Avaliação da instabilidade genômica e do estresse oxidativo em agricultores expostos a agrotóxicos em um município do estado de Santa Catarina

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Farmácia, Florianópolis, 2017.Agrotóxicos ou pesticidas são produtos químicos utilizados na prática agrícola em todo o mundo, embora representem um risco potencial aos agricultores e ao ambiente. Os efeitos da exposição crônica aos agrotóxicos podem levar ao desenvolvimento de diversas doenças, incluindo diferentes tipos de câncer, já que se observam a capacidade genotóxica e mutagênica dessas substâncias. O presente estudo objetiva investigar a relação entre a exposição ocupacional aos pesticidas e a presença de danos ao DNA e de estresse oxidativo. Foram avaliadas amostras de sangue periférico de 50 agricultores com exposição ocupacional a agrotóxicos, residentes no município de Antônio Carlos (SC), além de 46 controles residentes na mesma localidade, mas sem exposição, e 29 controles residentes no município de Florianópolis (SC). Para avaliação de danos genéticos foram realizados o ensaio Cometa e a técnica de Micronúcleos com Bloqueio da Citocinese Celular (CBMN). O estresse oxidativo foi avaliado pela dosagem de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e pela atividade da Catalase (CAT). Além desses testes, foram avaliadas as atividades da acetilcolinesterase (AChE) e da butirilcolinesterase (BChE) dos grupos exposto e controle residente em Antônio Carlos. Diferenças significativas foram encontradas nos danos ao DNA entre os trabalhadores expostos a agrotóxicos e controles. O ensaio Cometa realizado em linfócitos do sangue periférico apresentou índice de dano ao DNA significativamente maior no grupo exposto quando comparado aos grupos controles (p < 0,0001). Também foram significativamente maiores as frequências de Micronúcleos (p < 0,001), Buds (p < 0,005) e Pontes Nucleoplasmáticas (p < 0,0001) nos indivíduos expostos. Os valores de TBARS foram significativamente maiores para o grupo exposto quando comparados com o grupo controle morador de Florianópolis (p < 0,0001). A CAT não apresentou variação significativa entre os grupos. O sexo feminino parece mais suscetível aos efeitos deletérios dos pesticidas, assim como os indivíduos com idade mais avançada. Fatores como o tempo de exposição a pesticidas, o uso de EPI, tabagismo e etilismo não apresentaram influência significativa sobre os resultados. Assim, conclui-se que os indivíduos expostos, participantes deste estudo, estão mais sujeitos a sofrer danos genéticos e, consequentemente, mais susceptíveis a doenças decorrentes desses danos. A evidência de risco genético relacionado à exposição resultante do uso de pesticidas na população avaliada enfatiza a necessidade de programas educacionais para trabalhadores agrícolas para reduzir o uso de produtos químicos na agricultura.Abstract : Pesticides are products used in agricultural practice around the world, despite of its potential risk to farmers and the environment. The effects of chronic exposure to pesticides can lead to the development of several diseases, including different types of cancer, since the genotoxic and mutagenic capacity of these substances can be observed. The objective of this study is to investigate the relation between the occupational exposure to various pesticides and the presence of DNA damage and oxidative stress. Blood samples from 50 rural workers exposed to pesticides, living in Antônio Carlos city (SC), 46 controls from the same city and 29 controls from the city of Florianopolis (SC) were evaluated using the Comet Assay and the Cytokinesis-block Micronucleus Technique (CBMN) for genetic damage, and the test of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and Catalase (CAT) activity for the oxidative stress. Significant differences were found in DNA damage among exposed workers and controls. The Comet Assay performed on peripheral blood lymphocytes of these individuals had a significantly higher DNA damage index in the exposed group comparing to controls (p < 0,0001). Micronucleus (p < 0,001), Buds (p < 0,005) and Nucleoplasmic Bridges (p < 0,0001) were also found to be significantly higher in the exposed group. The TBARS values were significantly higher comparing to the Florianopolis control group (p < 0,0001). Even though CAT values were higher than controls, there was no statistical difference. The women seem to be more susceptible to these deleterious effects, as well as the older individuals. Factors such as exposure extension to pesticides, the use of individual protection equipment, smoking and alcoholism did not have a significant influence on the results. Thus, it is concluded that the exposed individuals, participants of this study, are more subject to suffer genetic damage and, consequently, more susceptible to diseases resulting from such damages. Evidence of DNA damage related to the exposure to pesticides in the population evaluated emphasizes the need for an educational system for agricultural workers in order to reduce the use of chemicals in agriculture

A modulação da resposta imune periférica em agricultores expostos a múltiplos agrotóxicos

