Studies on bioaccumulation patterns, biochemical and genotoxic effects of copper on freshwater fish, Catla catla: an in vivo analysis

Abstract During present study, the copper (Cu) mediated oxidative stress was measured that induced DNA damage by concentrating in the tissues of fish, Catla catla (14.45±1.24g; 84.68±1.45mm) (Hamilton,1822). Fish fingerlings were retained in 5 groups for 14, 28, 42, 56, 70 and 84 days of the exposure period. They were treated with 2/3, 1/3, 1/4 and 1/5 (T1-T4) of 96h lethal concentration of copper. Controls were run along with all the treatments for the same durations. A significant (p 0.05) dose and time dependent concentration of Cu was observed in the gills, liver, kidney, muscles, and brain of C. catla. Among organs, the liver showed a significantly higher concentration of Cu followed by gills, kidney, brain, and muscles. Copper accumulation in these organs caused a significant variation in the activities of enzymes viz. superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POD). The SOD activity varied significantly in response to the exposure time of Cu as 56 > 70 > 42 > 84 > 28 > 14 days while CAT activity exhibited an inverse relationship with the increase in Cu concentration. POD activity showed a significant rise with an increase in Cu exposure duration. Comet assay exhibited significant DNA damage in the peripheral erythrocytes of Cu exposed C. catla. Among four exposure concentrations, 2/3rd of LC50 (T1) caused significantly higher damage to the nuclei compared to control. Increased POD and SOD activity, as well as a decrease in CAT activity in response to Cu, demonstrates the involvement of a protective mechanism against reactive oxygen species (ROS), whereas increased ROS resulted in higher DNA damage. These above-mentioned molecular markers can be efficiently used for the biomonitoring of aquatic environments and conservation of edible fish fauna.

Resumo Durante o presente estudo, o estresse oxidativo mediado pelo cobre (Cu) foi medido que induziu danos ao DNA por concentração nos tecidos de peixes, Catla catla (14,45 ± 1,24g; 84,68 ± 1,45mm) (Hamilton, 1822). Os alevinos foram retidos em 5 grupos por 14, 28, 42, 56, 70 e 84 dias do período de exposição. Eles foram tratados com 2/3, 1/3, 1/4 e 1/5 (T1-T4) de 96h de concentração letal de cobre. Os controles foram executados junto com todos os tratamentos para as mesmas durações. Uma significativa (p 0,05) concentração dependente do tempo e da dose de Cu foi observada nas brânquias, fígado, rim, músculos e cérebro de C. catla. Entre os órgãos, o fígado apresentou uma concentração significativamente maior de cobre, seguido por guelras, rins, cérebro e músculos. O acúmulo de cobre nesses órgãos causou uma variação significativa nas atividades das enzimas viz. superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e peroxidase (POD). A atividade de SOD variou significativamente em resposta ao tempo de exposição de Cu como 56> 70> 42> 84> 28> 14 dias, enquanto a atividade de CAT exibiu uma relação inversa com o aumento na concentração de Cu. A atividade POD mostrou um aumento significativo com um aumento na duração da exposição ao Cu. O ensaio do cometa exibiu dano significativo ao DNA induzido por Cu nos eritrócitos periféricos de C. catla. Entre as quatro concentrações de exposição, 2/3 do LC50 (T1) causou danos significativamente maiores aos núcleos em comparação com o controle. O aumento da atividade de POD e SOD, bem como uma diminuição na atividade de CAT em resposta ao Cu, demonstra o envolvimento de um mecanismo protetor contra espécies reativas de oxigênio (ROS), enquanto o aumento de ROS resultou em maior dano ao DNA. Esses marcadores moleculares mencionados acima podem ser usados de forma eficiente para o biomonitoramento de ambientes aquáticos e conservação da ictiofauna comestível.

Studies on bioaccumulation patterns, biochemical and genotoxic effects of copper on freshwater fish, Catla catla: an in vivo analysis / Estudos sobre padrões de bioacumulação, efeitos bioquímicos e genotóxicos do cobre em peixes de água doce, Catla catla: uma análise in vivo

During present study, the copper (Cu) mediated oxidative stress was measured that induced DNA damage by concentrating in the tissues of fish, Catla catla (14.45±1.24g; 84.68±1.45mm) (Hamilton,1822). Fish fingerlings were retained in 5 groups for 14, 28, 42, 56, 70 and 84 days of the exposure period. They were treated with 2/3, 1/3, 1/4 and 1/5 (T1-T4) of 96h lethal concentration of copper. Controls were run along with all the treatments for the same durations. A significant (p < 0.05) dose and time dependent concentration of Cu was observed in the gills, liver, kidney, muscles, and brain of C. catla. Among organs, the liver showed a significantly higher concentration of Cu followed by gills, kidney, brain, and muscles. Copper accumulation in these organs caused a significant variation in the activities of enzymes viz. superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POD). The SOD activity varied significantly in response to the exposure time of Cu as 56 > 70 > 42 > 84 > 28 > 14 days while CAT activity exhibited an inverse relationship with the increase in Cu concentration. POD activity showed a significant rise with an increase in Cu exposure duration. Comet assay exhibited significant DNA damage in the peripheral erythrocytes of Cu exposed C. catla. Among four exposure concentrations, 2/3rd of LC50 (T1) caused significantly higher damage to the nuclei compared to control. Increased POD and SOD activity, as well as a decrease in CAT activity in response to Cu, demonstrates the involvement of a protective mechanism against reactive oxygen species (ROS), whereas increased ROS resulted in higher DNA damage. These above-mentioned molecular markers can be efficiently used for the biomonitoring of aquatic environments and conservation of edible fish fauna.

Durante o presente estudo, o estresse oxidativo mediado pelo cobre (Cu) foi medido que induziu danos ao DNA por concentração nos tecidos de peixes, Catla catla (14,45 ± 1,24g; 84,68 ± 1,45mm) (Hamilton, 1822). Os alevinos foram retidos em 5 grupos por 14, 28, 42, 56, 70 e 84 dias do período de exposição. Eles foram tratados com 2/3, 1/3, 1/4 e 1/5 (T1-T4) de 96h de concentração letal de cobre. Os controles foram executados junto com todos os tratamentos para as mesmas durações. Uma significativa (p <0,05) concentração dependente do tempo e da dose de Cu foi observada nas brânquias, fígado, rim, músculos e cérebro de C. catla. Entre os órgãos, o fígado apresentou uma concentração significativamente maior de cobre, seguido por guelras, rins, cérebro e músculos. O acúmulo de cobre nesses órgãos causou uma variação significativa nas atividades das enzimas viz. superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e peroxidase (POD). A atividade de SOD variou significativamente em resposta ao tempo de exposição de Cu como 56> 70> 42> 84> 28> 14 dias, enquanto a atividade de CAT exibiu uma relação inversa com o aumento na concentração de Cu. A atividade POD mostrou um aumento significativo com um aumento na duração da exposição ao Cu. O ensaio do cometa exibiu dano significativo ao DNA induzido por Cu nos eritrócitos periféricos de C. catla. Entre as quatro concentrações de exposição, 2/3 do LC50 (T1) causou danos significativamente maiores aos núcleos em comparação com o controle. O aumento da atividade de POD e SOD, bem como uma diminuição na atividade de CAT em resposta ao Cu, demonstra o envolvimento de um mecanismo protetor contra espécies reativas de oxigênio (ROS), enquanto o aumento de ROS resultou em maior dano ao DNA. Esses marcadores moleculares mencionados acima podem ser usados ​​de forma eficiente para o biomonitoramento de ambientes aquáticos e conservação da ictiofauna comestível.

Integrative analysis in toxicological assessment of the insecticide Malathion in Allium cepa L system / Análise integrativa na avaliação toxicológica do inseticida Malation no sistema Allium cepa L

For many centuries human populations have been suffering and trying to fight with disease-bearing mosquitoes. Emerging and reemerging diseases such as Dengue, Zika, and Chikungunya affect billions of people around the world and recently has been appealing to control with chemical pesticides. Malathion (MT) is one of the main pesticides used against mosquitoes, the vectors of these diseases. This study aimed to assess cytotoxicity and mutagenicity of the malathion for the bioindicator Allium cepa L. using a multivariate and integrative approach. Moreover, an appendix table was compiled with all available literature of insecticides assessed by the Allium cepa system to support our discussion. Exposures during 48h to 0.5 mg mL-¹ and 1.0 mg mL-¹ MT were compared to the negative control (distilled water) and positive control (MMS solution at 10 mg L-¹). The presence of chromosomal aberrations, micronuclei frequency, and mitotic index abnormalities was evaluated. Anaphase bridges were the alterations with higher incidence and presented a significantly elevated rate in the concentration of 0.5 mg mL-¹, including when compared to the positive control. The integrative discriminant analysis summarizes that MT in assessed concentrations presented effects like the positive control, corroborating its potential of toxicity to DNA. Therefore, it is concluded that MT in its pure composition and in realistic concentrations used, has genotoxic potential in the biological assessment of A. cepa cells. The multivariate integrative analysis was fundamental to show a whole response of all data, providing a global view of the effect of MT on DNA.

