Modified comet assay with Giemsa staining: a suitable method for assessing genotoxicity in rats / Ensaio cometa modificado com coloração de Giemsa: um método adequado para avaliar a genotoxicidade em ratos

The present study tested a comet assay that was modified for compatibility with Giemsa staining to assess the drug genotoxicity in the peripheral blood of rats. We analysed the peripheral blood of 16 female Wistar rats (N=8 rats/group) from a control group and from a group that was treated with an intraperitoneal injection of 50mg cyclophosphamide/kg. The comet assay was carried out with modifications of the blood volume and immersion time in the lysing solution and different combinations of electrophoresis conditions (running time, voltage and current), to Giemsa staining. The lysing time and electrophoresis conditions allowed for the expression of all classes of DNA damage during the electrophoresis run, and the comets were efficiently stained with Giemsa. The technique showed high reproducibility for the DNA classes. The results demonstrate that the modified comet assay with Giemsa staining can be standardized for routine laboratory procedures using a 20µL blood sample, 3h and 30min immersions in the lysing solution and electrophoresis runs with 23 to 25 V and 310 and 360mA of electrical current. The modified comet assay with Giemsa staining that was described in the present study was standardized to be applied in the laboratory routine.(AU)

O presente estudo testou um ensaio cometa modificado para a coloração de Giemsa para avaliar a genotoxicidade de fármacos no sangue periférico de ratos. Analisou-se o sangue periférico de 16 ratas Wistar (n=8 ratas/grupo) de um grupo controle e de um grupo que foi tratado com uma injeção intraperitoneal de 50mg/kg pv. de ciclofosfamida. O ensaio cometa foi realizado com modificações do volume sanguíneo e do tempo de imersão na solução de lise, bem como com diferentes combinações de condições de eletroforese (tempo de corrida, tensão e corrente), para coloração de Giemsa. O tempo de lise e as condições de eletroforese permitiram a expressão de todas as classes de danos no DNA durante a corrida de eletroforese, e os cometas foram eficientemente corados com Giemsa. A técnica mostrou alta reprodutibilidade para as classes de DNA. Os resultados demonstram que o ensaio cometa modificado com coloração de Giemsa foi padronizado para procedimentos laboratoriais de rotina usando-se uma amostra de sangue de 20µL, 3h30min de imersão na solução de lise e eletroforese com 23 a 25 V e 310 e 360mA. O ensaio cometa modificado com coloração de Giemsa descrito foi padronizado para ser aplicado na rotina laboratorial.(AU)

Augmented cytotoxic, mutagenic and genotoxic response triggered by carvedilol and celecoxib combinations

It is understood that drugs regardless of their order of administration can exhibit drug interactions. Established on the fact that treatment of hypertension may last for decades and prolong usage of multiple drug regimen may induce substantial pathophysiological changes. Hence, This study was designed to evaluate the possible synergistic toxic effects of anti-hypertensive (carvedilol), and anti-inflammatory drug (celecoxib) alone and in combinations. Well-established MTT assay, Single Cell Gel Electrophoresis (SCGE) and Ames assay were employed to evaluate the toxicity at cellular level. Results from MTT assay on Vero cell line revealed that drug combinations have more pronounced anti-proliferative activity with combine IC50 value of 13.7:47.8 µg/mL. Likewise, exposure of peripheral blood mononuclear cells with drug combinations revealed significant (P<0.05) DNA damage (Class 3) in a dose dependent manner at concentrations ≥ 0.78: 2.34 µg/mL. However, carvedilol and celecoxib were non mutagenic against either mutant strain (TA 100 and TA 98) and combinations have also shown mild to moderate mutagenic potential. Nevertheless, upon addition of metabolic activation enzyme, concentration <12.5:37.5 µg/plate exhibited significant (P<0.05) mutagenicity against both tester strains. In conclusion, this study provides additional genotoxicity and mutagenicity data that could be used in considering options for formulating regimens with reduced mutagenic potential

Avaliação de danos genotóxicos e citotóxicos em células da mucosa bucal de soldadores nas cidades de Cubatão e Santos, São Paulo / Evaluation of genotoxic and cytotoxic effects in buccal mucosa cells of welders in the cities of Cubatão and Santos, state of São Paulo, Brazil

Contexto: Estima-se que no mundo existam, aproximadamente, 5 milhões de trabalhadores expostos ocupacionalmente à fumaça de soldagem. Níquel e Cromo são metais que podem ocasionar danos ao material genético, e soldadores, por força do ofício, são rotineiramente expostos a eles. Objetivo: O objetivo do presente estudo foi investigar a frequência de danos citotóxicos e genotóxicos em células da mucosa bucal de um grupo de soldadores. Métodos: Um total de 44 indivíduos, distribuídos em 2 grupos ­ soldadores e não soldadores ­, foi comparado utilizando a técnica do ensaio do micronúcleo e morte celular (picnose, cariorrexe e cariólise) em células da mucosa oral de trabalhadores de soldagem. As células examinadas foram coradas com Feulgen/Fast-green. Resultado: Os soldadores apresentaram maior frequência (p<0,05) de alterações indicativas de citotoxicidade quando comparados ao grupo de indivíduos não expostos a fumos metálicos. Conclusão: Os resultados deste estudo preliminar sugerem que soldadores apresentam maior frequência de danos citotóxicos e morte celular em células da mucosa bucal que trabalhadores não expostos.

Context: It is estimated that approximately 5 million workers are occupationally exposed to welding fumes worldwide. Nickel and Chromium are genotoxic metals found in welding fumes and thus welders are exposed to these metals at the working place. Objective: The objective of this study was to investigate the frequency of cytotoxic and genetic damage in cells harvested from the oral mucosa of welders and also from a group of workers not exposed to metallic fumes. Methods: A total of 44 individuals, divided into 2 groups ­ welders and not-welders ­ were compared using the micronucleus assay technique and cell death (pycnosis, karyorrexis and karyolysis) in buccal mucosa cells of welding workers. The cells examined were staining with Feulgen/Fast-green. Results: Welders presented higher frequency (p<0.05) of cytotoxicity than the group of volunteers who were not exposed to metallic fumes. Conclusion: The results from this preliminary study suggest that welders may have a higher frequency of cytotoxic damage in buccal mucosa cells than non-welding workers.

