文摘

农药在烟草使用与基因组不稳定性相关字段,这提出了敏感的营养摄入,还可以诱导表观遗传变化。我们评估膳食摄入量的影响和遗传易感性多态性MTHFR(rs1801133)和叔(rs2736100)基因在基因组和表观遗传不稳定种植烟草的农民们。农民,nonexposed组相比,显示不同参数水平上升的DNA损伤(微核、核质桥梁和核芽),评估cytokinesis-block微cytome实验。端粒长度(TL)衡量定量PCR在暴露的人短。全球DNA甲基化显著减少烟草农民。暴露组膳食纤维摄入量较低,但胆固醇的增加;维生素B等6B12C;β胡萝卜素;和α视黄醇。几种痕量和超痕量元素被发现比nonfarmers高于农民。的MTHFR CT / TT基因型影响核质桥梁、核芽和TL暴露组,而叔GT / TT只有微核频率的影响。我们观察到一个正相关的TL和脂质和TL和纤维的负相关。目前的数据表明一个重要的角色的膳食摄入量和受试者的遗传易感性xenobiotics-induced赔偿和表观遗传改变种植烟草的农民们职业性暴露农药混合物。

1。介绍

在巴西烟草领域占领757521公顷,和95.4%的这些位于南部地区1]。烟叶生产中扮演一个重要的角色在巴西经济,使用一个巨大的数量的对象在其整个生产链。种植这种作物的家庭,涉及整个社区在这个阶段的生产链条2]。因此,有关烟草需求大量的杀虫剂来保持不受害虫(3]。全世界有超过100种不同的农药使用的生产烟草,和大多数农药的有效成分是有机和/或无机。后者一般包括元素如铜、硫、和钾,而有机磷类农药在农业领域更常用。

基于科学证据,调查真正的,是完全合理的预期,认为农药人类所遭受的风险。杀虫剂用于烟草领域已经被证明增加DNA损伤,观察到在细胞系(4- - - - - -6),动物模型(7,8],和人类研究[9- - - - - -11]。他们也已经评估为单一的化学物质(6,7,12由[]或混合物(审查13])。后者是全世界在种植业农药应用的标准方法(13),包括对巴西种植烟草的农民们(14- - - - - -17]。敏感的方法如彗星试验(9,18,19),cytokinesis-block微核(CBMN)试验13- - - - - -15,20.),和颊微(BMCyt)实验18,19,21)已经成功地应用于DNA损伤的识别由于农药职业风险。

配方的杀虫剂在烟草领域包含无机元素,使用溶剂、和金属(3]。农民在烟草领域被发现呈现更高浓度的几种无机元素和金属(14,16]。金属在致癌作用的主要机制之一是抑制DNA修复通过活性氧的生成。代的氧化应激会导致稳态失衡pro -和抗氧化因子,导致氧化损害一些分子,包括DNA (22]。遗传疾病,如不同的多态代谢基因,和获得的条件被认为修改微量元素和金属体内平衡(22,23]。

最近,端粒长度介绍了作为一种新的生物标志物在职业暴露评估,包括杀虫剂(看过的24])。端粒标记染色体和基因中发挥关键作用稳定,防止染色体融合。端粒酶逆转录酶是一个特殊的端粒,努力维持端粒长度增加人类染色体末端DNA TTAGGG重复。核心酶是由蛋白质与逆转录酶活动组件(叔)和RNA组件(TERC)。一些研究表明,叔rs2736100多态性位于内含子2的叔基因,可能修改端粒体内平衡和主要是有关不同类型的癌症(看过的25])。

基因组稳定性提出了敏感的营养摄入。已经有几年推荐膳食津贴首次提出了基于DNA损伤(26),虽然他们没有改变基于这些证据,到目前为止。众所周知,一些微量元素参与DNA合成和修复,DNA甲基化的DNA损伤的预防和维护(27]。不仅如此,端粒的维护在活的有机体内与摄入和/或限制不同的营养和食物([24),由(28])。这些数据的准确意义尚不清楚,因为他们从单一研究结果([24),由(28]),但单独的端粒维持和营养摄入与癌症协会被广泛认识和接受24]。

DNA甲基化模式的改变与不同的健康结果相关,致癌的主要方面(29日]。大部分的调查证实了几类杀虫剂,修改表观遗传标记(30.),包括持久性有机污染物(31日],草甘膦[9)、百草枯和砷等(30.]。最常见的基因变异MTHFR影响它的功能是677 c > T基因多态性(rs1801133),高度调查作为一个潜在的修饰符在叶酸状态和DNA甲基化(27- - - - - -29日]。methylenetetrahydrofolate还原酶(MTHFR)基因扮演了一个关键的角色在甲基叶酸代谢和捐赠途径。MTHFR酶活性决定了生物利用度合成的叶酸dTTP或蛋氨酸,除了发挥功能的砷代谢和毒性。这个基因的遗传变异可导致功能受损或失活的酶(26]。