Por muitos séculos, as populações humanas sofrem e tentam combater os mosquitos transmissores de doenças. Doenças emergentes e reemergentes como Dengue, Zika e Chikungunya afetam bilhões de pessoas em todo o mundo e, recentemente, vem apelando ao controle com pesticidas químicos. O Malation (MT) é um dos principais pesticidas usados contra mosquitos, vetores dessas doenças. O objetivo deste estudo foi avaliar a citotoxicidade e a mutagenicidade do MT para o bioindicador Allium cepa L. usando uma abordagem multivariada e integrativa. Além disso, uma tabela suplementar foi compilada com toda a literatura disponível de inseticidas avaliada pelo sistema Allium cepa para apoiar nossa discussão. Exposições ao MT durante 48h a 0,5 mg mL-¹ e 1,0 mg mL-¹ foram comparadas a um controle negativo (água destilada) e um controle positivo (10 mg L-¹ de MMS). Foram avaliadas a presença de aberrações cromossômicas, frequência de micronúcleos e anormalidades no índice mitótico. As pontes anafásicas foram as alterações com maior incidência e apresentaram uma taxa significativamente elevada na concentração de 0,5 mg mL-¹, inclusive quando comparadas ao controle positivo. A análise discriminante integrativa resume que o MT nas concentrações avaliadas apresentou efeitos semelhantes ao controle positivo, corroborando seu potencial de toxicidade para o DNA. Portanto, conclui-se que o MT, em sua composição pura e nas concentrações realistas utilizadas, possui potencial genotóxico na avaliação biológica de células de A. cepa. A análise integrativa multivariada foi fundamental para mostrar uma resposta completa de todos os dados, fornecendo uma visão global do efeito da MT no DNA.

Analysis of the toxicological and pharmacokinetic profile of Kaempferol-3-O-β-D-(6"-E-p-coumaryl) glucopyranoside - Tiliroside: in silico, in vitro and ex vivo assay / Análise do perfil toxicológico e farmacocinético de Kaempferol-3-O-β D-(6"-E-p-cumaril) glucopiranosídeo - Tilirosídeo: ensaio in silico, in vitro e ex vivo

Tiliroside is a glycosidic flavonoid present in many plants species including Helicteres velutina K. Schum (Malvaceae sensu lato), commonly known in Brazil as "pitó". This molecule has been shown to have many biological activities, however no study has been carried out to investigate the toxicity of this substance. The present work aimed to evaluate the possible cellular toxicity in silico, in vitro and ex-vivo of the kaempferol-3-O-β-D-(6”-E-p-coumaroyl) glucopyranoside (tiliroside), through chemical structure analysis, toxicity assessment and predictive bioactive properties, using human samples for in vitro and ex-vivo tests. The in silico analysis suggests that tiliroside exhibited great absorption index when penetrating biological membranes. In addition, it also displayed considerable potential for cellular protection against free radicals, and anticarcinogenic, antioxidant, antineoplastic, anti-inflammatory, anti-hemorrhagic and antithrombotic activities. The assessment of the hemolytic and genotoxic effects of tiliroside showed low hemolysis rates in red blood cells and absence of cellular toxicity in the oral mucosa cells. The data obtained indicate that this molecule could be a promising therapeutic approach as a possible new drug with biotechnological potential.

O tilirosídeo é um flavonóide glicosídico presente em muitas espécies de plantas, incluindo Helicteres velutina K. Schum (Malvaceae sensu lato), conhecida no Brasil como “pitó”. Esta molécula mostrou ter muitas atividades biológicas, porém nenhum estudo foi realizado para investigar a toxicidade dessa substância. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a possível toxicidade celular in silico, in vitro e ex-vivo do kaempferol-3-O-β-D- (6 ”-Ep-coumaroil) glucopiranosídeo (tilirosídeo), por meio de análises de estrutura química, toxicidade avaliação e propriedades bioativas preditivas, utilizando amostras humanas para testes in vitro e ex-vivo. A análise in silico sugere que o tilirosídeo exibe bom índice de absorção para penetrar nas membranas biológicas. Além disso, apresentou considerável potencial de proteção celular contra os radicais livres e com atividades anticarcinogênica, antioxidante, antineoplásica, antiinflamatória, anti-hemorrágica e antitrombótica. A avaliação dos efeitos hemolíticos e genotóxicos do tilirosídeo mostrou baixas taxas de hemólise nas hemácias e ausência de toxicidade em células da mucosa oral. Os dados obtidos indicam que esta molécula pode possuir uma abordagem terapêutica promissora como uma possível nova droga com potencial biotecnológico.

Integrative analysis in toxicological assessment of the insecticide Malathion in Allium cepa L. system

Abstract For many centuries human populations have been suffering and trying to fight with disease-bearing mosquitoes. Emerging and reemerging diseases such as Dengue, Zika, and Chikungunya affect billions of people around the world and recently has been appealing to control with chemical pesticides. Malathion (MT) is one of the main pesticides used against mosquitoes, the vectors of these diseases. This study aimed to assess cytotoxicity and mutagenicity of the malathion for the bioindicator Allium cepa L. using a multivariate and integrative approach. Moreover, an appendix table was compiled with all available literature of insecticides assessed by the Allium cepa system to support our discussion. Exposures during 48h to 0.5 mg mL-1 and 1.0 mg mL-1 MT were compared to the negative control (distilled water) and positive control (MMS solution at 10 mg L-1). The presence of chromosomal aberrations, micronuclei frequency, and mitotic index abnormalities was evaluated. Anaphase bridges were the alterations with higher incidence and presented a significantly elevated rate in the concentration of 0.5 mg mL-1, including when compared to the positive control. The integrative discriminant analysis summarizes that MT in assessed concentrations presented effects like the positive control, corroborating its potential of toxicity to DNA. Therefore, it is concluded that MT in its pure composition and in realistic concentrations used, has genotoxic potential in the biological assessment of A. cepa cells. The multivariate integrative analysis was fundamental to show a whole response of all data, providing a global view of the effect of MT on DNA.

Resumo Por muitos séculos, as populações humanas sofrem e tentam combater os mosquitos transmissores de doenças. Doenças emergentes e reemergentes como Dengue, Zika e Chikungunya afetam bilhões de pessoas em todo o mundo e, recentemente, vem apelando ao controle com pesticidas químicos. O Malation (MT) é um dos principais pesticidas usados contra mosquitos, vetores dessas doenças. O objetivo deste estudo foi avaliar a citotoxicidade e a mutagenicidade do MT para o bioindicador Allium cepa L. usando uma abordagem multivariada e integrativa. Além disso, uma tabela suplementar foi compilada com toda a literatura disponível de inseticidas avaliada pelo sistema Allium cepa para apoiar nossa discussão. Exposições ao MT durante 48h a 0,5 mg mL-1 e 1,0 mg mL-1 foram comparadas a um controle negativo (água destilada) e um controle positivo (10 mg L-1 de MMS). Foram avaliadas a presença de aberrações cromossômicas, frequência de micronúcleos e anormalidades no índice mitótico. As pontes anafásicas foram as alterações com maior incidência e apresentaram uma taxa significativamente elevada na concentração de 0,5 mg mL-1, inclusive quando comparadas ao controle positivo. A análise discriminante integrativa resume que o MT nas concentrações avaliadas apresentou efeitos semelhantes ao controle positivo, corroborando seu potencial de toxicidade para o DNA. Portanto, conclui-se que o MT, em sua composição pura e nas concentrações realistas utilizadas, possui potencial genotóxico na avaliação biológica de células de A. cepa. A análise integrativa multivariada foi fundamental para mostrar uma resposta completa de todos os dados, fornecendo uma visão global do efeito da MT no DNA.