Genotoxicity assessment of fipronil (frontline plus®) in Canis familiaris / Avaliação de genotoxicidade do fipronil (frontline plus®) em cães

Fipronil is a pesticide widely used for controlling fleas and ticks in domestic animals, and its short-term exposure can lead to serious effects on animals. However, the possible genotoxic effect of this compound has not been investigated in target animals. Based on the hypothesis that fipronil can induce genotoxicity, this study evaluated the effect of fipronil on DNA damage in peripheral blood cells. For that purpose, ten dogs of both sexes were used in the study. The product (6.7mg/kg) was applied on the dorsal neck region of each animal. Peripheral blood samples were collected immediately prior to application of the product, and at 3, 8 and 24 hours after the application. Samples were processed for comet assay. No statistically significant differences were found among the four time points. The current study suggests for the first time that a single exposure to this pesticide does not induce systemic genotoxic effect in dogs.(AU)

O fipronil é um inseticida/herbicida amplamente utilizado para controle de pulgas e carrapatos em animais domésticos. Sua exposição a curto prazo tem acarretado efeitos deletérios em animais. Entretanto, o possível efeito genotóxico deste composto ainda não foi investigado em animais alvo. Baseando-se na hipótese de que o fipronil pode induzir genotoxicidade, o presente estudo avaliou o efeito deletério do fipronil no material genético de células de sangue periférico. Para isso, dez cães sadios, de ambos os sexos, foram utilizados neste estudo. O produto (6,7mg/kg) foi aplicado na região dorsal do pescoço de cada animal. As amostras de sangue foram coletadas imediatamente antes da aplicação do produto (controle) e após três, oito e 24 horas da aplicação. As amostras foram imediatamente processadas para condução do teste do cometa, a fim de se avaliar os danos basais no DNA. Não houve diferença significativa entre os quatro momentos de coleta em relação aos danos no material genético. O estudo sugere, pela primeira vez, que uma exposição única a este pesticida não induz efeito genotóxico sistêmico em cães.(AU)

Effects of manganese on fat snook Centropomus parallelus (Carangaria: Centropomidae) exposed to different temperatures

This study evaluates the effects of exposure to manganese (Mn2+) for 96 hours at two different temperatures (24 and 27°C) on juveniles of Centropomus parallelus through the activities of glutathione S-transferase (GST) and catalase (CAT), micronuclei test (MN) and comet assay. The GST activity did not show any significant difference between the groups exposed to Mn2+ and the respective control groups; in contrast, a major increase in the CAT activity was observed at 27°C in the group exposed to Mn2+ compared to the control group. The genotoxic analyses showed that in all animals exposed to Mn2+, the number of red cells with micronuclei increased significantly compared to the respective control groups. There was also a significant increase in the incidence of DNA damage in the groups exposed to Mn2+. At a temperature of 24ºC, animals exposed to Mn2+ had more DNA damage than those at 27°C. It is likely that the increase in temperature can also induce oxidative stress. Thus, we conclude that manganese is toxic to the fat snook juveniles, causing genotoxic damage, and when associated with an increase in temperature, manganese can also provoke an increase in oxidative stress.(AU)

Este estudo avaliou os efeitos da exposição ao manganês (Mn2+), após 96 horas, a duas temperaturas (24 e 27°C) em juvenis de Centropomus parallelus por meio de análises bioquímicas (atividade das enzimas glutationa S-transferase (GST) e catalase (CAT)) e genotóxicas (teste do micronúcleo e ensaio cometa). A atividade da GST não mostrou diferença significativa entre os grupos expostos ao Mn2+ e os seus respectivos grupos controle, enquanto que um aumento significativo na atividade da CAT foi observado a 27°C no grupo exposto ao Mn2+, quando comparado ao grupo controle. As análises genotóxicas mostraram que os animais expostos ao Mn2+ tiveram aumento significativo na quantidade de células com micronúcleo em relação aos seus grupos de controles. Houve também aumento significativo na incidência de danos ao DNA nos grupos expostos a esse contaminante. Na temperatura de 24°C, os animais expostos ao Mn2+ tiveram maior quantidade de danos no DNA em relação a 27°C. É provável que o aumento da temperatura também possa induzir o estresse oxidativo. Assim, concluímos que o manganês é tóxico para os juvenis de robalo, causando dano genotóxico, e quando associado a um aumento da temperatura, também pode provocar um aumento no estresse oxidativo.(AU)

Avaliação da qualidade da água do Rio dos Sinos (Brasil) por meio do teste de micronúcleos em Cyprinus carpio e de análises físico-químicas e microbiológicas / Evaluation of water quality of the Sinos River (Brazil) by micronucleus test in Cyprinus carpio and physicochemical and microbiological analysis

O Rio dos Sinos está localizado na região sul do Brasil, possui aproximadamente 190 km de extensão e fornece água para atividades agrícolas, industriais e para o consumo de mais de um milhão de habitantes. Este rio é considerado um dos mais poluídos do Brasil e, portanto, estudos para avaliar a qualidade da água ao longo de sua extensão são necessários. O teste de micronúcleos em eritrócitos de peixes tem sido utilizado com sucesso para detectar a presença de poluentes mutagênicos nos ambientes aquáticos. O objetivo do presente estudo foi avaliar a qualidade da água do Rio dos Sinos por meio do teste de micronúcleos em Cyprinus carpio bem como de análises físico-químicas e microbiológicas. Foram coletadas amostras de água nos trechos superior (Caraá), médio (Parobé) e inferior (Novo Hamburgo) do Rio dos Sinos em dezembro de 2013. As amostras foram transportadas para o laboratório para análise de 14 parâmetros de qualidade da água bem como para a exposição de espécimes de C. carpio por 72h em aquários. Não foram verificadas diferenças significativas na frequência de micronúcleos e anormalidades nucleares nos grupos expostos a água do rio em comparação ao grupo controle. Apenas um parâmetro de qualidade da água foi observado em desacordo com a legislação no trecho superior do rio, enquanto que nos trechos médio e inferior foram seis e cinco parâmetros, respectivamente. Os resultados demonstram que o Rio dos Sinos apresenta redução da qualidade da água ao longo de sua extensão e indicam ausência de potencial genotóxico no período amostrado.

