Evaluation of oxidative and methylating DNA damage in painters occupationally exposed to organic solvents and paints / Evaluación del daño oxidativo y por metilación del ADN de pintores expuestos ocupacionalmente a solventes orgánicos y pinturas

Introduction: The exposure to organic solvents and paints has been associated with genotoxicity and a greater risk of neoplasms. However, the type of DNA damage induced in humans by the exposure to these compounds, which would help explain the mechanisms of their genotoxicity, is still not fully characterized. Due to inadequate practices of occupational safety, car painters in the informal sector are a highly exposed group to organic solvents and paints. Objective: To identify the oxidative and methylating damage in the DNA of lymphocytes of car painters exposed to organic solvents and paints. Materials and methods: Isolated peripheral blood lymphocytes from 62 painters and 62 unexposed subjects were analyzed by the modified high-throughput comet assay with the Fpg and AlkA enzymes. The categories used for the evaluation of the DNA damage were basal damage (without enzymes), oxidative and methylating damage. The measurement parameter used to establish the damage was the percentage of DNA in the tail. Results: The percentage of DNA in the tail was higher in the exposed group compared to the unexposed group (p<0.05). In the exposed group, this percentage was higher in the oxidative damage category than the baseline (16.50 vs. 12.87; p<0.001), whereas methylating damage did not show significant differences (14.00 vs. 12.87; p>0.05). Conclusion: In this study, exposure to organic solvents and paints was associated with an increase in oxidative lesions in the DNA of car painters' lymphocytes, such as the production of 8-oxodG and other formamidopyrimidine products which are considered highly mutagenic.

Introducción. La exposición a solventes orgánicos y pinturas se ha asociado con efectos genotóxicos y mayor riesgo de neoplasias. Sin embargo, aún no se ha caracterizado bien el tipo de daño que esta exposición induce en el ADN humano, ni los mecanismos por los cuales se genera. Uno de los grupos con mayor exposición a dichos solventes y pinturas son los pintores de automóviles del sector informal que trabajan sin adecuadas prácticas de seguridad ocupacional. Objetivo. Determinar el daño oxidativo y por metilación del ADN de linfocitos de pintores de automóviles expuestos a solventes orgánicos y pinturas. Materiales y métodos. Se analizaron linfocitos aislados de sangre periférica de 62 pintores y 62 sujetos no expuestos mediante el ensayo cometa de gran eficiencia acoplado a las enzimas Fpg y AlkA. Las categorías de daño en el ADN evaluadas fueron el daño basal (sin enzimas), el daño oxidativo y el daño por metilación, y el parámetro de medición, el porcentaje de ADN en la cola. Resultados. El porcentaje de ADN en la cola fue mayor en el grupo expuesto con respecto al no expuesto (p<0,05). En el grupo expuesto, dicho porcentaje fue mayor en la categoría de daño oxidativo comparado con la del basal (16,50 Vs. 12,87; p<0,001), en tanto que en el daño por metilación no se encontraron diferencias significativas (14,00 Vs. 12,87; p>0,05). Conclusión. La exposición a solventes orgánicos y pinturas se asoció con el aumento de las lesiones oxidativas del ADN de los linfocitos de pintores de automóviles, tales como la producción de 8-oxo-2'-desoxiguanosina (8-oxodG) y otros productos formamidopirimidina, los cuales se consideran considerablemente mutagénicos.

Evaluación del daño oxidativo y por metilación del ADN de pintores expuestos ocupacionalmente a solventes orgánicos y pintura / Evaluation of oxidative and methylating DNA damage in painters occupationally exposed to organic solvents and paints

Resumen Introducción. La exposición a solventes orgánicos y pinturas se ha asociado con efectos genotóxicos y mayor riesgo de neoplasias. Sin embargo, aún no se ha caracterizado bien el tipo de daño que esta exposición induce en el ADN humano, ni los mecanismos por los cuales se genera. Uno de los grupos con mayor exposición a dichos solventes y pinturas son los pintores de automóviles del sector informal que trabajan sin adecuadas prácticas de seguridad ocupacional. Objetivo. Determinar el daño oxidativo y por metilación del ADN de linfocitos de pintores de automóviles expuestos a solventes orgánicos y pinturas. Materiales y métodos. Se analizaron linfocitos aislados de sangre periférica de 62 pintores y 62 sujetos no expuestos mediante el ensayo cometa de gran eficiencia acoplado a las enzimas Fpg y AlkA. Las categorías de daño en el ADN evaluadas fueron el daño basal (sin enzimas), el daño oxidativo y el daño por metilación, y el parámetro de medición, el porcentaje de ADN en la cola. Resultados. El porcentaje de ADN en la cola fue mayor en el grupo expuesto con respecto al no expuesto (p<0,05). En el grupo expuesto, dicho porcentaje fue mayor en la categoría de daño oxidativo comparado con la del basal (16,50 Vs. 12,87; p<0,001), en tanto que en el daño por metilación no se encontraron diferencias significativas (14,00 Vs. 12,87; p>0,05). Conclusión. La exposición a solventes orgánicos y pinturas se asoció con el aumento de las lesiones oxidativas del ADN de los linfocitos de pintores de automóviles, tales como la producción de 8-oxo-2'-desoxiguanosina (8-oxodG) y otros productos formamidopirimidina, los cuales se consideran considerablemente mutagénicos.

