Genotoxicity of inorganic lead salts and disturbance of microtubule function

Lead compounds are known genotoxicants, principally affecting the integrity of chromosomes. Lead chloride and lead acetate induced concentration-dependent increases in micronucleus frequency in V79 cells, starting at 1.1 μM lead chloride and 0.05 μM lead acetate. The difference between the lead salts, which was expected based on their relative abilities to form complex acetato-cations, was confirmed in an independent experiment. CREST analyses of the micronuclei verified that lead chloride and acetate were predominantly aneugenic (CREST-positive response), which was consistent with the morphology of the micronuclei (larger micronuclei, compared with micronuclei induced by a clastogenic mechanism). The effects of high concentrations of lead salts on the microtubule network of V79 cells were also examined using immunofluorescence staining. The dose effects of these responses were consistent with the cytotoxicity of lead(II), as visualized in the neutral-red uptake assay. In a cell-free system, 20-60 μM lead salts inhibited tubulin assembly dose-dependently. The no-observed-effect concentration of lead(II) in this assay was 10 μM. This inhibitory effect was interpreted as a shift of the assembly/disassembly steady-state toward disassembly, e.g., by reducing the concentration of assembly-competent tubulin dimers. The effects of lead salts on microtubule-associated motor-protein functions were studied using a kinesin-gliding assay that mimics intracellular transport processes in vitro by quantifying the movement of paclitaxel-stabilized microtubules across a kinesin-coated glass surface. There was a dose-dependent effect of lead nitrate on microtubule motility. Lead nitrate affected the gliding velocities of microtubules starting at concentrations above 10 μM and reached half-maximal inhibition of motility at about 50 μM. The processes reported here point to relevant interactions of lead with tubulin and kinesin at low dose levels.

Chromosomal genotoxicity of nitrobenzene and benzonitrile

In order to investigate the chromosomal genotoxicity of nitrobenzene and benzonitrile, we studied the induction of micronuclei (MN) by these test compounds in V79 cells, as well as effects on the formation and stability of microtubules and on motor protein functions. No cytotoxicity was seen in V79 cell cultures in terms of Neutral red uptake after 18 h treatment with up to 1 mM nitrobenzene or 1 mM benzonitrile. Subsequently, a concentration range up to 100 μM was used in the experiments on induction of MN. Both test compounds exhibit a weak, but definitely positive test result compared to the solvent (DMSO) control. Minimal effect concentrations of nitrobenzene and benzonitrile appeared as low as 0.01 μM, and no-effect-concentrations were between 0.001 and 0.005 μM. Clearly enhanced MN rates were found at 0.1 μM and higher. Both, nitrobenzene and benzonitrile, induced mostly kinetochor (CREST)-positive micronuclei, thus characterising the chromosomal effects as aneugenic. In cell-free assays, a slight effect on tubulin assembly was observed at 1 mM nitrobenzene without addition of DMSO. Higher concentrations (5 mM) led to secondary effects. In presence of 1% DMSO, nitrobenzene exerted no detectable effect on tubulin assembly up to the solubility limit in water of about 15 mM. For benzonitrile in presence of DMSO, a clear dose-response of inhibition of tubulin assembly at 37°C was seen above the no-effect-concentration of 2 mM, with an IC50 of 13 mM and protein denaturation starting above a level of about 20 mM. The nature of the effects of nitrobenzene and benzonitrile on the association of tubulin to form microtubules was confirmed by electron microscopy. Treatment by either 5 mM nitrobenzene or 13 mM benzonitrile plus 1% DMSO left the microtubular structure intact whereas 5 mM nitrobenzene, in absence of DMSO, led to irregular cluster formations. The experiments demonstrate that both nitrobenzene and benzonitrile, in millimolar concentration ranges, may lead to interference with tubulin assembly in a cell-free system. The functionality of the tubulin-kinesin motor protein system was assessed using the microtubule gliding assay. Nitrobenzene affected the gliding velocity in a concentration-dependent manner, starting at about 7.5 μM and reaching complete inhibition of motility at 30 μM, whereas benzonitrile up to 200 μM did not affect the kinesin-driven gliding velocity. The micronucleus assay data demonstrate a chromosomal endpoint of genotoxicity of nitrobenzene and benzonitrile. Aneugenic effects of both compounds occur at remarkably low concentrations, with lowest-effect-concentrations being 0.1 μM. This points to the relevance of interactions with the cellular spindle apparatus.

