Principales disruptores endocrinos vinculados con salud reproductiva femenina: bases biológicas de su asociación / Main endocrine disruptors related to female reproductive health: biological basis of their association

Resumen Se denominan disruptores endocrinos (DEs) a aquellas sustancias químicas capaces de interferir con la homeostasis hormonal, alterando la síntesis, función, almacenamiento y/o metabolismo de las hormonas. Estas sustancias se encuentran en el ambiente y en una amplia variedad de productos de uso diario, por lo que la exposición humana es permanente. Experimentos con animales han confirmado la capacidad de los DEs para inducir desórdenes reproductivos, por lo que se ha sugerido que podrían ser un factor importante como causa de subfertilidad humana. El bisfenol A, los ftalatos y los compuestos orgánicos persistentes son tres tipos de DEs presentes en el medio ambiente y asociados con alteraciones reproductivas. Consultando las bases de datos MEDLINE y PubMed, en la presente revisión, se reúne bibliografía de los últimos 20 años donde se evalúan los efectos provocados por la exposición a los DEs mencionados en mujeres durante la vida adulta. Se resumen los efectos sobre marcadores de reserva ovárica y los resultados de tratamientos de fertilización in vitro. Por otro lado, se evalúa la evidencia a nivel molecular de los efectos provocados por los DEs sobre la fisiología reproductiva en estudios in vitro e in vivo.

Abstract Endocrine disruptors (EDs) are those chemical substances capable of interfering with hormonal homeostasis, altering the synthesis, function, storage and / or metabolism of hormones. These substances are found in the environment and in a wide variety of products for daily use, so human exposure is permanent. Animal experiments have confirmed the capacity of EDs to induce reproductive disorders, which is why it has been suggested that they could be an important factor in causing human subfertility. Bisphenol A, phthalates and persistent organic compounds are three types of EDs present in the environment and associated with reproductive disorders. Consulting the MEDLINE and PubMed databases, in this review, a bibliography of the last 20 years is gathered where the effects caused by exposure to the mentioned EDs in women during adult life are evaluated. The effects on ovarian reserve markers and the results of in vitro fertilization treatments are summarized. On the other hand, the evidence at the molecular level of the effects caused by EDs on reproductive physiology is evaluated in in vitro and in vivo studies.

BPA toxicity during development of zebrafish embryo / Toxicidade do BPA durante o desenvolvimento de embriões de Zebrafish

Bisphenol A (BPA) is a monomer used in the production of polycarbonate, a polymer commonly found in plastics, epoxy resins and thermal papers. The presence of BPA in food, water, air and dust has been of great concern in recent years not only due to environmental and ecological issues but also because of its supposed risk to public health related to its mutagenic and carcinogenic potential. In this study we evaluated the toxicity of bisphenol A in zebrafish embryos (Danio rerio) and determined the 50% lethal concentration (LC50) of this chemical. BPA was used at concentrations ranging from 1 µM to 100 µM in E3 medium/0.5% dimethylsulfoxide (DMSO) from previously prepared stock solutions in 100% DMSO. Controls included embryos exposed only to E3 medium or supplemented with 0.5% DMSO. Camptothecin (CPT), a known inhibitor of cell proliferation was used as positive control at a concentration of 0.001 µM in E3 medium/0.5% DMSO. Adults zebrafish were placed for breeding a day before the experimental set up, then, viable embryos were collected and selected for use. Experiments were carried out in triplicates, according to specifications from Organization for Economic Cooperation and Development (OECD). One embryo/well (25 embryos per concentration) was distributed in 96 well microplates in presence or absence of the chemicals. The plates were kept in BOD incubators with a controlled temperature of 28.5 ºC and with photoperiod of 14 h light:10 h dark. After 24h, 48h, 72h and 96h exposure, the exposed embryos were evaluated according to the following parameters: mortality, coagulation, rate of heartbeat, hatching and presence of morphological abnormalities. Photography was obtained by photomicroscopy. Apoptosis was evaluated by DNA ladder assay. DNA was extracted by phenol:chloroform method and analyzed by 2% agarose gel electrophoresis. DNA fragments were visualized after ethidium bromide staining in ultraviolet transilluminator. The LC50 determined for BPA was 70 µM after 24 hours, 72 µM after 48 hours, 47 µM after 72 hours and 31 µM after 96 hours exposure. BPA induced morphological and physiological alterations such as yolk sac and pericardial edema, hatching delay or inhibition, spine deformation, decreasing in heartbeat rate and mortality. In conclusion, this study demonstrated that BPA induced marked malformations in zebrafish embryos at concentrations above 25 µM corroborating the current concerns related to the widespread presence of BPA in the air, food and water used by humans as well as in the bodily fluids and tissues.

