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Micronucleos em tetrades de Tradescantia pallida (Rose) Hunt. cv. purpurea Boom: alteracoes geneticas decorrentes de poluicao aerea urbana.

Introdução

Diversos estudos epidemiológicos apontam consistentemente para o incremento de doenças respiratórias, câncer de pulmão e disfunções cardiovasculares em decorrência da contaminação do ar atmosférico (Batalha et al., 1999; Brauer et al., 2002; Brunekreef e Holgate, 2002; Pereira et al., 2002). Os poluentes atmosféricos, contudo, não afetam apenas humanos, uma vez que diversos estudos mostram que extratos de ar coletados, em ambientes urbanos, induzem danos genéticos em animais, plantas e bactérias (Ma et al., 1994; Batalha et al., 1999; Guimarães et al., 2000; Gomes et al., 2002; Monarca et al., 2002; Isidori et al., 2003).

Bioensaios que utilizam modelos vegetais para detecção de agentes mutagênicos são, atualmente, reconhecidos como excelentes indicadores de efeitos citogenéticos ocasionados por substâncias químicas presentes no ambiente (Grant, 1994; Gomes et al., 2002). De maneira geral, as plantas são mais sensíveis à poluição que os animais, incluindo o homem, e, portanto, estudos sobre os efeitos dos poluentes na vegetação fornecem subsídios importantes para os programas de controle da poluição do ar (Alves et al., 2001).

Entre os testes citogenéticos utilizados para avaliar efeitos genotóxicos sobre os organismos vivos, destacase o Teste de Micronúcleo aplicado em plantas do gênero Tradescantia (Trad-MCN), considerado valioso método em investigações desta natureza (Ma et al., 1994; Rodrigues et al., 1997; Batalha et al., 1999; Guimarães et al., 2000; MiUík et al., 2007). Plantas deste gênero são efetivas em determinar contaminação do ar, da água e do solo (Monarca et al., 2002).

Heddle (1973) definem micronúcleos como estruturas resultantes de cromossomos inteiros ou de fragmentos cromossômicos que se perdem na divisão celular e, por isso, não são incluídas nos núcleos das células-filhas, permanecem no citoplasma das células interfásicas. Na telófase, essas estruturas são incluídas nas células-filhas e podem fundir-se com o núcleo principal ou formar um ou mais "núcleos" secundários menores no citoplasma--os micronúcleos (Figura 1). Refletem, portanto, a ocorrência tanto de danos estruturais quanto de aneuploidia que permitem, consequentemente, detectar a ação de agentes clastogênicos e/ou aneugênicos (Evans, 1997).

[FIGURA 1 OMITIR]

O Trad-MCN consiste em um conjunto de procedimentos de exposição de plantas do gênero Tradescantia a agentes contaminantes que culmina com a estimativa da frequência de micronúcleos em células-mãe dos grãos de pólen na fase de tétrades. Sua realização permite a determinação do potencial aneugênico e clastogênico de agentes físicos ou químicos presentes no ambiente (Ma, 1981).

As investigações que utilizam o Trad-MCN podem ser conduzidas com clones de Tradescantia, produzidos para esta finalidade. Um dos clones amplamente utilizado é o 4430, um híbrido diplóide entre T. hirsutiflora e T. subacaulis. Este clone é, especialmente, adequado para experimentação em laboratório, pelo fato de ser estéril, não havendo risco de perder a identidade e pureza genética por recombinação (Ichikawa, 1992; Rodrigues et al., 1997), mas exige condições especiais de cultivo para crescimento e floração.

A Tradescantia pallida cv. purpurea, amplamente utilizada para ornamentação, é tão eficiente como bioindicador no Trad-MCN quanto os clones de Tradescantia desenvolvidos especialmente para essa finalidade (Guimarães et al., 2000). Deste modo, a utilização de T. pallida é importante em locais que não oferecem condições climáticas favoráveis ao desenvolvimento dos clones. Além disso, o uso de plantas que, normalmente, desenvolvem-se e florescem nas condições ambientais reduz o orçamento do estudo e minimiza o problema do ataque de pragas, uma vez que já estão biologicamente adaptadas (Rodrigues et al., 1997).