Genotoxicity of inorganic mercury salts based on disturbed microtubule function

This study investigated the hypothesis that the chromosomal genotoxicity of inorganic mercury results from interaction(s) with cytoskeletal proteins. Effects of Hg2+ salts on functional activities of tubulin and kinesin were investigated by determining tubulin assembly and kinesin-driven motility in cell-free systems. Hg2+ inhibits microtubule assembly at concentrations above 1 μM, and inhibition is complete at about 10 μM. In this range, the tubulin assembly is fully (up to 6 μM) or partially (∼6-10 μM) reversible. The inhibition of tubulin assembly by mercury is independent of the anion, chloride or nitrate. The no-observed-effect- concentration for inhibition of microtubule assembly in vitro was 1 μM Hg2+, the IC50 5.8 μM. Mercury(II) salts at the IC 50 concentrations partly inhibiting tubulin assembly did not cause the formation of aberrant microtubule structures. Effects of mercury salts on the functionality of the microtubule motility apparatus were studied with the motor protein kinesin. By using a "gliding assay" mimicking intracellular movement and transport processes in vitro, HgCl2 affected the gliding velocity of paclitaxel-stabilised microtubules in a clear dose-dependent manner. An apparent effect is detected at a concentration of 0.1 μM and a complete inhibition is reached at 1 μM. Cytotoxicity of mercury chloride was studied in V79 cells using neutral red uptake, showing an influence above 17 μM HgCl2. Between 15 and 20 μM HgCl2 there was a steep increase in cell toxicity. Both mercury chloride and mercury nitrate induced micronuclei concentration-dependently, starting at concentrations above 0.01 μM. CREST analyses on micronuclei formation in V79 cells demonstrated both clastogenic (CREST-negative) and aneugenic effects of Hg2+, with some preponderance of aneugenicity. A morphological effect of high Hg2+ concentrations (100 μM HgCl2) on the microtubule cytoskeleton was verified in V79 cells by immuno-fluorescence staining. The overall data are consistent with the concept that the chromosomal genotoxicity could be due to interaction of Hg2+ with the motor protein kinesin mediating cellular transport processes. Interactions of Hg 2+ with the tubulin shown by in vitro investigations could also partly influence intracellular microtubule functions leading, together with the effects on the kinesin, to an impaired chromosome distribution as shown by the micronucleus test.

Disturbed microtubule function and induction of micronuclei by chelate complexes of mercury(II)

Interactions of mercury(II) with the microtubule network of cells may lead to genotoxicity. Complexation of mercury(II) with EDTA is currently being discussed for its employment in detoxification processes of polluted sites. This prompted us to re-evaluate the effects of such complexing agents on certain aspects of mercury toxicity, by examining the influences of mercury(II) complexes on tubulin assembly and kinesin-driven motility of microtubules. The genotoxic effects were studied using the micronucleus assay in V79 Chinese hamster fibroblasts. Mercury(II) complexes with EDTA and related chelators interfered dose-dependently with tubulin assembly and microtubule motility in vitro. The no-effect-concentration for assembly inhibition was 1 μM of complexed Hg(II), and for inhibition of motility it was 0.05 μM, respectively. These findings are supported on the genotoxicity level by the results of the micronucleus assay, with micronuclei being induced dose-dependently starting at concentrations of about 0.05 μM of complexed Hg(II). Generally, the no-effect-concentrations for complexed mercury(II) found in the cell-free systems and in cellular assays (including the micronucleus test) were identical with or similar to results for mercury tested in the absence of chelators. This indicates that mercury(II) has a much higher affinity to sulfhydryls of cytoskeletal proteins than to this type of complexing agents. Therefore, the suitability of EDTA and related compounds for remediation of environmental mercury contamination or for other detoxification purposes involving mercury has to be questioned.