Bisfenol A (BPA) é um monômero utilizado na produção de policarbonato, um polímero comumente encontrado em plásticos, resinas epóxi e papéis térmicos. A presença de BPA em alimentos, água, ar e poeira tem sido motivo de grande preocupação nos últimos anos, não só devido a questões ambientais e ecológicas, mas também ao suposto risco para a saúde pública relacionado ao seu potencial mutagênico e carcinogênico. Neste estudo avaliamos a toxicidade do bisfenol A em embriões de peixe-zebra (Danio rerio) e determinamos a concentração letal 50% (LC50) deste composto químico. O BPA foi usado na faixa de concentração entre 1 µM e 100µM em meio E3/0,5% de dimetilsulfóxido (DMSO), preparado a partir de soluções estoques em 100% DMSO. Os controles negativos incluíram embriões expostos apenas ao meio E3 ou suplementado com 0,5% DMSO. Camptotecina (CPT), um conhecido inibidor da proliferação celular, foi usado como controle positivo a uma concentração de 0,001 µM em meio E3/0,5% DMSO. Peixes-zebra adultos foram colocados para reprodução um dia antes da montagem experimental, em seguida, embriões viáveis foram coletados e selecionados para uso. Os experimentos foram realizados em triplicata, de acordo com as especificações da Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE). Um embrião/ poço (25 embriões por concentração) foi distribuído em microplacas de 96 poços na presença ou ausência dos compostos químicos. As placas foram mantidas em incubadoras BOD com temperatura controlada de 28,5 ºC e com fotoperíodo de 14h claro:10h escuro. Após 24h, 48h, 72h e 96h, os embriões expostos foram avaliados de acordo com os seguintes parâmetros: mortalidade, presença de coagulação, taxa do batimento cardíaco, eclosão e presença de anormalidades morfológicas. Fotografias foram obtidas por fotomicroscopia. A apoptose foi avaliada pelo ensaio de DNA ladder. O DNA foi extraído pelo método fenol:clorofórmio e analisado por eletroforese em gel de agarose a 2%. Fragmentos de DNA foram visualizadas após coloração com brometo de etídio em um transiluminador ultravioleta. A LC50 determinada para o BPA foi 70 µM após 24 horas, 72 µM após 48 horas, 47 µM após 72 horas e 31 µM após exposição por 96 horas. O BPA induziu alterações morfológicas e fisiológicas como edema de saco vitelino e edema pericárdico, atraso no tempo ou inibição da eclosão, deformação da coluna vertebral, diminuição da taxa de batimentos cardíacos e mortalidade. Em conclusão, este estudo demonstrou que o BPA induziu grande número de malformações em embriões de peixe-zebra em concentrações acima de 25 µM, corroborando as preocupações atuais relacionadas a presença generalizada do BPA no ar, alimento e água usados pelos seres humanos bem como nos fluidos e tecidos corporais.