The Sinos River is located in South of Brazil, it has about 190 km of extension and provides water for agricultural and industrial activities, and for consumption of more than one million inhabitants. This river is considered one of the most polluted rivers in Brazil; therefore, studies aiming to evaluate the water quality along its course are necessary. The micronucleus test in fish erythrocytes has been successful used to detect mutagenic pollutants in the aquatic environment. The objective of this study was to evaluate the water quality of the Sinos River by the micronucleus test in Cyprinus carpio, as well as physicochemical and microbiological analyses. Water samples were collected in the upper (Caraá municipality), middle (Parobé municipality) and lower (Novo Hamburgo municipality) sections of the Sinos River, in December 2013. The samples were transported to the laboratory for analysis of 14 water quality parameters and for exposure of C. carpio for 72 hours in aquaria. Significant differences in micronucleus and nuclear abnormalities frequencies were not found between the control and the exposed groups. Only one parameter of water quality exceeded the limit of the legislation in the upper section of the river, while in the middle and lower sections, six and five parameters, respectively. These results show that the Sinos River presents a reduction in water quality along its extension and indicates the absence of genotoxic potential in the sampled period.

Ação genotóxica e antiproliferativa de Polygonum punctatum Elliott (Polygonaceae) sobre o ciclo celular de Allium cepa L / Genotoxic and antiproliferative action of Polygonum punctatum Elliott (Polygonaceae) on the cell cycle of Allium cepa L

RESUMO: A espécie Polygonum punctatum Elliott (Polygonaceae) é amplamente utilizada pela população como planta medicinal. O objetivo deste trabalho é o de avaliar o potencial genotóxico e mutagênico de P. punctatum utilizando raízes de bulbos e radículas em sementes germinadas de Allium cepa através do teste in vivo, e realizar comparações da extração do material vegetal por calor (infusões) e extração a frio (extrato). Para isso, foram preparadas dois tipos de soluções, infusões e extratos foliares de P. punctatum, em duas concentrações 0,4 g mL-1 e 2,4 g mL-1. A infusão foi preparada pela adição das folhas secas em água destilada fervente (100ºC), permanecendo por 10 minutos enquanto o extrato foi preparado através da maceração das folhas secas em água destilada fria. Para o teste em A. cepa foram utilizados, para cada tratamento, seis grupos de quatro bulbos e seis caixas gerbox com 50 sementes em cada caixa. Duas lâminas para cada tratamento foram obtidas através da técnica de esmagamento das raízes e coradas com orceína acética 2%. Foram contadas 2000 células por grupo de bulbos e 3000 células por grupo de sementes, observando-se a ocorrência de interrupções em metáfases, alterações cromossômicas estruturais, bem como a inibição ou aumento da divisão celular. Os valores do índice mitótico foram calculados e analisados estatisticamente pelo Teste χ2 (p≤0,05). Os resultados demonstraram que as infusões e os extratos de folhas apresentaram redução nos valores de índices mitóticos nas concentrações utilizadas em relação ao controle em água destilada. Foram identificadas alterações cromossômicas na divisão celular, tais como pontes anafásicas, em todas as concentrações de infusões e extratos indicando assim que P. punctatum possui atividade antiproliferativa e genotóxica.

ABSTRACT: The species Polygonum punctatum Elliott (Polygonaceae) is widely used by the Brazilian population as a medicinal plant. The aims of this study are to evaluate the genotoxic and mutagenic potential of P. punctatum, using its root bulbs and rootlets in germinated seeds of Allium cepa by in vivo testing, and to compare the extraction of plant material by heat (infusions) and cold (extract). Thus, two types of solutions - infusions and leaf extracts - of P. punctatum were prepared at the two concentrations of 0.4 g ml -1 and 2.4 g mL- 1. The infusion was prepared by addition of dry leaves in boiling distilled water (100ºC), remaining for 10 minutes, while the extract was prepared by maceration of dried leaves in cold distilled water. For the A. cepa, we used for each treatment six groups of six bulbs and six seedling boxes with 50 seeds each. Two slides for each treatment were obtained by the technique of crushing the roots, and they were stained with 2 % acetic orcein. For the analysis, 2000 cells per group of bulbs and 3000 cells per group of seeds were counted, and we noted the occurrence of interruptions in the metaphase, chromosomal aberrations, as well as inhibited or increased cell division. The values of the mitotic index were calculated and statistically analyzed by the χ2 test (p ≤ 0.05). The results showed that the infusions and extracts of leaves showed reduced values of mitotic indices in the concentrations used compared to the control in distilled water. Chromosomal alterations were identified in the cell division, in all concentrations of infusions and extracts, thus indicating that P. punctatum has an antiproliferative and genotoxic activity.

Chromatographic analysis and antiproliferative potential of aqueous extracts of Punica granatum fruit peels using the Allium cepa test

Punica granatum L., locally known as romanzeira, is native to Asia but found throughout Brazil. P. granatum is used for treating inflammatory, infectious and respiratory diseases. The aim of this study was to evaluate the chromatography and genotoxicity of an aqueous extract of P. granatum (pomegranate) fruit peel using the Allium cepa L. test. The experiment set-up entailed 7 treatments: T1-distilled water, T2-tea 5 g.L-1, T3-tea 10 g.L-1, T4-glyphosate at 9.6%, T5-glyphosate with subsequent recovery in distilled water, T6-glyphosate with subsequent recovery in tea 5 g.L-1 and T7-glyphosate with subsequent recovery in tea 10 g.L-1. The rootlets were collected and fixed in ethanol:acetic acid (3:1) for 24 hours, then stored in 70% ethanol under refrigeration. Analysis was performed using high performance liquid chromatography for the quantification of the extracted phenolic compounds. Gallic acid, catechin, caffeic acid, and rutin were abundant in the extracts of P. granatum. The extracts were found to exhibit antiproliferative potential but not antimutagenic or genotoxic activity.

