samira nogarol yunes avaliaÇÃo da freqÜÊncia de aberraÇÕes...

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Samira Nogarol Yunes AVALIAÇÃO DA FREQÜÊNCIA DE ABERRAÇÕES CROMOSSÔMICAS INSTÁVEIS EM GRUPOS DE INDIVÍDUOS RESIDENTES NO MUNICÍPIO DE MONTE ALEGRE – PA EXPOSTOS DIFERENCIALMENTE AO RADÔNIO. Dissertação aprovada para obtenção do Grau de Mestre pelo Programa de Pós- Graduação em Radioproteção e Dosimetria do Instituto de Radioproteção e Dosimetria da Comissão Nacional de Energia Nuclear na área de Biofísica das Radiações. Orientador: Dr. Carlos Eduardo Bonacossa de Almeida - IRD/CNEN Co-orientadora: Dra. Lene Holanda Sadler Veiga – IRD/CNEN Rio de Janeiro – Brasil Instituto de Radioproteção e Dosimetria – Comissão Nacional de Energia Nuclear Coordenação de Pós-Graduação 2010

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Samira Nogarol Yunes

AVALIAÇÃO DA FREQÜÊNCIA DE ABERRAÇÕES CROMOSSÔMICAS

INSTÁVEIS EM GRUPOS DE INDIVÍDUOS RESIDENTES NO MUNICÍPIO DE

MONTE ALEGRE – PA EXPOSTOS DIFERENCIALMENTE AO RADÔNIO.

Dissertação aprovada para obtenção

do Grau de Mestre pelo Programa de Pós-

Graduação em Radioproteção e Dosimetria

do Instituto de Radioproteção e Dosimetria

da Comissão Nacional de Energia Nuclear na

área de Biofísica das Radiações.

Orientador: Dr. Carlos Eduardo Bonacossa de Almeida - IRD/CNEN Co-orientadora: Dra. Lene Holanda Sadler Veiga – IRD/CNEN

Rio de Janeiro – Brasil

Instituto de Radioproteção e Dosimetria – Comissão Nacional de Energia Nuclear

Coordenação de Pós-Graduação

2010

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Yunes, Samira Nogarol

Avaliação da Freqüência de Aberrações Cromossômicas Instáveis em

grupos de indivíduos residentes no município de Monte Alegre – PA

expostos ao radônio.

Samira Nogarol Yunes [Rio de Janeiro] 2010

Xiv, 68 p. 29,7 cm: fig., tab.

Dissertação (mestrado) - Instituto de Radioproteção e Dosimetria

– Rio de Janeiro, 2010.

1. Radiação Ionizante; 2. Aberração Cromossômica; 3. Monte

Alegre;

I. Instituto de Radioproteção e Dosimetria II. Título

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Samira Nogarol Yunes

AVALIAÇÃO DA FREQÜÊNCIA DE ABERRAÇÕES CROMOSSÔMICAS INSTÁVEIS EM GRUPOS DE INDIVÍDUOS RESIDENTES NO MUNICÍPIO DE

MONTE ALEGRE – PA EXPOSTOS DIFERENCIALMENTE AO RADÔNIO.

Rio de Janeiro, 17 de dezembro de 2010.

_________________________________________________________

Dr.– IRD/CNEN

_________________________________________________________ Dr.– IRD/CNEN

________________________________________________________ Dr. – IRD/CNEN

_________________________________________________________ Dr. - UFRJ

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O presente trabalho foi desenvolvido no Instituto de Radioproteção e Dosimetria da Comissão Nacional de Energia Nuclear, sob orientação do Prof. Dr. Carlos Eduardo Bonacossa de Almeida e Coorientadora Dra. Lene Holanda Sadler Veiga no Laboratório de Radiobiologia.

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Este trabalho dedico a meus pais, Jorge e Regina,

que sempre acreditaram em mim, investiram nos meus sonhos.

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Agradecimentos

A Deus, acima de tudo, por ser a fonte de todo amor, paz, justiça e alegria da minha

vida.

A meus pais, quem devo honrar para sempre por abdicarem de suas vidas por mim.

Obrigada pelo grande amor, carinho e cuidado com o meu crescimento.

A minha grande e eterna família (Igreja Mananciais), que provam e manifestam de

maneira pratica a cada dia o seu amor incondicional.

A meu orientador, Carlos, que me ensinou a correr atrás daquilo que acredito e enxergar

alem do tubo aparentemente vazio, um exemplo de coragem e determinação.

À amiga Monica, por sua paciência e dedicação em passar suas experiências

profissionais e pessoais, que foram fundamentais para o inicio, meio e fim deste

trabalho.

As minhas amigas eternas, Cristiny e Isabelle, que fizeram do meu trabalho um lugar

inesquecível.

Aos amigos Amanda, Leonardo, Hugo, que sempre me incentivaram e ajudaram a

chegar aqui.

As amigas Claudia e Cris, pelo carinho, amor e amizade, e a todos do DEMIN.

Aos órgãos de apoio financeiro deste trabalho: IRD-CNEN e Fiocruz.

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Resumo

O município de Monte Alegre é uma região que apresenta radiação natural elevada devido à presença do radionuclídeo Urânio (238U) em seu solo, que através de seu decaimento dá origem ao elemento Radônio (226Ra), um gás radioativo (. A radioatividade das rochas passou a constituir um problema para a população de Monte Alegre, a partir do momento em que o material radioativo começou a ser utilizado na construção de casas e pavimentação de ruas. Entre todos os biomarcadores relacionados a exposições ambientais e seus efeitos biológicos, as aberrações cromossômicas são considerados bons biomarcadores como preditores do risco de câncer. Estudos sugerem que a freqüência de aberrações cromossômicas pode estar relacionada com a instabilidade genética individual e/ou exposição à radiação ionizante.Com isto nosso trabalho visou avaliar a freqüência de aberrações cromossômicas em indivíduos na região de alta radioatividade natural em Monte Alegre-PA. Como também correlacionarmos a análise citogenética feita no presente estudo com os resultados da analise da freqüência de polimorfismos de genes de reparo do DNA realizada em outro estudo que resultou em outra dissertação. De acordo com a distribuição dos dados obtidos na caracterização radiológica ambiental e no cálculo de dose, foram escolhidos residentes de domicílios com maior e menor exposição à radiação. As amostras do sangue periférico de 85 indivíduos da população residente da região de Monte Alegre – PA foram coletadas e uma analise previa de duas laminas por individuo foi realizada para verificação da qualidade da amostra. Através dessa avaliação determinamos que 33% do material coletado, ou seja, amostras de 28 indivíduos estavam em condições adequadas para análise quanto a freqüência de aberrações cromossômicas. Após as coletas os linfócitos presentes na amostra foram cultivados de acordo com a metodologia proposta para obtenção de células em metáfase. Foram analisadas 6.177 metáfases dos 28 indivíduos dentre as quais foram encontrados 4 cromossomas dicêntricos e 19 fragmentos. O numero de aberrações cromossômicas não ultrapassou o intervalo dos valores de referencia para a freqüência de dicêntrico basal. Sendo assim a exposição a radiação, produzida pelo decaimento do Urânio (238U) , nas residências de Monte Alegre não é suficiente para aumentar a freqüência de aberrações tipo-cromossômicas instáveis para o grupo de estudo. Não podemos afirmar que a combinação de variações polimórficas encontradas nos indivíduos tiveram influencia no surgimento das aberrações, já que diversos fatores podem estar envolvidos para o aparecimento de aberrações cromossômicas espontâneas. Palavras Chave: Radiação Ionizante, Aberração Cromossômica, Monte Alegre

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Abstract

The municipality of Monte Alegre is a region that presents natural radiation high due to the presence of the radionuclide uranium (238U) in its soil, which through its decay gives rise to element Rn, a gas. The radioactivity of the rocks has become a problem for the population of Monte Alegre, from the moment when the radioactive material began to be used in the construction of houses and paving of streets. Among all biomarkers related to environmental exposures and its biological effects, the chromosomal aberrations are considered good biomarkers as predictors of the risk of cancer. Studies suggest that the frequency of chromosomal aberrations may be related to the genetic instability individual and/or exposure to ionizing radiation. Our work aimed to evaluate the frequency of chromosomal aberrations in individuals in the region of high natural radioactivity in Monte Alegre-PA. As well as to correlate the cytogenetic analysis made in this study with the results of analysis of frequency of polymorphisms of genes of DNA repair carried out in another study that resulted in other dissertation. In accordance with the distribution of the data obtained in characterizing environmental radiological and in the calculation of dose, were chosen residents of homes with more and less exposure to radiation. The samples of peripheral blood of 85 individuals of the resident population of the region of Monte Alegre – PA were collected and examine provided two slides for individual was performed to verify the quality of the sample. Through this evaluation we decide that 33% of the material collected, or is, samples of 28 individuals were in suitable conditions for analysis of the frequency of chromosomal aberrations. After the collections lymphocytes present in the sample were cultivated in accordance with the methodology proposed for obtaining of cells in metaphase. were analyzed 6,177 metaphases of 28 individuals among which were found dicentric chromosomes 4 and 19 fragments. The number of chromosomal aberrations exceeded the interval of the values of reference for the frequency of dicêntrico basal. Thus the exposure to radiation, produced by decay of uranium, in the residences of Monte Alegre is not sufficient to increase the frequency of chromosomal aberrations-type unstable for the study group. We cannot say that the combination of variations polymorphic found in individuals had influences the emergence of aberrations, given that several factors may be involved to the emergence of spontaneous chromosomal aberrations. Key Words: Ionizing Radiation, Chromosomal aberration , Monte Alegre