Estudos de biomonitoramento, evidentemente, não devem ficar restritos aos grandes centros urbanos, pois cidades de médio e pequeno porte também podem ser sedes de parques industriais e/ou contarem com uma grande frota de veículos automotores que circulam em suas ruas ou proximidades, característica encontrada na cidade de Senhor do Bonfim, no Estado da Bahia--Brasil. De acordo com informações do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística--IBGE, Senhor do Bonfim tem uma frota de 6.419 veículos. Entretanto, o número de veículos que transita na cidade varia em diferentes épocas do ano, sendo particularmente intenso durante o período das festas juninas.

Considerando a inexistência de dados sobre a qualidade do ar na cidade de Senhor do Bonfim e reconhecendo a importância do biomonitoramento ambiental como medida preventiva de problemas de Saúde Pública, o presente estudo objetivou avaliar a qualidade do ar desta cidade em áreas com tráfego de veículos de intensidade variada por meio do Teste de Micronúcleo em Tradescantia pallida cv. purpurea.

Material e métodos

Mudas de Tradescantia pallida cv. purpurea foram cultivadas em floreiras (37 cm x 23 cm x 20 cm) na casa-de-vegetação da UNEB/Campus VII por três meses. Após este período, foram montadas as Estações de Biomonitoramento que consistiam, cada uma, de duas floreiras sobre suportes de madeira distantes 1,70 m de altura do solo. Em março de 2005, duas estações foram instaladas, uma em cada um dos dois locais da cidade de Senhor do Bonfim, selecionados de acordo com o fluxo de veículos: (1) Rodovia Lomanto Júnior (RLJ), próximo ao anel rodoviário da BR 407, km 127, onde há intenso tráfego de veículos de passeio, de carga e de passageiros, com destino à cidade de Senhor de Bonfim e a outros Estados do Nordeste, e (2) Praça Nova do Congresso (PNC), localizada na região central de Senhor do Bonfim, também caracterizada por tráfego menor que o observado na RLJ. Foi instalada uma estação adotada como controle (CTR) no Departamento de Educação/Campus VII da UNEB, em local distante do estacionamento e da rodovia, e no qual não há tráfego de veículo.

Durante o período do estudo, as plantas foram irrigadas diariamente com água potável da mesma fonte e não foram adubadas. Após um mês de exposição (abril de 2005) e nos meses subsequentes (maio de 2005 a março de 2006), foram coletadas inflorescências jovens e fixadas em etanol/ácido acético (3:1) por 24h. Após esse período, as inflorescências foram transferidas para solução de álcool etílico 70% e estocadas a 4[grados]C para proceder à preparação citogenética e análise microscópica.

As inflorescências foram dissecadas com auxílio de estereomicroscópio e estilete e, posteriormente, maceradas sobre lâmina de vidro para microscopia. Após a maceração, os fragmentos das anteras foram descartados. Este material corado com carmim acético, coberto com lamínula, foi rapidamente aquecido e analisado em microscopia óptica sob aumento de 400X. Para cada mês de coleta, foram preparadas três lâminas de cada local e em cada uma 300 tétrades foram analisadas.

A análise estatística foi realizada com o uso do Teste Condicional para Comparação de Proporções em Situações de Eventos Raros (Bragança-Pereira, 1991), que é um teste de significância alternativo ao de Qui-quadrado ([ji al cuadrado]), na linha do teste exato de Fisher, sendo adequado e indicado à avaliação de eventos citogenéticos quando uma grande amostra de células é necessária para detecção da ocorrência de uma determinada aberração cromossômica. O nível de significância adotado foi de 0,05.