Interaction of metal salts with cytoskeletal motor protein systems

Interactions of chemicals with the microtubular network of cells may lead to genotoxicity. Micronuclei (MN) might be caused by interaction of metals with tubulin and/or kinesin. The genotoxic effects of inorganic lead and mercury salts were studied using the MN assay and the CREST analysis in V79 Chinese hamster fibroblasts. Effects on the functional activity of motor protein systems were examined by measurement of tubulin assembly and kinesin-driven motility. Lead and mercury salts induced MN dose-dependently. The no-effect-concentration for MN induction was 1.1 μM PbCl2, 0.05 μM Pb(OAc)2 and 0.01 μM HgCl2. The in vitro results obtained for PbCl2 correspond to reported MN induction in workers occupationally exposed to lead, starting at 1.2 μM Hg(II) (Vaglenov et al., 2001, Environ. Health Perspect. 109, 295-298). The CREST Analysis indicate aneugenic effects of Pb(II) and aneugenic and additionally clastogenic effects of Hg(II). Lead (chloride, acetate, and nitrate) and mercury (chloride and nitrate) interfered dose-dependently with tubulin assembly in vitro. The no-effect-concentration for lead salts in this assay was 10 μM. Inhibition of tubulin assembly by mercury started at 2 μM. The gliding velocity of microtubules along immobilised kinesin molecules was affected by 25 μM Pb(NO3)2 and 0.1 μM HgCl2 in a dose-dependent manner. Our data support the hypothesis that lead and mercury genotoxicity may result, at least in part, via disturbance of chromosome segregation via interaction with cytoskeletal proteins.

No acute and persistent DNA damage after an Ironman triathlon

During acute and strenuous exercise, the enhanced formation of reactive oxygen species can induce damage to lipids, proteins, and nucleic acids. The aim of this study was to investigate the effect of an Ironman triathlon (3.8 km swim, 180 km cycle, 42 km run), as a prototype of ultra-endurance exercise, on DNA stability. As biomarkers of genomic instability, the number of micronuclei, nucleoplasmic bridges, and nuclear buds were measured within the cytokinesis-block micronucleus cytome assay in once-divided peripheral lymphocytes of 20 male triathletes. Blood samples were taken 2 days before, within 20 min after the race, and 5 and 19 days post-race. Overall, the number of micronuclei decreased (P < 0.05) after the race, remained at a low level until 5 days post-race, and declined further to 19 days post-race (P < 0.01). The frequency of nucleoplasmic bridges and nuclear buds did not change immediately after the triathlon. The number of nucleoplasmic bridge declined from 2 days pre-race to 19 days post-exercise (P < 0.05). The frequency of nuclear buds increased after the triathlon, peaking 5 days post-race (P < 0.01) and decreased to basic levels 19 days after the race (P < 0.01). The results suggest that an Ironman triathlon does not cause long-lasting DNA damage in well-trained athletes.

DNA damage in response to an Ironman triathlon

The major aims of this study were to investigate the effect of an Ironman triathlon on DNA migration in the single cell gel electrophoresis assay, apoptosis and necrosis in the cytokinesis-block micronucleus cytome assay with lymphocytes and on changes of total antioxidant capacity in plasma. Blood samples were taken 2 days (d) before, within 20 min, 1 d, 5 d and 19 d post-race. The level of strand breaks decreased (p<0.05) immediately after the race, then increased (p<0.01) 1 d post-race and declined (p<0.01) until 19 d post-race. Apoptotic and necrotic cells decreased (p<0.01) and the total antioxidant status increased (p<0.01) immediately after the race. The results indicate that ultra-endurance exercise does not cause prolonged DNA damage in well-trained male athletes.

Evaluation of the Genotoxic and Antigenotoxic Potential of the Alkaloid Punarnavine from Boerhaavia diffusa

Boerhaavia diffusa is a traditional herbal medicine extensively used in the Ayurveda and Unani forms of medicine in India and many parts of the world. Different parts of the plant are used as an appetizer, alexiteric, eye tonic, for flushing out the renal system, and to treat blood pressure. This study was conducted to evaluate the in vivo genotoxic and/or antigenotoxic potential of punarnavine, a separated alkaloid from the root of B. diffusa using toxicity studies (OECD guideline 474, 1997). The genotoxic and antigenotoxic potential of punarnavine was assayed using the comet assay on lymphocytes, liver, spleen, brain, and bone marrow as well as using the micronucleus test in bone marrow cells including the in vitro chromosomal aberration test. The results demonstrated that none of the tested doses of punarnavine showed genotoxic effects by the comet assay, or clastogenic effects in the micronucleus test. On the other hand, for all cells evaluated, the three tested doses of punarnavine promoted inhibition of DNA damage induced by cyclophosphamide. Based on these results, we concluded that punarnavine, an alkaloid from the Boerhaavia diffusa root, has no genotoxic or clastogenic effects in our experimental conditions. However, it caused a significant decrease in DNA damage induced by cyclophosphamide. It is suggested that the antigenotoxic properties of this alkaloid may be of great pharmacological importance and beneficial for cancer prevention.