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Índice

1. INTRODUÇÃO ......................................................................................... 1

1.1. Fontes de exposição a radiação natural ........................................................... 1

1.2. Estudos em áreas de radioatividade natural elevada no Brasil ........................ 4

1.3. O município de Monte Alegre, PA ................................................................. 6

1.4. Efeitos à saúde decorrentes da exposição `a radiação ionizante ...................... 8

1.5. Aberrações cromossômicas como eventos preditores do risco de câncer ........ 9

2. OBJETIVO GERAL ......................................................................................... 13

2.1. Objetivo Especifico ......................................................................................... 13

3. FUNDAMENTOS TEÓRICOS ......................................................................... 14

3.1. Linfócitos Humanos ......................................................................................... 14

3.2. Estrutura Cromossômica ................................................................................. 15

3.2.1. Compactação da Cromatina .......................................................................... 15

3.2.2. Cariótipo Humano ........................................................................................ 16

3.2.3. Ciclo Celular ........................................................................................ 19

3.3. Alterações Cromossômicas induzidas por radiação ......................................... 20

3.4. Aberrações Tipo cromossômicas ..................................................................... 22

3.4.1. Aberrações instáveis ................................................................................. 23

3.5. Vias de reparo de DNA de interesse ............................................................ 26

3.5.1. Reparo por excisão de bases (BER) ............................................................ 27

3.5.2. Reparo por excisão de nucleotídeos (NER) ............................................... 29

3.5.3. Recombinação Homologa ............................................... 31

4. METODOLOGIA ......................................................................................... 32

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4.1. Área de Estudo: Monte Alegre ........................................................................ 32

4.2. Escolha dos indivíduos ........................................................................ 34

4.3. Coleta das amostras ........................................................................ 35

4.4. Cultivo das células ........................................................................ 35

4.4.1 Colheita e fixação das células ........................................................................ 36

4.4.2. Preparo das laminas ........................................................................ 37

4.4.3 Coloração das laminas ........................................................................ 37

4.5. Análise Microscópica ........................................................................ 38

4.6. Purificação do DNA ........................................................................ 38

4.7. Quantificação do DNA ........................................................................ 39

4.8. Amplificação pelo método PCR (Polymerase Chain Reaction) ............... 40

4.9. Polimorfismo no comprimento de fragmentos de Restrição - RFLP ............... 42

5. RESULTADOS ......................................................................................... 44

6. DISCUSSÃO ......................................................................................... 50

7. CONCLUSÃO ......................................................................................... 55

8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA .............................................................. 56

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Lista de Figuras

Figura 1 – Modelo de Compactação da Cromatina ................................................. 17

Figura 2 – Ilustração Esquemática do Cariótipo Humano .................................... 18

Figura 3 – Imagem de dois cromossomos dicêntricos e um anel cêntrico com seus

fragmentos acêntricos associados (coloração Giemsa) .............................................. 25

Figura 4. Mapa da Região norte abrangendo Monte Alegre e cidades próximas ... 33

Figura 5. “Rogue cell” -Metáfase com três dicentricos e dez fragmentos (coloração

Giemsa). .................................................................................................................... 48

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Lista de tabelas e quadros

Tabela 1 - Condições físicas dos genes no processo de amplificação das amostras. 41

Tabela 2 - Primers específicos de cada gene para a realização do PCR ............... 41

Tabela 3 - Genes e suas enzimas de restrições correspondentes ............................. 43

Tabela 4 - Tamanho dos fragmentos de interesse após o corte com cada enzima de

restrição .................................................................................................................... 43

Tabela 5 – Freqüência de Aberração Cromossômica em linfócitos dos indivíduos

de Monte Alegre ..................................................................................................... 45

Tabela 6 - Correlação entre os dados obtidos da analise citogenética e analise

molecular dos indivíduos de Monte Alegre. .............................................................. 49

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Lista de Abreviaturas e Siglas

ARNE Área de radioatividade Natural Elevada

CNEN Comissão Nacional de Energia Nuclear

CNPq Conselho Nacional de Desenvolvimento

Cientifico e Tecnológico

CPRM Companhia de Pesquisas de Recursos Naturais

CPS Contagem por segundo

DNA Ácido desoxirribonucléico

ICRP Comissão Internacional de Proteção Radiológica

INB Indústrias Nucleares Brasileiras

IR Radiação Ionizante

LPH Linfócito Periférico Humano

PCR Reação de polimerase cadeia

RFLP Restriction Fragment Length Polymorphism

RNF Radiação Natural de Fundo

SMR Razão de Mortalidade Padronizada

UFPA Universidade Federal do Pará

UNSCEAR Comitê Cientifico das Nações Unidas sobre

Efeitos da Radiação Atômica

UV Ultravioleta

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Lista de Símbolo

% Porcentagem

g Gravidade

µL Microlitro

Bq Bequerel

mSv Milisievert

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1. INTRODUÇÃO

1.1. Fontes de exposição à radiação natural

A radiação natural de fundo (RNF) que tem origem no ambiente terrestre varia

grandemente em todo mundo e também dentro dos países. Os elementos radioativos

primários da crosta terrestre que leva à exposição humana são Potássio (40K), Urânio

(238U), Tório (232Th)e seus produtos radioativos de decaimento (Radio, Radônio, etc)

(EISENBUD, 1997).

Uma área com RNF alta é definida como área ou um complexo de residências

onde a soma de radiação cósmica e a radioatividade natural do solo, água, alimento, etc

levam a situação de exposição crônica por exposições interna ou externa que resulta em

uma dose efetiva anual ao publico acima de um nível definido (CARDIS, 2005). A taxa

da dose efetiva anual está classificada em quatro níveis: baixo, que significa = 5

mSv/ano (ou aproximadamente o dobro da media global de 2,4 mSv/ano); médio (5 - 20

mSv/ano); alto (20 – 50 mSv/ano); e muito alto (> 50 mSv/ano). As áreas mais

estudadas com altos níveis de radiação terrestres estão no Brasil, China, Índia, Iran

(SOHRABI, 1998, UNSCEAR, 1994).

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A maior parte da radioatividade da atmosfera ao nível do mar se atribui à dois

isótopos de Radônio (222Rn e 220Rn) e os seus filhos. O 222Rn faz parte da serie de

decaimento de Urânio (U238). O 222Rn é um gás nobre emissor alfa que prontamente

difunde através de rochas e emana continuamente pelas paredes, o chão e teto de minas

(KATHREN, 1998). As doses decorrentes da inalação de radônio e da exposição à

radiação gama terrestre contribuem com a maior fração de exposição à radiação natural em

seres humanos, sendo juntas cerca de 70% da dose total recebida anualmente pelo

homem devido a fontes naturais. Geralmente, um aumento da exposição à

radioatividade natural está relacionado a uma maior exposição ao radônio e à exposição

à radiação gama terrestre (NRC, 1988, GREENLEE, 2001).

A exposição à radiação natural pode ser fortemente influenciada por atividades

humanas e hábitos de vida. Isto é particularmente importante para a exposição ao

radônio e seus filhos de meia-vida reduzida, onde ela é fortemente dependente do local

onde um determinado grupo populacional está situado, do tipo de construção que

caracteriza sua moradia, o tipo de material utilizado na construção e da ventilação destas

construções (NRC, 1988).

Os principais efeitos na saúde humana causadas pela intoxicação aguda por

Urânio (238U) são falência renal, problemas de desenvolvimento, crescimento retardado

dos ossos, e danos no DNA (BRUGGE, 2005). O Radônio e seus produtos de

decaimento já foram reconhecidos como carcinógenos pulmonares. Porem, as doses

para outros órgãos e tecidos provenientes da inalação do radônio e seus produtos de

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decaimento são baixas, pelo menos são de uma ordem de magnitude inferior às do

pulmão. Estudos epidemiológicos disponíveis até o momento apontam risco de

mortalidade por câncer de pulmão maior do que por quaisquer outras causas

(UNSCEAR, 2008). A energia das partículas alfa liberada pelos produtos de decaimento

do Po218 e do Po214 são depositadas nas células do epitélio respiratório, sendo

consideradas as causadoras do câncer de pulmão associado à exposição ao radônio.

(KREWSKI, 2005)

Vários estudos em trabalhadores de minas subterrâneas expostos a radônio e

seus produtos de decaimento têm demonstrado um aumento no risco de câncer de

pulmão, quando comparado com um grupo não exposto (NRC, 1988). A exposição ao

radônio é universalmente reconhecida como a segunda causa de câncer de pulmão

depois do fumo. No entanto, o risco deste tipo de câncer para o público em geral ainda

era obtido através da extrapolação dos dados obtidos nos estudos em trabalhadores

mineiros, uma vez que os estudos epidemiológicos de radônio em residências não foram

capazes de demonstrar este risco. Somente recentemente, obtiveram-se evidências

diretas deste risco através da análise combinada de diversos estudos conduzidos na

Europa, América do Norte e China (DARBY, 2005, KREWSKI, 2005, LUBIN, 2004)

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1.2. Estudos em áreas de radiatividade natural elevada no Brasil

Diversos trabalhos foram realizados no Brasil em áreas ditas como de

radioatividade natural elevada, devido à ocorrência de Urânio (238U) e tório em

depósitos geológicos, como areias monazíticas e intrusões vulcânicas alcalinas. Como

exemplo de algumas destas áreas temos o planalto de Poços de Caldas, a cidade de

Guarapari, Meaípe, e Araxá. (CULLEN, 1997, PENNA FRANCA, 1965, AMARAL,

1992)

VEIGA & KOIFMAN (2005), após três décadas, avaliaram o padrão de

mortalidade por câncer de algumas regiões brasileiras ditas de radioatividade natural

elevada, como Poços de Caldas, Araxá e Guarapari. Os resultados mostram que, para

Poços de Caldas e Guarapari, a mortalidade por câncer é maior do que esperada, tendo

como base uma população de referência. Para Poços de Caldas, observou-se um

aumento significativo na mortalidade por câncer de estômago, pulmão, mama e

leucemia. Em relação a Guarapari, um aumento significativo na mortalidade foi

observado para câncer de esôfago, estômago, pulmão e próstata, enquanto que para

Araxá, nenhum excesso de óbito por câncer foi observado. Os autores ressaltam que

estes resultados são importantes, uma vez que se desconhecia até então o padrão de

mortalidade por câncer destas regiões. Com estes dados, não se pode negar a existência

de um aumento na mortalidade por câncer em Poços de Caldas. No entanto, não se pode

associar este aumento com a exposição a radioatividade natural, uma vez que deve-se

levar em consideração os vários fatores de risco associados ao câncer. Araxá, que é

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reconhecidamente uma área de radiatividade natural elevada, não apresentou excesso de

óbitos.