Analysis of the toxicological and pharmacokinetic profile of Kaempferol-3-O--D-(6-E-p-coumaryl) glucopyranoside - Tiliroside: in silico, in vitro and ex vivo assay

Abstract Tiliroside is a glycosidic flavonoid present in many plants species including Helicteres velutina K. Schum (Malvaceae sensu lato), commonly known in Brazil as pitó. This molecule has been shown to have many biological activities, however no study has been carried out to investigate the toxicity of this substance. The present work aimed to evaluate the possible cellular toxicity in silico, in vitro and ex-vivo of the kaempferol-3-O--D-(6-E-p-coumaroyl) glucopyranoside (tiliroside), through chemical structure analysis, toxicity assessment and predictive bioactive properties, using human samples for in vitro and ex-vivo tests. The in silico analysis suggests that tiliroside exhibited great absorption index when penetrating biological membranes. In addition, it also displayed considerable potential for cellular protection against free radicals, and anticarcinogenic, antioxidant, antineoplastic, anti-inflammatory, anti-hemorrhagic and antithrombotic activities. The assessment of the hemolytic and genotoxic effects of tiliroside showed low hemolysis rates in red blood cells and absence of cellular toxicity in the oral mucosa cells. The data obtained indicate that this molecule could be a promising therapeutic approach as a possible new drug with biotechnological potential.

Resumo O tilirosídeo é um flavonóide glicosídico presente em muitas espécies de plantas, incluindo Helicteres velutina K. Schum (Malvaceae sensu lato), conhecida no Brasil como pitó. Esta molécula mostrou ter muitas atividades biológicas, porém nenhum estudo foi realizado para investigar a toxicidade dessa substância. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a possível toxicidade celular in silico, in vitro e ex-vivo do kaempferol-3-O--D- (6 -Ep-coumaroil) glucopiranosídeo (tilirosídeo), por meio de análises de estrutura química, toxicidade avaliação e propriedades bioativas preditivas, utilizando amostras humanas para testes in vitro e ex-vivo. A análise in silico sugere que o tilirosídeo exibe bom índice de absorção para penetrar nas membranas biológicas. Além disso, apresentou considerável potencial de proteção celular contra os radicais livres e com atividades anticarcinogênica, antioxidante, antineoplásica, antiinflamatória, anti-hemorrágica e antitrombótica. A avaliação dos efeitos hemolíticos e genotóxicos do tilirosídeo mostrou baixas taxas de hemólise nas hemácias e ausência de toxicidade em células da mucosa oral. Os dados obtidos indicam que esta molécula pode possuir uma abordagem terapêutica promissora como uma possível nova droga com potencial biotecnológico.

Analysis of the toxicological and pharmacokinetic profile of Kaempferol-3-O-ß-D-(6"-E-p-coumaryl) glucopyranoside - Tiliroside: in silico, in vitro and ex vivo assay / Análise do perfil toxicológico e farmacocinético de Kaempferol-3-O-ß-D- (6 "-E-p-cumaril) glucopiranosídeo - Tilirosídeo: ensaio in silico, in vitro e ex vivo

Abstract Tiliroside is a glycosidic flavonoid present in many plants species including Helicteres velutina K. Schum (Malvaceae sensu lato), commonly known in Brazil as "pitó". This molecule has been shown to have many biological activities, however no study has been carried out to investigate the toxicity of this substance. The present work aimed to evaluate the possible cellular toxicity in silico, in vitro and ex-vivo of the kaempferol-3-O-β-D-(6"-E-p-coumaroyl) glucopyranoside (tiliroside), through chemical structure analysis, toxicity assessment and predictive bioactive properties, using human samples for in vitro and ex-vivo tests. The in silico analysis suggests that tiliroside exhibited great absorption index when penetrating biological membranes. In addition, it also displayed considerable potential for cellular protection against free radicals, and anticarcinogenic, antioxidant, antineoplastic, anti-inflammatory, anti-hemorrhagic and antithrombotic activities. The assessment of the hemolytic and genotoxic effects of tiliroside showed low hemolysis rates in red blood cells and absence of cellular toxicity in the oral mucosa cells. The data obtained indicate that this molecule could be a promising therapeutic approach as a possible new drug with biotechnological potential.

Resumo O tilirosídeo é um flavonóide glicosídico presente em muitas espécies de plantas, incluindo Helicteres velutina K. Schum (Malvaceae sensu lato), conhecida no Brasil como "pitó". Esta molécula mostrou ter muitas atividades biológicas, porém nenhum estudo foi realizado para investigar a toxicidade dessa substância. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a possível toxicidade celular in silico, in vitro e ex-vivo do kaempferol-3-O-β-D- (6 "-Ep-coumaroil) glucopiranosídeo (tilirosídeo), por meio de análises de estrutura química, toxicidade avaliação e propriedades bioativas preditivas, utilizando amostras humanas para testes in vitro e ex-vivo. A análise in silico sugere que o tilirosídeo exibe bom índice de absorção para penetrar nas membranas biológicas. Além disso, apresentou considerável potencial de proteção celular contra os radicais livres e com atividades anticarcinogênica, antioxidante, antineoplásica, antiinflamatória, anti-hemorrágica e antitrombótica. A avaliação dos efeitos hemolíticos e genotóxicos do tilirosídeo mostrou baixas taxas de hemólise nas hemácias e ausência de toxicidade em células da mucosa oral. Os dados obtidos indicam que esta molécula pode possuir uma abordagem terapêutica promissora como uma possível nova droga com potencial biotecnológico.

Integrative analysis in toxicological assessment of the insecticide Malathion in Allium cepa L. system / Análise integrativa na avaliação toxicológica do inseticida Malation no sistema Allium cepa L

Abstract For many centuries human populations have been suffering and trying to fight with disease-bearing mosquitoes. Emerging and reemerging diseases such as Dengue, Zika, and Chikungunya affect billions of people around the world and recently has been appealing to control with chemical pesticides. Malathion (MT) is one of the main pesticides used against mosquitoes, the vectors of these diseases. This study aimed to assess cytotoxicity and mutagenicity of the malathion for the bioindicator Allium cepa L. using a multivariate and integrative approach. Moreover, an appendix table was compiled with all available literature of insecticides assessed by the Allium cepa system to support our discussion. Exposures during 48h to 0.5 mg mL-1 and 1.0 mg mL-1 MT were compared to the negative control (distilled water) and positive control (MMS solution at 10 mg L-1). The presence of chromosomal aberrations, micronuclei frequency, and mitotic index abnormalities was evaluated. Anaphase bridges were the alterations with higher incidence and presented a significantly elevated rate in the concentration of 0.5 mg mL-1, including when compared to the positive control. The integrative discriminant analysis summarizes that MT in assessed concentrations presented effects like the positive control, corroborating its potential of toxicity to DNA. Therefore, it is concluded that MT in its pure composition and in realistic concentrations used, has genotoxic potential in the biological assessment of A. cepa cells. The multivariate integrative analysis was fundamental to show a whole response of all data, providing a global view of the effect of MT on DNA.

Resumo Por muitos séculos, as populações humanas sofrem e tentam combater os mosquitos transmissores de doenças. Doenças emergentes e reemergentes como Dengue, Zika e Chikungunya afetam bilhões de pessoas em todo o mundo e, recentemente, vem apelando ao controle com pesticidas químicos. O Malation (MT) é um dos principais pesticidas usados ​​contra mosquitos, vetores dessas doenças. O objetivo deste estudo foi avaliar a citotoxicidade e a mutagenicidade do MT para o bioindicador Allium cepa L. usando uma abordagem multivariada e integrativa. Além disso, uma tabela suplementar foi compilada com toda a literatura disponível de inseticidas avaliada pelo sistema Allium cepa para apoiar nossa discussão. Exposições ao MT durante 48h a 0,5 mg mL-1 e 1,0 mg mL-1 foram comparadas a um controle negativo (água destilada) e um controle positivo (10 mg L-1 de MMS). Foram avaliadas a presença de aberrações cromossômicas, frequência de micronúcleos e anormalidades no índice mitótico. As pontes anafásicas foram as alterações com maior incidência e apresentaram uma taxa significativamente elevada na concentração de 0,5 mg mL-1, inclusive quando comparadas ao controle positivo. A análise discriminante integrativa resume que o MT nas concentrações avaliadas apresentou efeitos semelhantes ao controle positivo, corroborando seu potencial de toxicidade para o DNA. Portanto, conclui-se que o MT, em sua composição pura e nas concentrações realistas utilizadas, possui potencial genotóxico na avaliação biológica de células de A. cepa. A análise integrativa multivariada foi fundamental para mostrar uma resposta completa de todos os dados, fornecendo uma visão global do efeito da MT no DNA.