Punica granatum L., conhecida como romanzeira, é originária da Ásia e encontra-se distribuída por todo Brasil. É usada para o tratamento de doenças inflamatórias, infecciosas e respiratórias. Em decorrência da grande utilização de recursos fitoterápicos, é necessário esclarecer à população sobre a grande quantidade de substâncias existentes nas plantas e sobre os benefícios e prejuízos de tais substâncias à saúde. O presente trabalho objetivou realizar a análise cromatográfica e o estudo da genotoxicidade dos extratos aquosos das cascas dos frutos de P. granatum através do teste de Allium cepa L. Para a montagem do experimento, foram utilizados 7 tratamentos: T1-água destilada, T2-chá 5 g.L-1, T3-chá 10 g.L-1, T4-glifosato a 9,6%, T5-glifosato para recuperação em água destilada, T6-glifosato para recuperação em chá 5 g.L-1 e T7-glifosato para recuperação em chá 10 g.L-1. As radículas foram coletadas e fixadas em etanol:ácido acético (3:1) por 24 horas, e armazenadas em álcool 70%, sob refrigeração. Realizou-se análise por cromatografia líquida de alta eficiência para quantificação dos compostos fenólicos. Nos extratos de P. granatum foram observados em maior quantidade: ácido gálico, catequina, ácido cafeico e rutina. Além disso, os extratos demonstraram potencial antiproliferativo, sem apresentar atividade antimutagênica e genotóxica.

Genotoxic and chromatographic analyses of aqueous extracts of Peltodon longipes Kunth ex Benth. (hortelã-do-campo)

Peltodon longipes is used as a stimulant and emmenagogue. The objective of this study was to perform genotoxic and chromatographic analyses of the extracts of two samples of P. longipes, collected from the cities of Santa Maria and Tupanciretã, RS, Brazil. The Allium cepa assay was used to analyze genotoxicity while high-performance liquid chromatography was employed to determine phenolic compounds. The genotoxicity experiment consisted of nine groups each comprising four A. cepa bulbs. Bulb roots were developed in distilled water and then transferred for the treatments, for 24 hours, and the negative control remained in water. The treatments were: aqueous extracts at concentrations of 5 and 15 g L-1 for each sample, plus four groups treated with 1% glyphosate, one of which was used as a positive control and the other three for testing DNA damage recovery using water and the extracts of P. longipes from Santa Maria. All extracts of P. longipes exhibited anti-proliferative potential, although the effect was significantly greater for the extracts from the Tupanciretã sample. This sample also contained the highest amount of rosmarinic acid and kaempferol, which may confer the effects found in these extracts. Only extracts from the Santa Maria sample exhibited genotoxic potential.

Peltodon longipes é utilizada como estimulante e emenagoga. Objetivou-se realizar análises genotóxica e cromatográfica dos extratos de duas amostras de P. longipes, coletadas nos municípios de Santa Maria e Tupanciretã, RS, Brasil. O teste de Allium cepa foi utilizado para análise da genotoxicidade e a cromatografia líquida de alta eficiência, para determinação dos compostos fenólicos. O experimento de genotoxicidade constou de nove grupos de quatro bulbos de A. cepa. Os bulbos foram enraizados em água destilada e após transferidos para os tratamentos, por 24 horas, permanecendo o controle negativo em água. Os tratamentos foram: extratos aquosos nas concentrações de 5 e 15 g L-1 de cada amostra, além de quatro grupos tratados com glifosato 1%, um deles usado como controle positivo e outros três para testar a recuperação de danos ao DNA, utilizando água e os extratos de P. longipes da amostra de Santa Maria. Todos os extratos de P. longipes demonstraram potencial antiproliferativo, porém o efeito foi significativamente maior para os extratos da amostra de Tupanciretã. Essa amostra também apresentou maior quantidade de ácido rosmarínico e canferol, o que pode estar relacionado com os efeitos encontrados nesses extratos. Somente extratos da amostra de Santa Maria demonstraram potencial genotóxico.

Etanol e isopropanol: genotoxicidad y teratogénesis evaluada aplicando el modelo de Drosophila melanogaster / Ethanol and isopropanol: genotoxicity and teratogenicity evaluated using Drosophila melanogaster as a model system

El etanol y el isopropanol son, de los alcoholes alifáticos de cadena corta, los más frecuentemente asociados a la actividad humana tanto a nivel industrial como en el entorno doméstico. En este trabajo se presentan los principales hallazgos reportados en la literatura para ensayos de genotoxicidad y teratogénesis en modelos experimentales de distinto nivel de complejidad, con especial énfasis en Drosophila melanogaster. El metabolismo de estos alcoholes es semejante en Drosophila y en humanos por lo cual la mosca es un buen modelo in vivo para la evaluación de sus potenciales efectos tóxicos, genotóxicos y teratogénicos.

Ethanol and isopropanol are two of the short chain aliphatic alcohols more frequently associated to the human environment, both in the industrial and domestic conditions. The aim of this work was to present the main findings reported in the literature about their genotoxicity and teratogenicity in experimental models of different level of complexity, with special emphasis in Drosophila melanogaster. Taking into account that the metabolism of both alcohols in Drosophila and humans is similar, the fly is a good model for the evaluation of their potentially toxic, genotoxic and teratogenic effects.

Efeito genotóxico e antiproliferativo de Mikania cordifolia (L. F. ) Willd. (Asteraceae) sobre o ciclo celular de Allium cepa L / Antiproliferative and genotoxic effects of Mikania cordifolia (LF) Willd. (Asteraceae) on the cell cycle of Allium cepa L

As plantas com potencial medicinal têm sido muito utilizadas para o tratamento de doenças no Brasil. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito genotóxico e antiproliferativo de infusões de Mikania cordifolia (L.F.) Willd. sobre o ciclo celular de Allium cepa L. Foram coletadas duas populações no município de Santa Maria, Rio Grande do Sul, e, para cada uma, foram preparados dois tratamentos em duas concentrações: 4g/500mL e 16g/500mL, além de um controle positivo composto por 10% de glifosato em 90% água, um herbicida amplamente utilizado com conhecido potencial genotóxico, e de um controle negativo composto por água destilada. Após período de 24 horas, as radículas foram coletadas das infusões, fixadas em etanol-ácido acético (3:1) por 24 horas e estocadas em etanol 70%. Foram analisadas células em todas as fases do ciclo celular de A. cepa, totalizando 2500, para cada grupo de bulbos. Os índices mitóticos (IM) foram calculados e submetidos à análise estatística pelo teste χ² a 5%. Os resultados mostraram que, em ambas as populações de M. cordifolia, houve redução do IM de todos os tratamentos em relação ao controle negativo. Em ambas as populações, obteve-se aumento nos valores dos índices mitóticos em função do aumento da concentração da infusão. Ocorreram aberrações cromossômicas em ambas as populações estudadas. Concluiu-se que as infusões de M. cordifolia, nas concentrações estudadas, possuem efeito antiproliferativo e mutagênico sobre o ciclo celular de A. cepa.