O principal objetivo destes estudos foi caracterizar a região do ponto de vista da

estimativa da exposição externa e contaminação interna, através da ingestão de

alimentos cultivados no local, e inalação de radônio, torônio e seus filhos. O único

estudo que teve como objetivo avaliar possíveis efeitos á saúde decorrentes da

exposição crônica à radiação ionizante foi um estudo realizado na década de 70, que

realizou uma avaliação citogenética na população residente em Guarapari. Este estudo

revelou que a freqüência de aberrações tipo cromossômicas (0.11) (dicêntricos e anéis

acêntricos) na população investigada aumentou significativamente quando comparada a

um grupo controle (0.06) (BRANDOM et al., 1978, BARCINSKI et al., 1975).

Embora a radiatividade natural em algumas destas regiões apresentasse valores

mais elevados, as exposições aí verificadas não eram representativas da exposição

média de toda a população que vive nestes locais, uma vez que os níveis de

radiatividade mais elevados, geralmente, restringem-se às áreas próximas às anomalias

geológicas. Estudos questionam a classificação das Áreas Brasileiras de Radioatividade

Natural Elevada, tendo em vista que este tipo equivocado de classificação pode levar a

um sentimento de radiofobia na população e a uma associação equivocada com casos de

câncer, má-formação congênita e outros agravos à saúde (VEIGA, 2007)

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1.3. O município de Monte Alegre, PA

O município de Monte Alegre, localizado no Estado do Pará, é um dos mais

antigos povoamentos da Amazônia. Possui uma população estimada de cerca de 68.000

pessoas numa área de aproximadamente 21.703 km2.

Desde 1977, levantamentos radiométricos e caracterizações geológicas

realizadas pela Companhia de Pesquisas de Recursos Naturais (CPRM), órgão do

Ministério das Minas e Energia, revelaram ocorrências de Urânio (238U) na área do

Domo de Monte Alegre (PASTANA, 1999).

Trabalhos desenvolvidos pela extinta Nuclebrás, atual Indústrias Nucleares

Brasileiras (INB), em Monte Alegre revelaram anomalias de Urânio (U3O8) no membro

Barreirinha e em sedimentos de corrente na área do Domo. A presença dessa ocorrência

uranífera foi investigada pela INB com o objetivo de avaliar a viabilidade econômica

para exploração desse depósito. No entanto, a radioatividade das rochas passou a

constituir um problema para a população de Monte Alegre, principalmente na vila

Inglês de Souza, a partir do momento em que o material radiativo começou a ser

utilizado, indevidamente, na construção civil, no revestimento interno de residências,

pavimentação de calçadas e ruas.

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Em 1995, equipes de geólogos e geofísicos da Universidade Federal do Pará

(UFPA) iniciaram um projeto para investigar os níveis de radioatividade natural na

cidade. Medidas cintilométricas (medições da radioatividade com aparelho denominado

cintilômetro) foram realizadas em cerca de 1.600 residências e instituições públicas da

cidade de Monte Alegre. Os valores reportados (300 a 2.000 cps) superaram o valor

médio de background (100 a 200 cps).

No mesmo ano da realização destas medidas, a equipe da UFPA solicitou a

colaboração da CNEN para investigar um possível aumento da exposição à

radioatividade natural da população de Monte Alegre. Um grupo de técnicos da CNEN

realizou amplo levantamento dos níveis de exposição ao radônio, nas residências de

Monte Alegre e de Inglês de Souza. Os resultados deste estudo mostraram que das 33

residências monitoradas na cidade de Monte Alegre, a concentração média de radônio

no ar foi de 75 Bq/m3, variando de 22 a 188 Bq/m3. Na região de Inglês de Souza, a

média de concentração de atividade de radônio nas 19 residências monitoradas foi de

116 Bq/m3, variando de 40 a 338 Bq/m3 (MELO, 1992).

Embora a radioatividade natural em Monte Alegre (média de 227 Bq/m3 nas

residências) seja compatível com os níveis encontrados em outras cidades do Brasil e do

mundo, não havia nenhum estudo que tivesse avaliado a incidência de câncer na região,

apenas rumores que refletiam o sentimento da população, mantendo a idéia de que os

habitantes vêm sendo vítimas fatais da radiação.

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1.4. Efeitos à saúde decorrentes da exposição à radiação ionizante

O câncer é um efeito importante associado à exposição á radiação, tendo em

vista os resultados dos estudos provenientes dos sobreviventes da bomba atômica,

exposições médicas e exposições resultantes de acidentes e testes nucleares. Estes

estudos têm demonstrado claramente uma forte associação da exposição à radiação

ionizante em altas doses bem como altas taxas de dose com o desenvolvimento de

vários tipos de câncer. RON (1999) classificou os diferentes tipos de câncer, de acordo

com o nível de associação com a exposição à radiação, em definitivo, provável, possível

e apresentando poucas evidências.

Os tipos de câncer que apresentam um nível de associação definitivo com a

radiação são: câncer de tiróide, pulmão, mama feminina e leucemias mielocíticas. Os

que apresentam prováveis evidências são: glândulas salivares, estômago, cólon, bexiga,

ovário, pele; aqueles com possível nível de associação: câncer de fígado esôfago,

mieloma múltiplo, linfoma não-Hodgkin; e finalmente, aqueles que possuem poucas

evidências de associação com a radiação são: leucemia linfocítica crônica, pâncreas,

doença de Hodgkin, câncer de próstrata, testículo e colo uterino.

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1.5. Aberrações cromossômicas como eventos preditores do risco de câncer

Entre todos os biomarcadores relacionados a exposições ambientais e seus

efeitos biológicos, as aberrações cromossômicas são considerados bons biomarcadores

como preditores do risco de câncer (PERERA, 2000, BONASSI, 2008). A análise

combinada dos dados de duas coortes prospectivas (nórdica e italiana), envolvendo

3541 pessoas encontrou uma associação significativa entre a freqüência de aberrações

cromossômicas e o risco de câncer. Na coorte Nórdica, a razão de mortalidade

padronizada por idade (SMR) para câncer entre os membros da coorte com maior

freqüência de aberrações cromossômicas, foi de 1,53 (95% CI=1,13-2,05), comparado

com um valor de SMR de 2,01 (95% CI=1,35-2,89) na coorte italiana (HAGMAR

1998).

Na coorte italiana, o risco de câncer dos sujeitos com alta freqüência de

aberrações cromossômicas foi maior para os cânceres hematológicos do que para todos

os outros cânceres: um valor de SMR de 5.49 (95% CI=1,49-140,5) foi calculado para

cânceres linfáticos e hematológicos.

A contagem do número de aberrações cromossômicas instáveis (dicêntricos,

anéis, acêntricos) é utilizada para a reconstrução da dose em indivíduos expostos a uma

dose aguda de radiação ionizante de baixa transferência linear de energia

(BAUCHINGER 1998) . Entretanto, a utilização da análise citogenética para estimativa

da dose não é vista como um método confiável para casos de doses fracionadas,

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principalmente em situações de exposição de corpo não-uniforme que é o caso da

exposição radônio. Por outro lado, é fato estabelecido que populações

ocupacionalmente expostas ao radônio apresentam uma alta freqüência de aberrações

cromossômica instáveis que grupos controle (POHL-RULING & FISCHER 1979;

BRANDOM 1978, BILBAN 1998, SRAM 1993, BRANDOM 1972). Dados sobre

efeitos a longo prazo do aumento de aberrações cromossômicas em indivíduos expostos

ao radônio são escassos. BRANDON et al, (1978) e POPP et al, (2000), mencionam

que em grupos de mineiros com uma alta freqüência de aberrações cromossômicas,

alguns biomarcadores de efeito precoce para câncer de pulmão tendem a estar

aumentados. SMERHOVSKY et al, (2002) testaram a associação entre freqüência de

aberrações cromossômicas e subseqüente risco de câncer em uma coorte retrospectiva

de mineiros com conhecida exposição ao radônio e conhecido resultado de análise

citogenética. Os resultados do estudo apontaram, através do modelo de regressão de

Cox que levou em consideração a idade na época da análise citogenética, a exposição ao

radônio e o fumo, para uma forte associação estatisticamente significativa entre a

incidência de câncer e a freqüência de aberrações cromossômicas.

Os resultados dos estudos citogenéticos nas áreas de radioatividade natural

elevada são contraditórios. HAYATA et al (2004) analisaram a freqüência de

aberrações cromossômicas de residentes de uma área de radioatividade natural elevada

(ARNE) em Guangdong, China e comparou com os resultados obtidos em residentes de

uma área controle. Uma média de 2600 células por individuo foram analisadas. 27

adultos e 6 crianças na ARNE e 25 adultos e 8 crianças na área controle. Os autores

relataram um aumento na freqüência de dicêntricos e anéis em residentes da ARNE,

onde o nível de radiação natural é 3 a 5 vezes maior que na área controle, mas não

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encontraram um aumento na freqüência de translocações na ARNE, estando dentro da

faixa de variação individual dos controles.

Por outro lado, estudos citogenéticos realizados em Ramsar no Irã, conhecida

como uma área de radiação natural elevada onde se observa a maior dose de radiação

natural (maior que 100 mSv ano-1), não mostraram diferenças significativas entre

residentes da ARNE comparado com residentes de áreas normais. Ensaios in vitro onde

uma dose aguda de 1,5 Gy de radiação gama foi realizada nos linfócitos dos residentes

das ARNE e da área controle. A freqüência de aberrações cromossômicas induzida foi

significativamente menor nos residentes da ARNE quando comparada com a área

controle. Especificamente, os habitantes da ARNE tiveram cerca de 56% do número

médio de aberrações cromossômicas induzidas dos habitantes da área de radiação

normal após e exposição à dose aguda. Os autores sugerem que a menor freqüência de

aberrações induzidas pela dose aguda de radiação nos residentes de ARNE possa ser

uma resposta adaptativa provocada pela exposição crônica a radiação ionizante

(GHIASSE-NEJAD 2002).