Citotoxicidade, genotoxicidade e expressão gênica em células-tronco mesenquimais expostas a materiais endodônticos / Cytotoxicity, genotoxicity and gene expression in mesenchymal stem cells exposed to endodontic cements

No mercado encontramos uma grande variedade de materiais endodônticos disponibilizados para uso clínico, mas diversos estudos mostram divergências de opiniões com relação ao comportamento biológico dos diferentes materiais. Este trabalho teve como objetivos investigar a viabilidade celular, a expressão de genes envolvidos na plasticidade celular e a diferenciação celular em culturas de células- tronco recuperadas de polpa dentária humana (hDPSCs) quando em contato com quatro materiais endodônticos (Endofill, Pulp Canal Sealer, Sealer 26, MTA) rotineiramente utilizados na clínica odontológica. Objetivou também, por meio de uma revisão sistemática, analisar a biocompatibilidade de cimentos de uso endodôntico sobre células tronco de origem dental. Para isto, o metabolismo celular das hDPSCs, quando em contato com os capilares contendo ou não os cimentos, foi avaliado pelo ensaio de MTT (24 e 48 horas) e a viabilidade celular foi analisada pelo ensaio de exclusão do azul de tripan (48 horas). A plasticidade celular, na presença dos capilares contendo ou não os cimentos, foi avaliada pela expressão gênica dos marcadores CD34, CD45, Nestin, CD105, Nanog e OCT-4 por PCR. Finalmente, a diferenciação celular frente aos cimentos endodônticos foi verificada pela expressão dos genes RUNX2, ALP, OC/BGLAP e DMP1 por RT-PCR. Os dados foram analisados pelo teste ANOVA com correção de Bonferroni (p<0.05). Observou-se que os cimentos Pulp Canal Sealer e o Endofill reduziram significativamente a viabilidade e o metabolismo celular quando comparados ao controle após 48 horas (p<0.001). O MTA e o Sealer 26 não interferiram na viabilidade celular em ambos os períodos de avaliação (p>0.05). As hDPSCs, quando cultivadas na presença do MTA e Sealer 26, expressaram os marcadores Nestin, CD105, NANOG e OCT-4, e não expressaram CD34 e CD45. Por sua vez, o MTA e o Sealer 26 interferiram positivamente ou negativamente na expressão gênica de DMP1, OC/BGLAP e RUNX2 em relação ao grupo controle (p<0.05), mas não houve diferença significativa em relação à expressão gênica de ALP (p>0.05). Portanto, MTA e Sealer 26 demonstram boa compatibilidade biológica quando na presença das hDPSCs. A revisão sistemática demonstrou que a maioria dos materiais, apresentam boa compatibilidade quando em contato com as células tronco, estando aptos a serem utilizados na prática clínica.

On the market, we found a wide variety of endodontics cements available for clinical use, but several studies show divergences of opinion regarding the biological behavior of these different materials. This work aimed to investigate cell viability and metabolism, an expression of genes involved in cell plasticity and cell differentiation in stem cell cultures recovered from human dental pulp (hDPSCs) when in contact with four endodontic cements (Endofill, MTA, Pulp Canal Sealer, Sealer 26) routinely used in endodontic clinic. It also aimed, through a systematic review, to analyze the biocompatibility of endodontic materials on dental stem cells. For this, the viability and metabolism of hDPSCs, when it comes into contact with capillaries that included or not cements, was assessed by MTT assay (24 and 48 hours) and exclusion of trypan blue assay (48 hours). Cellular plasticity, with the presence of capillaries containing or not sealers, was evaluated by the genetic expression of the markers CD34, CD45, Nestin, CD105, Nanog and OCT-4 by PCR. Finally, cell differentiation from endodontics sealers was verified by the expression of the RUNX2, ALP, OC/BGLAP and DMP1 genes by RT-PCR. The data were analyzed using the ANOVA test with Bonferroni correction (p<0.05). We note that Pulp Canal Sealer and Endofill sealers decrease cell viability and cellular metabolism when compared to control after 48 hours (p<0.001). MTA and Sealer 26 did not interfere with cell viability in the two evaluation periods (p>0.05). hDPSCs, when grown in the presence of MTA and Sealer 26, express the Nestin, CD105, NANOG and OCT-4 markers, and do not express CD34 and CD45. In turn, MTA and Sealer 26 interfered in the gene expression of DMP1, OC/BGLAP and RUNX2 in relation to the control group (p<0.05), but did not find a significant difference in relation to the ALP gene expression (p>0.05). Therefore, MTA and Sealer 26 demonstrate good biological compatibility when in the presence of hDPSCs. The systematic review showed that almost all materials have good compatibility when in contact with stem cells, being able to be used in clinical practice.

Cytogenotoxic effects of nitrogen on hydroponic lettuce / Efeitos citogenotóxicos do nitrogênio em alface hidropônica

Nitrogen accumulation in hydroponically-grown lettuce may pose a health risk to consumers. Thus, the objective of this study was to analyze different concentrations of nitrogen applications in hydroponic lettuce cultivation and their effect on toxicity, cytotoxicity and genotoxicity. A nutrient film technique (NFT) hydroponic system was used to grow the lettuce variety "Vanda." The treatments consisted of different concentrations of nitrogen (in the form of calcium nitrate) in Furlani solution (75, 100, 125 and 150%), a negative and a positive control. The following commercial characteristics were measured: plant fresh weight (PFW), root fresh weight (RFW), shoot fresh weight (SFW), shoot diameter (SD), root dry weight (RDW), shoot dry weight (SDW) and leaf nitrogen (LN). Cytogenotoxicity was indicated by toxicity, cytotoxicity and genotoxicity, which were in turn determined by root length, the mitotic index, chromosomal aberrations and the presence of micronuclei. The nitrogen concentrations used in this experiment did not cause phenotypic toxicity or cytotoxicity in lettuce roots. The most severe genotoxicity was observed at the 125% nitrogen concentration, which nevertheless did not affect commercial characteristics. Although nitrogen fertilization provides great benefits to agriculture, such as greater yields, indiscriminate use should be avoided since concentrations above recommended rates may induce genotoxicity.

O acúmulo de nitrogênio em alface cultivada hidroponicamente pode representar um risco à saúde dos consumidores. Assim, o objetivo deste estudo foi analisar diferentes concentrações de aplicações de nitrogênio no cultivo de alface hidropônica e seus efeitos na toxicidade, citotoxicidade e genotoxicidade. Em sistema hidropônico do tipo filme de nutrientes (NFT) foi usado para cultivar a variedade de alface "Vanda". Os tratamentos consistiram em diferentes concentrações de nitrogênio (na forma de nitrato de cálcio) na solução Furlani (75, 100, 125 e 150%), um controle negativo e um positivo. Foram medidas as seguintes características comerciais: peso fresco da planta (PFW), peso fresco da raiz (RFW), peso fresco da parte aérea (SFW), diâmetro da parte aérea (SD), peso seco da raiz (RDW), peso seco da parte aérea (SDW) e nitrogênio foliar (LN). A citogenotoxicidade foi indicada por toxicidade, citotoxicidade e genotoxicidade, que por sua vez foram determinadas pelo comprimento da raiz, índice mitótico, aberrações cromossômicas e presença de micronúcleos. As concentrações de nitrogênio utilizadas neste experimento não causaram toxicidade fenotípica ou citotoxicidade em raízes de alface. A genotoxicidade mais severa foi observada na concentração de nitrogênio de 125%, que, no entanto, não afetou as características comerciais. Embora a fertilização nitrogenada traga grandes benefícios à agricultura, como maiores rendimentos, o uso indiscriminado deve ser evitado, pois concentrações acima das taxas recomendadas podem induzir genotoxicidade.

Avaliação da capacidade carcinogênica do extrato aquoso de café, em células somáticas de Drosophila melanogaster / Assessment of the carcinogenic capacity of commercial aqueous extract of coffea arabica in somatic cells of Drosophila melanogaster

Objetivo: devido ao consumo rotineiro do café pela população brasileira, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o potencial carcinogênico de diferentes concentrações do café (Coffea arabica), por meio do Teste para Detecção de Tumor Epitelial em Drosophila melanogaster. Métodos: para avaliar o efeito carcinogênico do café, larvas de 3° estágio descendentes do cruzamento entre fêmeas virgens wts/TM3, sb¹ e machos mwh/mwh foram tratadas com diferentes concentrações de café comercial (100; 50; 25; 12,5 e 6,26 mg/mL). Após a exposição (48h) e o processo de metamorfose, as moscas adultas foram analisadas quanto à presença de tumor epitelial, e os grupos tratados foram comparados com o controle negativo (água ultrapura). A toxicidade do café foi mensurada por meio da taxa de moscas que sobreviveram a etapa de metamorfose após exposição. Resultados: foi observado diferença estatisticamente significativa na taxa de sobrevivência (p < 0,05) e na frequência de tumor epitelial total (p < 0,05) em moscas tratadas com 100 mg/mL de café, quando comparado ao controle negativo. Conclusões: o café, na concentração de 100 mg/mL, foi tóxico e carcinogênico para D. melanogaster.