在这项研究中,我们假设如果膳食摄入量和遗传易感性的MTHFR (rs1801133)和叔(rs2736100)影响遗传和表观遗传不稳定性由烟草农民由于职业接触杀虫剂。

2。材料和方法

2.1。研究设计

这项研究是由国家研究伦理委员会批准CONEP,巴西研究设计院35639814.5.1001.5349),和书面通知同意从每个研究开始前获得。个人从南圣克鲁斯(S 29°43 59 W 52°24 52 和Sobradinho 29°25 17 W 53°01 43 )(南里奥格兰德,巴西南部)是2015年6月和9月间采样。所涉及的研究共有80人:40 nonexposed 40暴露(种植烟草的农民们)农药。在每一组中,受试者年龄和性别配对。所有参与者都不吸烟。

所有的农民都经常暴露于杀虫剂每周大约三天,每天6 - 8小时,包括从6月到9月~ 360小时。主要工作是做在一个开放的领域,和农药应用程序通过肋泵。从这项研究中,根据农民的问卷调查的主要类杀虫剂(主要活性成分)使用的是有机磷(glyphosate-based),硫代氨基甲酸(代森锰锌),无机化合物(磷化铝镁)和铜氧化物(铜)。而铜氧化物和硫代氨基甲酸作为杀真菌剂,glyphosate-based农药除草剂和镁铝磷化是杀虫剂。此外,农民所提到的大量使用化肥。

nonexposed集团由室内上班族生活在同一地区的暴露个人,但至少15公里远离任何烟草领域。静脉穿刺收集的血液样本被运到实验室4°C和加工后的24小时内收集。收集血液样本在农药应用程序期间,两组。所有受试者参与这项研究完成问卷的改编版本,作为生活方式,工作习惯和人口统计数据(32),除了完成“酒精使用障碍识别”测试(审计;(33])。参与者每周消耗300毫升酒精饮料被认为是习惯性的饮酒者(33]。参与者患有慢性疾病和18岁以下是不包括在这项研究。

2.2。营养数据

基于Fenech et al。34),所有的参与者被要求填写每一餐的食物频率问卷记录摄入量,在他们的日常正常的一天,使用食物金字塔作为参考。日均消费是基于个人的报告的食物摄入频率。记录摄入量是用来评估受试者每日摄入卡路里、碳水化合物(%)、蛋白质(%),脂质(%)、胆固醇(毫克),膳食纤维(g)和饱和脂肪(g, %),以及微量元素(维生素B2(毫克),维生素B3(毫克),维生素B5(毫克),维生素B6(毫克),维生素B8(毫克)、叶酸(μg)、维生素C(毫克)、维生素E(毫克),β胡萝卜素(毫克),α视黄醇(μg)]。获取此数据根据软件“饮食赢专业”(Windows),巴西协会推荐的营养(ASBRAN),它使用“巴西人口,食物指南”和医学研究所健康饮食指数(35]。此外,受试者身高和体重计算得到他们的身体质量指数(BMI),使用世界卫生组织粮食及农业组织(36指导方针。

2.3。维生素B12剂量

维生素B12是通过对每个个体的血清通过电化学发光竞争Cobas e601设备(美国印第安纳波利斯罗氏诊断)。

2.4。痕量和超痕量元素用量

样本分析的电感耦合等离子体质谱仪(icp安捷伦7900、八王子、日本)。分析前,1毫升的血液被放置在一个15毫升管和冷冻干燥(L101 Liobras,圣卡洛斯、巴西)。大约有400μL(重蒸馏的HNO3(Synth,巴西)添加在每个15毫升管。管中加热3 h在蒸煮器块90°C (Analab、Bischheim、法国)。冷却后,成交量与去离子水14毫升(Milli-Q微孔,美国)和注射。在每批空白进行了分析。全血认证参考资料(Seronorm微量元素血液l2, ALS斯堪的纳维亚AB,吕勒奥,瑞典,和CRM-Agro caprine-blood低和高,USP,圣保罗,巴西)和动物组织(加拿大安大略省TORT-3,加拿大国家研究委员会)运行方法的准确性。