Resultados

Os resultados da análise de micronúcleo (Figura 1) estão apresentados na Tabela 1. Foram obtidas as médias da ocorrência de MCNs em todo o período de amostragem (Figura 2). O teste estatístico revelou que o total de MCN, em todo período de monitoramento, foi maior nas plantas das estações RLJ e PNC em relação às plantas da estação CTR, enquanto que entre as estações RLJ e PNC não houve diferença na ocorrência de MCN. Quando comparada a ocorrência de MCN entre as estações de monitoramento, em cada mês, não foi observado diferença significativa, exceto no mês de outubro, no qual a ocorrência de MCN foi maior na plantas da estação RLJ.

[FIGURA 2 OMITIR]

Discussão

O ar atmosférico, no ambiente urbano, particularmente nas áreas de tráfego intenso, está usualmente contaminado por diferentes poluentes, entre os quais se incluem metais pesados e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (Isidori et al., 2003), cuja atividade genotóxica tem sido relatada em diversos estudos (Du Four et al., 2005; Èupr et al., 2006). Leach e Jackson-Cook (2001) apontam a exposição ambiental como efetiva na indução de danos ao DNA relacionados com o envelhecimento e desenvolvimento de câncer. Torres-Bugarín et al. (1998) avaliaram os efeitos da exposição ao diesel e seus derivados em células esfoliadas da mucosa oral de frentistas e identificaram maior ocorrência de alterações nucleares indicativas de genotoxicidade nestes indivíduos, quando comparados ao grupo não-exposto.

No presente estudo, a frequência de micronúcleos foi proporcional ao fluxo de veículos. A estação de monitoramento que registrou maior média de micronúcleos em todo o período foi a RLJ ([bar.X] = 10,75). Este resultado está relacionado com a proximidade desta estação com uma rodovia federal (Rodovia Lomanto Júnior) que liga o Estado da Bahia a outros Estados do Nordeste brasileiro e, consequentemente, tem tráfego intenso de veículos de carga e de transporte de passageiros. Monarca et al. (1999) também descreveram maior frequência de micronúcleos em plantas que foram expostas a amostras de ar coletadas em uma rua de tráfego intenso de veículos em comparação com os locais de médio e pequeno tráfego, e Ferreira et al. (2003) relataram associação entre o fluxo de veículos e danos genéticos traduzidos em mutações em pelos estaminais de Tradescantia.

Na estação PNC, foi registrada a segunda maior média de micronúcleos em todo o período ([bar.X] = 8,80). Este resultado decorre do menor fluxo de veículos no local em relação ao tráfego no anel rodoviário da Rodovia Lomanto Júnior, pois veículos com destino a outras cidades (os que transportam cargas e passageiros, por exemplo) não trafegam pelas vias próximas à praça porque o anel rodoviário permite o acesso direto aos seus destinos. Vale ressaltar que mesmo a maioria dos ônibus com destino a Senhor do Bonfim não trafega nas proximidades da praça pela localização do terminal rodoviário, cujo acesso é, via de regra, pelo anel rodoviário da Rodovia Lomanto Júnior.

Considerando o total de MCN em todo o período, a ocorrência destes marcadores nas plantas da RLJ e da PNC foi estatisticamente mais elevada quando comparada com as plantas CTR ([ji al cuadrado] = 14,90 e [ji al cuadrado] = 5,69, respectivamente). Entretanto, quando comparada a ocorrência de MCN nas duas estações "expostas", não foi observado diferença significativa ([ji al cuadrado] = 2,25). É possível que a presença de semáforos próximos à estação da PNC tenha interferido neste resultado. Nesta situação, os veículos param e "arrancam" emitindo maior quantidade de produtos da combustão, o que não ocorre na Rodovia Lomanto Júnior. Além disso, a estação RLJ foi instalada em uma área de "campo aberto", enquanto a PNC esteve em uma área de construções. Assim, os poluentes podem ter sido mais bem dissipados na estação RLJ em relação à PNC. A ventilação contribui para dispersar os poluentes e evitar a ocorrência de danos genéticos, como observaram Alves et al. (2003).