Objective: Due to the routine consumption of coffee by the Brazilian population, the present work aims to evaluate the carcinogenic potential of different concentrations of coffee (Coffea arabica) through the Test for Epithelial Tumor Detection in Drosophila melanogaster. Methods: In order to evaluate the carcinogenic effect of coffee, third-stage larvae descended from the cross between virgin females wts/TM3, sb1 and males mwh/mwh were treated with different concentrations of commercial coffee (100, 50, 25, 12, 26 mg/mL). After exposure (48h) and the metamorphosis process, the adult flies were analyzed for the presence of an epithelial tumor and the treated groups were compared with the negative control (ultrapure water). Coffee toxicity was measured by the rate of flies that survived the post-exposure metamorphosis stage. Results: A statistically significant difference was observed in survival rate (p < 0.05) and frequency of total epithelial tumor (p < 0.05) in flies treated with 100 mg/mL of coffee, when compared to the negative control. Conclusions: Coffee at the concentration of 100 mg/mL was toxic and carcinogenic to D. melanogaster.

First phytochemical study and biological activity of the leaves ethanolic extract from Cissus spinosa Cambess / Primeiro estudo fitoquímico e atividade biológica do extrato etanólico de folhas de Cissus spinosa Cambess

Aims: The objective of this study was to identify the phytochemical profile and to evaluate the biological effects of the crude ethanolic extract (EE) and the ethanolic fraction (EF) of leaves of the species Cissus spinosa Cambess, after oxidative stress induced by cyclophosphamide (CP) in mice. Methods: Phytochemical profile was performed detecting functional groups and, analysis of total flavonoids and phenols concentration, as well as the antiradical activity in EE and EF. The phytochemical characterization was done for the identification of flavonoids present in the leaves of the plant. In the biochemical tests, hematological parameters, glucose, total cholesterol, creatinine, alkaline phosphatase and aminotransferases dosages in plasma, enzymatic and non--enzymatic antioxidants and lipid damage marker were evaluated in different tissues (liver, kidney and heart), besides genotoxic and immunological analyzes. The animals received 15 days of treatment, via gavage, with EE (50 mg kg-1) or EF (50 mg kg-1) and on the 15th day, an intraperitoneal injection of CP (100 mg kg-1) or saline (0.9%). After 24 h the last treatment, the animals were anesthetized for blood withdrawal, sacrificed and removal of the organs. Results: In the phytochemical analyzes, the presence of alkaloids, flavonoids and phenols was identified, the latter presented a higher concentration for EF. Eight flavonoids were identified - Rutin, Quercetin-3-ß-D-glucoside, Quercitrin, Taxifolin, Quercetin, Canferol, Luteolin and Apigenin. In the biochemical analyzes, in general, EE showed a better antioxidant action against oxidative damages, hypoglycemic and antitilipemic action when comparing with EF, probably due to the synergism caused by flavonoids. It was observed the reduction and an increase of micronucleated polychromatic erythrocytes, due to the action of antioxidant compounds and alkaloids present in the plant, also considering the question of the seasonal period that directly interferes in the production of these compounds. In the immunological analysis, the extracts did not stimulate the spontaneous production of oxygen peroxide (H2 O2) and nitric oxide (NO•). Conclusions: Other studies, such as the variation of the chemical composition of the plant by local seasonality, hypoglycemic and antilipemic action, should be carried out to better delineate the biological action present in this plant.

Objetivos: O objetivo deste estudo foi identificar o perfil fitoquímico e avaliar os efeitos biológicos do extrato etanólico bruto (EE) e da fração etanólica (EF) das folhas da espécie Cissus spinosa Cambess, após estresse oxidativo induzido pela ciclofosfamida. (CP) em camundongos. Métodos: O perfil fitoquímico foi realizado detectando grupos funcionais e, análise da concentração de flavonoides e fenóis totais, bem como a atividade antirradical em EE e EF. A caracterização fitoquímica foi realizada para a identificação de flavonoides presentes nas folhas da planta. Nos testes bioquímicos, os parâmetros hematológicos, as dosagens de glicose, colesterol total, creatinina, fosfatase alcalina e aminotransferases no plasma, os antioxidantes enzimáticos e não enzimáticos e o marcador de dano lipídico foram avaliados em diferentes tecidos (fígado, rim e coração), além de análises genotóxicas e imunológicas. Os animais receberam 15 dias de tratamento, via gavagem, com EE (50 mg kg-1) ou EF (50 mg kg-1) e no 15º dia, injeção intraperitoneal de CP (100 mg kg-1) ou soro fisiológico (0,9%) . Após 24 h do último tratamento, os animais foram anestesiados para retirada do sangue, sacrificados e após a retirada dos órgãos. Resultados: Nas análises fitoquímicas, identificou-se a presença de alcaloides, flavonoides e fenóis, estes últimos apresentaram maior concentração para EF. Oito flavonoides foram identificados - rutina, quercetina-3-ß--D-glicosídeo, quercitrina, taxifolina, quercetina, canferol, luteolina e apigenina. Nas análises bioquímicas, em geral, o EE apresentou melhor ação antioxidante contra os danos oxidativos, ação hipoglicemiante e antitilipêmica quando comparada à EF, provavelmente devido ao sinergismo causado pelos flavonoides. Observou-se a redução e um aumento de eritrócitos policromáticos micronucleados, devido à ação de compostos antioxidantes e alcaloides presentes na planta, considerando também a questão do período sazonal que interfere diretamente na produção desses compostos. Na análise imunológica, os extratos não estimularam a produção espontânea de peróxido de oxigênio (H2O2) e óxido nítrico (NO•). Conclusões: Outros estudos, como a variação da composição química da planta por sazonalidade local, ação hipoglicemiante e antilipêmica, devem ser realizados para melhor delineamento da ação biológica presente nesta planta.

Avaliação dos efeitos genotóxicos da exposição ocupacional em frentistas atuantes em postos de gasolina no município de Santarém, Pará / Genotoxic effects of occupational exposure among gas station attendants in Santarem, Para, Brazil

Introdução: Profissionais frentistas encontram-se em situação de risco tóxico pela exposição constante aos vapores dos combustíveis. O benzeno, presente na gasolina, é considerado cancerígeno e prejudicial à saúde desses trabalhadores Objetivo: Avaliar os efeitos genotóxicos decorrentes da exposição ocupacional em células esfoliativas da mucosa oral de frentistas do município de Santarém, Pará; e determinar a taxa de adesão ao uso de equipamentos de proteção individual por esses colaboradores. Métodos: Um total de 126 frentistas, distribuídos em 6 grupos contendo indivíduos expostos foram comparados ao grupo controle utilizando a técnica do ensaio de micronúcleos em células da mucosa oral coradas com as técnicas de Feulgen/Fast-green. Resultados: Os frentistas apresentaram maior frequência de micronúcleos em relação ao grupo não exposto ao benzeno (p<0,01). Frentistas com hábito etílico apresentaram aumento significativo de micronúcleos (p<0,01), quando comparados aos frentistas abstêmios. Verificou-se que 100% dos profissionais entrevistados não fazem uso dos equipamentos de proteção. Conclusão: Constatou-se um aumento na presença de micronúcleos em células esfoliativas de frentistas em comparação ao grupo controle. Esse aumento é ainda maior quando o frentista ingere frequentemente bebidas alcoólicas.