In Vivo Genotoxicity Assessment of Titanium Dioxide Nanoparticles by Allium cepa Root Tip Assay at High Exposure Concentrations

The industrial production and commercial applications of titanium dioxide nanoparticles have increased considerably in recent times, which has increased the probability of environmental contamination with these agents and their adverse effects on living systems. This study was designed to assess the genotoxicity potential of TiO2 NPs at high exposure concentrations, its bio-uptake, and the oxidative stress it generated, a recognised cause of genotoxicity. Allium cepa root tips were treated with TiO2 NP dispersions at four different concentrations (12.5, 25, 50, 100 mu g/mL). A dose dependant decrease in the mitotic index (69 to 21) and an increase in the number of distinctive chromosomal aberrations were observed. Optical, fluorescence and confocal laser scanning microscopy revealed chromosomal aberrations, including chromosomal breaks and sticky, multipolar, and laggard chromosomes, and micronucleus formation. The chromosomal aberrations and DNA damage were also validated by the comet assay. The bio-uptake of TiO2 in particulate form was the key cause of reactive oxygen species generation, which in turn was probably the cause of the DNA aberrations and genotoxicity observed in this study.

Mutagênese ambiental: estabelecimento de valores de referência para manguezais da Baía de Ilha Grande

Estudos ambientais têm demonstrado que substâncias geradas por processos antropogênicos podem causar efeitos prejudiciais interferindo no equilíbrio natural do ecossistema. Manguezais exercem funções essenciais nos ciclos biológicos e constituem Área de Proteção Permanente no Brasil. Infelizmente, eles estão sendo degradados acima do seu limite de suporte, levando a uma redução das áreas remanescentes no mundo. Este trabalho apresenta os resultados de mutagenicidade e genotoxicidade observados em quatro amostragens (PI, V, O e PII) entre 2009 e 2010, relacionados com metais e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) em sedimento de mangue para a caracterização dos valores de referência. Os testes de genotoxicidade foram feitos a partir de hemócitos do caranguejo Goniopsis cruentata, coletados em um ecossistema potencialmente não poluído do Brasil, localizado no sul do Rio de Janeiro (Parati/RJ), chamado de "Saco do Mamanguá". Coleta, armazenamento e manipulação dos sedimentos e material biológico de cinco pontos de amostragem (M1- M5) foram processados de acordo com normas norte-americanas reconhecidas. A identificação das substâncias químicas foi realizada com extratos de sedimentos e utilizada no bioensaio Salmonella/microssoma (Kado). A avaliação de potenciais danos genotóxicos estabelecidos foi realizada através do Teste de Micronúcleo, que apresentou valores significativos na amostra V. Resultados negativos foram observados para as cepas de Salmonella typhimurium TA97, TA98, TA100 e TA102, tanto na ausência quanto na presença de fração de metabolização exógena de mamíferos (S9 mix 4%) em todas as análises. A quantificação por cromatografia gasosa com detecção por espectrometria de massas dos 16 HPA prioritários em termos de conservação ambiental apresentou valores baixos nas duas primeiras amostragens (PI e V) e nulos nas coletas seguintes (O e PII), nos mesmos pontos. De acordo com os valores utilizados nos Estados Unidos e Canadá como referência, os detectados por nós não são considerados como toxicantes ambientais positivos, com exceção do Benzo(a)pireno, que em M1V apresentou valores um pouco acima do limite a partir do qual já podem ser observados pequenos efeitos na biota. A análise dos metais (Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn) por Espectrometria de Absorção Atômica inicialmente realizada com a água intersticial foi melhor interpretada a partir da matriz sedimento. Este estudo contribuirá com a implementação de indicadores para valores de referência em mangue.

Estudo toxicológico de extratos do coral alcionáceo Chromonephthea braziliensis (Alcyonacea, Nephtheidae)