被监视的同位素27艾尔,121年某人,75年为,138年英国航空公司9是,209年Bi,111年Cd,43钙、52铬、59有限公司,63年铜、56铁、208年铅、7李,24毫克,55锰、202年汞、95年密苏里州,60倪,39K,78年,107年Ag)23Na,51V,68年锌。发现检测极限是0.0725,0.0002,0.0201,0.0230,0.0,0.0115,0.0010,27.32,0.0060,0.0037,0.0281,0.1465,0.0003,0.00825,0.227,0.00777,0.0012,0.0080,0.04067,0.8844,0.0788,0.0050,18.68,0.0088,和0.1027 ng·毫升−1,分别。工具性条件以前被Pedron et al。37]。找到的所有值,介绍了icp ppb (ng / mL的血液)超痕量水平和ppm (μg / mL)跟踪的水平。

2.5。Cytokinesis-Block微核(CBMN)测定

CBMN试验进行相应Fenech [38),用细微的修改。全血的文化复制(0.5毫升)。培养基是由rpmi - 1640中(美国比林斯Gibco)含10%胎牛血清(Gibco), 2毫米谷酰胺(Gibco)和1毫米丙酮酸钠(表达载体)。植物凝集素(美国卡尔斯巴德英杰公司)增加了202人μg / mL刺激细胞分裂时0 h。文化在37°C和5%的孵化有限公司2在湿润孵化器。美国圣路易斯细胞松弛素B(σ)增加了6μ40 g / mL后h(文化、细胞密度离心收获24 h后的聚蔗糖(美国通用电气,芝加哥)。细胞被cytocentrifugation转移到幻灯片,固定的,并使用展示全景的彩色染色(新的新城东区,Pinhais BR)。幻灯片标签和盲目。从每个主题,mono - 400细胞进行评估,bi,多核细胞,细胞凋亡和坏死的频率。随后,1000双核(BN)细胞得分确定BN细胞与一个或多个频率的微核(MN),核原生质的桥梁(NPB)和核芽(NBUD),评估基因组损伤(38]。

2.6。端粒长度分析

端粒长度是衡量定量实时PCR试验(39,40]。首先,基因组DNA提取使用PureLink从孤立淋巴细胞基因组DNA隔离设备(美国沃尔瑟姆表达载体),然后量化NanoDrop 1000分光光度计(热费希尔科学、Scoresby、澳大利亚)。每个样本然后按实验要求(5 ng /稀释μL)。每个qPCR使用端粒和反应进行了一式三份36 b4特殊引物在96孔板使用ABI 7300实时PCR检测系统(美国生活技术,卡尔斯巴德)。在每次运行一个引用从1301细胞株DNA样本孤立也包括在内。PCR试剂的最终浓度如下:1 x SYBR绿色主人混合(生命技术),20 ng DNA, 0.2μ摩尔的telomere-specific引物(F: 5 -GGTTTTTGAGGGTGAGGGTGAGGGTGAGGGTGAGGGT-3 ;R: 5 -TCCCGACTATCCCTATCCCTATCCCTATCCCTATCCCTA-3 ),36 b4单拷贝基因引物(F: 5 -CAGCAAGTGGGAAGGTGTAATCC-3 ;R: 5 -CCCATTCTATCATCAACG GGTACAA-3 )。端粒和扩增条件相同36 b4:10分钟在95°C,紧随其后的是40 15秒的周期在95°C,和1分钟60°C,紧随其后的是分离阶段。端粒的比值(T)重复拷贝数单份基因(S)确定每个样本。高的标准曲线相关系数( 从板块)被要求接受结果。结果表示为碱基对(bp)。

2.7。全球DNA甲基化分析

如前所述(执行全球DNA甲基化分析41]。每个样本重复进行了分析。全球DNA甲基化的百分比(%)DNA分离出淋巴细胞的测定采用5-methyl-2的相对量化 脱氧胞苷(5-mdC)使用液相色谱的高效液相色谱法。基因组DNA (1μg)从每个主体参与研究变性在94°C和冷却10分钟快5分钟。随后,样本与核酸酶P1和碱性磷酸酶水解创造2 -de-oxymononucleosides,然后由高效液相色谱柱分离dC18亚特兰蒂斯(美国水域,米尔福德)的反向阶段(2.1×20毫米)。混合核苷的脱氧腺苷(dA),脱氧胸苷(dT)、脱氧鸟苷(dG)、脱氧胞苷(直流),5-methyl-deoxycytidine (5 mdc)和脱氧尿苷(dG)作为标准。结果计算的集成5 mdc峰面积相对全球胞嘧啶核苷(甲基化与否)。样本显示的差异超过3%在5 mdc内容或有低高效液相色谱分辨率被移除的分析( )。

