Comunicazioni orali e Poster sul Monitoraggio biologico - Giornale ...

More documents

Recommendations

Info

G Ital Med Lav Erg 2004; 26:4, Suppl COMUNICAZIONI ORALI E POSTER SUL MONITORAGGIO BIOLOGICO www.gimle.fsm.it 55 zione cellulare ed il rilascio di interferone-γ (IFN-γ) e Tumor-Necrosis-Factor (TNF) α nelle seguenti condizioni: a) con o senza stimolazione con PHA (10 o 20 µg/ml) senza sali di metalli (campioni di controllo); b) in presenza di 10 -4 , 10 -5 e 10 -6 M solfato di cadmio, selenito di sodio, solfato di zinco e solfato di rame; c) in presenza di solfato di cadmio 10 -5 M in combinazione con i sali di Se, Zn o Cu 10 -4 o 10 -5 M con o senza 20 µg/ml di PHA (per determinare la proliferazione cellulare per 72 ore) o 10 µg/ml di PHA (per determinare il rilascio di citochine per 32 ore). I metodi dettagliati per l’incubazione delle PBMC e per determinare la proliferazione cellulare ed il rilascio di citochine sono riportati in un lavoro del nostro gruppo (4). Risultati e Discussione A dosi 10 -4 e 10 -5 M il Cd aveva un effetto inibitorio dose-dipendente sulla proliferazione cellulare mentre lo Zn ed il Se 10 -4 e 10 -5 M avevano un effetto stimolante non dose-dipendente (Tabella I). I sali di Cu a tutte le concentrazioni, ed i sali di tutti i metalli a concentrazione 10 -6 M non avevano effetti significativi sulla proliferazione cellulare. Il rilascio di IFN-γ e TNF-α dalle PBMC era generalmente correlato con i valori di proliferazione cellulare in presenza di sali di Zn e Se, mentre il rame aveva un blando effetto inibitorio sul rilascio di citochine. Lo Zn ed il Se, al contrario del rame, esercitavano un effetto protettivo sull’inibizione della proliferazione cellulare ed il rilascio di citochine indotte dal Cd 10 -5 M (Tabella II). La nostra indagine conferma che il Cd, a dosi elevate, ha un effetto immunotossico (5). Vengono anche confermati i risultati di un recente studio del nostro gruppo evidenziante un effetto stimolante dello Zn sulla risposta immunitaria di individui atopici (6). Infine si evidenzia che il Se (ma non il Cu) stimolano la proliferazione cellulare ed il rilascio di citochine. I meccanismi attraverso i quali Se e Zn proteggono dagli effetti immunotossici del Cd necessitano di essere ulteriormente indagati. S. Dragoni 1 , P. Franceschetti 2 , D. Doria 2 , M. Valoti 1 , M.E. Fracasso 2 Tabella I. Percentuale di proliferazione delle PBMC stimolate da PHA in presenza di sali di Cd, Se, Zn e Cu a diverse concentrazioni, rispetto ai controlli senza metalli Tabella II. Attività proliferativa e rilascio di citochine dalle PBMC in presenza di cadmio solfato (Cd) 10 -5 M da solo e in combinazione con sali di Se, Cu e Zn 10 -5 M in % rispetto ai controlli senza metalli Bibliografia 1) Boscolo P, Carmignani M. Mechanisms of cardiovascular regulations in male rabbits chronically exposed to cadmium. Br J Ind Med 1986; 43: 605-610. 2) Petering DH, Huang M, Moteki S, Shaw CF, Cadmium and lead interactions with transcription factor IIIa from Xenopus laevis: a model for finger protein reactions with toxic metal ions and metallothionein. Mar Environ Res 2000; 50: 89-92. 3) Frisk P, Yaqob A, Lindh U. Indications of selenium protection against cadmium toxicity in cultured K-562 cells. Sci Total Environ 2002; 296: 189-197. 4) Boscolo P, Di Giampaolo L, Reale M, Castellani L, Volpe AR, Carmignani M, Ponti J, Paganelli R, Sabbioni E, Conti P, Di Gioacchino M. Different effects of platinum, palladium and rhodium salts on lymphocyte proliferation and cytokine release. Ann. Clin Lab Sci. 2004; 34. 5) Marth E, Barth S, Jelovcan S Influence of cadmium on the immune system. Description of stimulant reactions. Cent Eur J Public Health 2000; 8: 4-44. 6) Paganelli R, Buttari B, Camera E, Dell’Anna ML, Mastrofrancesco A, Di Giampaolo L, Reale M, Schiamone C, Verna N, Di Gioacchino M, Sabbioni E, Boscolo P, Picaro M. J. In vitro effects of nickel-sulphate on immune functions of normal and nickel-allergic subjects: a regulatory role of zinc. Trace Elem Bio. Med. 2003; 17 (suppl.) 