Potential medicinal plants have been widely used for the treatment of diseases in Brazil. The objective of this study was to evaluate the genotoxic and antiproliferative effects of infusions of Mikania cordifolia (LF) Willd. on the cell cycle of Allium cepa L. Two populations were collected in Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brazil. For each one, two treatments were prepared in different concentrations: 4g/500mL and 16g/500mL. A positive control consisting of 10% glyphosate in 90% water, which is an herbicide widely used and known for its genotoxic potential, was also prepared. Distilled water was used as negative control. After a 24-hour period, the infusion of the root tips was collected, fixed in ethanol-acetic acid (3:1) for 24 hours and stored in 70% ethanol. Cells were analyzed in all phases of the cell cycle of A. cepa, a total of 2500, for each group of bulbs. The mitotic index (MI) was calculated and statistically analyzed by the χ² test at 5%. Results showed that, in both populations of M. cordifolia, a reduction of the MI in all treatments compared with the negative control was observed. In both populations, an increase in the mitotic index values was obtained with increasing concentration of the infusion. Chromosomal aberrations were observed in both populations studied. In conclusion, infusions of M. cordifolia possess antiproliferative and mutagenic effects for the concentrations tested on the cell cycle of A. cepa.

Avaliação da genotoxicidade da Ilex paraguariensis (erva mate) pelo teste do micronúcleo / Evaluation of the genotoxicity of Ilex paraguariensis (yerba mate) by micronucleus test

A Ilex paraguariensis é espécie nativa da América do Sul. O consumo de erva mate tem sido associado ao aumento nas taxas de câncer oral, de orofaringe, esôfago e laringe. O objetivo deste estudo foi investigar o potencial genotóxico da exposição a dose única de Ilex paraguariensis através do teste do micronúcleo. Para este estudo, foram utilizados 32 ratos Wistar albinos machos e adultos, divididos em 4 grupos: A - Composto por 8 ratos que receberam infusão de chá preparado na concentração de 5% de erva mate (concentração usualmente encontrada no chá de consumo humano); B - Composto por 8 ratos que receberam chá preparado por imersão em água fria na concentração de 5% de erva mate; C - Composto por 8 ratos, os quais receberam ciclofosfamida em dose única subcutânea (50mg/kg) no primeiro dia do experimento (grupo controle positivo); D - Composto por 8 ratos, os quais receberam somente água (grupo controle negativo). Todos os animais receberam ração ad libitum. Os animais dos grupos A, B e D foram submetidos à eutanásia 48 horas após o início do experimento e os do grupo C, 24 horas após. Foi coletado material da medula óssea de cada rato após a eutanásia para realização do teste do micronúcleo em eritrócito policromático, para avaliação do grau de genotoxicidade. A mediana de micronúcleos para o grupo A (chá mate preparado com infusão) foi de 0,00, do grupo B (chá mate em imersão em água fria) foi de 0,00, do grupo C (ciclofosfamida - controle positivo) foi de 9,00, e no grupo D (controle negativo) foi de 0,00. Não se observou genotoxicidade da Ilex paraguariensis, em ambas as formas de preparo do chá, através do teste de micronúcleo, ao nível de significância de 5%.

The Ilex paraguariensis is a native species of South America. Yerba mate consumption has been associated with increased rates of oral, oropharynx, esophagus and larynx cancer. The aim of this study was to investigate the genotoxic potential of the exposure to a single dose of Ilex paraguariensis by the micronucleus test. For this study, 32 male, adult Wistar rats were used, divided into 4 groups: A - Consisting of 8 rats, which received an infusion of tea prepared at a concentration of 5% of mate (concentration usually found in human consumption of tea); B - Consisting of 8 rats, which received tea prepared immersed in cold water at a concentration of 5% of mate; C - Consisting of 8 rats, which received a single subcutaneous dose of cyclophosphamide (50mg/kg) on the first day of the experiment (positive control group); D - Consisting of 8 rats, which received only water (negative control group). All animals received food ad libitum. The animals in groups A, B and D were sacrificed 48 hours after the beginning of the experiment and group C, 24 hours after. Material from the bone marrow of each rat was collected after euthanasia to perform the micronucleus test in polychromatic erythrocyte to assess the degree of genotoxicity. The median of micronuclei for group A (mate tea prepared with infusion) was 0.00, for group B (mate tea immersed in cold water) was 0.00, for group C (cyclophosphamide - positive control) was 9.00 and for group D (negative control) was 0.00. No genotoxicity of Ilex paraguariensis was observed in both tea preparation methods by the micronucleus test at a significance level of 5%.

Evaluación preclínica y estudio de estabilidad de extractos a partir del follaje de Momordica charantia Lin / Obtaining and characterizing the Momordica charantia Linn leaf extracts

El objetivo del presente trabajo fue la evaluación preclínica y el estudio de estabilidad de extractos a partir del follaje de Momordica charantia Lin. Se obtuvieron extractos acuoso e hidroalcohólico para los cuales se establecieron las especificaciones de calidad mediante la evaluación de tres lotes y se estudió su estabilidad por el método de vida de estante durante 12 meses. A los extractos se le evaluó el potencial genotóxico mediante ensayos de micronúcleos en médula ósea de ratón y aberraciones cromosómicas en linfocitos de sangre periférica. La actividad hipoglicemiante oral fue evaluada en animales con hiperglicemia temporal inducida por carga de glucosa. Como resultados se establecieron las especificaciones de calidad de los extractos acuoso e hidroalcohólico, los mismos mostraron estabilidad por 6 meses para el extracto acuoso y 12 meses para el extracto hidroalcohólico. No mostraron efecto genotóxico en los ensayos evaluados y mostraron efecto hipoglicemiante oral a la dosis de 450 mg/kg.

The objective of this investigation was the preclinical evaluation and the stability study of the Momordica charantia Linn hydroalcoholic and aqueous leaf extracts. The hydroalcoholic and aqueous extracts were obtained and the quality specifications were determined by evaluating three lots. The stability of the extracts was evaluated for 12 months. The genotoxic potential of the extracts was evaluated by mouse bone marrow micronucleus test and chromosome aberration test. The hypoglycemic effect was determined by oral glucose tolerance test. As results, the quality specifications were established and the aqueous extract was stable for 6 months and the hydroalcoholic extract for 12 months. A genotoxic effect was not observed in both extracts and the hypoglycemic effect was observed at the oral dose of 450 mg/kg of body weight.