Background: Gas station attendants are at high risk of poisoning due to continuous exposure to fuel fumes. Benzene, present in gasoline, is considered a carcinogen and harmful to the health of gas station attendants. Objective: To investigate genotoxic effects on exfoliated oral mucosa cells in association with occupational exposure among gas station attendants in Santarem, Para, Brazil, and to establish the rate of adherence to personal protective equipment (PPE). Methods: The results of the micronucleus test performed with oral mucosa cells stained by means of the Feulgen and Fast Green methods were compared between 126 exposed gas station attendants distributed across six groups and controls. Results: The frequency of micronuclei was higher among gas station attendants compared to the group not exposed to benzene (p<0.01). The frequency of micronuclei was significantly higher (p<0.01) among the gas station attendants who reported to drink alcohol compared to non-drinkers. None of the participants (0%) used PPE. Conclusion: The frequency of micronuclei in exfoliated oral mucosa cells was higher among gas station attendants compared to controls; frequency was even higher for the gas station attendants who reported to consume alcohol often

Evaluation of antimutagenic and cytotoxic activity of skin secretion extract of Rhinella marina and Rhaebo guttatus (Anura, Bufonidae) / Avaliação da atividade antimutagênica e citotóxica da secreção cutânea de Rhinella marina e Rhaebo guttatus (Anura, Bufonidae)

The skin secretion from toads of the Bufonidae family has great potential in the search for new active compounds to be used as drug candidates in treating some diseases, among them cancer. In this context, this study aimed to evaluate the cytotoxic and antimutagenic activity of the parotoid gland secretion extracts of Rhinella marina and Rhaebo guttatus, as well as biochemically analyze transaminases and serum creatinine for liver and renal damage, respectively. Cytotoxicity was performed by the colorimetric method based on MTT (3- [4, 5-dimethyl-2-thiazolyl]-2, 5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide) with different concentrations of the extracts in Walker or splenic tumor cell cultures from rats and mice. The micronucleus test was performed with male Swiss mice treated orally with the extracts for 15 days, and then intraperitoneally with N-ethyl-N-nitrosurea (50 mg kg-1). Micronucleated polychromatic erythrocytes (MNPCE) were evaluated in bone marrow. The extracts showed cytotoxic activity in the evaluated cells. There was a significant reduction in the frequency of MNPCE (R. marina = 56% and R. guttatus = 75%, p < 0.001), indicating antimutagenic potential of the extracts. The groups treated only with extract showed an increase in MNPCE frequency, evidencing mutagenic potential. Biochemical analyzes showed no significant difference between treatments. Thus, under our experimental conditions, the extracts of R. marina and R. guttatus skin secretions presented chemopreventive potential for cancer. (AU)

A secreção cutânea de anuros da família Bufonidae tem grande potencial na busca de novos compostos ativos para utilização como fármacos candidatos no tratamento de algumas doenças, entre elas o câncer. Neste contexto, este estudo teve como objetivo avaliar a atividade citotóxica e antimutagênica dos extratos da secreção da glândula parótida de Rhinella marina e Rhaebo guttatus, bem como a análise bioquímica de transaminases e creatinina séricas, para avaliar dano hepático e renal, respectivamente. A avaliação de citotoxicidade foi realizada pelo método colorimétrico baseado no MTT (3-[4, 5-dimethyl-2-thiazolyl]-2, 5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide), com diferentes concentrações dos extratos em culturas de células do Tumor de Walker ou células esplênicas de rato e camundongo. O teste do micronúcleo foi realizado com camundongos Swiss machos que receberam tratamento oral com os extratos durante 15 dias, seguido de tratamento intraperitoneal com N-etil-N-nitrosuréia (50 mg kg-1). A frequência de eritrócitos policromáticos micronucleados (PCEMN) foi determinada em medula óssea. Os extratos apresentaram ação citotóxica nas células avaliadas. Houve uma redução significativa na frequência de PCEMN (R. marina = 56% e R. guttatus = 75%, p < 0,001), observando-se um potencial antimutagênico dos extratos. Os grupos tratados somente com os extratos apresentaram um aumento na frequência de PCEMNs, evidenciando um potencial mutagênico. As análises bioquímicas não apresentaram diferença significativa entre os tratamentos. Assim, nas condições experimentais testadas, as secreções cutâneas de R. marina e R. guttatus apresentaram potencial quimiopreventivo para câncer.(AU)

Resistance exercise protocol does not cause acute genotoxic effects in trained individuals / Protocolo de exercício resistido não provoca efeito genotóxico agudo em sujeitos treinados / Protocolo de ejercicio resistido no provoca efecto genotóxico agudo en sujetos entrenados

ABSTRACT Introduction: Resistance exercise, particularly strength training, has been progressively gaining more and more followers worldwide. Despite a considerable increase in the amount of research and literature available on this topic, resistance training is undergoing important developments. Anaerobic metabolism, which characterizes resistance training, enhances the ischemic process and blood reperfusion, thereby generating reactive oxygen species (ROS). The imbalance between the production of free radicals and antioxidant defenses may induce oxidative stress with subsequent protein oxidation, lipid peroxidation, DNA damage in several cells, and other effects. This process may be intensified at rest because the O2 deficit is counteracted by a process known as excess post-exercise oxygen consumption. Objective: To analyze the effects of ROS in strength training on the DNA of human lymphocyte, biomarkers of lipid damage (TBARS) and metabolism (triglycerides, protein, glycose, albumin and urea). Methods: Comet assay involving a count of 100 cells, which were divided into five classes of damage (no damage = 0, maximum damage = 4), thereby constituting an indication of DNA damage, and the micronucleus test, where the cell samples were centrifuged at 1000-1500 RPM for ten minutes at room temperature for the micronuclei analysis. Results: An elevation in triglyceride concentrations was observed 5h post-exercise (p=0.018), probably due to nutrition. There were no significant differences in the other biochemical parameters. In terms of the DNA damage measured by the Comet assay and micronucleus test, no statistical differences were observed until 5h post-exercise. Conclusion: The proposed training session did not cause oxidative or genotoxic damage in trained individuals under the proposed conditions. Level of Evidence II; Prognostic studies-Investigation of the effect of patient characteristics on the disease outcome.

RESUMO Introdução: O treinamento resistido, principalmente a musculação, vem progressivamente ganhando novos adeptos em todo o mundo. Apesar de haver um significativo aumento no número de pesquisas e na literatura disponível sobre o assunto, o treinamento resistido vem passando por um importante processo de evolução. O metabolismo anaeróbico, que caracteriza o treinamento resistido, acentua o processo de isquemia e a reperfusão sanguínea, gerando espécies reativas do oxigênio (ERO). O desequilíbrio entre a produção de radicais livres e as defesas antioxidantes pode desencadear estresse oxidativo e levar, entre outros, à oxidação de proteínas e à peroxidação de lipídios, além de danos no DNA de diversas células. Isso pode ser amplificado durante o repouso, pois o déficit de O2 é reposto por um processo denominado excesso de oxigênio consumido após exercícios. Objetivo: Analisar os efeitos de ERO em um treinamento de musculação sobre o DNA de linfócitos humanos, de biomarcadores de dano lipídico (TBARS) e de metabolismo (triglicerídeos, proteínas, glicose, albumina e ureia). Métodos: Teste Cometa mediante contagem de 100 células, as quais foram classificadas em cinco classes de dano (sem dano = 0, dano máximo = 4), constituindo, dessa maneira, um índice de dano no DNA e o teste de micronúcleo, no qual as amostras das células foram centrifugadas a 1000-1500 RPM por dez minutos em temperatura ambiente para a análise de micronúcleos. Resultados: Constatou-se elevação das concentrações de triglicerídeos após 5 horas do treinamento (p = 0,018), relacionada, provavelmente, à alimentação. Os demais parâmetros bioquímicos não mostraram diferenças significantes. Com relação ao dano provocado no DNA medido pelos testes Cometa e de micronúcleo, não se constatou diferença estatística até 5 horas após o treinamento. Conclusão: A sessão de treinamento proposto não provocou danos oxidativos nem genotóxicos em indivíduos treinados, nas condições propostas. Nível de Evidência II; Estudos prognósticos - Investigação do efeito de característica de um paciente sobre o desfecho da doença.

RESUMEN Introducción: El entrenamiento de resistencia, especialmente la musculación viene ganando progresivamente nuevos adeptos en todo el mundo. A pesar de haber un aumento significativo en el número de investigaciones y en la literatura sobre el tema, el entrenamiento de resistencia viene pasando por un importante proceso de evolución. El metabolismo anaeróbico, que caracteriza el entrenamiento de resistencia, acentúa el proceso de isquemia y la reperfusión sanguínea, generando especies reactivas de oxígeno (ERO). El desequilibrio entre la producción de radicales libres y las defensas antioxidantes puede desencadenar el estrés oxidativo y llevar, entre otros, a la oxidación de proteínas y peroxidación de lípidos, además de daño en el ADN de diferentes células. Eso puede ser amplificado durante el reposo, para el déficit de O2 es restablecido por un proceso denominado exceso de oxígeno consumido después de ejercicios. Objetivo: Analizar los efectos de ERO en un entrenamiento de musculación sobre el ADN de linfocitos humanos, de biomarcadores de daño lipídico (TBARS) y de metabolismo (triglicéridos, proteínas, glucosa, albúmina y urea). Métodos: Prueba Cometa a través de un recuento de 100 células, las cuales se clasificaron en cinco clases de daño (sin daño = 0, daño máximo = 4), constituyendo así un índice de daño en el ADN y la prueba de micronúcleo, en el cual las muestras de las células fueron centrifugadas a 1000-1500 RPM por diez minutos a temperatura ambiente para el análisis de micronúcleos. Resultados: Se constató elevación de las concentraciones de triglicéridos después de 5 horas del entrenamiento (p = 0,018), probablemente relacionada con la alimentación. Los demás parámetros bioquímicos no mostraron diferencias significativas. Con respecto al daño provocado en el ADN medido por las pruebas Cometa y de micronúcleos, no se constató diferencia estadística hasta 5 horas después del entrenamiento. Conclusión: La sesión de entrenamiento propuesto no provocó daño oxidativo ni genotóxico en individuos entrenados, en las condiciones propuestas. Nivel de evidencia II; Estudios pronósticos - Investigación del efecto de característica de un paciente sobre el desenlace de la enfermedad.

