Respirable particulate matter in the air of the city of Rio de Janeiro: a geneotoxic study

Material particulado (MP2,5) pode estar associado a diversos compostos orgânicos como os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA). Estudos recentes mostram que os HPA podem não ser os predominantes mutágeneos presentes no poluentes atmosféricos, e que compostos nitroaromáticos, aminas aromáticas e acetonas, podem ser potentes mutágeneos. Biomarcadores geneéticos são ferramentas úteis para a avaliação inicial da exposição à poluição ambiental e ocupacional. No presente trabalho nós comparamos os níveis de HPA, Nitro-HPA e mutageneicidade, e investigamos os efeitos geneotóxicos em trabalhadores expostos a estes poluentes. As amostras ambientais foram coletadas em dois períodos: (I) Julho à Outubro de 2010 e (II) Novembro de 2010 à Maio de 2011 nos três pontos da cidade do Rio de Janeiro (1) Campus UERJ; (2) Avenida Brasil e (3) Túnel Rebouças. O biomonitoramento humano foi realizado utilizando amostras de linfócitos e células da mucosa oral no ensaio de micronúcleo (MN). Ensaio de PCR foi realizado para avaliar o polimorfismo em genes responsáveis pela expressão de enzimas de metabolização de fase I (CYP1A1), e de fase II (GSTM1 e GSTT1). Altas concentrações de HPA e Nitro-HPA foram detectadas no ponto 3 em ambos os períodos. Nitroarenos e dinitroarenos foram detectados nos três pontos no período I. No período II, a presença de dinitroarenos foi detectada somente nos pontos 2 e 3. As frequências de MN em linfócitos e em células da mucosa oral apresentaram aumento significativo em indivíduos do grupo exposição (trabalhadores do túnel Rebouças), em comparação aos indivíduos do grupo controle. As informações geradas neste estudo mostram que diferentes níveis de HPA e nitroderivados contribuem para a mutageneicidade. A alta frequência de MN detectada nos indivíduos do grupo exposição, pode estar relacionada a exposição ocupacional aos poluentes aderidos ao MP2,5. O aumento significativo na concentração de 1-HP e 2-NAP (mol/mol creatinina) foi detectado em amostras de urina de indivíduos do grupo exposição. Polimorfismo m2 (CYP1A1*2B) foi detectado somente em um indivíduo do grupo exposição. Nenhum polimorfismo do gene CYP1A1 foi detectado em amostras do grupo controle. Deleções dos genes GSTM1 e GSTT1 foram detectadas em 100% das amostras dos indivíduos do grupo controle. No grupo exposição foram detectadas deleções em 72,74% das amostras para GSTM1 e em 86,37% das amostras para GSTT1. Estes resultados demonstram que este indivíduo exposto a poluição ocupacional no Túnel Rebouças, pode apresentar intensificação da metabolização de poluentes como os HPA, e ter dificuldades na desintoxicação dos metabólitos destes poluentes.Particulate matter (PM2.5) can be associated with various organic compounds such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH). Recent studies show that in addition to PAH, nitroaromatic compounds, aromatic amines and ketones can also be considered potent mutagenes. Geneetic biomarkers are useful tools for the initial evaluation of human exposure to environmental and occupational pollution. In the present work we: (i) compare the levels of PAH, nitro-PAH and mutageneicity levels of PM2.5 samples from three points of the city of Rio de Janeiro, UERJ Campus, Brasil Avenue and Rebouças Tunnel and (ii) investigate in workers exposed to these pollutants induced geneotoxic effects. Air samples were collected in two periods: July to October 2010 and November 2010 to May 2011. The human biomonitoring was conducted using lymphocytes samples and cells of the oral mucosa in the micronucleus test (MN). Polymerase Chain Reaction assay was performed to evaluate polymorphism in genees responsible for the expression of metabolismenzymes of phase I (CYP1A1) and phase II (GSTM1 and GSTT1). High concentrations of PAH and nitro-PAH were detected atRebouçasTunnel site in both periods. Nitroarene and dinitroarenos were detected in all sites in the period July to October 2010. In the period November 2010 to May 2011, the presence of dinitroarenos was detected only in BrasilAvenue and Rebouças Tunnel.MN frequency in lymphocytes and in oral mucosal cells showed a significant increase in the exposure group (Rebouças Tunnel workers). The data geneerated in this study show that different levels of PAH, and nitroderivatives contribute to mutageneicity induction. The high frequency of MN detected in individuals of exposure group may be related to occupational exposure to pollutants adhered to PM2.5. The significant increase in the concentration of HP-1 and 2-NAP (mol / molcreatinine) was detected in urine samples from exposure group. Polymorphism m2 (CYP1A1*2B) was detected only in an exposure group individual. No polymorphism of the genee CYP1A1 was detected in the control group samples. Deletions of the GSTM1 and GSTT1 genees were detected in 100% of samples from control group. Deletions were detected in 72.74% of the samples for GSTM1 and 86.37% of the samples for GSTT1 in exposure group. These results demonstrate that this individual exposed to occupational pollution at Rebouças Tunnel, may have intensified metabolism of pollutants such as PAH, and present difficulties in detoxification of metabolites of these pollutants