Avaliação fitoquímica e atividade antioxidante, antimutagênica e toxicológica do extrato aquoso das folhas de Ocimum gratissimum L / Phytochemical Assessment And Antioxidant, Antimutagenic And Toxicological Activity Of Ocimum gratissimum L. Leaf aqueous extract

A espécie Ocimum gratissimum L., popularmente conhecida como alfavaca, é uma planta muito usada na medicina tradicional brasileira, à qual são atribuídas diversas atividades terapêuticas quando usada na forma de infuso de suas folhas. Neste estudo foi realizada a caracterização fitoquímica, a avaliação da ação antioxidante e a investigação dos efeitos antimutagênico e antigenotóxico, além do efeito mutagênico e genotóxico potencial do extrato aquoso liofilizado a parir das folhas de O. gratissimum (EAOG). O conteúdo de polifenóis totais no extrato foi determinado pelo método Folin-Ciocalteu, sendo encontrado 11,3 µg EAG/mg de EAOG. A atividade antioxidante foi avaliada pelo teste do 1,1-difenil-2-picril hidrazil (DPPH•), apresentando IC50 de 83,0 µg/mL. A antimutagenicidade e mutagenicidade foram avaliadas em cepas de Salmonella typhimurium (TA98 e TA100) utilizando o teste Salmonella/microssoma (Salmonella typhimurium/microssomas) em diferentes concentrações. EAOG induziu a atividade antimutagênica para a cepa TA98. A mutagenicidade não foi observada para o extrato em ambas as linhagens. Adicionalmente, a ação antigenotoxica avaliada pelo teste de clivagem do DNA-plasmidial também foi observada para EAOG. Os resultados também demonstraram que o extrato não foi capaz de induzir a genotoxicidade pelo teste empregado. Este estudo relata, pela primeira vez, as propriedades antimutagênica e antigenotóxica do extrato aquoso de O. gratissimum.

The species Ocimum gratissimum L., popularly known as Clove Basil, is a plant widely used in traditional Brazilian medicine, and several therapeutic activities are attributed to it when used as infusion of its leaves. In this study, we carried out a phytochemical characterization and the assessment evaluation and investigation of the antioxidant action of the antimutagenic and antigenotoxic effects and the potential mutagenic and genotoxic effects of the freeze-dried aqueous extract of the O. gratissimum (EAOG) leaves. The total polyphenol content in the extract was determined by the Folin-Ciocalteu method, and we found 11.3 µg EAG/mg of EAOG. The antioxidant activity was assessed by the 1,1-diphenyl-2-picryl hidrazil (DPPH·), with IC50 of 83.0 µg/mL. Antimutagenicity and mutagenicity were assessed in Salmonella typhimurium (TA98 and TA100) strains using the Salmonella/microsome (Salmonella typhimurium/microsome) test in different concentrations. EAOG induced antimutagenic activity for strain TA98. Mutagenicity was not observed for the extract in both strains. Additionally, antigenotoxic action, assessed by cleavage of the DNA-damage, was also observed for EAOG. The results also show that the extract was not able to induce genotoxicity by the test used. This study reports for the first time the antimutagenic and antigenotoxic properties of the O. gratissimum aqueous extract.

Evaluation of (anti)genotoxic activities of Phyllanthus niruri L. in rat bone marrow using the micronucleus test

Phyllanthus niruri L. (Euphorbiaceae), known as "quebra-pedra" (Portuguese for "stonebreaker"), is an herb used for kidney disorders. In light of its frequent use by the population, the present study aimed to investigate the genotoxic, antigenotoxic and cytotoxic activities of a standardized P. niruri extract in bone marrow rats. Three groups of 12 animals were treated daily by gavage over a period of 30 days, with 50, 150 or 250 mg/kg of P. niruri extract aqueous solution. The control group (n = 12) received tap water. At the end of treatment (day 31), groups were divided into two minor subgroups (n=6/group) and received cyclophosphamide (50 mg/kg, i.p.) or saline 0.9% (i.p.). After 24 hours, we evaluated the frequency of micronucleated polychromatic erythrocytes for each animal (MNPCE) at 1000 PCE. Cytotoxicity was evaluated with the PCE/NCE ratio (NEC = normochromatic erythrocytes). General toxicity was assessed during treatment using the parameters of body weight gain, ration and water consumption. The dry extract did not provoke changes in body weight, weight gain, ration and water intake or changes in the frequency of MNPCE or cytotoxicity in bone marrow. We propose that the P. niruri extract used here showed no genotoxic, antigenotoxic and cytotoxic activities under the experimental conditions.

Phyllanthus niruri L. (Euphorbiaceae), conhecida como "quebra-pedra", é uma planta medicinal utilizada frequentemente pela população no tratamento de problemas renais. Foram avaliadas as atividades genotóxicas, antigenotóxicas e citotóxicas de um extrato padronizado dessa espécie em ratos. Três grupos de doze animais foram tratados durante trinta dias, por gavagem, com 50, 150 ou 250 mg/kg/dia de solução aquosa do extrato de P. niruri e um grupo controle (n=12) recebeu água destilada pela mesma via. No final do tratamento os grupos foram divididos em dois subgrupos (6 animais/grupo) e receberam uma dose única de ciclofosfamida (50 mg/kg, i.p.) ou de solução salina 0,9% (i.p.). Após 24 horas, a frequência de eritrócitos policromáticos micronucleados (EPCMN) foi avaliada em 1000 EPC. A citotoxicidade foi avaliada pela relação entre eritrócitos policromáticos e normocromáticos (EPC/ENC) e a toxicidade geral foi avaliada através dos parâmetros de ganho de peso corporal, consumo de ração e ingestão hídrica. O extrato seco não provocou alterações significativas no peso corporal, ganho de peso e consumo de ração em relação ao grupo controle, nem alterações na frequência de EPCMN ou citotoxicidade em medula óssea. Dessa maneira, pode-se concluir que P. niruri não apresentou atividades genotóxica, antigenotóxica e/ou citotóxica nas condições experimentais executadas.

