Assessment of genotoxicity in oral epithelial cells of health professionals occupationally exposed to ionizing radiations

Dissertação de Mestrado em Ambiente, Saúde e Segurança.

O presente estudo foi elaborado com o intuito de avaliar os efeitos genotóxicos e o risco de carcinogénese da exposição ocupacional a radiações ionizantes em profissionais de saúde, testando as alterações nucleares em células do epitélio bucal como biomarcadores de efeito decorrentes da exposição ocupacional à radiação ionizante. Foram recolhidas células do epitélio bucal de 42 profissionais de saúde ocupacionalmente expostos às radiações ionizantes (grupo exposto) e de 39 profissionais de saúde e administrativos (grupo não exposto), as quais foram analisadas para a frequência de células micronucleadas e outras anomalias nucleares (picnose, cariólise e cariorrexe). A frequência de células micronucleadas e de outras anomalias nucleares, por cada 2000 células, foi maior no grupo exposto (5.26 vs. 146.62, respectivamente) do que no grupo de controlo (1.33 vs. 88.46, respectivamente). Foi observada uma correlação significativa e positiva entre a frequência de células micronucleadas ou de outras anomalias nucleares e a dose anual de superfície, demonstrando que a exposição a radiações ionizantes é um factor de risco para a ocorrência de danos no ADN. Verificou-se também que o consumo de bebidas alcoólicas apresentava uma correlação significativa e positiva com a frequência de células micronucleadas, revelando que o consumo de álcool é também um factor de risco para a ocorrência de danos no ADN. A análise de risco demonstrou que a dose anual de superfície de radiações ionizantes é um preditor significativo para o desenvolvimento de anomalias nucleares (micronúcleos, picnose, cariólise e cariorrexe), sendo o risco da ocorrência de células micronucleadas e outras anomalias nucleares 1.8 vezes maior nos indivíduos expostos a radiações ionizantes, comparativamente aos não expostos. Na análise multivariada, os fatores de confundimento (idade, sexo, consumo de tabaco, consumo de bebidas alcoólicas e uso de elixir) não revelaram qualquer associação significativa com a frequência de células micronucleadas ou outras anomalias nucleares. Os resultados deste estudo mostram uma associação significativa entre a exposição ocupacional a radiações ionizantes e a ocorrência de células micronucleadas no epitélio bucal, revelando que a exposição a radiações ionizantes é um fator de risco de carcinogénese. É importante destacar a existência de um risco significativamente maior no grupo exposto, no que diz respeito aos danos no ADN observados. Os estudos de biomarcadores podem ser utilizados para efeitos de biomonitorização humana, de forma a analisar os efeitos mutagénicos e clastogénicos decorrentes da exposição ocupacional a radiações ionizantes.

ABSTRACT: The present study was designed to assess the genotoxic effects and the carcinogenicity risk of occupational exposure to ionizing radiation in health care workers, testing the nuclear anomalies in oral epithelial cells as biomarkers of effect resulting from occupational exposure to ionizing radiation. Buccal epithelial cells were collected from a total of 42 health professionals occupationally exposed to ionizing radiations (exposed group) and 39 non-exposed health professionals and administrative workers (non-exposed group), and examined for the frequency of MNC and ONA (pyknosis, karyolysis, and karyorrhexis). The frequency of MNC and ONA per 2000 cells was higher in the exposed group (5.26 vs. 146.62, respectively) than in the control group (1.33 vs. 88.46, respectively). Significant and positive correlations between MNC or ONA and the Annual Surface Dose were observed, showing that exposure to ionizing radiations is a risk factor for DNA damage. The consumption of alcoholic drinks was also significantly and positively correlated with the frequency of MNC, revealing that alcohol consumption is also a risk factor for DNA damage. The risk analysis showed that the Annual Surface Dose of ionizing radiation is a significant predictor for the development of nuclear anomalies (MN and ONA), being the risk of having high frequency of MNC or of ONA increased by 1.8-fold in the individuals exposed to ionizing radiations, compared to non-exposed ones. The multivariate analysis showed that the confounding factors (age, gender, tobacco use, alcoholic drinks use, elixir use) were not significantly associated with the frequency of MNC or ONA. The findings in this study show a significant association between occupational exposure to ionizing radiations and the occurrence of MNC in oral epithelial cells, enlightening exposure to ionizing radiations as a carcinogenic agent. It is important to highlight the significantly higher risk for DNA damage observed in the exposed group. The studied biomarkers can be used for human biomonitoring, in order to analyze the mutagenic and clastogenic effects of ionizing radiations on occupationally exposed individuals.