Quando comparada a ocorrência de MCN em cada mês, foi observada diferença significativa entre o número destes marcadores no mês de outubro entre as estações da RLJ e CTR ([ji al cuadrado] = 5,53). Esta frequência manteve-se alta, embora não significante estatisticamente, no mês de novembro ([ji al cuadrado] = 3,20), reduzindo nos meses subsequentes. Possivelmente, este resultado está relacionado com fatores climáticos, como a temperatura. De acordo com informações da Prefeitura Municipal, no mês de outubro, registram-se médias de temperatura em torno de 40[grados]C.

Como descrito anteriormente, as variações climáticas e a ocorrência de chuvas têm influência na qualidade da atmosfera, como proposto por Isidori et al. (2003), que utilizaram o Trad-MCN para monitorar atmosfera urbana em Caserta (Sul da Itália) em pontos de intenso fluxo de veículos automotores. Neste estudo, o monitoramento in situ foi realizado em 17 locais e em duas estações do ano (verão e inverno). A frequência de MCN determinada pelos autores foi significativamente mais alta nas plantas dos pontos experimentais selecionados, quando comparada à das plantascontrole (p = 0,01), sendo a frequência de MCN no inverno mais alta que no verão. Entretanto, Ferreira et al. (2003) afirmam que o período chuvoso é mais propício à dispersão dos poluentes atmosféricos, tornando a atmosfera menos prejudicial à saúde. Estes resultados concordam com os encontrados por Vignati et al. (1996) em seus estudos sobre a qualidade do ar e os fatores climáticos.

Embora não tenha ocorrido diferença significativa no mês de junho, o valor de quiquadrado, da ocorrência de micronúcleo deste mês ([ji al cuadrado] = 3,55) na PNC e CTR se aproximou bastante do valor crítico, em nível de 5% de significância, em relação aos meses anteriores. Este aumento, na ocorrência de micronúcleos no mês de junho, pode ser atribuído ao maior fluxo de veículos nesta época do ano pelos festejos juninos. Tradicionalmente a festa junina atrai muitos visitantes para Senhor do Bonfim, de modo que o fluxo de veículos na cidade aumenta significativamente naquele mês. Entre estes veículos estão aqueles em que os condutores têm como destino este município, assim aumenta a quantidade de veículos de pequeno porte que trafega em suas ruas e avenidas e de veículos com destino a várias cidades do interior nordestino que têm como via de acesso a Rodovia Lomanto Júnior. Entre estes últimos estão os de transporte de passageiros; neste caso, as empresas registram incremento de até 50% dos ônibus para atender à demanda de passageiros.

O nível de urbanização da cidade de Senhor do Bonfim também é um fator que pode ter influenciado para que a ocorrência de MCN, na maioria dos meses, não fosse estatisticamente diferente entre as estações. Embora a cidade seja urbanizada, não possui polo industrial, tendo como principal poluidor atmosférico sua frota de veículos automotores, que não é grande comparada com cidades como Salvador, Estado da Bahia, ou São Paulo, Estado de São Paulo.

O estudo realizado por Rodrigues et al. (1998) demonstrou que ambientes urbanizados são importantes determinadores da qualidade do ar ao comparar a frequência de micronúcleo em clones de Tradescantia, cultivados na zona rural e urbana da cidade de São Paulo. Os resultados obtidos indicaram que a frequência dessas estruturas foi significativamente maior nas amostras provenientes da zona urbana. Esses dados reforçam que existe um gradiente urbano de genotoxicidade determinado pelo ar atmosférico, como mencionado por Reymão et al. (1997). Também Cohen e Pope (1995), em seus estudos, verificaram maior incidência de casos de câncer de pulmão em indivíduos que moram em grandes centros urbanos, quando comparados com outros que habitam localidades rurais.

O aumento da ocorrência de micronúcleos está relacionado com a concentração e a composição da atmosfera, que varia na cidade a depender de diferentes fatores, tais como: período do ano, temperatura, ocorrência de chuvas, fluxo de pessoas, dentre outros. Segundo Peiter e Tobar (1998), a medição dos efeitos da poluição atmosférica na saúde de um indivíduo é dificultada pela grande quantidade de variáveis envolvidas, como temperatura e umidade, que podem interferir nas concentrações de poluentes em determinada área.