Devido aos problemas econômicos e sociais causados ao município de Monte

Alegre, a respeito dos riscos da exposição `a radiação ionizante, amplamente explorados

pela imprensa local e nacional, o Ministério da Saúde através do Conselho Nacional de

Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) fomentou o desenvolvimento de

investigações na região. Os objetivos de tais investigações contemplam realizar uma

ampla caracterização radiológica nas áreas urbanas e rurais, assim como uma avaliação

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epidemiológica, incluindo o estudo de biomarcadores genéticos em residentes do

Município de Monte Alegre.

Com isso o presente estudo contribuirá para traçar um perfil epidemiológico da

região de Monte Alegre e responder de forma empírica, questionamentos que são

apenas sugestivos aos possíveis efeitos `a saúde decorrentes desta exposição.

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2. OBJETIVO GERAL

Caracterização genotípica e avaliação da freqüência dos indivíduos da população

de Monte Alegre quanto a instabilidade cromossômica.

2.1. Objetivo específico

Avaliar a freqüência de aberração cromossômica de um grupo populacional com

maior exposição ao Radônio em relação a um grupo controle com menor exposição,

residentes em Monte Alegre – PA.

Avaliar a relação entre a freqüência de aberrações tipo cromossômicas e a

presença de polimorfismos em genes de reparo de DNA no mesmo grupo de estudo.

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3. FUNDAMENTOS TEÓRICOS

3.1. Linfócitos Humanos

As células mais prontamente e acessíveis para fazer uma análise cromossômica

em grande escala, que são capazes de crescer e se dividir rapidamente em cultura, são os

linfócitos periféricos humanos (LPHs), especificamente os linfócitos T.

Os LPHs representam uma população de células que estão predominantemente

na fase pré-sintética do DNA do ciclo celular (fase Go). Somente 0.2% ou menos dos

LPHs estão inseridos no ciclo celular, estes provavelmente provem do grupo de células

linfóides grandes que representam linfócitos estimulados ou células plasmas maduras.

As células deste grupo podem resultar numa mitose rara ocasionalmente encontrada no

sangue periférico.

A estimativa do numero total de linfócitos em jovens é de aproximadamente 500

x 109 . Somente 2% ( 10 x109 ) destes estão presentes no sangue periférico e os outros

geralmente estão distribuídos nos outros tecidos, com concentrações particulares no

timu, linfonodos, tonsinas, tecido linfático do intestino, baço e na medula óssea. O

tempo de vida dos linfócitos varia e a definição deste tempo pode significar que a célula

morre ou se divide (AIRES, 1999).

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Para interpretar as aberrações cromossômicas induzidas in vivo em humanos, é

de extrema importância que a maior parte dos linfócitos periféricos pertençam ao

“grupo de redistribuição”. Ou seja, os linfócitos devem ter deixado o sangue periférico,

passado pelo baço, os linfonodos e outros tecidos, e voltar para circulação. A media de

tempo que um linfócito do grupo de redistribuição fica no sangue periférico é mais ou

menos 30 minutos. É estimado que aproximadamente 80%, ou seja, 400 x 109 linfócitos,

pertencem ao grupo de redistribuição e que o tempo geral de circulação é de 12 horas.

Isto significa que os linfócitos com aberrações cromossômicas que foram induzidos a

qualquer parte do corpo estão presentes no sangue periférico. Assim, com a análise de

linfócitos, não só as aberrações cromossômicas que foram induzidas nos linfócitos do

sangue periférico podem ser detectadas, como também aquelas que foram induzidas nos

linfócitos distribuídos pelo corpo em órgãos diferentes (BOGEN, 1993).

3.2. Estrutura cromossômica

3.2.1. Compactação da Cromatina

Todos os organismos eucarióticos apresentam formas elaboradas de compactar

seu DNA em cromossomos. Este feito notável de compactação é realizado por proteínas

que enrolam e dobram o DNA em níveis cada vez mais altos de organização. Estas

proteínas são divididas em duas classes gerais: as histonas e as proteínas cromossômicas

não-histonas que não são tão bem caracterizadas, mas que parecem ser cruciais para o

estabelecimento de um ambiente apropriado para garantir o comportamento normal dos

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cromossomos e a expressão apropriada dos genes. O envolvimento de tais estruturas

internas na formação das aberrações cromossômicas ainda não foram elucidadas.O

complexo das duas classes de proteínas com o DNA nuclear é chamado de um

nucleossomo, que é a unidade estrutural básica da cromatina. A associação do DNA e

histonas formando o nucleossomo já foi demonstrada com detalhes significativos,

embora a associação das proteínas não-histonicas com o nucleossomo ainda não tenha

sido compreendida completamente. As estruturas internas também podem ser

identificadas, como regiões coradas pela prata, sob luz do microscópio, quando o

cromossomo está em diferentes estágios mitóticos (PAULSON 1977, CREMER 1996).

Um modelo simples da organização do cromossomo em metáfase está representado na

figura 1 .

3.2.2. Cariótipo Humano

Com exceção das células da linhagem germinativa, todas as células que

contribuem para o nosso corpo são chamadas de células somáticas. Os 46 cromossomos

das células somáticas humanas constituem 23 pares. Destes 23 pares, 22 são similares

em homens e mulheres e são chamados de autossomos, numerados em ordem

decrescente do maior (cromossomo 1) até o menor (cromossomo 21 e 22). O par

restante constitui os cromossomos sexuais (NUSSBAUM 2002). O Cariótipo do homem

está ilustrado na figura 2.

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Figura 1. Modelo de compactação da cromatina. Esta ilustração esquemática mostra algumas das muitas ordens de compactação da cromatina, postuladas para explicar a estrutura altamente condensada do cromossomo mitótico.

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.

Figura 2. Ilustração esquemática do cariótipo humano.

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3.2.3. Ciclo Celular

As informações importantes sobre os efeitos clastogenicos dos agentes químicos

e físicos nas células interfásicas podem ser obtidos através da análise de cromossomos

no momento da divisão celular (chamada mitose para células somáticas). As células

somáticas de interesse para a dosimetria Biológica são os linfócitos periféricos. Essa

divisão possui fases que podem ser identificadas pela aparência e função. Durante a

mitose, fases como prófase, metáfase, anáfase e telófase são distinguidas. Na interfase,

o material cromossômico duplica (isto é, DNA e proteína associada). Isto é chamado a

fase `S` (síntese) e é precedida pela fase G1 (intervalo pré-sintético) e é seguida pela G2

(intervalo pós-sintetico) inserida na interfase. Nas células que não estão participando do

ciclo, por exemplo linfócitos periféricos, a célula permanece Go (fase estacionária)

(NUSSBAUM 2002).

A interfase é metabolicamente a fase mais ativa do ciclo celular, e a maioria das

reações no núcleo que requerem energia acontecem nesta fase. A duração de cada fase

da célula varia de acordo com tipo celular e as condições de crescimento. Nos linfócitos,

o primeiro ciclo celular depois da estimulação é quase sincronizado e estas células são

convenientes principalmente nos estudos radiobiológicos. Células em cultura de

mamíferos, não são sincronizadas, porem podem ser levadas a sincronia por técnicas

variadas. A sensibilidade das diferentes fases do ciclo celular variam na resposta `a ação

de agentes químicos ou radiológicos, e os tipos de aberrações cromossômicas

produzidas variam dependendo da fase em que foram tratadas. Assim, em estudos como

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estes é importante analisar uma população de células sincronizada (no mesmo estagio,

ex. metáfase), ou no mínimo ter uma estimativa das proporções das células nas

diferentes fases presentes no tempo de tratamento (CARRANO 1975).

3.3. Alterações cromossômicas induzidas pela radiação

Nos anos 30, quando a organização cromossômica asssim como a importância

do DNA na estrutura cromossômica ainda não era compreendida, Sax em 1940, propôs

a teoria geral para produção de aberração cromossômica pela radiação ionizante, que

foi nomeada a teoria `breakage first`. Esta indicou que a radiação ionizante induz

quebras nos cromossomos das quais a maioria são restituídas (reparadas), porem

algumas permanecem abertas (não reparadas) e algumas voltam a juntar-se com outra

quebra (erro de reparo). Essa teoria é amplamente aceita até hoje, sendo que a

frequência desses eventos pode variar de acordo com outros fatores, como pré-

disposição genética, hábitos de vida e fatores ambientais. Uma teoria alternativa ,

chamada teoria `contact first` presume que as trocas das cromátides ocorrem em

regiões pré determinadas que estão próximas no tempo de radiação, e uma falha na

formação da troca aumenta os fragmentos (SAX 1941, REVELL 1955). Em 1960 foi

demonstrado que os cromossomos se duplicam durante a interfase e o ciclo celular

pode ser dividido em G1, S, G2 e M. A radiação ionizante induz aberrações tipo

cromossômicas em G1, as aberrações tipo cromatidicas em G2 e uma mistura destes

dois tipos na fase S. A maioria dos mutagênicos químicos e UVC induzem aberrações

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tipo cromatidicas em todos os estágios do ciclo celular (inclusive na próxima divisão)

indicando que as lesões induzidas por estes agentes requerem a intervenção da fase S

para gerar aberrações (EVANS 1963). Baseado nessas informações, os agentes de

quebra cromossômicas (clastogenicos) podem ser amplamente classificados como S

independente (radiação ionizante) e S dependente (UVC, agentes oxidantes) (

referencia). BENDER et al. 1974, propôs um modelo geral para explicar a formação de

aberração cromossômica por todos os tipos de agentes, que sugere que toda aberração

cromossômica surge pelo erro de reparo da quebra de fita dupla, e que esta quebra é

induzida direta (radiação ionizante) ou indiretamente (UVC, agentes oxidantes) pelo

processo de reparo enzimático (que pode converter lesões de fita simples por quebra de

fita dupla). NATARAJAN et al. 2008 , produziram evidencias experimentais para

conversão das lesões de fita simples para quebra de fita dupla levando `as aberrações

cromossômicas.

A quebra de fita dupla é uma lesão no DNA potencialmente perigosa, pois não

há uma fita molde intacta para o reparo. Se essas lesões não forem corrigidas ou tiver

um erro de reparo, rapidamente resultam em degradação dos cromossomos em

fragmentos menores, que poderá resultar num rearranjo estrutural, formando uma

aberração cromossômica (NATARAJAN, 2008). Estudos comprovam que a radiação

ionizante aumenta a instabilidade genomica em humanos, potencializando o

desenvolvimento de câncer (STREFFER, 2010).