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Farmácia, Florianópolis, 2021.A exposição ocupacional aos agrotóxicos tem sido considerada um fator predisponente a distúrbios do sistema imunológico. Imunossupressão, autoimunidade, câncer em vários órgãos e outras doenças em pessoas que trabalham expostas a esses produtos tem sido relatado. Este estudo teve como objetivo investigar as células do sistema imune e citocinas plasmáticas em 40 agricultores submetidos à exposição ocupacional a múltiplos agrotóxicos por, pelo menos, 15 anos. Paralelamente, foi avaliado para fins comparativos, um grupo controle sem histórico de exposição. Células circulantes em sangue periférico foram identificadas pelas características de dispersão de luz e por combinações de marcadores celulares em análise por citometria de fluxo utilizando o equipamento FACS Canto II. As células foram identificadas de acordo com os fenótipos como leucócitos totais, monócitos (clássicos, intermediários e não clássicos), neutrófilos (imaturos e maduros), eosinófilos, basófilos e linfócitos. Os linfócitos foram subdivididos em linfócitos T helper, linfócitos T citotóxicos, linfócitos T reguladores, linfócitos B, natural killer e natural killer T. Os linfócitos T foram subclassificados como T naïve, T de memória central, T efetores de memória e T efetores de memória terminal. As células B foram subdivididas em células B imaturas e células B maduras, sendo estas últimas subclassificadas de acordo com seu estágio maturativo. Células dendríticas circulantes (plasmacitoides e mieloides) também foram quantificadas utilizando o painel de anticorpos. Concentrações das citocinas plasmáticas IL-17 A, IFN-?, TNF, IL-10, IL-6, IL-4 e IL-2 foram avaliadas por citometria de fluxo utilizando o kit BD? Cytometric Bead Array (CBA Human Th1/Th2/Th17) (Beckton Dickinson, EUA). Os resultados mostraram aumento significativo dos valores relativos e absolutos de neutrófilos imaturos e monócitos e aumento absoluto das células dendríticas, bem como do total de células T, células T citotóxicas de memória central e efetoras de memória nas amostras do grupo de agricultores. Em contrapartida, nesse grupo houve diminuição significativa dos valores absolutos de células B maduras e de linfócitos T efetores de memória terminal. Além disso, foi observado o aumento significativo da concentração de IL?6 no mesmo grupo. Devido ao constante estímulo antigênico que ocorre durante a exposição aos agrotóxicos e o consequente recrutamento de células apresentadoras de antígenos na pele e trato respiratório, as células dendríticas e monócitos estão circulando em maiores quantidades. Nos órgãos linfoides secundários, as células B podem estar com a vida útil aumentada devido aos sinais de sobrevivência gerados pela ligação às células dendríticas que também se encontram nesse local, fazendo com que diminuam na circulação. Os resultados apresentados no presente estudo sugerem que os agricultores avaliados estão mais sujeitos a desenvolver problemas de saúde em função das alterações nas quantidades das células imunes avaliadas.Abstract: Occupational exposure to pesticides has been considered a predisposing factor to immune system disorders. Immunosuppression, autoimmunity, cancer of various organs and other diseases in working people exposed to these products have been reported. This study aimed to investigate the immune system cells and plasma cytokines in 40 farmers subjected to occupational exposure to multiple pesticides for at least 15 years. At the same time, a control group with no history of exposure was evaluated for comparative purposes. Circulating cells in peripheral blood were identified by light scattering characteristics and by combinations of cell markers analyzed by flow cytometry using the FACS Canto II equipment. Cells were identified according to phenotypes such as total leukocytes, monocytes (classic, intermediate and non-classical), neutrophils (immature and mature), eosinophils, basophils and lymphocytes. Lymphocytes were subdivided into helper T lymphocytes, cytotoxic T lymphocytes, regulatory T lymphocytes, B, natural killer and natural killer T lymphocytes. T lymphocytes were subclassified as naïve T, central memory T, memory effector T and memory effectors terminal. B cells were subdivided into immature B cells and mature B cells, the latter being subclassified according to their maturation stage. Circulating dendritic cells (plasmacytoid and myeloid) were also quantified using the antibody panel. Plasma cytokine concentrations IL-17A, IFN-?, TNF, IL-10, IL-6, IL-4 and IL-2 were assessed by flow cytometry using the BD? Cytometric Bead Array kit (CBA Human Th1/Th2 /Th17) (Beckton Dickinson, USA). The results showed a significant increase in the relative and absolute values of immature neutrophils and monocytes and an absolute increase in dendritic cells, as well as in the total number of T cells, central memory cytotoxic T cells and memory effectors in the samples from the group of farmers. On the other hand, in this group, there was a significant decrease in the absolute values of mature B cells and end-memory effector T lymphocytes. Furthermore, a significant increase in the concentration of IL-6 was observed in the same group. Due to the constant antigenic stimulation that occurs during exposure to pesticides and the consequent recruitment of antigen-presenting cells in the skin and respiratory tract, dendritic cells and monocytes are circulating in greater amounts. In secondary lymphoid organs, B cells may have an increased lifespan due to survival signals generated by the attachment to dendritic cells that are also found in this location, causing them to decrease in circulation. The results presented in this study suggest that the evaluated farmers are more likely to develop health problems due to changes in the amounts of the evaluated immune cells