2.8。基因分型检测

MTHFR(rs1801133)和叔(rs2736100)基因分型qPCR使用SNP基因分型(TaqMan®)化验(化验ID C_1202883_20和C_1844009_10 MTHFR和叔,分别(美国应用生物系统公司,卡尔斯巴德,CA)]根据制造商的指示ABI 7300实时PCR检测系统(美国生活技术,卡尔斯巴德)。

2.9。统计分析

Kolmogorov-Smirnov测试用于测试变量的常态。方差分析(方差分析)和学生的 以及被用来评估类别之间的可变性,nonexposed暴露和变量之间的比较结果。确切概率法进行基因分型,分析等位基因的频率和类别分类变量之间的内部组织。卡方检验是用来评估哈迪温伯格平衡和意义的基因型频率的差异。斯皮尔曼相关(Bonferroni调整)进行评估nonexposed和暴露组的变量之间的关系。差异被认为是重要的 。GraphPad Prism 5.01版本(GraphPad Inc .)、圣地亚哥、钙、美国)和SPSS 23.0版(美国、IBM公司,纽约Armonk)被用于统计分析。

3所示。结果

本研究评估80人,分为两组:nonexposed和暴露于杀虫剂。每组由40个人,其中包括19名男性和21个女性(表1)。nonexposed集团的人的平均年龄是45.6 (±1.7;标准误差(SE))年,而对于暴露对象为45.0(±1.8)年。组间没有显著差异的性别频率,尽可能多的男性和女性的平均年龄和每组之间(表内1)。

表1
人口描述,包括营养摄入数据(基于个人提醒摄取)和血清维生素B12水平。

暴露对象声明以来青年工作,平均为28.3(±2.1)年工作在烟草领域,与男性和女性在这方面没有显著差异(表1)。认为使用个人防护装备(PPE), 32.5%的农民参加本研究宣布不使用,而25.0%只使用手套。另一方面,只有10.0%的人利用完整的个人防护用品,包括总体、靴子、手套、口罩、帽子和护目镜。

个人的营养摄入数据来自nonexposed和暴露组,基于个人的提醒摄入报告(表1)。脂肪摄入量(胆固醇)明显高于暴露组( ;未配对 以及)。调查中微量元素,农民也明显高剂量的维生素B6( )、维生素C ( ),β胡萝卜素( )。此外,血清维生素B12水平也是衡量,发现暴露组显著升高( )。之间没有显著差异nonexposed和暴露组中体重指数数据,既不为男性和女性(表1)。

CBMN试验被用来研究DNA损伤(表2)。暴露组的频率明显高于有锰( ),NPB ( ),NBUD ( ),双核细胞( ),相比nonexposed组。此外,暴露个人明显较短的端粒( )和全球DNA甲基化水平降低( )与nonexposed受试者相比(表2)。对所有参数表2男性和女性之间没有显著差异,在每组(数据没有显示)。

表2
CBMN参数,染色体端粒的长度(bp)和全球DNA甲基化(%)结果nonexposed和暴露组。数据提交 错误(SE)。

表3显示了痕量和超痕量元素的血药浓度,通过icp评估。受试者暴露显著增加铝的浓度( )、砷( )、铬( )、铜( )、镍( ),钾( )和锌( ),与nonexposed个人。我们也检查了可能的浓度之间的相关性,为铬、铜、镍、K和Z,种植烟草的农民们多年的接触,我们发现无显著相关性。

表3
跟踪的浓度(μg / mL)和超痕量元素(ng / mL)决定在全血nonexposed和暴露组。数据提交 错误(SE)。未配对 以及。

基因型频率数据的多态性研究nonexposed和暴露组如表所示4。没有偏离哈迪温伯格的期望。的等位基因和基因型频率MTHFR基因nonexposed之间明显不同,暴露组( 和 、职责)。没有统计的两组之间的差异叔多态性频率(表4)。

表4
基因型频率和等位基因频率分布MTHFR(rs1801133)和叔(rs2736100)多态性nonexposed和暴露组。

斯皮尔曼的测试(Bonferroni调整)被用来检查是否有参数之间的相关性。NPBs MN(有显著相关性 ; )和NBUD BMI ( ; )。暴露组中,有一个正相关的NBUD MN ( ; )。也为农民,端粒长度呈正相关,脂质( ; 与纤维()和负相关 ; )。虽然不显著,年长的暴露组的人,他们有更高的频率NBUD ( ; )。