Abstract Introduction: The exposure to organic solvents and paints has been associated with genotoxicity and a greater risk of neoplasms. However, the type of DNA damage induced in humans by the exposure to these compounds, which would help explain the mechanisms of their genotoxicity, is still not fully characterized. Due to inadequate practices of occupational safety, car painters in the informal sector are a highly exposed group to organic solvents and paints. Objective: To identify the oxidative and methylating damage in the DNA of lymphocytes of car painters exposed to organic solvents and paints. Materials and methods: Isolated peripheral blood lymphocytes from 62 painters and 62 unexposed subjects were analyzed by the modified high-throughput comet assay with the Fpg and AlkA enzymes. The categories used for the evaluation of the DNA damage were basal damage (without enzymes), oxidative and methylating damage. The measurement parameter used to establish the damage was the percentage of DNA in the tail. Results: The percentage of DNA in the tail was higher in the exposed group compared to the unexposed group (p<0.05). In the exposed group, this percentage was higher in the oxidative damage category than the baseline (16.50 vs. 12.87; p<0.001), whereas methylating damage did not show significant differences (14.00 vs. 12.87; p>0.05). Conclusion: In this study, exposure to organic solvents and paints was associated with an increase in oxidative lesions in the DNA of car painters' lymphocytes, such as the production of 8-oxodG and other formamidopyrimidine products which are considered highly mutagenic.

The effect of genetic admixture in an association study: genetic polymorphisms and chromosome aberrations in a Colombian population exposed to organic solvents.

The human population is heterogeneous in genetic susceptibility, chromosomal instability and disease risk; all factors which depend on inherited genetic constitution and acquired nongenetic environmental and occupational factors. Recently, special attention has been directed to the identification of sources of potential bias in population studies of gene-environment interactions including genetic admixture. The aim of this study was to evaluate the effect of genetic admixture in the association of genetic polymorphisms and chromosome aberrations (CA) in a population exposed to organic solvents. We assessed genetic admixture via 34 genetic ancestry informative markers (AIMs) in 398 Colombian individuals. We report a statistically significant difference of higher CA frequency in individuals' below-average European component, and in individuals' above-average Native American component after adjusting for covariates. In addition, the confounding risk ratio values are ≥10% than the adjusted risk ratio, suggesting that population stratification is a confounding factor in this gene-environment association study. Furthermore, after adjusting for individual admixture proportions and covariates, the results demonstrate that glutathione-S-transferase M1 (GSTM1)-null is associated with CA frequency increase. These results suggest that gene-environment association studies that involve recently admixed populations should take into consideration population stratification as a confounding factor and suggest GSTM1-null as a genetic marker associated with CA frequency increase.

Chromosome aberrations in workers exposed to organic solvents: Influence of polymorphisms in xenobiotic-metabolism and DNA repair genes.

Organic solvents are widely used as diluents or thinners for oil-paints, gasoline and other organic mixtures. We evaluated chromosome aberrations (CAs) in lymphocytes of 200 workers exposed to organic solvents and 200 referents and the influence of polymorphisms in xenobiotic-metabolism (CYP2E1, GSTM1 and GSTT1) and in DNA repair genes (XRCC1(194) Arg/Trp, XRCC1(280) Arg/His, XRCC1(399) Arg/Gln and XRCC3(241) Thr/Met). Polymorphisms were determined by PCR-RFLP. Poisson regression analysis indicates a significant CA frequency increase in exposed workers, representing a higher risk in relation to the matched referent (RR 2.15, 95% CI 1.21-1.53, p<0.001). The CA frequency in exposed workers was influenced by the polymorphic genotypes: GSTM1 null (RR 1.33, 95% CI 1.31-1.69, p<0.001), XRCC1(194) Arg/Trp, Trp/Trp (RR 1.23, 95% CI 1.08-1.40, p<0.001) and by the wild genotypes CYP2E1 C1/C1 (RR 1.20, 95% CI 1.05-1.37, p<0.001), GSTT1 positive (RR 1.49, 95% CI 1.31-1.69, p<0.001), XRCC1(280) Arg/Arg (RR 1.44, 95% CI 1.26-1.64, p<0.001) and XRCC1(241) Thr/Thr (RR 1.54, 95% CI 1.34-1.76, p=0.001). We contribute to the follow-up predictive value of individual susceptibility biomarkers and their CA frequency influence during occupational organic solvent exposure. We provide tools for surveillance and prevention strategies to reduce potential health risks in countries with a large population of car painters not using protection devices and limited organic solvents use control.