11-15. Effetto del trattamento subcronico con benzene in topi C57/Bl 1 Dipartimento di Scienze Biomediche, Università degli Studi di Siena 2 Dipartimento di Medicina e Salute Pubblica, Sezione di Farmacologia, Università degli Studi di Verona RIASSUNTO. Il benzene è un composto ampiamente utilizzato nell’industria in grado di determinare la comparsa di anemia aplastica e leucemia mieloide acuta nell’uomo e forme diverse di cancro nei roditori. Il benzene è metabolizzato nel fegato, ad opera del citocromo P450 2E1, in fenolo, catecolo ed idrochinone. I derivati fenolici, successivamen- te, ad opera della mieloperossidasi (MPO) presente a nel midollo osseo, possono originare radicali semichinonici responsabili della tossicità del benzene. Lo scopo di questo lavoro è stato studiare l’effetto del trattamento con benzene a basse ed alte dosi (5 e 100 mg/Kg) in topi C57BL. L’osservazione che il trattamento ad alte dosi determinava un aumento dell’attività della
COMUNICAZIONI ORALI E POSTER SUL MONITORAGGIO BIOLOGICO G Ital Med Lav Erg 2004; 26:4, Suppl 56 www.gimle.fsm.it MPO, nei mielociti, suggerisce che il benzene promuova una modulazione positiva della propria bioattivazione. L’induzione di MPO può svolgere, quindi, un ruolo importante nel danno al DNA, osservato nelle cellule del midollo con il test “comet assay”, ad entrambe le dosi di benzene utilizzate. Parole chiave: benzene, mieloperossidasi. ABSTRACT. EFFECTS ON C57/BL MICE OF SUBCH- RONIC TREATMENT WITH BENZENE. Benzene, a chemical widely used in industry, is capable of causing aplastic anemia and acute myelogenous leukemia in humans and multiple forms of cancer in rodents. Hepatic cytochrome P450 2E1 catalyzes the formation of phenolic metabolites of benzene. Mielopeoxidase (MPO), present in bone marrow, may further convert the phenolic metabolites to free radicals, which are responsible for in situ bioactivation of benezene. The aim of this work was to study the effects of low and high doses of benzene (5 and 100 mg/Kg) in subchronically treated mice. Treatment with 100 mg/Kg led to a significative increase in MPO and in NAD(P)H:quinoneoxidoreductase (NADHQ). Furthermore “comet assay” in myelocytes revealed DNA damage for both types of benzene treatment. Key words: benzene, mieloperoxidase. Introduzione L’esposizione a benzene è in grado di determinare la comparsa di anemia aplastica e leucemia mieloide acuta nell’uomo e di diverse forme di cancro nei roditori. Tuttavia, il composto è ancora utilizzato in alcuni processi industriali e lo si trova a basse concentrazioni nella benzina, nel fumo di sigaretta ed in vari prodotti di consumo (5). Il benzene è metabolizzato nel fegato a fenolo ad opera del citocromo P450 2E1. Il fenolo, a sua volta, può essere trasformato in catecolo ed idrochinone che si accumulano a livello del midollo osseo. A questo livello possono essere trasformati dalla mieloperossidasi (MPO) a radicali semichinonici responsabili della genotossicità (6, 4). Lo scopo di questo lavoro è stato mettere a punto un modello animale di esposizione al benzene in topi C57BL nei quali sono stati monitorati il danno genotossico e la variazioni di alcune attività enzimatiche. Materiali e metodi Animali. Topi C57BL maschi del peso di 20-25 g sono stati suddivisi in 3 gruppi (n = 4) ciascuno dei quali è stato trattato per 15 giorni per os con il veicolo o con benzene alle dosi di 5 o 100 mg/kg p.c. Alla fine del trattamento il fegato ed il midollo sono stati prelevati da ciascun animale ed utilizzati per il dosaggio delle attività enzimatiche e per la stima della genotossicità tramite “comet assay”. Comet Assay. Il saggio del comet veniva effettuato come descritto da Faccioni et al. (2). Dosaggi Enzimatici. L’attività della