Os recifes de corais são ecossistemas diversos com alta densidade de biodiversidade, o que leva a intensa competição entre as espécies. Estas espécies podem produzir substâncias desconhecidas, muitas com valor farmacológico. Chromonephthea braziliensis é um coral mole invasor, originário do Oceano Indo-Pacífico, que foi possivelmente transportado por plataformas de petróleo e cuja presença é uma ameaça para a biodiversidade da região de Arraial do Cabo (RJ). Esta espécie produz metabólitos secundários que são responsáveis pela indução de danos para o ecossistema local. A finalidade deste estudo é a busca de novas substâncias para quimioterapia geral com base na estrutura de compostos bioativos. Extratos desse coral foram preparados a partir de colônias liofilizadas (solventes: hexano, diclorometano, acetato de etila e metanol). Realizaram-se análises químicas para a caracterização dos extratos e avaliaram-se as atividades: mutagênicas e citotóxicas, usando o ensaio de mutação reversa bacteriana (Salmonella/microssoma) com as linhagens TA97, TA98, TA100 e TA102; genotóxicas, utilizando análise da quebra do DNA e formação de micronúcleos na linhagem RAW 264,7 de macrófagos e; tóxicas para náuplios de microcrustáceos Artemia salina. Observou-se citotoxicidade, na presença de S9 mix, dos extratos diclorometano para a linhagem TA102 na concentração de 20 g/100 L/placa e metanol para a TA97 com 5 e 20 g/100 L/placa. Os extratos diclorometano, acetato de etila e metanol apresentaram genotoxicidade no DNA plasmidial em concentrações elevadas (250 g/mL), mas nenhum dano ao DNA foi observado no ensaio de micronúcleo. Todos os extratos foram tóxicos para os náuplios de microcrustáceos em pelo menos uma das concentrações usadas (0,01 1000 g/mL), e a LC50 pode ser determinada apenas para os extratos hexano, diclorometano e acetato de etila.

Estudo da atividade anti-inflamatória e toxicológica em extratos de corais do gênero Tubastraea

O ambiente marinho é um dos ecossistemas mais diversos e complexos em termos de biodiversidade. As condições químicas, físicas e biológicas desse ambiente favorecem a produção de uma variedade de substâncias pela biota, transformando os produtos naturais marinhos em um dos recursos promissores na pesquisa por novos compostos bioativos. O gênero Tubastraea (Scleractinia, Dendrophylliidae) inclui corais ahermatípicos que produzem compostos secundários bioativos em situações de competição. No estado do Rio de Janeiro são encontradas duas espécies invasoras desse gênero, Tubastraea coccinea e Tubastraea tagusensis. A primeira é amplamente distribuída nas águas tropicais do Atlântico e do Pacífico, e a segunda é nativa do leste do pacífico, ambas invasoras no Atlântico Sul. Este trabalho objetiva avaliar as atividades anti-inflamatória, antioxidante e toxicológica de extratos metanólicos de T. coccinea e T. tagusensis. As colônias de Tubastraea foram coletadas na Baía de Ilha Grande, Rio de Janeiro - Brasil e extraídas com metanol. A caracterização química foi realizada através da espectroscopia ultravioleta, visível e de infravermelho. Ação anti-inflamatória foi avaliada pelo modelo in vivo de edema em pata de camundongo induzido por carragenina. Atividade sequestrante de radicais livres foi avaliada pelo método do DPPH. Na avaliação toxicológica utilizamos o ensaio Salmonella/microssoma, na presença e ausência de ativação metabólica exógena, o teste in vitro de micronúcleo com células de macrófagos de rato e o teste de mortalidade com o microcrustáceo Artemia salina. Foi possível a distinção dos grupos químicos presentes nos extratos, com os resultados encontrados sendo corroborados com os presentes na literatura. Os extratos de ambas as espécies apresentaram inibição significativa no edema da pata nas doses testadas, em relação ao veículo. Ambos os extratos demonstraram capacidade pela captura do radical DPPH. Atividades citotóxica e mutagênica na ausência de metabolização exógena não foram observadas para as linhagens TA97, TA98 e TA102 nas duas espécies; para a TA100 o extrato de T. coccinea induziu citotoxidade na concentração de 50 g/placa. Os dois extratos induziram citotoxicidade na presença de metabolização exógena para a cepa TA98, tendo sido detectada também indução de mutagenicidade nesta linhagem para T. coccinea. Os extratos não foram capazes de induzir a formação de micronúcleos e não foram tóxicos para o microcrustáceo A. salina. A resposta inibitória do edema após 2 h da indução indica que os compostos presentes nos extratos atuam na segunda fase da inflamação, possivelmente pela inibição da produção de prostaglandinas. Os resultados sugerem que os extratos das espécies T. coccinea e T. tagusensis apresentam substâncias com potencial uso farmacológico, como agente anti-inflamatório e antioxidante.