[Genotoxicity from exposure to cigarettes in young smokers in Colombia]. / Genotoxicidad por exposición a cigarrillos en fumadores jóvenes en Colombia

OBJECTIVE: To evaluate the frequency of chromosome aberrations (CAs) in the peripheral blood lymphocytes of young cigarette smokers in the city of Popayán, Colombia. METHODS: In this cytogenetic case-control study there were 32 young cigarette smokers and 32 nonsmokers. All of them were between 19 and 29 years old and none used psychoactive drugs, suffered from chronic or infectious diseases, or had been exposed to chemotherapy or radiation therapy or to chemical agents in their work. A survey was used to obtain demographic information, occupational information (type of employment, type of and length of exposure to chemical agents), lifestyle information (consumption of alcoholic beverages and psychoactive drugs), and information on smoking (current or former smoker, number of cigarettes smoked daily, length of time smoking, and type of cigarettes smoked). The cases were matched with the controls by age (+/- 5 years) and sex. The microscopic study of the CAs using lymphocyte cultures was carried out under the light microscope with 100X magnification. For each study participant, 100 complete metaphase cells (2n = 46 chromosomes) were analyzed, counting the structural CAs (chromatid breaks and chromosome breaks) and numerical CAs (change in the number of chromosomes). The frequency of CAs was adjusted for alcohol consumption, using a univariate linear model. RESULTS: The frequency of total CAs was significantly greater in the young cigarettes smokers (6.02 +/- 0.52) than in the nonsmokers (3.04 +/- 0.50), and the greatest number of CAs (7.77 +/- 0.88) was found in those who had a pack-year value of more than 3.0. In addition, there was a dose-effect relationship, shown by the increase in the frequency of CAs with an increase in the pack-years of consumption (coefficient of determination = 0.2257). CONCLUSION: We confirmed the association between cigarette consumption and CAs in young people who smoked relatively little. These results should be taken into account in order to formulate national smoking prevention policies and to evaluate their outcomes, from both the social, economic, and environmental standpoint and the standpoint of the health of future generations.

Genotoxicidad por exposición a cigarrillos en fumadores jóvenes en Colombia / Genotoxicity from exposure to cigarettes in young smokers in Colombia

OBJETIVO: Evaluar la frecuencia de aberraciones cromosómicas (AC) en los linfocitos de sangre periférica de jóvenes fumadores de cigarrillos de la ciudad de Popayán, Colombia. MÉTODOS: En este estudio citogenético de casos y testigos participaron 32 jóvenes fumadores de cigarrillos y 32 jóvenes no fumadores. Todos se encontraban entre los 19 y 29 años de edad y ninguno consumía drogas psicoactivas, padecía de enfermedades crónicas o infecciosas o había estado expuesto a quimioterapia, radioterapia o a agentes químicos en el ámbito ocupacional. Se aplicó una encuesta a fin de obtener información demográfica, ocupacional (tipo de empleo, tipo y tiempo de exposición a agentes químicos), estilo de vida (consumo de bebidas alcohólicas y de drogas psicoactivas) y hábitos tabáquicos (fumador actual o previo, número de cigarrillos que fumaba diariamente, tiempo que llevaba fumando y tipo de cigarrillos que fumaba). Se parearon los casos con los testigos según la edad (± 5 años) y el sexo. El estudio microscópico de las AC a partir de cultivos de linfocitos se realizó bajo el microscopio óptico con un aumento de 100X. Se analizaron 100 células en metafase completa (2n= 46 cromosomas) por persona y se contaron las AC estructurales (quiebres cromatídicos y cromosómicos) y numéricas (cambio en el número de cromosomas). Se ajustó la frecuencia de AC en función del consumo de alcohol mediante un modelo lineal unifactorial. RESULTADOS: La frecuencia de AC totales fue significativamente mayor en los jóvenes fumadores de cigarrillos (6,02 ± 0,52) que en los que no fumaban (3,04 ± 0,50) y el mayor número de AC (7,77 ± 0,88) se encontró en los que fumaban más de 3,0 años-cajetilla. Además, se observó una relación entre dosis y efecto, demostrada por el aumento de la frecuencia de AC al aumentar la intensidad del consumo (r² = 0,2257). CONCLUSION: Se confirmó la presencia de una asociación entre el consumo de cigarrillos y las AC en jóvenes que fumaban poco. Estos resultados se deben tomar en cuenta para formular las políticas nacionales de prevención del tabaquismo y para evaluar las consecuencias del hábito de fumar, tanto desde el punto de vista social, económico y ambiental, como desde el punto de vista de la salud de las generaciones futuras.