MPO veniva dosata su omogenato di midollo osseo con guaiacolo secondo Valoti et al. (8). La glutatione transfersi (GSH-T) era determinata su frazioni di citosol epatico, utilizzando il metodo di Habig et al. (3). La NAD(P)H:chinone ossidoreduttasi (NADHQ) era determinata su frazioni di citosol epatico secondo Benson et al. (1). Risultati L’attività della MPO subiva un significativo incremento del 55% in topi trattati con alte dosi di benzene, mentre nessuna differenza rispetto al controllo veniva osservata alla dose di 5 mg/kg (Tabella I). Analogamente, l’attività enzimatica della NADHQ a livello epatico era incrementata significativamente del 50% solo alla più alta dose di benzene testata. La GSH-T, pur presentando Tabella I. Parametri descrittivi del comet assay in cellule del midollo osseo in topi C57Bl dopo somministrazione subcronica di benzene Tabella II. Attività enzimatiche in citosol epatico (GSH-T e NADHQ) e midollo osseo (MPO) di topi trattati subcronicamente con benzene un aumento rispetto al controllo, non raggiungeva valori statisticamente significativi (Tabella I). Il “comet assay” mostrava un aumento dei parametri descrittivi della cometa già alla minima dose di benzene (Tabella II). Discussione L’osservazione che il trattamento con il benzene determina un aumento dell’attività della MPO suggerisce che il composto promuova una modulazione positiva della propria bioattivazione. L’incremento di questa attività può spiegare, inoltre, il danno al DNA evidenziato dal “comet assay” dopo trattamento con il benzene. Il dosaggio di ulteriori attività enzimatiche e la determinazione dei metaboliti fenolici, in animali trattati cronicamente con benzene, dovrà chiarire l’effettivo ruolo del benzene nella modulazione della propria tossicità. Ringraziamenti Il presente studio è stato finanziato con fondi MIUR (PRIN 2003) e dell’Università degli Studi di Siena. Bibliografia 1) Benson AM, Hunkeler MJ, Talalay P. Increase of NAD(P)H:quinone reductase by dietary antioxidants: possible role in protection against carcinogenesis and toxicity. Proc Natl Acad Sci U S A. 1980; 77: 5216-5220. 2) Faccioni F, Franceschetti P, Cerpelloni M, Fracasso ME. In vivo study on metal release from fixed orthodontic appliances and DNA damage in oral mucosa cells. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2003; 124:687-693. 3) Habig WH, Pabst MJ, Jakoby WB. Glutathione S-transferases. The first enzymatic step in mercapturic acid formation. J Biol Chem. 1974; 249: 7130-7139. 4) Kolachana P, Subrahmanyam VV, Meyer KB, Zhang L, Smith MT. Benzene and its phenolic metabolites produce oxidative DNA damage in HL60 cells in vitro and in the bone marrow in vivo. Cancer Res. 1993; 53: 1023-1026. 5) Lofroth G, Stensman C, Brandhorst-Satzkorn M. Indoor sources of mutagenic aerosol particulate matter: smoking, cooking and incense burning. Mutat Res. 1991; 261: 21-28. 6) Subrahmanyam VV, Kolachana P, Smith MT. Metabolism of hydroquinone by human myeloperoxidase: mechanisms of stimulation by other phenolic compounds. Arch Biochem Biophys 1991; 286: 76-84. 7) Thomas DJ, Sadler A, Subrahmanyam VV, Siegel D, Reasor MJ, Wierda D, Ross D. Bone marrow stromal cell bioactivation and detoxification of the benzene metabolite hydroquinone: comparison of macrophages and fibroblastoid cells. Mol Pharmacol 1990; 37: 255-262. 8) Valoti M, Della Corte L, Tipton KF, Sgaragli G. Purification and characterization of rat intestinal peroxidase. Its activity towards 2-tbutyl-4-methoxyphenol (BHA). Biochem J 1988; 250: 501-507.
Page 1 and 2: G Ital Med Lav Erg 2004; 26:4, Supp
Page 3 and 4: COMUNICAZIONI ORALI E POSTER SUL MO
Page 37: COMUNICAZIONI ORALI E POSTER SUL MO
Page 89 and 90:
COMUNICAZIONI ORALI E POSTER SUL MO
Page 91 and 92:
Page 93 and 94:
show all

Comunicazioni orali e Poster sul Monitoraggio biologico - Giornale ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?