Efeitos cito e genotóxicos da exposição crônica ao arsenito em fibroblastos humanos.

Abstract

O arsênio (As) é um semimetal de alta toxicidade, danoso ao meio ambiente e aos seres humanos. Ele é classificado como carcinógeno de grupo I, podendo levar ao surgimento de tumores de pulmão, pele, entre outros. Dentre suas formas químicas, o arsenito (As3+) é a mais tóxica e altamente solúvel em água. Diversos mecanismos explicam a toxicidade do As3+: geração de espécies reativas (ERs), indução de danos no DNA, disfunções nos mecanismos de reparo de DNA, mudanças pós traducionais em proteínas e perturbação de vias de sinalização celular. O conjunto desses mecanismos pode levar ao acúmulo de mutações e consequente carcinogênese. A OMS considera o limite seguro da concentração em água de consumo de 10ug.L-1 . Diversos estudos avaliando os riscos do As à saúde humana e sobre as biomoléculas podem ser encontrados na literatura, no entanto a associação da exposição crônica em baixa concentração ao perfil de efeitos cito e genotóxicos precisam ser melhor investigados. Sendo assim, neste trabalho procuramos avaliar, a partir de uma exposição crônica de 15 semanas a 50nM (2,16ug.L -1 , equivalente à 1/5 do limite de segurança da OMS) de arsenito de sódio, os efeitos cito e genotóxicos do As3+ em fibroblastos humanos de pulmão. Para isso, foram realizados experimentos em 5, 10 e 15 semanas da exposição em células da linhagem MRC5 e Clones obtidos a partir dela. Foram avaliados o perfil de citotoxicidade por MTT, indução de danos de DNA por fragmentação e oxidação por ensaio Cometa modificado com Formamidopirimidino-DNA glicosilase (FPG), progressão do ciclo celular por Citometria de Fluxo e carbonilação de proteínas por Western Blot. Mudanças na morfologia celular foram observadas através de curvas de crescimento, ensaio de migração e Microscopia de Campo Claro. Também foi avaliada a resposta ao estresse oxidativo com a exposição a H2O2 em 10 semanas de exposição, com a realização de ensaios de citotoxicidade por MTT, quantificação dos níveis de Sub-G1 por Citometria de Fluxo e danos de DNA por Cometa modificado com FPG. O ensaio de citotoxicidade mostrou que o As3+ é altamente tóxico (IC50 – 500nM) numa exposição de 72h. Em 5 semanas, já foram detectados danos de DNA, principalmente por oxidação de bases, mesmo que em baixos níveis. Em 10 semanas de exposição, o estresse oxidativo gerado pelo As3+ revelou que as vias de processos redox em um dos grupos estudados (MRC5 – Linhagem heterogênea) foram alterados. Também, detectamos altos níveis de Danos de DNA que após 24h foram reparados totalmente, mostrando funcionamento integral das vias de reparo. Em 15 semanas, os níveis de danos de DNA demonstraram estarem mais altos do que em 5 e 10 semanas de exposição, evidenciando um acúmulo de danos que pode estar sendo promovido por impactos nas vias de reparo de DNA. O ciclo celular também se manteve funcional, exceto pelo grupo MRC5 que mostrou um grande bloqueio na fase S, o que pode estar correlacionado com ativação das vias de reparo de DNA. Por fim, não foram identificadas mudanças no padrão de crescimento e migração celular dentre todos os grupos celulares estudados, porém a morfologia celular apenas do grupo MRC5 foi alterada. O conjunto desses resultados contribui para o entendimento do perfil de efeitos da exposição crônica do As3+ evidenciando que são necessários maiores estudos sobre seus impactos em concentrações abaixo do considerado seguro para seres humanos.