Evaluation of hydroxyurea genotoxicity in patients with sickle cell disease / Avaliação da indução de genotoxicidade pela hidroxiureia em pacientes com doença falciforme

ABSTRACT Objective To evaluate the induction of DNA damage in peripheral blood mononuclear cells of patients with sickle cell disease, SS and SC genotypes, treated with hydroxyurea. Methods The study subjects were divided into two groups: one group of 22 patients with sickle cell disease, SS and SC genotypes, treated with hydroxyurea, and a Control Group composed of 24 patients with sickle cell disease who were not treated with hydroxyurea. Peripheral blood samples were submitted to peripheral blood mononuclear cell isolation to assess genotoxicity by the cytokinesis-block micronucleus cytome assay, in which DNA damage biomarkers - micronuclei, nucleoplasmic bridges and nuclear buds - were counted. Results Patients with sickle cell disease treated with hydroxyurea had a mean age of 25.4 years, whereas patients with sickle cell disease not treated with hydroxyurea had a mean age of 17.6 years. The mean dose of hydroxyurea used by the patients was 12.8mg/kg/day, for a mean period of 44 months. The mean micronucleus frequency per 1,000 cells of 8.591±1.568 was observed in the Hydroxyurea Group and 10.040±1.003 in the Control Group. The mean frequency of nucleoplasmic bridges per 1,000 cells and nuclear buds per 1,000 cells for the hydroxyurea and Control Groups were 0.4545±0.1707 versus 0.5833±0.2078, and 0.8182±0.2430 versus 0.9583±0.1853, respectively. There was no statistically significant difference between groups. Conclusion In the study population, patients with sickle cell disease treated with the standard dose of hydroxyurea treatment did not show evidence of DNA damage induction.

RESUMO Objetivo Avaliar o efeito da indução de danos ao DNA em células monocelulares do sangue periférico de pacientes com doença falciforme, genótipos SS e SC, tratados com hidroxiureia. Métodos Os sujeitos da pesquisa foram divididos em dois grupos: um de 22 pacientes com doença falciforme genótipos SS e SC tratados com hidroxiureia, e o outro controle, composto por 24 pacientes com doença falciforme que não eram tratados com o fármaco. As amostras de sangue periférico foram submetidas ao isolamento de células mononucleares do sangue periférico para avaliação da genotoxicidade pelo ensaio de micronúcleo citoma com bloqueio da citocinese, tendo sido quantificados os biomarcadores de danos ao DNA - micronúcleos, pontes nucleoplasmáticas e brotamento nuclear. Resultados Os pacientes com doença falciforme tratados com hidroxiureia apresentaram média de idade de 25,4 anos, enquanto aqueles com doença falciforme não tratados com hidroxiureia tiveram média de idade de 17,6 anos. A dose média de hidroxiureia utilizada pelos pacientes foi de 12,8mg/kg/dia, por período médio de 44 meses. A frequência média de micronúcleos por 1.000 células de 8,591±1,568 foi observada no Grupo Hidroxiureia e de 10,040±1,003 no Grupo Controle. Adicionalmente, a frequência média de pontes nucleoplasmáticas por 1.000 células e brotamento nuclear por 1.000 células para o Grupo Hidroxiureia e Controle foi de 0,4545±0,1707 versus 0,5833±0,2078, e de 0,8182±0,2430 versus 0,9583±0,1853, respectivamente. Não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos. Conclusão Na população estudada de pacientes com doença falciforme com tratamento em dose padrão de hidroxiureia, não houve evidência de indução de danos ao DNA.

First phytochemical and biological study of the ethanolic extract from leaves of Capirona decorticans (Rubiaceae) / Primeiro estudo fitoquímico e biológico do extrato etanólico de folhas de Capirona decorticans (Rubiaceae)

Capirona decorticans (Rubiaceae) is popularly used to treat warts, wounds, mycoses and scabies, and is also a component of the Ayahuasca tea. Despite its popular use, the phytochemical and pharmacological research on this species is limited. Therefore, this work quantified phenolic compounds in the ethanolic extract (EE) and hydromethanolic fraction (FM) (406, 293 mgEAG g-1, respectively) from leaves of C. decorticans. We identified flavonoids by LC-MS/MS-MMR-ESI (apigenin, rutin, luteolin, miricetin, quercetin, quercetin-3--D-glucoside, quercetrin), and evaluated oxidative stress and mutagenic/antimutagenic effect of EE and FM through an in vivo experiment using Swiss mice and cyclophosphamide (CP) as an inducer of DNA damage and oxidative stress. Mice were pretreated for 15 consecutive days with EE or FM (250 mg kg-1) and then intraperitoneally injected with CP (25 mg kg-1). Carbonylated proteins, ascorbic acid, catalase and thiobarbituric acid-reactive substances were measured in hepatic and renal tissues. The mutagenic/antimutagenic effect was evaluated through the Micronucleus Test. Protein carbonylation in the liver of animals exposed to CP was reduced by FM. There was no significant effect on other markers of oxidative stress. The groups treated with the extracts showed a significant percentage reduction (EE = 96% and FM = 71%) in the frequency of micronucleated polychromatic erythrocytes induced by CP. EE showed mutagenicity when used alone. The EE and FM of C. decorticans leaves showed antioxidant potential equivalent to that observed in other species, did not cause oxidative stress, nor toxicity, and had a protective and antimutagenic effect, although the EE showed signs of mutagenicity.

Capirona decorticans (Rubiaceae) é popularmente usada para tratar verrugas, feridas, micoses e sarna, e como um componente do chá de Ayahuasca. Apesar do uso popular, são limitadas as pesquisas fitoquímicas e farmacológicas sobre a espécie. Portanto, este estudo quantificou compostos fenólicos no extrato etanólico (EE) e na fração hidrometanólica (FM) (406 e 293 mgEAG g-1, respectivamente) de folhas de C. decorticans. Identificamos flavonoides por LC-MS / MS-MMR-ESI (apigenina, rutina, luteolina, miricetina, quercetina, quercetina-3--D-glicosídeo, quercetrina), e avaliamos o estresse oxidativo e o efeito mutagênico/antimutagênico de EE e FM em um experimento in vivo utilizando camundongos Swiss e ciclofosfamida (CP) como um indutor de danos no DNA e estresse oxidativo. Os camundongos foram pré-tratados por 15 dias consecutivos com EE ou FM (250 mg kg-1) e injetados intraperitonealmente com CP (25 mg kg-1). Proteínas carboniladas, ácido ascórbico, catalase e substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico foram dosadas em tecidos hepáticos e renais. O efeito mutagênico/antimutagênico foi avaliado através do Teste de Micronúcleo. Houve carbonilação protéica no fígado de animais expostos à CP, que foi reduzida pela FM. Não houve efeito significativo sobre outros marcadores de estresse oxidativo. Os grupos tratados com os extratos apresentaram uma redução percentual significativa (EE = 96% e FM = 71%) na frequência de eritrócitos policromáticos micronucleados induzidos pela PC. O EE também apresentou mutagenicidade quando utilizado isoladamente. O EE e FM das folhas de C. decorticans apresentaram potencial antioxidante equivalente ao observado em outras espécies, não causaram estresse oxidativo, nem toxicidade, e tiveram efeito protetor e antimutagênico, embora a EE tenha apresentado mutagenicidade.