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3.4. Aberrações tipo cromossômicas

Como foi visto anteriormente, os rearranjos estruturais resultam de quebra

cromossômica, seguida de reconstituição em uma combinação anormal. A troca

cromossômica ocorre espontaneamente em uma frequência baixa e também pode ser

induzida por agentes quebradores (clastogênicos), tais como radiação ionizante,

algumas infecções virais e muitos agentes químicos (AWA, 1986). A população de

linfocito periférico (célula utilizada no presente estudo) que é estimulado

mitogenicamente normalmente se encontra na fase Go (fase estacionária em G1) do

ciclo celular. Consequentemente as aberrações cromossomicas induzidas pela radiação

serão do tipo cromossomico, ou seja, envolvem ambas cromatides do cromossomo. Já

se sabe que a radiação ionizante é um clastógeno S independente, diferente da radiação

UV e agentes químicos que são S dependentes. Então, com a radiação ionizante, as

aberrações tipo cromossomicas e cromatidicas são induzidas nas células Go/G1 e G2/S

respectivamente. No entanto, UV e agentes químicos induzem somente as aberrações

tipo cromatidicas em todas as fases do ciclo celular. Se as aberrações tipo cromatidicas

forem observadas em células G0/g1 que foram expostas a radiação ionizante, pode se

presumir que estas não foram induzidas pela radiação ou já passaram por um segundo

ciclo celular in vitro. Algumas aberrações cromossomicas são estáveis, capazes de

passar inalteradas por divisões celulares mitóticas e meióticas, enquanto outros são

instáveis. Para ser estável, um cromossomo rearranjado deve ter elementos estruturais

normais, incluindo um centrômero funcional e dois telômeros. (NATARAJAN, 2002;

ROMM, 2009)

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3.4.1. Aberrações instáveis

Dicêntrico

O Dicêntrico (figura 3) é a aberração principal usada para biodosimetria. É uma

troca entre as peças centroméricas de dois cromossomos quebrados, a qual em sua

forma completa é acompanhada por um fragmento composto das peças acêntricas destes

cromossomos. Particularmente após doses altas, configurações multicentricas podem

formar-se. Tricentricos são acompanhados por dois fragamentos, quadricentricos por

três fragmentos, etc. Existem algumas vantagens para utilizar a análise de dicentrico

como indicador de radiação ionizante, estas são: baixo nível background; especifico

para radiação ionizante; rápida avaliação para dose estimada; boa reprodutibilidade e etc

(ROMM 2009).

Anéis cêntricos

Em linfócitos humanos, os anéis cêntricos são muito mais raros que os

dicêntricos. Alguns pesquisadores os combinam com os dicêntricos enquanto outros

escolhem por ignora-los para estimativa de dose. O anel cromossômico é uma troca

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entre duas quebras em braços separados do mesmo cromossomo também é

acompanhado de um fragmento acêntrico (figura 3).

Acêntricos

Aberrações acêntricas podem ser formadas independentemente das trocas

descritas acima e normalmente se refere a elas acêntricos excesso. Elas podem ser

terminais, ou deleções intersticial de vários tamanhos mas não é sempre possível

determinar sua origem e, então, são combinadas (figura 3) (NUSSBAUM, 2002).

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Figura 3. Dois cromossomos dicêntricos e um anel cêntrico com seus fragmentos acêntricos associados (coloração Giemsa).

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3.5.Vias de reparo de DNA de interesse

As vias de reparo de DNA são necessárias para manter a estabilidade genômica e

garantir a sobrevivência do organismo, frente aos efeitos deletérios causados por fatores

endógenos e exógenos (LIMA, et al 2001). As quebras duplas e simples das fitas

podem ser formadas direta e/ou indiretamente em resposta à ação de agentes endógenos

e exógenos, tais como radiação ionizante (DRISCOLL e JEGGO, 2006). Uma vez que o

dano seja localizado, moléculas específicas de reparo de DNA são enviadas ao local e se

ligam à região ou nas proximidades do local do dano, incluindo outras moléculas para

ligar e formar um complexo que habilita o reparo a agir no local. Se a taxa de danos no

DNA exceder a capacidade da célula em repará-los, o acúmulo de erros pode subjugar a

célula e resultar em senescência, apoptose ou câncer (VODICKA et al, 2004).

A presença de polimorfismos genéticos em genes relacionados a manutenção da

estabilidade do genoma pode influenciar na variação individual da capacidade de reparo

do material genético. Desta forma, a presença de polimorfismos pode estar associado a

um maior risco de desenvolver o câncer (BERWICK, 2000, MOCELLIN, 2009,

ZIENOLDINNY, 2006).

Os principais mecanismos de reparo podem ser divididos em : MMR (MisMatch

Repair), BER (Base excision repair), NER (Nucleotide excision repair), Reparo por

Recombinação Homóloga além do NHEJ (Non-Homologous End-Joining ) que são

geralmente conhecidos como união terminal não-homóloga (HOEIJIMAKERS, 2001).

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3.5.1. Reparo por excisão de bases (BER)

O reparo BER (Base Excision Repair ou reparo de excisão de bases) lida com

danos em bases individuais realizando o reparo de lesões geralmente ocasionadas por

processos oxidativos. Esse tipo de reparo tem início com a ação de DNA glicosilases

que reconhecem e removem bases lesadas da cadeia do DNA pela quebra da ligação N-

glicosil, a qual mantém a base nitrogenada associada com o esqueleto de açúcar-fosfato

(FRIEDBERG et al., 1995). A maioria das DNA glicosilases reconhecem lesões

específicas como a adenina metilada na posição 3 (STEINUM & SEEBERG, 1986) ou a

8-hidroxiguanina (BOITEAUX et al.,1992).

.

Após a retirada da base lesada gera-se no DNA um sítio apurínico ou

apirimidínico (AP) que será reparado por AP endonucleases (DOETSCH &

CUNNINGHAM, 1990). Os sítios AP também podem ser gerados por hidrólise natural

do DNA. As AP endonucleases geralmente são conhecidas por realizarem a quebra do

esqueleto açúcar-fosfato na região 5’ deste. O resultado dessa quebra gera duas

terminações: uma 3’-OH e outra 5’-fosfato-desoxirribose. Essa etapa é realizada pela

enzima DNA desoxirribo-fosfodiesterase (dRpase), para que uma DNA polimerase

possa reconhecer e complementar a lacuna gerada pela retirada do nucleotídeo

(FRIEDBERGE et al.,1995).

O gene hOGG1 é chamado de 8-oxoguanine DNA glycosylase (Homo sapiens).

Seu produto (DNA glicosilase/AP liase) catalisa a excisão da base modificada do DNA,

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8-hidroxiguanina (8-oxoG), durante o processo de reparação por excisão de bases

(BOITEUX e RADICELLA, 2000). Essa lesão surge como resultado da exposição do

DNA a espécies reativas de oxigênio (ERO) e à radiação ionizante. Trata-se de uma

lesão extremamente mutagênica levando a transversões GC--TA (SHINMURA e

YOKODA, 2001).

A enzima hOGG1 relacionada ao reparo por excisão de uma base, é uma peça

fundamental no sistema de prevenção de danos oxidativos e o gene hOGG1 tem sido

alvo de estudos já que é possível admitir que células sem o alelo funcional desse gene

mostraram um fenótipo distinto, podendo, a partir desse, iniciar ou acelerar o processo

carcinogênico (SHINMURA e YOKODA, 2001).

O gene XRCC1 (X-ray repair cross complementing group 1) é um dos mais de

20 genes que participam da via de reparo por excisão de bases (BER). Ele codifica uma

proteína cuja função é auxiliar na reparação de quebras de fita dupla, que são as lesões

de DNA mais comuns (THOMPSON,2000). Evidências biológicas e bioquímicas

indicam que XRCC1 interage com um complexo de proteínas de reparo de DNA,

incluindo a poli(ADP-ribose) polimerase (Parp), a DNA ligase-3 e a DNA polimerase-β

(CALDENOTT, 1995). Há aproximadamente oito diferentes Polimorfismos de

Nucleotídeo Único (em inglês, SNP) em XRCC1, três dos quais são comuns e levam à

substituição de aminoácidos nos códons 194 (exon 6, base C para T, aminoácido Arg

para Trp), 280 (exon 9, base G para A, aminoácido Arg para His) e 399 (exon 10, base

G para A, aminoácido Arg para Gln) (http://egp.gs.washington.edu). Por ser localizado

em uma região dentro do domínio de interação com a poli (ADP-ribose) polimerase, o

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polimorfismo Arg399Gln tem sido intensamente investigado, tanto por sua função como

por sua associação com o risco de câncer. A presença do alelo variante Gln399 mostrou

estar associado a uma reduzida capacidade de reparo de DNA, sendo avaliada pela

persistência de adutos no DNA, elevados níveis de troca de cromátides irmãs, mutações

em p53 e atraso prolongado do ciclo celular (SHEN, 1998).

3.5.2. Reparo por excisão de nucleotídeos (NER)

Muitas vezes, o reparo por excisão de bases (BER) é insuficiente para lidar com

certos tipos de danos de DNA, dessa forma, o reparo por excisão de nucleotídeos (NER)

age como uma via alternativa para o reparo. NER tem sido um dos sistemas de reparo

mais estudados em humanos, o qual reconhece os danos baseando-se na estrutura

anormal da dupla hélice, assim como da estrutura química (LIEBERLING, 2006).

Este reparo consiste em um múltiplo processo, no qual as lesões de DNA são

reconhecidas e demarcadas através do desenovelamento da dupla hélice. Em seguida,

um trecho de aproximadamente 28 pares de base (pb) de DNA contendo o

oligonucleotídeo danificado é retirado. A lacuna formada é preenchida usando-se como

molde o DNA não danificado da outra fita (HASHIMOTO, 2009). As consequências de

um NER defeituoso são demonstradas por três síndromes recessivas e autossômicas:

xeroderma pigmentosum D (XPD), Síndrome de Cockayne (SC) e tricotiodistrofia

(TTD). Os pacientes com XPD demonstram uma severa sensibilidade ao sol,

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30

apresentando sardas e câncer de pele ainda durante a infância. Pacientes com SC

também apresentam sensibilidade ao sol, severas anormalidades neurológicas e

nanismo. Indivíduos com TTD apresentam deficiência de enxofre nos cabelos e nas

unhas, o que resulta em seu estado quebradiço. Além disso, esses pacientes apresentam

atraso no crescimento e retardo mental, assim como fotossensibilidade cutânea, embora

sem predisposição ao câncer (STARY, 2002).

