Caracterização de área de referência para material particulado inalável (MP2,5) associado a biomonitoramento genético em crianças

Abstract

As emissões veiculares e as atividades industriais, além de outras relacionadas ao crescimento da população humana, têm gerado uma grande variedade de compostos genotóxicos e/ou carcinogênicos, que podem ser liberados no ar e causar danos à saúde. Os níveis e os tipos de poluentes podem variar de acordo com a região. Entre os indicadores de poluição, as partículas finas inaláveis (MP2,5) podem atingir os alvéolos pulmonares e causar problemas respiratórios, especialmente em crianças, grupo mais sensível a substâncias tóxicas do que adultos. Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi caracterizar área de referência para material particulado inalável (MP2,5), através de biomarcadores genéticos e dosagens de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), associados ao biomonitoramento genético de crianças. O trabalho foi realizado no município de Santo Antônio da Patrulha, RS, Brasil, área livre da pluma de dispersão de contaminantes industriais, classificada em estudos anteriores como área de referência. Os extratos orgânicos obtidos em nove pools de amostras foram avaliados quanto à mutagenicidade através do ensaio Salmonella/microssoma, método de microssuspensão, com as linhagens TA98, TA100, YG1024 (em presença e ausência de metabolização) e YG1021 (sem metabolização). Os pools de amostras de ar foram quantificados quanto aos HPAs considerados poluentes prioritários. Para o biomonitoramento das 45 crianças avaliadas, foram utilizados os ensaios cometa em sangue periférico e micronúcleo (MN) em mucosa oral para medir lesões genômicas precoces. A concentração de MP2,5 no período, apresentou 9% (entre 25,89 e 64,71 μg/m3) de eventos acima do recomendado pela Organização Mundial de Saúde (25 μg/m3). Foram obtidos resultados, em revertentes/m3, para a mutagênese, de negativos no período da primavera a 8,3±0,69 no outono (-S9) e de negativos na primavera a 5,4±0,36 no inverno (+S9) para a linhagem TA98. Os resultados com as linhagens YG mostraram a presença de compostos nitrogenados com prevalência de mononitroarenos e aminas aromáticas. Entre os HPAs, o benzo(g,h,i)perileno apresentou a maior concentração em todas as amostras na área de estudo, seguido do indeno(1,2,3-cd)pireno (1,73 ng/m³ e 1,17 ng/m³, respectivamente). Em relação ao biomonitoramento das 45 crianças avaliadas, não houve correlação entre os parâmetros do ensaio cometa (momento, intensidade e comprimento da cauda) e os do teste do micronúcleo. Os valores observados para crianças em relação a estes biomarcadores foram: 0,27±0,407 para indução de MN em células bucais e 0,56±0,727 para brotos nucleares, 0,51±0,694 para células binucleadas, 46,37±16,330 para cromatina condensada, 6,97±5,746 para picnose, 6,60±5,540 para cariólise e 57,55±24,920 para cariorréxe, suas variantes celulares (‰); para respostas ao ensaio cometa em relação ao comprimento da cauda (23,07±12,442), intensidade da cauda (7,28±11,657) e momento da cauda (0,95±2,30). A análise tanto para o teste do MN quanto para o ensaio cometa relacionada ao sexo e à idade não foi significativa. Entre os fatores de confusão, foram observadas diferenças significativas entre o fumo passivo e indução de MN. A presença de HPAs e a resposta mutagênica podem estar relacionadas às emissões veiculares locais. Estes resultados evidenciam a importância de se estudar áreas de referência para poluição atmosférica, estabelecendo níveis basais, principalmente em populações de crianças.

Vehicular emissions and industrial activities and others involving the growth of the human population have caused a great variety of genotoxic and/or carcinogenic compounds, which may be released into the air and be harmful to health. The levels and types of pollutants may vary according to the region. Among the indicators of pollution fine inhalable particles (PM2.5) can reach the pulmonary alveoli and cause respiratory problems, especially in children, a group that is more sensitive to toxic substances than adults. In this sense, the purpose of this study was to characterize an area of reference for inhalable particulate material (PM2.5), through genetic biomarkers and polycyclic aromatic hydrocarbon (PAHs) dosages, associated with the genetic biomonitoring of children. It was performed in the city of Santo Antônio da Patrulha, RS, Brazil, an area that is free from the industrial pollutant contamination plume, classified in previous studies as an area of reference. The organic extracts obtained in nine pools of samples were evaluated for mutagenicity through the Salmonella/microsome assay, microsuspension method, with TA98, TA100, YG1024 (in the presence and absence of metabolization) and YG1021 (without metabolization). The pools of air samples were quantified as to the PAHs considered priority pollutants. In order to bio monitor the 45 children evaluated, the Comet assays in peripheral blood and mincronucleus (MN) in oral mucosa were used to measure early genomic lesions. The concentration of PM2.5 during the period, obtained 9% (between 25.89 and 64.71 μg/m3) of the values above that recommended by the World Health Organization (25 μg/m3). Results were obtained in revertants/m3, for the mutagenesis, of negatives during the spring to 8.3±0.69 in autumn (-S9) and of negative in spring to 5.4±0.36 in winter (+S9) for strain TA98. The results with strains YG showed the presence of nitrogenated compounds with a prevalence of mononitroarenes and aromatic amines. Among the PAHs , benzo(g,h,i)perylene presented the highest concentration in all samples in the area of study followed by indeno(1,2,3-cd) pyrene (1.73 ng/m³ and 1.17 ng/m³, respectively). As to the biomonitoring of the 45 children evaluated there was no correlation between the parameters of the comet assay (moment, intensity and tail length) and the micronucleus test. The values reported for children concerning these biomarkers were: 0.27±0.407 for induction of MN in buccal cells and 0.56±0.727 for nuclear buds, 0.51±0.697 for binucleated cells, 46.37±16.330 for condensed chromatin, 6.97±5.746 for picnosis, 6.60±5.540 for caryolysis and 57.55±24.920 for caryorrhexis, its cellular variants (‰), and for responses to the Comet assay in relation to the tail length (23.07±12.442), intensity of the tail (7.28±11.657) and moment of the tail (0.95±2,30). The analysis both for the MN test and for the Comet assay regarding sex and age was not significant. Among the counfounding factors, significant differences were observed for the passive smoking and induction of MN. The presence of PAHs and the mutagen response may be related to the local vehicular emissions. These results show the importance of studying areas of reference for atmospheric pollution, establishing baseline levels, especially in populations of children.