Evaluación ecotóxica y genotóxica de aguas residuales hospitalarias / Ecotoxicological and genotoxic evaluation of hospital wastewaters

Los líquidos residuales provenientes de hospitales constituyen un riesgo potencial para los ecosistemas y la salud humana debido a la presencia de compuestos tóxicos y genotóxicos. El objetivo de este trabajo fue analizar la toxicidad y la genotoxicidad de los efluentes provenientes del Hospital de Clínicas José de San Martín (Buenos Aires). Las muestras del efluente se tomaron durante los días y horarios de mayor actividad del hospital y se separaron en dos fracciones: acuosa y orgánica (extractos). Los ensayos de toxicidad se realizaron en la fracción acuosa utilizando dos especies de algas verdes: Pseudokirchneriella subcapitata y Chlorella vulgaris. La genotoxicidad se evaluó en las dos fracciones mediante el ensayo de Salmonella/ microsomas en ausencia y presencia de mezcla S9, utilizando las cepas TA98 y TA100. Veintinueve muestras de un total de 53 muestras analizadas resultaron tóxicas para P. subcapitata (entre 18 y 55 % de inhibición), mientras que sólo 8 muestras lo fueron para C. vulgaris (entre 21 y 50 % de inhibición). Ninguna de las muestras resultó genotóxica para Salmonella, ni en los extractos ni en las fracciones acuosas. De los tres ensayos utilizados, P. subcapitata fue el más sensible, siendo el ensayo más apropiado para el monitoreo de estos efluentes.

Wastewaters from hospitals constitute a potential risk to the ecosystems and human health due to the presence of toxic and genotoxic chemical compounds. The objective of this work was to analyze the toxicity and genotoxicity of wastewaters from the "Hospital de Clínicas José de San Martín" (Buenos Aires). Wastewater samples were obtained during the days and hours of major hospital activities and they were separated into two fractions: aqueous and organic (extracts). The toxicity assays were performed for the aqueous fraction using the green algae species: Pseudokirchneriella subcapitata and Chlorella vulgaris. Genotoxicity was assessed for the two fraction samples using the Salmonella/microsome assay in presence and in absence of S9 mix, with the strains TA98 and TA100. Twenty nine of the 53 total analyzed samples were toxic to P. subcapitata (between 18 and 55 % inhibition), whereas only 8 samples were toxic to C. vulgaris (between 21 and 50 % inhibition). None of the samples resulted genotoxic to Salmonella. Of the three tests used, P. subcapitata was the most sensible, resulting in the most suitable species to be used in hospital wastewaters monitoring.

Application of Comet assay to assess the effects of white bean meal on DNA of human lymphocytes

This study was conducted to evaluate the potential induction of genotoxic effects of white bean flour using the Comet assay. The test was conducted with human lymphocytes present in whole blood immediately after collection, by incubation with white bean flour in three concentrations (3.92, 9.52 and 18.18 mg/mL) at 37 ºC for 4 h followed by preparation of slides. Samples were considered positive (above 20% damage) when the damage observed to cellular DNA was higher than the negative control. No genotoxic potential was found at the doses tested. However, it would be premature to suggest absence of risk to human health of DNA damage since the exposure of cells to the extract was restricted to four hours rather than a whole cell cycle. Additionally, further information on toxicology should be obtained in future studies.

Este estudo foi realizado para avaliar o potencial de indução de efeitos genotóxicos da farinha de feijão branco utilizando o teste do Cometa. O ensaio foi realizado com linfócitos humanos presentes no sangue imediatamente após a coleta, por incubação com farinha de feijão branco em três concentrações (3,92, 9,52 e 18,18 mg/mL) a 37 ºC por 4 h, seguida de preparação das lâminas. As amostras foram consideradas positivas (acima de 20% de dano), quando os danos observados no DNA celular foram maiores do que o controle negativo. Verificou-se que as doses testadas não mostraram potencial genotóxico. No entanto, seria prematuro fazer recomendações sobre o padrão de riscos para a saúde humana resultantes de danos ao DNA já que exposição das células ao extrato foi restrito ao período de quatro horas e não durante um ciclo celular completo. Além disso, outras informações sobre a toxicologia devem ser obtidas no futuro.

In vivo and in vitro genotoxicity studies of aqueous extract of Xanthium spinosum

The use of plants as a source of palliative or cure for pathological conditions is quite common worldwide. Xanthium spinosum (Asteraceae), popularly known in Brazil as 'espinho de carneiro', is an annual weed from South America, which has been used by empiric medicine to treat neoplasias. Owing to the extensive use of the above-mentioned plant and to the lack of reports about the real effects of its infusion, current study evaluated the genotoxic potential of its aqueous extract at concentrations 0.02 g L-1, 0.1 g L-1 and 0.2 g L-1 by fish micronucleus test and by comet human leukocytes assay. The micronucleus test featured at least 50 cells with micronuclei to every 2,000 cells scored, as a mutagenic parameter. The comet assay was used as a parameter for assessing the level of cell damage and the damage index. Since no significant changes in strain cells exposed to the aqueous extract in the comet and micronucleus assays were reported, it seems that no genotoxicity evidence is extant at the concentrations and in the assays performed.

Em diversos lugares do mundo a utilização de plantas como fonte paliativa ou de cura para determinadas condições patológicas é bastante comum. No Brasil, essa prática não se torna diferente devido à ampla biodiversidade da fauna e flora presentes no País. Nesse contexto, surge a Xanthium spinosum (Asteraceae), conhecida popularmente como "espinho-de-carneiro", um arbusto anual introduzido na América do Sul, o qual tem sido utilizado empiricamente no tratamento de neoplasias. Sabendo do extensivo uso dessa planta em contrapartida com nenhum estudo reportando os reais efeitos de sua infusão, o objetivo do estudo foi avaliar a genotoxicidade do extrato aquoso nas concentrações de 0,02 g L-1, 0,1 g L-1 e 0,2 g L-1, através do ensaio do micronúcleo písceo e do ensaio cometa em leucócitos de sangue humano. O ensaio do micronúcleo tem como parâmetro mutagênico a presença de no mínimo 50 células com micronúcleo em uma contagem de 2.000 células por amostra, enquanto o ensaio cometa utiliza como parâmetro o nível de dano e o índice de dano. Os resultados mostram que não foi possível observar mudanças significativas nas células expostas ao extrato aquoso, em ambos os testes, o que sugere não existir evidência de genotoxicidade nas concentrações utilizadas no ensaio.