A proteína XPD, também chamada ERCC2 (Excision Repair Cross-

complementing Group 2), é um componente chave da maquinaria responsável por NER

e pelo reparo acoplado à transcrição (RAT) de DNAs danificados (BECK, 2008). XPD

é uma helicase que funciona como uma subunidade do complexo de transcrição TFIH.

Ela promove a formação de uma bolha no sitio de DNA onde se encontra o dano,

gerando o desnovelamento do DNA como preparação para os passos subseqüentes

(WU, 2009). Para isto, XPD assume uma conformação apropriada para interagir com o

DNA e com outros componentes do complexo TFIH. O domínio C-terminal de XPD é o

sítio de interação com a proteína ativadora do complexo TFIH (LEHMANN, 2008). É

neste domínio onde ocorre um dos mais comuns SNPs, o qual resulta na substituição do

aminoácido Glutamina (Gln) pela Lisina (Lys) no resíduo 751(BENHAMOU, 2005).

Embora os dados ainda sejam inconsistentes, evidências epidemiológicas e

experimentais sugerem que o polimorfismo em XPD pode alterar a capacidade de

reparo de DNA e o risco de câncer. Dessa forma, é teoricamente possível que esse

polimorfismo seja responsável por alterar a estrutura do domínio C-terminal e

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31

conseqüentemente a função da proteína XPD, perturbando a interações proteína-

proteína e seu papel no reparo de DNA.

3.5.3. Recombinação Homóloga

Esse tipo de reparo consiste em um processo de rearranjo físico que ocorre entre

duas cadeias de DNA. É considerada como um tipo de recombinação genética que

envolve o alinhamento de sequências similares, formação de uma junção de Holliday

(junção móvel de quatro cadeias de DNA) além de quebra e reparo, conhecido como

resposta do DNA para produzir troca de material entre cadeias. A recombinação

homóloga constitui uma das vias de reparo de fitas de quebra dupla causadas pela RI,

assim como por inibidores de topoizomerase II, na qual são utilizadas como molde as

sequências homólogas das cromátides irmãs (OLIVEIRA, 2006).

O gene X-Ray Repair Cross Complementing 3 (XRCC3) codifica uma proteína

que está relacionada à via de reparo por recombinação homologa. A proteína XRCC3

interage com RAD-51 formando um filamento de nucleoproteína que permitirá o

alinhamento de regiões homólogas de DNA para o reparo (HOEIJMAKERS, 2001;

CHRISTMANN et al., 2003).

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4. METODOLOGIA

O projeto da pesquisa foi elaborado segundo as normas dispostas na Resolução

196/96 do Conselho Nacional de Ética em Pesquisa, tendo sido submetido e aprovado

pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Escola Nacional de Saúde Pública, Fiocruz. Este

projeto teve suporte financeiro do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e

Tecnológico – CNPq através do edital MCT-CNPq/MS-SCTIE-DECIT/CT-Saúde – Nº

24/2006 e da Comissão Nacional de Energia Nuclear - CNEN através da concessão de

bolsa de Mestrado.

4.1. Área de Estudo: Monte Alegre

O município de Monte Alegre apresenta as seguintes coordenadas geográficas:

02º 00' 15"S e 54º 04' 45"W Gr (figura 4). Possui uma população de 63.543 pessoas

numa área de aproximadamente 21.703 km2 (IBGE, 2008).

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Figura 4. Mapa da Região norte abrangendo Monte Alegre e cidades próximas

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4.2. Escolha dos indivíduos

De acordo com a distribuição dos dados obtidos na caracterização radiológica

ambiental e no cálculo de dose, foram utilizados os valores dos tercis desta distribuição

para comparar os residentes de domicílios com maior (3o tercil) e menor (1o tercil)

exposição à radiação.

De acordo com o numero de domicílios em cada tercil, foi selecionado o maior

número possível de residentes para a avaliação de freqüências de aberrações

cromossômicas. Os critérios de inclusão no estudo citogenético serão: a) ter mais de 14

anos; b) não ter diagnóstico de câncer; c) estar residindo no mesmo local por pelo

menos 5 anos; d) Não ter sido exposto exames radiológicos nos últimos 3 meses. Cada

participante elegível assinará um termo de consentimento para a pesquisa e responderá

a um questionário onde serão obtidas informações pessoais, tempo de residência,

hábitos de fumo e, consumo de álcool, uso de medicamentos).

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4.3. Coleta das amostras

Para o presente estudo, foram coletados 10 ml de sangue venoso, em tubo

“vacutainer” estéril contendo o anticoagulante heparina, de 85 indivíduos distribuídos

pela população de Monte Alegre. As coletas foram realizadas em agosto de 2008, sendo

39 amostras de homens entre 15 e 78 anos e 46 amostras de mulheres entre 15 e 72 anos

de idade no domicilio de cada individuo.

4.4. Cultivo das células

A amostra de sangue de cada individuo foi cultivada em garrafas de cultura de 75

ml (previamente identificada com o código da amostra), onde foram adicionados 2 ml

de sangue periférico em 20 ml de meio para cariótipo (RPMI 1640, HEPES, Soro fetal

bovino e Fitohemaglutinina) (Cultilab). A cultura foi incubada por 47 horas a 37ºC em

estufa umidificada e atmosfera de 5% de CO2.

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4.5. Colheita e fixação das células

As células foram interrompidas na mitose na fase de metáfase com a adição de

400 µl da solução de colchicina (0,16mg/ml) em seguida a cultura foi incubada a 370C

por mais 3 horas. Posteriormente a cultura foi transferida para um tubo de centrifuga de

50 ml (identificado com o código da amostra) e centrifugada a 200 xg por 10 minutos `a

temperatura ambiente. Descartado o sobrenadante, foi adicionado a solução hipotônica

(KCl 0,075M) previamente aquecida a 37ºC, até o volume de 32 ml, sob agitação

mecânica. Em seguida o tubo foi incubado a 37ºC por 20 minutos em banho Maria e

centrifugado a 200 xg por 10 minutos `a temperatura ambiente. Após ter descartado o

sobrenadante, foi adicionado o fixador (3:1-metanol/ácido acético) gelado, sob agitação

mecânica, gota a gota até completar 8 ml e depois completar rapidamente até o volume

de 32 ml. Os tubos foram mantidos em refrigeração a 4 ºC por 24 horas e centrifugados

a 600 xg por 3 minutos. Descartado o sobrenadante, foi adicionado o fixador até o

volume de 20 ml e os tubos foram centrifugados novamente a 600 xg por 3 minutos.

Após repetir a lavagem, foi adicionado o fixador até o volume de 8 ml e os tubos

centifugados a 600 xg por 3 minutos. Em seguida foi descartado o sobrenadante e o

volume foi completado até 2 ml de fixador. Os tubos foram guardados a – 20 ºC por 48

horas.

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4.6. Preparo das laminas

As laminas foram previamente lavadas com extran 5% e mergulhadas no coplin

contendo uma solução de etanol absoluto/acido clorídrico (4:1). Após 1 h, as laminas

foram lavadas e colocadas a – 20 ºC por 10 minutos. Durante esse período, a suspensão

de células foram descongeladas e concentradas para 1 ml de solução em um tubo de

centrifuga de 2 ml. Em seguida com auxilio da pipeta Pasteur foram pingadas de 2 a 3

gotas da amostra em cada lamina previamente mantida a 4 ºC. Após secarem, as laminas

foram identificadas com o código da amostra e guardadas na geladeira para análise

posterior.

4.7. Coloração das laminas

As laminas escolhidas para análise microscópica foram mergulhadas em coplin

pequeno contendo 50 ml de tampão fosfato (8,9 g de Na2HPO4.2H2O em 500 ml de

água destilada + 6,9 g de NaH2PO4.H2O em 500 ml de água destilada) e 1,5 ml de

solução Giemsa, por 5 minutos. Em seguida, as laminas foram lavadas com água

corrente.

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4.8. Análise microscópica

A varredura das laminas foi realizada pelo Microscópio semi – automatizado

Zeiss Axioplan – 2 e com auxilio do programa Zeiss Metafer, as imagens das metáfases

foram capturadas com localizador automático. Uma vez que as metáfases foram

encontradas, cada uma foi analisada individualmente e manualmente. Para cada

indivíduo 200 metáfases foram contadas a fim de verificar a presença de aberrações

instáveis tipo-cromossômicas (i.e. dicêntricos, anéis cêntricos, e fragmentos acêntricos)(

LLOYD 1981).

4.9. Purificação do DNA para RFLP

Foi coletada saliva dos mesmos indivíduos estudados na analise citogenetica

para analise molecular. A coleta foi realizada através do Kit Oragene DNA Self-

Collection Kit da DNAGenotek®. Foi realizada a coleta, preservação, transporte e

purificação do DNA.

Cada amostra de saliva contendo o material genético foi incubada por 1 hora a

50ºC, para a desnaturação das proteínas. Subsequentemente foram adicionados 20µL do

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purificador Oragene a 500µL da amostra de saliva em um tubo Eppendorf utilizou-se o

vortex por cerca de 10 segundos para garantir a mistura da amostra com o purificador.

Em seguida essa mistura foi incubada no gelo por 10 min, para melhor eliminação das

impurezas. Após o esfriamento, centrifugou-se 5 minutos a 13.000 rpm x g, onde o

sobrenadante foi usado enquanto que o pellet contendo impurezas foi descartado.

Adicionou-se 500µL de etanol a 95% ao tubo para a precipitação do DNA, com duração

de 10 minutos para a visualização da “nuvem” de DNA. Para a finalização do processo,

as amostras foram centrifugadas por 2 min a 13.000 rpm e logo após foi removido o

sobrenadante de cada amostra e adicionados 100µL de água milli-Q em cada tubo de

eppendorf ao pellet contendo o material de interesse para análise molecular.

