Evaluation of deoxyribonucleic acid toxicity induced by the radiopharmaceutical 99mTechnetium-Methylenediphosphonic acid and by stannous chloride in Wistar rats.

Radiopharmaceuticals are employed in patient diagnostics and disease treatments. Concerning the diagnosis aspect, technetium-99m (99mTc) is utilized to label radiopharmaceuticals for single photon computed emission tomography (SPECT) due to its physical and chemical characteristics. 99mTc fixation on pharmaceuticals depends on a reducing agent, stannous chloride (SnCl(2)) being the most widely-utilized. The genotoxic, clastogenic and anegenic properties of the 99mTc-MDP(methylene diphosphonate used for bone SPECT) and SnCl(2) were evaluated in Wistar rat blood cells using the Comet assay and micronucleus test. The experimental approach was to endovenously administer NaCl 0.9% (negative control), cyclophosphamide 50 mg/kg b.w. (positive control), SnCl(2) 500 μg/mL or 99mTc-MDP to animals and blood samples taken immediately before the injection, 3, and 24 h after (in the Comet assay) and 36 h after, for micronucleus test. The data showed that both SnCl(2) and 99mTc-MDP-induced deoxyribonucleic acid (DNA) strand breaks in rat total blood cells, suggesting genotoxic potential. The 99mTc-MDP was not able to induce a significant DNA strand breaks increase in in vivo assays. Taken together, the data presented here points to the formation of a complex between SnCl(2) in the radiopharmaceutical 99mTc-MDP, responsible for the decrease in cell damage, compared to both isolated chemical agents. These findings are important for the practice of nuclear medicine.

Alkaline gel electrophoresis assay to detect DNA strand breaks and repair mechanisms in Escherichia coli

Reactive oxygen species (ROS) can induce lesions in different cellular targets, including DNA. Stannous chloride (SnCl2) is a ROS generator, leading to lethality in Escherichia coli (E. coli), with the base excision repair (BER) mechanism playing a role in this process. Many techniques have been developed to detect genotoxicity, as comet assay, in eukaryotic cells, and plasmid DNA agarose gel electrophoresis. In this study, an adaptation of the alkaline gel electrophoresis method was carried out to ascertain the induction of strand breaks by SnCl2 in bacterial DNA, from E. coli BER mutants, and its repair pathway. Results obtained show that SnCl2 was able to induce DNA strand breaks in all strains tested. Moreover, endonuclease IV and exonuclease III play a role in DNA repair. On the whole, data has shown that the alkaline gel electrophoresis assay could be used both for studying DNA strand breaks induction and for associated repair mechanisms.

Espécies reativas de oxigênio (ERO) podem induzir lesões em diferentes alvos celulares, incluindo o DNA. O cloreto estanoso (SnCl2) é um gerador de ERO que induz letalidade em E. coli, sendo o reparo por excisão de bases (BER) um mecanismo importante neste processo. Técnicas como o ensaio cometa (em eucariotos) e a eletroforese de DNA plasmidial em gel de agarose têm sido utilizadas para detectar genotoxicidade. No presente estudo, uma adaptação do método de eletroforese em gel alcalino de agarose foi usada para verificar a indução de quebras, pelo SnCl2, no DNA de E. coli, bem como a participação de enzimas do BER na restauração das lesões. Os resultados mostraram que o SnCl2 induziu quebras no DNA de todas as cepas testadas. Além disso, endonuclease IV e exonuclease III estão envolvidas na reparação dos danos. Em resumo, os dados obtidos indicam que a metodologia de eletroforese em gel alcalino de agarose pode ser empregada tanto para o estudo de quebras no DNA, quanto para avaliação dos mecanismos de reparação associados.

Genotoxidade do íon estanoso e sua associação ao DNA / Stannous ion genotoxic and ist association of DNA

O estanho é um agente químico de uso amplamente difundido nos mais diferentes setores da atividade humana, podendo ser encontrado, por exemplo, em preparações biocidas; como conservante em refrigerantes; na composição de cremes dentais e enxagüantes orais (como veiculador de flúor); como agente anticorrosivo na cobertura de outros metais em embalagens metálicas contendo alimentos e na pigmentação de tintas especiais. Na forma de cloreto estanoso (SnCl2), este agente é utilizado como agente redutor do Tecnécio 99m para a obtenção de radiofármacos e outras moléculas de interesse biológico. Uma vez que a literatura apresenta vários efeitos biológicos indesejáveis atribuídos ao SnCl2, este trabalho teve por objetivo avaliar a sua atividade genotóxica, bem como a ação antioxidante de algumas substâncias naturais (cartilagem e boldina), através do bloqueio das lesões produzidas por este sal em plasmídeos e células bacterianas, com o fim de estudar a ação do íon estanoso sobre o DNA. O emprego das técnicas de análise de sobrevivência bacteriana, capacidade transformante, eletroforese em gel de agarose, espectrofotometria de luz ultravioleta e de absorção atômica, reveram que: i) O cloreto estanoso provoca lesões, mediadas pela produção de espécies reativas de oxigênio, tanto in vivo quanto in vitro; ii) os danos induzidos pelo SnCl2 provocam diminuição da capacidade transformante do plamídeo pUC9.1; iii) o número de lesões formadas no DNS é diretamente proporcional ao tempo de incubação com SnCl2; iv)o íon estanoso é capaz de se associar à molécula de DNA, induzindo a geração de espécies reativas de oxigênio próximo ao local de ligação, promovendo modificações na estrutura da macromolécula; v) essa associação parece acarretar um ataque preferencial às bases nitrogenadas, fato que poderia estar associado a uma potencialidade mutagênica do estanho