Efeitos da ingestão materna de sorbitol na lactação sobre o perfil nutricional, bioquímico e toxicológico das proles amamentadas

Sorbitol é um poliol encontrado em produtos para fins especiais, como diet e light, Dentro deste contexto, incluem-se as lactantes como grandes consumidoras, almejando o retorno mais rápido ao peso pré-gestacional. Devido à grande carência em dados referentes às consequências metabólicas do consumo excessivo destes tipos de produtos, o objetivo deste trabalho foi avaliar os possíveis efeitos da ingestão materna de sorbitol na lactação sobre os perfis nutricional, bioquímico e toxicológico nas proles amamentadas. O teste da Salmonella/microssoma foi utilizado, inicialmente, na avaliação mutagênica e citotóxica com linhagens de S. enterica sorovar Typhimurium (TA97, TA98, TA100, TA102, TA104 e TA1535). Verificamos a capacidade de reversão da mutação (I.M.) e sobrevivência (%), em diferentes concentrações (0,4; 4; 40; 400; 4000 e 5000 μg/placa). Os resultados foram considerados positivos para valores de I.M. ≥ 2,0. Ratas wistar lactantes (6 por grupo experimental), cada uma com 6 filhotes, receberam sorbitol (0,00015 mg/g/dia; 0,0015 mg/g/dia e 0,15 mg/g/dia), nos primeiros 14 dias da lactação. Neste período, avaliamos a biometria das mães e proles, consumo de ração e ingestão hídrica das mães. Após a lactação, as ratas mães foram ordenhadas, e, junto com as proles, sacrificadas por punção cardíaca, para coleta de sangue total. Os fígados das proles foram submetidos ao método de perfusão, para obtenção de hepatócitos em cultura primária, ao final dos 14 dias de lactação. Os fêmures das proles foram retirados, para obtenção da medula óssea. A bioquímica de sangue das proles (glicose, triglicerídeo, colesterol total, LDL, proteínas totais, albumina, ALT, AST, cálcio total e ionizado) foi analisada, assim como a bioquímica do leite ordenhado (triglicerídeos). Os testes do micronúcleo em medual óssea e hepatócitos, assim como o teste Cometa em sangue total, foram utilizados para avaliação genotóxica e citotóxica, de acordo com as diretrizes da OECD. Os resultados mostraram que, em concentrações mais baixas (0,00015 e 0,0015 mg/g), o sorbitol induziu o ganho de peso, principalmente na menor concentração (0,00015 mg/g), e alterações no perfil lipídico do sangue em todas as concentrações. As quantidades de triglicerídeo no leite variaram em função da dose ingerida, reduzida na maior concentração (0,15 mg/g) e aumentada na menor (0,00015 mg/g). A maior concentração (0,15 mg/g) resultou em perda de peso das mães e proles, diminuição de proteínas viscerais totais, albumina e aumento de enzimas hepáticas (ALT e AST) nas proles. Os resultados do teste da Salmonella/microssoma não indicaram mutagenicidade, entretanto, uma relação de dependência entre dose e Índice de Mutagenicidade (I.M.). Ambos os testes, micronúcleos de medula óssea e hepatócitos, apresentaram uma citotoxicidade dose dependente, estatisticamente significativa em relação ao grupo controle, corroborando com a genotoxicidade do teste Cometa e dependência de dose encontrada no teste da Salmonella/microssoma. Em concentrações mais baixas, parece existir modulação das vias lipogênicas, em contrapartida, nas mais altas a toxicidade parece dificultar tais alterações, induzindo o efeito contrário. Concluimos que o consumo excessivo de sorbitol resulta em alterações metabólicas e toxicológicas em lactentes, mesmo sendo considerado seguro pelo FDA e ANVISA.

Avaliação do potencial fotoprotetor de extratos de musgos e investigação de seus riscos toxicológicos