4.9.1. Quantificação de DNA

Neste processo foi determinada a quantidade de DNA baseada na absorção de

energia radiante (luz) utilizando-se o espectrofotômetro ThermoSpectronic Genesys 10

UV. As medições foram realizadas em 260nm, 280nm, pois no comprimento de onda de

260nm o DNA absorve luz e no de 280nm as proteínas absorvem. Para cada amostra

analisada foram diluídos 10µL de DNA purificado para 90µL de água milli-Q em uma

cubeta. A concentração de DNA em ηg /µL foi determinada através do cálculo A260 x 10

(fator de diluição) x 50 (fator de conversão). Nesse sentido, a relação absorbância de

260nm/280nm fornece um parâmetro de qualidade do DNA, chamado de pureza. A

razão entre 1,8 e 2,2 é considerada ideal. Valores inferiores a 1,8 indicam excesso de

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proteínas e valores superiores, excesso de solventes orgânicos. As amostras

apresentaram uma média de 1,7 para a razão de pureza, estando este valor próximo do

ideal para a análise e uma média de DNA igual a 120ηg/µL, também considerada

adequada, já que a quantidade ideal é em torno de 100ηg/µL (QUIAGEN, 2008).

4.9.2. Amplificação PCR

As reações para a amplificação foram preparadas através do kit PCR Mastermix

da Promega® contendo 50 unidades por mL de Taq Dna polimerase, 400µM de: dATP,

dGTP, dCTP, dTTP e 3mM de MgCl2,. Adicionou-se a 12,5µL (1X) do Kit, 2,5µL de

primer R a concentração de 10µM e 2,5 de primer F também a 10µM, mais a

quantidade de DNA e H2O de acordo com a quantidade encontrada de DNA em cada

amostra, totalizando, 25µL de reação para a amplificação. Após esse processo, cada

amostra foi colocada em condições físicas específicas no total de 25 e 35 ciclos de

acordo com cada gene (Tabela 1). Os primers correspondentes a cada gene foram

selecionados de acordo com a região de interesse onde ocorrem os polimorfismos

(Tabela 2).

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Tabela 1 - Condições físicas dos genes no processo de amplificação das amostras

Genes

Desnaturação

Inicial

Desnaturação

Anelamento

Extensão

Extensão

Final

Ciclos

XRCC1 94 oC / 4’ 94 oC/ 1’ 58oC/ 50’’ 72oC/45” 72oC/5’ 35

XPD 94 oC / 4’ 94 oC/ 1’ 65 oC/30’’ 72oC/45” 72oC/5’ 35

hOGG1 94 oC / 4’ 94 oC/ 30’’ 60 oC/30’’ 72oC/1’30” 72 oC/5’ 25

P53 95 oC/ 5’ 95 oC/30” 65 oC/1’ 72 oC/1’ 72 oC/5’ 35

XRCC3 94 oC / 4’ 94 oC/ 30’’ 60 oC/30’’ 72 oC/ 30” 72 oC/5’ 25

Tabela 2 - Primers específicos de cada gene para a realização do PCR

Locus Forward Primer Reverse Primer

XRCC1

5’-TTGTGCTTTCTCTGTGTCCA-3’

5’-TCCTCCAGCCTTTTCTGATA-3’

XPD

5’-CCCCTCTCCCTTTCCCTCTGTT-3’

5’-GCTGCCTTCTCCTGCGATTA-3’

p53

5`TTGCCGTCCCAAGCAATGGATGA

5`TCTGGGAAGGGACAGAAGATGAC 3’

XRCC3 5`GCTCGCCTGGTGGTCATCGACTCG 5`AAGAGCACAGTCCAGGTCAGCTG-3’

hOGG1 5`CCCAACCCCAGTGGATTCTCATTGC 5`GGTGCCCCATCTAGCCTTGCGGCCCTT-3’

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4.9.3. Polimorfismo no comprimento de fragmentos de Restrição - RFLP

O RFLP é entendido por polimorfismo no comprimento de fragmentos obtidos

por corte da fita dupla de DNA, que é evidenciado pela fragmentação do DNA através

do uso de enzimas de restrição. Para que o polimorfismo seja detectado, é necessário

que as sequências de nucleotídeos nas fitas de DNA de dois ou mais indivíduos

comparados sejam distintas. A técnica baseia-se na hidrólise do DNA com enzimas de

restrição e posterior separação, por eletroforese, dos fragmentos gerados, que

correspondem a padrões de restrição específicos. Além disso, a técnica de RFLP vem

sendo utilizada para rastreamento epidemiológico (NAVEDA, 2001).

Os genes de interesse foram escolhidos segundo sua importância para reparo de

danos no DNA (bases oxidadas, quebras simples e duplas de DNA) resultantes da

exposição às radiações ionizantes. Os fragmentos dos genes amplificados foram

digeridos com as enzimas de restrição especificas de cada gene. Para o gene hOGG1

utilizamos a enzima SatI (Fnu4HI – Fermentas-Brasil), que tem como região de corte a

seguinte sequência: 5'-GC NGC-3'. Para o gene p53 a enzima Bsh1236I (BstUI-

Fermentas-Brasil) com a sequência para corte 5'-CGC G-3' e a enzima Hin1I(Hsp92II–

Fermentas-Brasil) para o gene XRCC3 cortando em 5´CATG 3´. Cada enzima de

restrição é específica para cada região de corte dos genes estudados (Tabela 3). Os

tamanhos diferentes dos fragmentos determinam o genótipo do indivíduo (Tabela 4).

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Tabela 3 - Genes e suas enzimas de restrições correspondentes

Gene alvo Tipo de polimorfismo Enzima utilizada

XRCC1 Arg399Gln PCR-RFLP (MspI)

XPD Lys751Gln PCR-RFLP (PstI)

p53 Arg72Pro PCR-RFLP(BstUI)

XRCC3 Thr241Met PCR-RFLP(Hsp92II)

hOGG1 Ser326Cys PCR-RFLP(Fnu4HI)

Tabela 4 - Tamanho dos fragmentos de interesse após o corte com cada enzima de

restrição

Genes alvos

RFLP Genótipo

XRCC1 615pb Gln-Gln

fdsf

221 e 374pb Arg-Arg

221,374 e 615pb Gln-Arg

XPD 272pb Lys-Lys

86 e 186pb Gln-Gln

86, 186 e 272pb Lys-Gln

p53 199bp Pro-Pro

113bp, 86bp Arg-Arg

199, 113 e 86bp Arg-Pro

XRCC3 335bp Thr-Thr

233, 102bp Met-Met

335, 233 e 102bp Thr-Met

hOGG1 213bp Ser-Ser

164 e 49bp Cys-Cys

213, 164 e 49bp Ser-Cys

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5. RESULTADOS

As amostras foram classificadas de acordo com a média da dose (mSv/ano)

encontrada. O tercil com menor média foi classificado como tercil 1 e a maior média de

dose como tercil 3. As médias das doses foram de 2,0151 e 4,1827 (mSv.year-1)

calculadas pela equipe da Fiocruz e IRD.

Uma análise prévia de 2 lâminas por individuo foi feita para os 85 indivíduos,

para verificação a qualidade da amostra. Através dessa avaliação determinamos que

33% do material coletado, ou seja, amostras de 28 indivíduos estavam em condições

adequadas para análise quanto a freqüência de aberrações cromossômicas. Podemos

sugerir que essa deficiência nas amostras está associada ao processamento das mesmas,

a coleta, ao transporte, devido ao difícil acesso ao local das residências e as causas

inerentes dos indivíduos (ex. leucopenia).

Foram analisadas 6.177 metáfases dos 28 indivíduos dentre as quais foram

encontrados 4 cromossomos dicêntricos e 19 fragmentos acêntricos.

A tabela 5 apresenta os dados por indivíduo com o número de metáfases

analisadas e de aberrações cromossômicas instáveis encontradas no grupo mais exposto

à radiação (tercil 3) e no grupo menos exposto (tercil 1).

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Tabela 5 . Metáfases – numero de células analisadas por individuo; Dic – dicêntrico; AC – anel cêntrico; A – fragmento acêntrico; Tercil – 1- área de exposição `a menor dose de radiação na região; 2- área de exposição `a maior dose de radiação na região.

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A freqüência de aberração cromossômica encontrada por individuo e do grupo

estudado está dentro do intervalo dos valores de referencia para o background da

freqüência de dicentrico reportados, variando estes entre 0.09 e 2.99 por 1000 células

(ROMM 2009). Apesar do individuo 55 ter apresentado 3 dicêntricos e 10 fragmentos

acêntricos em uma célula (figura 5), nomeada pela literatura “rogue cells”, estudos

afirmam que esta ocorrência não esta relacionada com radiação ionizante e ocorre

esporadicamente em humanos por diferentes fatores como uma infecção viral (AWA

1986). Embora outros trabalhos com rogue cells sugiram que a exposição crônica a

baixo nível de radiação pode aumentar a susceptibilidade genética para efeito

clastogênico de algumas viroses (NÉEL,1998; ROZGAJ et al.,2002). No individuo 83

foi encontrado um dicêntrico porem não podemos correlacionar esse evento somente

com a exposição a radiação, já que é sabido na literatura que o valor mínimo de dose

equivalente, para ser detectado por aberrações tipo cromossômicas é 0,1 Sv (LLOYD

1981). Não podemos determinar a origem dos fragmentos acêntricos quando isolados,

ou seja, não combinados a outra aberrações, como observado no individuo 38.

Podemos observar também que não houve correlação entre os indivíduos

fumantes (87 e 93) com o aumento da freqüência de aberrações cromossômicas.

A tabela 6 apresenta os dados obtidos por indivíduo com numero de aberração

cromossômica e a presença ou não de polimorfismos nos alelos dos genes estudados.

Ao ser encontrado polimorfismo em um alelo, classificou-se esse grupo de pessoas

como sendo heterozigotos (Hetero). Quando há polimorfismo nos dois alelos, nomeou-

se homozigotos variantes (Homo var). No caso em que os dois alelos são normais (não

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polimorficos), os indivíduos foram classificados como Homo wt (homozigotos tipo

selvagem -wild type). O “x” representa amostras que não amplificaram pelo método

PCR.