Antioxidant activity of selenium on bisphenol-induced apoptosis and testicular toxicity of Albino rats / Actividad antioxidante el selenio sobre la apoptosis inducid por bisfenol y toxicidad testicular en ratas albinas

SUMMARY: Bisphenol A (BPA) is an industrial chemical widely used to make polycarbonate plastics for packaging and epoxy resins. This study sought to examine how selenium (Se) affects BPA toxicity in terms of albino rats' histological structure, antioxidant enzymes and reproductive organs (seminiferous tubules). Twenty-four adult male rats were divided into four experimental groups: Group 1: Control; Group 2: Orally administered BPA; Group 3: Orally administered sodium selenite; Group 4: Treated daily with BPA followed by selenium (Se). All experiment done for 4 weeks. BPA exposure caused changes in the testicular histological structure, which consists apoptosis, and led to changes in several biochemical markers: Malondialdehyde, catalase, superoxide dismutase, and glutathione peroxidase. However, these BPA side effects may be ameliorated in rats treated with BPA-plus-Se. These protective effects of Se may attributable to its ability to remove potentially damaging oxidizing agents in living organisms. The results may confirm that Se countered the oxidant effects and increased the BPA-induced stress response in rats. So, Se promotes the healthy growth and development of mammals by protecting them from oxidative stress. As human are greatly exposed to BPA and it can accumulate in tissues, there is concern about human reproductive functions particularly for occupational workers exposed usually to greater levels of BPA. Thus, the use of BPA in multiple industries must be restricted and the inaccurate usage of plastic containers should be avoided to decrease the health hazards. Administration of Se may protect against the adverse effects of BPA on reproductive functions and structures.

RESUMEN: El bisfenol A (BPA) es un químico industrial ampliamente utilizado para fabricar plásticos de policarbonato para envases y resinas epoxi. Este estudio examinó el efecto de selenio (Se) en la toxicidad del BPA en términos de la estructura histológica, enzimas antioxidantes y los órganos reproductivos (túbulos seminíferos) de ratas albinas. Se dividieron veinticuatro ratas macho adultas en cuatro grupos experimentales: Grupo 1: control; Grupo 2: BPA administrado por vía oral; Grupo 3: BPA administrado por vía oral para; Grupo 4: tratado diariamente con BPA seguido de selenio (Se). El experimento se realizó durante cuatro semanas y se observó que la exposición al BPA provocó cambios en la estructura histológica testicular, incluyendo apoptosis, y alteraciones en varios marcadores bioquímicos:malondialdehído, catalasa, superóxido dismutasa y glutatión peroxidasa. Sin embargo, estos efectos secundarios del BPA pueden mejorar en ratas tratadas con BPA-plus-Se. Estos efectos protectores del Se pueden ser atribuidos a la capacidad de eliminar agentes oxidantes potencialmente dañinos en organismos vivos. Los resultados indicaron que se contrarrestaron los efectos oxidantes y aumentó la respuesta al estrés inducido por BPA en ratas, y favorece el crecimiento y desarrollo en los mamíferos al protegerlos del estrés oxidativo. Debido a la exposición al BPA en el ser humano, se puede acumular en los tejidos, por lo que existe una preocupación por el daño a las funciones reproductivas en particular de los trabajadores que generalmente están expuestos a niveles más altos de BPA. Por lo tanto, se debe restringir el uso de BPA en las industrias y evitar el uso incorrecto de envases de plástico para así disminuir los riesgos para la salud. La administración correcta de Se puede proteger contra los efectos adversos del BPA en las funciones y estructuras reproductivas.

Contaminação em larga escala por Bisfenol-A: estamos conscientes do risco e formas de exposição? / Large-scale contamination by Bisphenol A: are we aware of the risk and forms of exposure?