我们评估的影响MTHFR和叔本研究的基因型在不同参数(表5)。个人从暴露人群进行MTHFR CT / TT基因型显示显著减少NPB ( )和NBUD ( )频率,除了高水平的全球DNA甲基化( ;表5)。nonexposed集团,这些相同的基因型频率的降低有关BN细胞( ;表5)。农民的GT / TT基因型的叔显示的频率显著降低锰( ;表5)相比叔GG基因型。叔GT / TT基因型也显示关联nonexposed组显著降低端粒长度( ;表5)。

表5
微核(MN),核质桥(NPB),核芽(NBUD),和双核(BN)细胞频率,端粒长度(bp)和%的全球nonexposed DNA甲基化和组根据公开MTHFR和叔多态性。数据提交 错误(SE)。

4所示。讨论

农药是复杂的混合物和现在的基因毒性代理和一些研究密切相关职业暴露与DNA损伤(10,14- - - - - -16,18,19),氧化应激的一代(10,14,42],损伤生殖[42)和免疫系统(43),(看过的表观遗传学改变25])。最近,一家叫做农业健康研究(AHS)已经接近接触农药在作物农场的影响端粒长度,尽管这些研究不清楚,杀虫剂,是否为纯或混合使用,哪些作物被调查(44,45]。我们组展示了较短的端粒长度在种植烟草的农民们,暴露在杀虫剂和从烟叶尼古丁,与氧化应激水平增加和痕量和超痕量元素状态(17,46]。随着文学的可用数据,农药对端粒长度的影响表明,职业接触杀虫剂提供了一个长期影响对农民(7,11,13,21,30.,31日,42,44,47]。野生型的PON1 Gln192Arg,多态性直接参与代谢有机磷农药,被发现与种植烟草的农民们增加颊微核(16]。细胞死亡的频率显著增加颊细胞观察作物种植烟草的农民们在所有时期的季节(48]。

系统回顾了一些类的杀虫剂的影响细胞脂质代谢,蛋白质和碳水化合物(49]。他们的研究结果表明有机磷和氨基甲酸盐损害酶通路参与代谢的碳水化合物,脂肪,和蛋白质(49]。一项研究分析了影响饮食对DNA氧化损伤的程度和合并尿嘧啶和DNA修复能力与对手两组个体饮食:第一组有一个饮食富含有机产品,全谷物,水果和蔬菜,而第二组的饮食丰富的加工食品(50]。结果显示没有差异方面的水平misincorporated尿嘧啶和DNA修复能力。正如所预料的那样,该集团更健康的饮食(更多的水果、蔬菜,没有工业化食品)提出了更高水平的维生素a、B6B12C和叶酸。这同一组低水平的氧化嘌呤和嘧啶(50]。种植烟草的农民们也显示增加维生素B的含量6和C和β胡萝卜素在血清维生素B的营养摄入数据和记录12的水平。然而,基因组不稳定性增加,表观遗传变化也暴露组中观察到,证明这种饮食,虽然富含微量元素,是不足以抵消损失。Nascimento et al。51]分析了维生素C含量的孩子生活在一个烟草种植地区除了调查环境接触杀虫剂对健康的影响。他们发现增加的氧化损伤和更高水平的维生素C,在血液取样,孩子的父母是种植烟草的农民们。作者建议,尽管氧化压力升高,孩子也更高的防御氧化损伤,主要解释为增加食用富含维生素C的水果和蔬菜,如橙色、橘红色(51]。

CBMN试验是一种可靠的方法调查的细胞遗传学损伤个体接触一些化学物质,除了调查饮食摄入量影响基因组稳定性(52]。在目前的研究中,农民在烟草领域暴露于农药混合物的平均28年频率有了显著提高锰、NPBs NBUD,双核细胞。虽然有不同的研究结果认为作物,制定农药混合物,和进度的农作物治疗,其中,大多数的研究评估农药喷雾器发现MN频率的增加(13]。喷洒农药吸收不同路线的增加,可能通过皮肤、呼吸道、口腔路线主要是(42]。大约90%的烟草农民参与这项工作没有正确使用个人防护用品,这使得不同的基因毒性损害的发生极有可能。与种植烟草的农民们最近的一项研究显示,至少部分的使用PPE保护农民从MN频率的增加14]。帕金森病(PD)的风险增加被广泛与农药接触通过许多流行病学研究(综述(42])。观众,在协会与其他前瞻性研究,观察到在工作场所使用手套和卫生协会可以显著减少农药接触与PD (53]。然而,弗隆et al。53)能够显示使用防护手套证明没有联系的PD农药氯菊酯和百草枯职业暴露。