Toxicity of synthetic flavorings, nature identical and artificial, to hematopoietic tissue cells of rodents / Toxicidade de aromatizantes alimentares sintéticos idênticos aos naturais e artificiais a células de tecido hematopoiético de roedores

Abstract The goal of this study was to analyze cytotoxicity, genotoxicity and mutagenicity to bone marrow cells of mice of nature identical synthetic flavorings, passion fruit and strawberry, and artificial synthetic flavorings, vanilla, chocolate, tutti-frutti and cookie, at doses 0.5; 1.0; 2.0; 5.0 and 10.0 mL/kg. The additives were given to the animals by gavage in a single daily application for seven days. Data were subjected to analysis of variance (ANOVA) followed by post Tukey's post hoc test, p <0.05. Animals treated with 2.0; 5.0 and 10.0 mL/Kg of flavorings chocolate, strawberry and cookie, and 5.0 and 10.0 mL/Kg of flavorings vanilla and passion fruit died on the fifth and sixth day of the experiment, respectively. The doses 0.5 and 1.0 mL/Kg of the six additives significantly reduced erythropoiesis in the examined tissue. Also, treatments 0.5 and 1.0 mL/Kg of chocolate, and 1.0 mL/Kg of strawberry and biscuit induced the formation of micronuclei in the bone marrow erythrocytes, at a significant frequency. Therefore, under the study conditions, the six microingredients analyzed were cytotoxic and genotoxic, and additives strawberry, chocolate and cookie were also mutagenic in at least one of the evaluated doses.

Resumo Os aromatizantes são essenciais para a indústria na confecção de alimentos industrializados. Porém, pouco se sabe sobre o potencial tóxico desses microingredientes alimentares. Dessa forma, objetivou-se neste trabalho analisar, em células de medula óssea de camundongos, a citotoxicidade, genotoxicidade e mutagenicidade de aromatizantes alimentares sintéticos idênticos ao natural, de maracujá e morango, e artificiais, de baunilha, chocolate, tutti-frutti e biscoito, nas doses 0,5; 1,0; 2,0; 5,0 e 10,0 mL/Kg. Os aditivos foram administrados aos animais via gavagem em aplicação diária única durante sete dias. Os dados obtidos foram submetidos ao procedimento estatístico ANOVA com pós teste de Tukey, com p < 0.05. Os animais tratados com 2,0; 5,0 e 10,0 mL/Kg dos aromatizantes de chocolate, morango e biscoito, e 5,0 e 10,0 mL/Kg dos aromatizantes de baunilha e maracujá vieram a óbito no quinto e sexto dia de experimento, respectivamente. As doses 0,5 e 1,0 mL/Kg dos seis aditivos reduziram significativamente a eritropoiese do tecido analisado. Ainda, os tratamentos 0,5 e 1,0 mL/kg de chocolate, e 1,0 mL/Kg de morango e biscoito induziram a formação de micronúcleos aos eritrócitos de medula em frequência significante. Portanto, nas condições de estudo estabelecidas, os seis microingredientes analisados foram citotóxico e genotóxicos, e os aditivos de morango, chocolate e biscoito também foram mutagênicos em pelo menos uma das doses avaliadas.

Genotoxicity and antioxidant activity of spices and herbs used in brazilian cuisine / Genotoxicidade e atividade antioxidante de especiarias e ervas utilizadas na culinária brasileira

Spices are natural plant products, have been used not only as flavoring and coloring agents, but also as food preservatives and folk medicines throughout the world for thousands of years. Many spices also have been recognized by having both digestive stimulant and carminative actions and also antimicrobial, anti-inflammatory, antimutagenic and anti-carcinogenic potential. Antioxidant and genotoxic potential of species commonly used in Brazil was evaluated. The antioxidant activity was evaluated using different methods, including DPPH radical scavenging activity, ferric reducing power (FRAP), iron ion chelating power, inhibition of lipid peroxidation (TBARS), NO radical scavenging, and oxidative hemolysis inhibition. Furthermore, the antigenotoxic activity was evaluated through mitotic index and chromosome aberration in Allium cepa roots. Quantification of total phenols and flavonoids carried out. The results with the Ocimum basilicum spices in the DPPH test showed activity (82.01%), FRAP (321.12 uM ET and iron chelating activity (94.18) and for the Cinnamomum zeylanicum spice in the TBARS test (18.52%) evaluated by different methods and mechanisms of inactivation of free radicals and according to the evaluation of genotoxicity by the Allium cepa test the spices do not present genotoxic effects.

As especiarias são produtos vegetais naturais, que foram utilizados não só como agentes aromatizantes e colorantes, mas também como conservantes de alimentos e medicamentos populares em todo o mundo há milhares de anos. Muitas especiarias também foram reconhecidas por ter estimulantes digestivos e ações carminativas e também potencial antimicrobiano, anti-inflamatório, antimutagênico e anticarcinogênico. O potencial antioxidante e genotóxico das espécies comumente utilizadas no Brasil foi avaliado. A atividade antioxidante foi avaliada utilizando diferentes métodos, incluindo a atividade de eliminação de radicais DPPH, poder de redução férrica (FRAP), poder quelante de íons de ferro, inibição da peroxidação lipídica (TBARS), eliminação de radicais NO e inibição da hemólise oxidativa. Além disso, a atividade antigenotóxica foi avaliada através do índice mitótico e aberração cromossômica nas raízes do Allium cepa. Quantificação de fenóis totais e flavonoides realizados. Os resultados mostraram que as especiarias (Cinnamomum zeylanicum, Origanum vulgare, Piper nigrum, Zingiber officinale e Ocimum basilicum) apresentaram atividade antioxidante avaliada por diferentes métodos e mecanismos de inativação de radicais livres e de acordo com a avaliação de genotoxicidade pelo teste Allium cepa as especiarias não apresentam efeitos genotóxicos.

Occupational hazards, DNA damage, and oxidative stress on exposure to waste anesthetic gases / Riscos ocupacionais, danos no material genético e estresse oxidativo frente à exposição aos resíduos de gases anestésicos

Abstract Background and objectives The waste anesthetic gases (WAGs) present in the ambient air of operating rooms (OR), are associated with various occupational hazards. This paper intends to discuss occupational exposure to WAGs and its impact on exposed professionals, with emphasis on genetic damage and oxidative stress. Content Despite the emergence of safer inhaled anesthetics, occupational exposure to WAGs remains a current concern. Factors related to anesthetic techniques and anesthesia workstations, in addition to the absence of a scavenging system in the OR, contribute to anesthetic pollution. In order to minimize the health risks of exposed professionals, several countries have recommended legislation with maximum exposure limits. However, developing countries still require measurement of WAGs and regulation for occupational exposure to WAGs. WAGs are capable of inducing damage to the genetic material, such as DNA damage assessed using the comet assay and increased frequency of micronucleus in professionals with long-term exposure. Oxidative stress is also associated with WAGs exposure, as it induces lipid peroxidation, oxidative damage in DNA, and impairment of the antioxidant defense system in exposed professionals. Conclusions The occupational hazards related to WAGs including genotoxicity, mutagenicity and oxidative stress, stand as a public health issue and must be acknowledged by exposed personnel and responsible authorities, especially in developing countries. Thus, it is urgent to stablish maximum safe limits of concentration of WAGs in ORs and educational practices and protocols for exposed professionals.

Resumo Justificativa e objetivos Os Resíduos de Gases Anestésicos (RGA) presentes no ar ambiente das Salas de Operação (SO) são associados a riscos ocupacionais diversos. O presente artigo propõe-se a discorrer sobre exposição ocupacional aos RGA e seu impacto em profissionais expostos, com ênfase em danos genéticos e estresse oxidativo. Conteúdo Apesar do surgimento de anestésicos inalatórios mais seguros, a exposição ocupacional aos RGA ainda é preocupação atual. Fatores relacionados às técnicas anestésicas e estação de anestesia, além da ausência de sistema de exaustão de gases em SO, contribuem para poluição anestésica. Para minimizar os riscos à saúde em profissionais expostos, recomendam-se limites máximos de exposição. Entretanto, em países em desenvolvimento, ainda carece a mensuração de RGA e de regulamentação frente à exposição ocupacional aos RGA. Os RGA são capazes de induzir danos no material genético, como danos no DNA avaliados pelo teste do cometa e aumento na frequência de micronúcleos em profissionais com exposição prolongada. O estresse oxidativo também é associado à exposição aos RGA por induzir lipoperoxidação, danos oxidativos no DNA e comprometimento do sistema antioxidante em profissionais expostos. Conclusões Por tratar-se de questão de saúde pública, é imprescindível reconhecer os riscos ocupacionais relacionados aos RGA, inclusive genotoxicidade, mutagenicidade e estresse oxidativo. Urge a necessidade de mensuração dos RGA para conhecimento desses valores nas SO, especialmente em países em desenvolvimento, de normatização das concentrações máximas seguras de RGA nas SO, além de se adotarem práticas de educação com conscientização dos profissionais expostos.