Hidroperóxidos de lipídios como fontes de oxigênio molecular singlete (O2 [1 DELTA g]), detecção e danos em biomoléculas / Lipid hidroperoxides as singlet molecular oxygen precursors (O2 [1 DELTA g]), detection and damage to biomolecules

O estudo do processo da peroxidação de lipídios tem aumentado nos últimos anos, principalmente devido à implicação dos hidroperóxidos de lipídios (LOOH) em diversos processos patológicos. A decomposição destes LOOH é capaz de gerar subprodutos capazes de promover danos em biomoléculas, incluindo proteínas e DNA. No presente trabalho, utilizando hidroperóxidos de ácido linoléico isotopicamente marcado com átomo de oxigênio-18 (LA18O18OH), fomos capazes de demonstrar que estas moléculas gerararam oxigênio singlete marcado [18(1O2)] em células em cultura. A detecção de tal espécie foi possível através da utilização de uma nova metodologia utilizando um derivado antracenico. Para este propósito foi utilizado o derivado de antraceno 3,3'-(9,10-antracenodiil) bisacrilato (DADB), cujo produto especifico da reação com o 1O2 (o endoperóxido do DADB DADBO2) do pode ser facilmente detectado por HPLC-MS/MS. De forma a expandir a compreensão dos efeitos tóxicos desses LOOH, investigamos o efeito destes compostos gerados intracelularmente. Para tal, foi utilizado o Rosa bengala (RB), um fotosensibilizador que tem afinidade por espaços apolares como membranas e lisossomos. A fotosenssibilização deste composto foi capaz de induzir a morte celular, e esta morte estaria relacionada a uma maior formação de 1O2 e a um maior acumulo de peróxidos. Nestes estudos foi possível demonstrar que carotenóides e sistemas antioxidantes dependentes de glutationa foram capazes de proteger contra os efeitos tóxicos da fotosensibilização na presença de RB. Adicionalmente foram avaliados os efeitos da hemoglobina (Hb) e do hidroperóxido do ácido linoléico (LAOOH) em uma série de parâmetros toxicológicos, como citotoxicidade, estado redox, a peroxidação lipídica e dano ao DNA. Nós demonstramos que a pré-incubação das células com Hb e sua posterior exposição à LAOOH (Hb + LAOOH) levou a um aumento na morte celular, a oxidação do DCFH, formação de malonaldeído e fragmentação do DNA e que esses...

The study of the process of lipid peroxidation has increased in recent years, mainly due to the involvement of lipid hydroperoxide (LOOH) in a series of pathological processes. The decomposition of LOOH is able to generate products that can promote damage to biomolecules, including proteins and DNA. In the present work, using linoleic acid hydroperoxide isotopically labeled with 18O2 (LA18O18OH), we demonstrate that these molecules were able to generate labeled singlet oxygen [18(1O2)] in cultured cells. The detection of such species was possible using a new methodology using an anthracene derivative .For this purpose we used the anthracene derivative of 3,3'-(9,10-antracendiil) bisacrilate (DADB), whose specific reaction product with 1O2 (DADB endoperoxide DADBO2) can be easily detected by HPLC-MS/MS. In order to expand the understanding of the toxic effects of LOOH, we investigated the effect of these compounds generated intracellularly. For this porpoise, we used Rose Bengal (RB), a photosensitizer that has affinity for apolar spaces such as membranes and lysosomes. The photosensitization of this compound was able to induce cell death, and this death was related to increased formation of 1O2 and a higher accumulation of peroxides. In these studies we have shown that carotenoids and glutathione-dependent antioxidant systems were capable of protecting against the toxic effects of photosensitization in the presence of RB. Additionally, we evaluated the effects of hemoglobin (Hb) and linoleic acid hydroperoxide (LAOOH) in a series of toxicological endpoints such as cytotoxicity, redox status, lipid peroxidation and DNA damage. We demonstrated that preincubation of cells with Hb and its subsequent exposure to LAOOH (Hb + LAOOH) led to an increase in cell death, DCFH oxidation, formation of malonaldehyde and DNA fragmentation, and that these effects were related to the peroxide and the heme group. It was demonstrated that cells incubated with LAOOH and Hb showed...

Cytotoxic and genotoxic investigation on barbatimão [Stryphnodendron adstringens (Mart) Coville, 1910] extract

Stryphnodendron adstringens (Mart.) Coville, 1910 is a small tree, distributed widely throughout the Cerrado region of Brazil and named "barbatimão" by the Tupi-Guarani tribes, which presents astringent properties. Its ethnopharmacological uses comprise, among others, anti-inflammatory and wound healing action, and it is used in the treatment of diarrhea and gynecological problems. The phytotherapeutic use of 'barbatimão' is largely related to its tannin content, which is abundant in its bark. The main goal of the present study was to evaluate the cytotoxic, mutagenic, and genotoxic potential of the lyophilized solution of the stem bark of S. adstringens, using the Ames test, the SOS-Inductest and the SOS-Chromotest. S. adstringens presented cytotoxic activity in all tested systems, did not present mutagenic activity detectable by the Ames test and SOS-Chromotest, and showed some genotoxic effect on the SOS-Inductest. However, the metabolization of the extract by S9 fraction attenuated its genotoxic and cytotoxic activities.

Stryphnodendron adstringens (Mart.) Coville, 1910 é uma pequena árvore amplamente distribuída nas regiões de cerrado do Brasil, chamada de "barbatimão" pelas tribos Tupi-Guarani, que apresenta propriedade adstringente. Seu uso etnofarmacológico compreende, entre outros, efeitos antiinflamatório e cicatrizante, sendo empregada no tratamento de diarréias e problemas ginecológicos. Grande parte das aplicações do fitoterápico de barbatimão está relacionada aos taninos, abundantes em sua casca. O objetivo do presente trabalho foi avaliar os potenciais citotóxico, mutagênico e genotóxico da solução liofilizada da casca de S. adstringens, utilizando Teste de Ames, SOS-Induteste e SOS-Cromoteste. S. adstringens apresentou atividade citotóxica em todos os sistemas testados, não apresentou atividade mutagênica detectável pelo teste de Ames e SOS-Cromoteste e mostrou certo efeito genotóxico no SOS-Induteste. Porém, a metabolização do extrato pela fração S9 atenuou suas atividades genotóxica e citotóxica.