端粒长度已经成为职业暴露的潜在生物标志物。工作期间接触焊接烟雾与更长的端粒在一项研究[54,55),除了与1号线的交互和运算器甲基化水平,反映了表观遗传途径参与。员工健身器材制造有较短的端粒比上班族从同一行业,除了水平的提高铬和锰(56]。煤焦油沥青的职业暴露导致减少在TL在煤矿工人;然而,没有发现基因启动子的甲基化57]。齐格勒et al。11]显示加速后血白细胞端粒缩短职业接触联苯,虽然Bassig et al。58报道一个相反的职业暴露于苯导致个人还要。在职业接触农药的情况下,大多数的研究源于AHS的财团,证明,在大多数,端粒减少45]。最近的研究表明,儿童对环境暴露于杀虫剂在同一地区烟草生产的样品从我们的研究增加了氧化损害,除了水平的提高Cr与改变相关的血液学的参数(51]。我们目前的研究结果显示,除了明显较短的端粒长度在职业暴露于农药混合物,种植烟草的农民们还要hypomethylation全球DNA。从我们小组提出的另一项最新研究,通过系统生物学的方法,一种机制,通过这种杀虫剂用于烟草种植可能会降低端粒长度。通过表观遗传过程中,农药可能会阻止AKT1蛋白,减少ubiquitin-proteasome系统的活动,从而提高水平的TRF1和叔。TRF1 shelterin复杂的是一个主要组成部分。换句话说,当叔促进端粒酶活性,shelterin复杂变得紧缩,最终阻止端粒酶活性(47]。

有越来越多的证据表明,营养因素与端粒长度(看过的22]),尽管这些发现仍在调查之中。叶酸和维生素B12发挥重要作用在维护核的完整性。他们缺乏有关,直到最近,降低端粒长度(26]。在我们的研究中,有叶酸nonexposed和暴露组之间的差异不显著;然而,维生素B12以血清,对农民明显升高,然而,降低端粒长度为同一组被发现。在其他研究中,叶酸缺乏会导致长但功能失调的端粒,可能与染色体不稳定性更高,由于DNA hypomethylation(看过的24])。保罗et al。59)观察到的叶酸水平高于中位数与端粒长度有正相关。作者表明,叶酸影响端粒DNA通过修改完整,通过施加一个表观遗传调节端粒长度DNA甲基化(59]。适当摄入叶酸和维生素B12与基因组不稳定性增加有关种植烟草的农民们相比,这些微量元素摄入的不恰当(60]。我们的研究不同于这个因为参与者从当前的工作,不管是否暴露,有适当的摄入的叶酸和B12。实际上,这增加了越来越多的证据表明,有复杂关系的端粒长度与维生素B(审核(24])。一般美国人接触镉、白细胞端粒长度被发现和减少饮食模式也被评估。同样,我们的数据,野村等。61年没有发现任何协会的维生素B12TL,无论维生素和类胡萝卜素进行了评估,他们没有修改血镉浓度和白细胞TL协会(61年]。混合物的高复杂性的杀虫剂也可能征收的截然不同的挑战DNA修复和完整性维护,即使个人有一个适当的饮食。

在我们的研究中,我们观察到染色体端粒的长度之间的正相关,与纤维摄入量摄入脂类和一个反向相关。纤维是一种饮食因素可以降低脂质水平通过吸收的脂肪(审核(24])。高脂肪饮食摄入与端粒长度呈负相关有超过2000的美国女性,和个人利用端粒维生素复合物可能~ 273 bp的时间比那些不使用(看过的24])。人类饮食有一个多因子的性质:营养的关系,外源性物质接触,和遗传结构复杂,可能影响类似的生物途径。除此之外,个人间的差异激活和解毒物质对人类健康至关重要。

最近的一项研究报告之间的联系较低层次的全球DNA甲基化和较短的端粒长度在健康的青少年,主要是与种族[62年]。全球DNA低甲基化的风险因素包括环境因素,如接触持久性有机污染物、苯、砷(29日]。锅炉制造厂的纵向研究发现全球DNA hypomethylation之间显著正关联和降低外周血白细胞端粒长度54]。在目前的分析,我们并没有发现端粒长度和DNA甲基化之间的相关性,但生物标志物被发现暴露组的显著改变。然而,当农民的基因分型MTHFR基因,暴露个人微小等位基因(CT或TT)与甲基化CC的人。有趣的是,多态基因型DNA甲基化增加农民,除了叶酸,虽然不显著(数据未显示)。干预研究显示全球增加DNA甲基化后7周的补充叶酸与多态仅为个人MTHFR C677T基因型(看过的29日])。另一个飞行员干预试验诱导线粒体氧化代谢基因的甲基化变化,通过公开个人可吸入颗粒物(PM2。5)。补充维生素,含有B6、叶酸和B12,避免这些变化(63年]。这一结果与接触后炎症反应,这很可能是DNA甲基化蛋白质生物标记物的免疫系统中发挥作用,在超过1000万个单核苷酸多态性分析(64年]。