Hemminki e Pershagen (1994) indicam a fumaça proveniente de cigarros liberada na atmosfera como principal fator responsável pelo câncer de pulmão. Entretanto, Colvile et al. (2001) apontam os veículos automotores como um dos principais responsáveis pelo aumento da poluição do ar no mundo, nos últimos anos, pois os poluentes liberados pela utilização de combustíveis, como gasolina ou diesel, são efetivos em causar danos ao material genético.

No presente estudo, foi possível observar a eficácia do bioteste Trad-MCN para identificação de danos ao material genético, induzidos por diferentes poluentes. O teste refletiu satisfatoriamente o nível de agentes poluentes nos locais estudados, fato comprovado correlacionando as médias dos marcadores genéticos com o fluxo de veículos. Esta eficácia foi também comprovada por Batalha et al. (1999), que utilizaram o Trad-MCN para avaliar os efeitos clastogênicos da poluição atmosférica da cidade de São Paulo (Brasil). Estes pesquisadores obtiveram amostras de ar do centro da cidade, utilizando coletor de partículas com filtro no 100, fizeram extratos com água destilada (concentrações de 15 e 30 mg [L.sup.-1]) e trataram mudas de Tradescantia pallida com o extrato de concentração 30 mg [L.sup.-1] que apresentaram frequência de micronúcleos maior que aquelas que receberam tratamento com o extrato menos concentrado (p = 0,008). Esses resultados estão, assim, de acordo com os de Monarca et al. (1999) e Guimarães et al. (2000), que também utilizaram o Trad-MCN para monitorar áreas urbanas de intenso fluxo de veículos e encontraram associação positiva entre o potencial mutagênico e o alto nível de poluição das áreas de tráfego intenso. Estes resultados reforçam a confiabilidade do Trad-MCN na detecção de danos ao DNA, como indicam Minouflet et al. (2005) e Gichner e Velemínský (1999).

Da análise dos resultados do presente estudo, é possível concluir que o bioteste Trad-MCN é eficaz em detectar danos cromossômicos ocasionados por poluentes atmosféricos, sendo os micronúcleos efetivos indicadores de danos ao material genético causados por diferentes poluentes liberados na atmosfera (Ma et al., 1984; Ma et al., 1996). Dessa forma, os micronúcleos identificados, no presente estudo, podem ter sido induzidos por poluentes presentes na atmosfera de Senhor do Bonfim. Isto demonstra a necessidade de atenção quanto à qualidade do ar, uma vez que altas taxas de poluição têm direta associação com diversos danos à saúde, principalmente danos relacionados ao trato respiratório (Batalha et al., 1999; Brauer et al., 2002; Brunekreef e Holgate, 2002; Pereira et al., 2002), além de estarem relacionados com o aumento na ocorrência de câncer de pulmão (Junger et al., 2005).

Received on September 14, 2007.

Accepted on April 28, 2008.

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Sizenando José de Andrade Júnior (1), José Cleub Silva Santos Júnior (2), Jesiane da Luz Oliveira (2), Eneida de Moraes Marcílio Cerqueira (3) e José Roberto Cardoso Meireles (2,3) *

(1) Universidade Estadual de Santa Cruz, Ilhéus, Bahia, Brasil. (2) Universidade do Estado da Bahia, Senhor do Bonfim, Bahia, Brasil. (3) Departamento de Biologia, Universidade Estadual de Feira de Santana, Av. Universitária, s/n, 44031-460, Feira de Santana, Bahia, Brasil. * Autor para correspondência. E-mail: jrcmeireles@gmail.com
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Author:de Andrade, Sizenando José, Jr.; Silva Santos, José Cleub, Jr.; da Luz Oliveira, Jesiane; Marcílio C
Publication:Acta Scientiarum Biological Sciences (UEM)
Date:Jul 1, 2008
Words:4585
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