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Figura 5. “Rogue cell” - Metáfase com três dicentricos e dez fragmentos (coloração Giemsa).

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No. coleta Tercil Ab.

Cromo. XRCC1 HOGG1 XRCC3 P53 XPD

1 1 - hetero x x x homo wt 11 1 - hetero homo wt homo wt hetero hetero 12 1 - hetero homo wt homo wt hetero homo wt 14 1 - homo wt homo wt hetero homo wt homo wt 16 1 - homo wt homo wt homo wt homo wt hetero 20 1 - homo wt x x x homo wt 22 1 - homo var homo wt homo wt hetero hetero 35 1 - hetero x x x homo wt 36 1 - homo var homo wt homo wt hetero hetero 38 3 9 frag. homo var homo wt hetero homo wt homo wt 47 3 - hetero homo wt homo wt hetero hetero 48 3 - homo var homo wt homo wt homo wt hetero 49 1 - hetero homo wt homo wt homo wt homo wt 50 1 - homo var homo wt homo wt homo var hetero 51 1 - homo var homo wt homo wt homo var hetero 54 1 - homo var homo wt homo wt homo var hetero

55 1 3 dic.+ 10 frag. hetero homo var homo wt homo wt hetero

58 1 - hetero homo wt homo wt homo var hetero 75 3 - homo wt homo wt homo wt homo wt homo var 77 3 - hetero homo wt homo wt homo wt homo wt 82 3 - hetero homo wt homo wt homo var homo wt 83 3 1 dic. homo var homo wt homo wt hetero homo wt 84 3 - hetero x x x homo wt 85 3 - hetero x x x homo wt 87 3 - x hetero homo wt homo wt x 88 3 - x homo wt homo wt hetero homo wt 93 3 - homo wt hetero homo wt homo wt hetero 95 3 - homo wt homo wt homo wt homo var hetero

Tabela 6. Correlação entre os dados obtidos da analise citogenética e analise molecular dos indivíduos de Monte Alegre (HOZUMI 2009, DUARTE 2010). Dic representa o numero de dicentrico e frag. o numero de fragmento encontrado por individuo.

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6. DISCUSSÃO

O Radônio (222Rn) é um gás radioativo da série de decaimento do urânio, o qual é

encontrado difuso em rochas. Em Monte Alegre, a maioria das casas são construídas por

rochas removidas da crosta terrestre nas florestas onde há reservas de urânio. A

concentração do 222Rn dentro dessas casas varia entre 88 ± 80 a 338 ± 19 Bq m-3

(concentração média 116 ± 84 Bq m-3). Em outras áreas na Amazônia a concentração de

radônio encontrada dentro das casas foi consideravelmente mais baixa (28 ± 3 Bq m-3;

MELO 1999).

A exposição doméstica ao urânio e aos seus produtos de decaimento é uma via

importante de contaminação humana. Estudos anteriores indicaram a possível

associação entre casos de leucemia linfocítica aguda e exposição à radiação gama em

indivíduos que residiam em casas construídas com concreto contendo urânio na Suécia

(AXELSON 2002). Análise de aberrações cromossômicas instáveis em linfócitos

periféricos de moradores das casas com elevadas concentrações de 222Rn (>200 Bq m-3),

revelou um aumento estatisticamente significativo de aberrações tipo cromossômicas

(dicêntricos) quando comparado aos indivíduos controle (não expostos)

(BAUCHINGER et al. 1994; OESTREICHER et al. 2004). Estudos revelam que a

freqüência de aberrações cromossômicas instáveis em linfócitos periféricos tem sido

aplicada como biomarcadores preditores da carcinogenese (NORPPA et al. 2004).

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A ICRP 65 sugere que o nível de intervenção para reduzir os níveis de radônio nas

residências só se justificará com concentrações superiores a 600 Bq.m-3 ou doses anuais

de 10 mSv. As doses encontradas em Monte Alegre variaram entre a menor dose de 3

mSv a maior dose de 8 mSv, sendo assim os valores medidos em Monte Alegre não

apresentariam riscos `a saúde da população pelo ponto de vista da proteção radiológica,

segundo a ICRP. Porém, os efeitos citogenéticos da exposição crônica `a baixos níveis

de radiação até hoje não estão claros (CHANG 1999, MILLER 2005). A exposição `a

dose de baixo nível de radiação não influencia a saúde humana diretamente; porém a

predisposição genética encontrada em alguns indivíduos contribui para o aumento da

radiossensiblidade dos mesmos, conseqüentemente colabora com a instabilidade

genética, e assim contribuindo para o desenvolvimento do câncer (MILACIC, 2004,

STREFFER, 2010).

Uma vez que áreas com radiação natural de fundo alta, como apresentou

algumas residências em Monte Alegre – PA, tem a probabilidade da incidência de

câncer, a utilização de biomarcadores de efeitos assim como de exposição (aberrações

cromossômicas instáveis) se torna uma importante ferramenta para avaliação

epidemiológica.

Apesar de não encontrarmos um aumento na freqüência de aberrações

cromossômicas instáveis no grupo estudado, os resultados dos estudos citogenéticos

nas áreas de radioatividade natural elevada são contraditórios. Estudos afirmam que

populações ocupacionalmente expostas ao radônio apresentam uma freqüência de

aberrações cromossômicas instáveis significativamente maior que em grupos controle

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(POHL-RULING & FISCHER, 1979, BRANDOM et al, 1978, BILBAN et al, 1998,

SRAM et al, 1993, BRANDOM et al, 1972). Por outro lado, estudos relataram que a

freqüência de aberrações cromossômicas induzidas pela radiação foi menor do que `as

encontradas nas áreas de controle (GHIASSE-NEJAD et at, 2002).

Com isso precisamos levar em consideração outros fatores que influenciam o

aumento da freqüência de aberração cromossômica instáveis como a variabilidade

genética individual, como também a correlação da mesma com a exposição às radiações

ionizantes. Estudos afirmam que a predisposição genética para efeitos clastogênicos

aumenta a suscetibilidade individual do desenvolvimento do câncer (GOODE et al,

2002). No caso especifico de Monte Alegre, por exemplo, a combinação entre variantes

polimórficas ocorridas em genes relacionados com a manutenção da estabilidade do

genoma poderia conferir maior risco ao câncer de pulmão em pessoas expostas a altos

níveis de radônio.

Em nosso laboratório também foi determinada a presença de polimorfismos para

os mesmos indivíduos em estudo (HOZUMI 2009, DUARTE 2010). O polimorfismo

genético é uma variação natural no gene e está presente num valor superior a 1 % da

população e essa mutação pode influenciar no fenótipo de algumas células interferindo

no seu funcionamento normal (GENE TESTS, 2009). Quando este polimorfismo está

presente em genes responsáveis pelo reparo do DNA a célula está mais vulnerável aos

efeitos clastogenicos sejam estes endógenos ou exógenos como a radiação ionizante

(MOCELLIN, 2009). O reparo errôneo do DNA pode causar o aumento da freqüência

de aberração cromossômica e esse efeito deve ser avaliado como um aumento do risco

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de câncer (NATARAJAN 2008). KIURU et al. (2005) revelou em seu estudo com

polimorfismos de genes de reparo em residentes expostos ao radônio na Finlândia, o

aumento significativo em duas vezes a taxa de dicentricos em indivíduos portadores do

gene polimórfico XRCC1. Muito embora não haja descrição do aumento de dicêntricos

em indivíduos polimórficos para os outros quatro genes, eles participam de vias

metabólicas relacionadas a reparo de lesões induzidas pelas radiações ionizantes. Logo é

de grande importância correlacionarmos os resultados dos trabalhos feitos em nosso

laboratório no grupo de indivíduos de Monte Alegre exposto e não exposto a radiação.

Os genes polimórficos envolvidos nesse estudo estão relacionados em regular a

progressão do ciclo celular (p53) e em reparar o DNA. Os genes XRCC1 e HOGG1 são

responsáveis pelo processo de reparação por excisão de bases. Onde o produto do

hOGG1 é responsável por remover o dano no DNA, e o produto do gene XRCC1

participa do complexo de proteínas de reparo. O gene XPD está relacionado ao reparo

por excisão de nucleotídeos. O gene XRCC3 está relacionado ao reparo por

Recombinação homologa. Como cada um tem um papel especifico no sistema de

reparo, a associação desses genes polimórficos em um individuo e à exposição a agentes

genotóxicos pode potencializar o comprometimento do mecanismo celular de responder

às lesões no DNA. Assim é de grande valia avaliarmos separadamente a resposta

individual do grupo do presente estudo.

O individuo 55 apresentou três variações polimórficas, incluindo XRCC1 e

hOGG1, e a presença de aberrações cromossômicas. O individuo 38 apresentou duas

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variações polimórficas, XRCC1 e XRCC3, e a presença de aberração cromossômica.

Estudo com trabalhadores expostos a agentes genotoxicos que apresentavam variantes

de XRCC3 apresentaram um aumento significativo de fragmentos acêntricos

(MATEUCA et al., 2005). O individuo 83 apresentou duas variações polimórficas,

XRCC1 e p53, e a presença de aberração cromossômica. Podemos observar que a

variação polimórfica do gene XRCC1 está presente nos três indivíduos que

apresentaram aberração cromossômica, porem não podemos afirmar esta correlação, já

que existem outros fatores como infecção viral, alimentação e até a técnica utilizada que

interferem na produção espontânea de aberrações cromossômicas instáveis.

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7. CONCLUSÃO

Nossos estudos sugerem que a exposição a radiação, produzida pelo decaimento

do Urânio, nas residências de Monte Alegre não é suficiente para aumentar a freqüência

de aberrações tipo-cromossômicas instáveis para o grupo de estudo.

A combinação dos alelos polimórficos dos genes estudados não influenciou na

produção de dicêntricos nos indivíduos analisados.

Os dados obtidos no presente estudo colaboram para o acervo de estudos

epidemiológicos em áreas de radioatividade natural elevadas e para uma resposta a

população de Monte Alegre, aos questionamentos levantados em relação `a

radioatividade natural, reiterando que a mesma não está ocorrendo um aumento da

freqüência de aberrações tipo-cromossômicas instáveis na sua população.

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