的CC多态性的MTHFR在种植烟草的农民们不利,促进提高NBUD NPB的吗CT / TT多态性。NBUD下降了27%MTHFR TT人类淋巴细胞比MTHFR CC(65年]。叶酸缺乏是引起MN, NPB, NBUD。叶酸水平没有显著差异nonexposed与暴露组在我们的研究中。不管叶酸水平,我们的数据是一致的结果在文学与减少核异常,包括MN频率,和MTHFR C677T多态性:木村等的研究。65年)、锰是减少个人携带CC基因型,虽然这不是重要的,同样被发现在我们的暴露组。

端粒酶逆转录酶(叔),端粒酶催化亚基,保持端粒的稳定性。rs2736100 T > G多态性与多种肿瘤相关广泛,主要是由于端粒缩短的,虽然结果还不确定的(66年]。微核被报告为一个重要的生物标志物在致癌作用(52]。在当前的研究中,农民窝藏叔GG基因型几乎增加1.5倍水平的MN相比,农民窝藏了叔GT / TT基因型。另一方面,在暴露组,GG基因型不影响端粒长度,无论是有利的还是不利的作用。不同的研究已经证实,rs2736100 T > G多态性可以提高总体癌症风险(25,66年]。的GG基因型可能上调叔表达式通过其致癌效应是产生66年]。有趣的是,叔mRNA表达明显被发现与砷浓度()的饮用水和受试者的指甲中国人口暴露于这种金属(67年]。除了水和钉子的浓度,莫et al。67年)注意到,杀虫剂的使用(主要是有机氯和有机磷)是显著相关的叔表达式。MCF-7有机氯硫丹显示细胞治疗水平的提高叔信使rna表达(68年),证明叔在农药接触可能发挥的作用。

虽然它可以找到自然,称为水污染物为人类致癌物,除了导致表观遗传修饰(看过的69年])。这种金属被发现显著升高种植烟草的农民们与nonexposed组。孩子的父母种植烟草的农民们被发现有水平的提高,可能由于暴露于农药应用程序后,通过吸入粉尘的51]。许多烟草农民使用为基础杀虫剂来避免昆虫感染,如glyphosate-based杀虫剂(69年]。重复氧化甲基化和还原反应是导致一代甲基化代谢物(70年]。改变DNA甲基化是更为合理的生物学解释As-induced致癌作用。Hypomethylation可能源于S-adenosyl蛋氨酸(SAM)耗尽,因为它需要DNA甲基化和无机biomethylation [70年]。

种植烟草的农民们在农药应用程序期间也水平有了显著提高铝(Al)、铬(Cr)、铜(铜)、镍(镍),钾(K)和锌(锌)与nonexposed组相比。与种植烟草的农民们观察到另外两个研究水平的提高,Cr、K和锌(14,16],特别是因为这些元素是组成部分农药,包括用于烟草作物(3]。值得注意的是,glyphosate-based杀虫剂可以包含,铬、镍;硫代氨基甲酸锌可能作为一个化合物,无机化合物,如磷化铝镁,包含K和艾尔。镍是人类致癌物,尽管机制在很大程度上是闻所未闻(70年,71年]。有人建议,倪致癌潜力与加速表观遗传变化包括DNA甲基化的能力。在我们组的前研究,较短的TL在种植烟草的农民们的甲基化有关p16基因(46]。镍被发现促进gene-specific甲基化的肿瘤抑制p16在几项研究(综述70年])。

