DNA-damage and alterations of redox status induced by mercury chloride and methylmercury, in vitro and in vivo

O mercúrio (Hg) é um dos metais mais tóxicos presente no meio ambiente e o principal mecanismo relacionado à sua toxicidade é a indução do estresse oxidativo; sua forma orgânica, metilmercúrio (MeHg) é a que apresenta maior toxicidade. A exposição ao Hg ocorre principalmente através da inalação por trabalhadores ocupacionalmente expostos em diversas indústrias e/ou através do consumo de peixes e outros alimentos aquáticos contendo este metal, como por exemplo, populações amazônicas que estão expostas ao MeHg, via dieta, através do consumo de peixes contaminados. Por outro lado, é pressuposto que alimentos ricos em antioxidantes possam prevenir os efeitos adversos à saúde causados pela exposição ao Hg. O flavonóide quercetina (QC) é o principal polifenol da dieta humana, encontrado principalmente em cebola e frutas cítricas e os carotenóides bixina (BIX) e norbixina (NOR) estão presentes em grandes quantidades no urucum, o qual é amplamente utilizado como condimento no Brasil. Assim sendo, o presente trabalho teve por objetivo avaliar os possíveis efeitos protetores do flavonóide QC e dos carotenóides BIX e NOR contra os diversos efeitos adversos causados pelo cloreto de mercúrio (HgCl2) e MeHg, em modelos experimentais in vitro e in vivo. Para tal, culturas de células de hepatoma humano (HepG2) e ratos machos Wistar foram expostos a diversas concentrações do metal, dos fitoquímicos bem como à suas associações. Determinações das concentrações de glutationa, malondialdeído, proteínas carboniladas, atividades das enzimas antioxidantes catalase e glutationa-peroxidase os quais refletem o estado redox das células e monitoramento do dano no material genético pelo uso do ensaio do cometa e determinações dos níveis de 8-hidroxi-2-deoxiguanosina foram realizados no presente estudo. Os resultados obtidos indicam que o Hg causa claros efeitos genotóxicos e leva a uma serie de alterações de parâmetros bioquímicos relacionados ao estado redox das células, in vitro e in vivo. Além disso, foi evidenciado que fitoquímicos, os quais são comumente encontrados na dieta de seres humanos, denominados QC, BIX e NOR protegem contra a instabilidade genética causada pelo metal e restabelece os distúrbios do estado redox das células causados pela exposição ao Hg.Mercury (Hg) is one of the most hazardous metals in the environment and the major process responsible for its toxicity is oxidative damage; its organic form methylmercury (MeHg) presents the highest toxicity. The main way of exposition to Hg is through inhalation by workers occupationally exposed in several industries and/or through consumption of fishes and other aquatic food with the metal, as Amazonian populations which are exposed to MeHg, via diet, by consumption of contaminated fishes. On the other hand, it is conceivable that antioxidants may play a protective role in the prevention of adverse effects of Hg. The flavonoid quercetin (QC) is the most abundant polyphenol of the human diet, found mainly in onions and citric fuits and the carotenoids bixin (BIX) and norbixin (NOR) are present in high concentrations in annatto, which is widely used as flavoring in Brazil. Therefore, the present study aims to evaluate the possible protective effects of the flavonoid QC and of the carotenoids BIX and NOR against the adverse effects caused by mercury chloride (HgCl2) and MeHg, in experimental models in vitro and in vivo. For this, human hepatoma cells (HepG2) cultures and male rats Wistar were exposed to several concentrations of the metal, of the phytochemicals as well as their associations. Determination of concentrations of glutathione, malondialdehyde, carbonil proteins, activity of the antioxidant enzymes catalase and glutathione-peroxidase, which reflect the redox status of the cells and monitoring of DNA-damage by use of comet assay and measurements of 8-hydroxi-2-deoxyguanosine levels were carried out in the present study. The results indicate that Hg cause clear genotoxic effects and lead to several alterations of biochemical parameters related to redox status of the cells, in vitro and in vivo. Moreover, it was observed that pythochemicals commonly found in the human diet, namely QC, BIX and NOR counteract the genetic instability induced by the metal and restore the disturbances of redox status of the cells caused by Hg exposition