A radiação ultravioleta (UV) induz diversos efeitos nocivos nos organismos e a quantidade desta radiação que atinge a biosfera é afetada pela concentração de ozônio, latitude, altitude, clima e reflexão especular. As respostas de briófitas em relação aos efeitos da radiação UV e a presença de compostos que absorvem esta radiação têm sido estudadas. Sanionia uncinata, Holomitriopsis laevifolia e Leucobryum laevifolium são espécies de musgos encontrados em locais expostos a alta incidência de radiação UV e com habitats distintos. Considerando que as respostas de musgos contra os efeitos da radiação UV e seus mecanismos de proteção ainda são pouco caracterizados, o objetivo deste estudo foi investigar o potencial fotoprotetor e possíveis riscos toxicológicos associados aos extratos dos musgos S. uncinata, proveniente da Antártica e H. laevifolia e L. laevifolium, proveniente do Amazonas. Seus extratos metanólico (EM), aquoso (EA), hidroalcoólico (EH) e etanólico (EE) foram estudados com a caracterização química por absorção ao UV e visível e pela cromatografia líquida de alta eficiência; quantificação do índice total de compostos fenólicos; determinação da capacidade captadora do radical 2,2-difenil-1-picril-hidrazila a fim de avaliar as atividades antioxidantes; avaliação do potencial de fotoproteção cutânea pela determinação do fator de proteção solar; avaliações do potencial mutagênico e citototóxico, através do ensaio de Salmonella/microssoma, utilizando as cepas TA97, TA98, TA100, TA102 e TA104; do potencial fotomutagênico através do ensaio de fotomutagenicidade, usando as cepas TA102 e TA104; e investigação dos efeitos genotóxicos e fotogenotóxicos, pelo ensaio de micronúcleo e fotomicronúcleo, respectivamente, usando diferentes linhagens celulares estabelecidas. Foram encontradas atividades fotoprotetoras e antioxidantes e observou-se que os extratos se apresentaram singulares devido a sua composição química. Os resultados fotoprotetores, além dos mutagênicos/fotomutagênicos, genotóxicos/fotogenotóxicos e suas respectivas avaliações citotóxicas também permitiram selecionar extratos e suas concentrações, como promissores candidatos em fotoproteção Assim, os EA e EH de H. laevifolia e L. laevifolium apresentam, no geral, os resultados mais significativos, tornando-se potenciais para avaliações refinadas em fotoproteção e na separação de componentes que possam levar a futuras aplicações como antioxidantes e protetores solares ou como adjuvantes.

Avaliação citotóxica, mutagênica e genotóxica dos análogos do Megazol

A doença de Chagas é uma doença tropical infecciosa e negligenciada responsável por um grande número de pessoas infectadas e em risco de infecção, principalmente nas regiões pobres da América Latina. No momento, apenas duas drogas, Benzonidazol e Nifurtimox, estão disponíveis para o tratamento da doença de Chagas, mas são ineficazes por apresentarem baixa taxa de cura. O Megazol é um importante representante da classe dos nitroimidazóis e é uma alternativa promissora devido ao seu potencial tripanocida com um perfil superior de ação quando comparado ao tratamento disponível. No entanto, o Megazol não é utilizado clinicamente uma vez que possui atividade mutagênica e carcinogênica relatada. O Instituto de Tecnologia em Fármacos (Farmanguinhos) desenvolveu três análogos do Megazol: PTAL 05-02 (3-amino-5-(1-metil-5-nitro-1H-imidazol-2-il)-1H-1,2,4-triazol), PAMT 09 (2-amino-N-(1-metil-4-nitro-1H-imidazol-5-il)-5-(trifluorometil)-1H-1,2,4-triazol) e PTAL 04-09 (1-(1-metil-4-nitro-1H-imidazol-5-il)-1H-pirazol). O objetivo deste trabalho é apresentar novas moléculas análogas do Megazol com atividade tripanocida, desenvolvidas a partir de estratégias racionais de desenvolvimento de substâncias bioativas ao manter o perfil farmacodinâmico do Megazol enquanto tenta diminuir ou remover o efeito genotóxico. Testes genotóxicos na avaliação segura de novas substâncias bioativas foram utilizados, de acordo com as diretrizes da OECD. O teste da Salmonella/microssoma foi utilizado na avaliação mutagênica e citotóxica, utilizando linhagens de Salmonella enterica sorovar Typhimurium, deficientes e supercompetentes na síntese de enzimas nitroredutase e acetiltransferase. O análogo PAMT 09 não foi mutagênico em nenhuma concentração e linhagem utilizada. Os análogos PTAL 05-02 e PTAL 04-09 foram mutagênicos, na ausência de S9 mix, para a linhagem TA98/1,8-DNP6. Na avaliação de citotoxicidade, os três análogos foram citotóxicos, independente de metabolização exógena S9 mix. O teste do micronúcleo, utilizando células de macrófago de rato, foi realizado para a avaliação genotóxica dos análogos do Megazol. Os três análogos foram capazes de induzir a formação de micronúcleos e apresentaram efeito citotóxico.