铬在种植烟草的农民们增加nonexposed集团的关系。据报道促使铬广泛DNA损伤(71年,72年),增加肿瘤的风险72年]。这种金属还发现促进gene-specific甲基化p16和45 s RNA基因(72年]。Cr血液水平高于世界卫生组织的推荐标准样本儿童生活在烟草农场,在那里他们的父母使用杀虫剂Cr含量高,如Orthene®和Talstar®(51]。最近的一项研究表明,烟草农场的Cr含量水平高于或接近巴西建立了农业限制使用(3),glyphosate-based杀虫剂可能含有铬(69年]。铬和铜(铜)似乎有些研究最多的金属把人类接触。铜在铜氧化杀菌剂用于烟草领域(15]。职业接触铜显示也导致不同的DNA损害(看过的71年])。尽管甲基化还不是人类铜职业暴露有关,除了基因毒性,铜可以改变组蛋白乙酰化和组蛋白脱乙酰酶的活动73年]。过度暴露于铜加工行业导致DNA损伤和氧化应激的几个参数,以及改变肺功能参数(74年]。事实上,氧化应激可能促进肿瘤发生,就是说,细胞抗氧化剂,干扰细胞生长和增殖75年),由端粒长度平衡,使结构和适当的函数(76年]。这一中断可以高度依赖持续暴露于致癌元素的持续时间(75年),即使没有剂量反应等风险。这样的状态是由于metal-induced氧化stress-potentiating方式导致致癌性。低剂量的金属可以诱发肿瘤起始高度细胞毒性剂量时,如发现在我们的研究中,唤起自由基(75年]。

在最近的一次审查,高硒暴露显示导致抑制DNA甲基转移酶的表达和/或活动(77年]。证据来自人类癌症细胞系的研究,啮齿动物和人类的研究癌症的科目(77年]。Se-induced DNA损伤的作用是显示oxygen-mediated,凸显其氧化应激通路。这种微量元素被发现显著减少种植烟草的农民们从我们的研究中,虽然对人类是一个重要的微量营养素。补充硒可能防止DNA加合物的形成,染色体DNA或破损(包括端粒融合的一个主要机制,称为breakage-fusion-bridge周期),和染色体损益。亚硒酸钠改善细胞端粒酶活性。端粒长度延长治疗四周后肝细胞L-02 Se的营养剂(78年]。硒也影响人类肿瘤特异性基因的甲基化(77年),全球DNA甲基化的调制,抑制组蛋白脱乙酰作用[79年]。不同的异型生物质的风险可能影响微量元素和金属的体内平衡,根据两个不同的评论22,23]。

我们的研究有一些局限性。虽然从两组受试者被年龄和性别配对,样本规模很小。此外,饮食摄入量评估使用食物频率问卷调查。只有维生素B12和生物样品中痕量和超痕量元素被量化。这凸显了需要未来的研究,主要是跟进的,需要进行种植烟草的农民们。种群的遗传结构的知识是一个重要因素考虑公共卫生,包括个人的营养、生活方式和环境。在这方面,目前的研究阐明了复杂的职业接触杀虫剂及其与不同生物标记的DNA损伤和营养摄入量和遗传易感性的影响。

5。结论

基因组不稳定性,本研究的结果高度联系,如DNA损伤的增加所示CBMN化验和较短的端粒长度,对职业接触农药混合物在烟草领域。我们的数据也显示膳食摄入量和多态性所扮演的角色MTHFR C677T和叔这些农民rs2736100的基因组不稳定性。是已知基因组稳定性敏感的营养摄入量,尤其是那些营养和食物产生更为显著的影响在DNA合成和修复。饮食模式也可能扮演一个角色在端粒长度动态。我们发现一个协会的端粒长度和微量营养素和DNA hypomethylation种植烟草的农民们。叔和MTHFR基因会影响核畸变和端粒长度的频率。基因结构的使用理解主题的倾向xenobiotics-induced损害和表观遗传学理解表达是提供一个更精致的基础建议种植烟草的农民们的安全工作指导方针。我们建议进行进一步的研究这个人口增进了解营养基因组学、表观遗传对职业暴露生物标志物的影响。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突,关于这篇文章的出版。

确认

作者要感谢农民和nonexposed受试者参加本研究。技术支持,作者也要感谢爱丽丝b . m . ibsen Pinheiro Machado和半径标注。西尔维亚博纳,从阿雷格里港的临床医院(HCPA)和伊娃阿德里亚娜Baumgardt阿尔梅达,区域中心的工人健康(cer,淡水河谷Pardo)。为他们的财政支持,作者感谢委员会高等教育人员的改进(斗篷,公众注意PDSE 19/2016),基础研究支持的南里奥格兰德(FAPERGS),国家研究委员会(CNPq),医院丹尼·德·阿雷格里港(HCPA、过程16 - 0622),基础研究支持的圣保罗州[FAPESP 2014/05151-0必须占州政府:多用户设备(EMU HPLC-ICP-MS)],和联邦科学与工业研究组织(CSIRO)。