Resumo O Bisfenol-A (BFA) é uma substância amplamente empregada no cotidiano, principalmente nos materiais plásticos. Este estudo avaliou a exposição de universitários ao disruptor endócrino BFA, o conhecimento dos mesmos acerca dessa substância e dos seus danos à saúde humana. Trata-se de um estudo transversal descritivo realizado com 500 estudantes de uma Universidade de Curitiba. A amostra foi selecionada de forma proporcional as três grandes áreas do conhecimento, sendo que os cursos entrevistados foram sorteados. Aos estudantes aplicou-se um questionário objetivo composto por três partes: socioeconômica, avaliação da exposição e testes de conhecimento. Dos respondentes, 91,3% consomem alimentos armazenados em embalagens plásticas, 90,06% utilizam bebidas nesse tipo de recipiente e 84,8% consomem bebidas/alimentos enlatados. Entretanto, apenas 19,8% já ouviram falar em BFA e 97,2% não sabem sobre a relação entre a exposição ao BFA e alterações endócrinas. Observou-se uma alta taxa de exposição ao BFA e um baixo nível de conhecimento sobre o assunto. Essa desproporção evidencia a necessidade de pesquisas mais aprofundadas sobre o tema na população brasileira, além da ampliação de medidas informativas.

Abstract Bisphenol A (BPA) is a substance extensively used in daily life, mainly in plastic materials. This study assessed the exposure of university students to endocrine disruptor BPA, their knowledge about this substance and the damage it causes to human health. This is a cross-sectional descriptive study carried out with 500 students from a University in Curitiba. The sample was selected proportionally to the three major areas of knowledge, and the courses interviewed were drawn at random. Students were asked to fill out an objective questionnaire consisting of three parts: socioeconomic, assessment of exposure and knowledge tests. Of the respondents, 91.3% consume food stored in plastic packaging, 90.06% use drinks in this type of container and 84.8% consume canned food/drinks. However, only 19.8% have heard of BPA and 97.2% do not know about the relationship between exposure to BPA and endocrine changes. A high rate of exposure to BPA and a low level of knowledge on the subject was detected. This disproportion highlights the need for more in-depth research on the topic among the Brazilian population, in addition to broadening dissemination of information measures on the issue.

Influence of Different Surface Treatments on the Bond Strength Between Composites and Resin Cement / INFLUÊNCIA DE DIFERENTES TRATAMENTOS DE SUPERFÍCIE NA RESISTÊNCIA DE UNIÃO ENTRE COMPÓSITOS E CIMENTO RESINOSO

The aim of this study was to evaluate the influence of different surface treatments on bond strength (BS) between composite and a resin cement trough microshear bond strength test. Seventy five discs (10x2 mm) of Filtek P90, Filtek Z250 and Filtek Z350 XT (3M ESPE), were divided into 5 groups according to the treatment: C= control - no treatment; sandblasting J= aluminum oxide (50µm); sandblasting JE = + 99.3% ethanol for 5 min; silica coating S = (3M-ESPE Cojet - 30 microns); SS = silica coating + silane. PVC tubes (0.5 x 0.80 mm) were attached on the composite disc, and then, inserted resin cement (3M ESPE-RelyX ARC). After 24 hours artificial saliva storage at 37oC, the specimens were tested for microshear crosshead speed of 1.0 mm/min. Data were evaluated in two-way ANOVA and Tukey's test (5%) for contrast. The results showed that sandblasting with aluminum oxide (J) was efficient in increasing the BS for composites Z350 and P90. For the Z250, there were no difference between treatments. Also, CS showed results similar to controls for all composites. SE showed the worst results for Z350 e P90. BS values were dependent on the type of composite and the surface treatment used. Sandblasting with aluminum oxide seems to be an effective surface treatment for composites and may lead to higher BS values, while the use of ethanol could be harmful.

O objetivo deste estudo foi avaliar a influência de tratamentos de superfície na resistência de união (RU) entre compósitos e um cimento resinoso. Setenta e cinco discos (10x2 mm) das resinas Filtek P90, Filtek Z250 e Filtek Z350 (3M ESPE) foram divididos em 5 grupos de acordo com o tratamento: N= sem tratamento; S= jateamento com óxido de alumínio (50µm); SE= jateamento de óxido de alumínio + 99,3% de etanol por 5 min; C= jateamento de sílica com Cojet - 30 microns (3M ESPE); CS= jateamento de sílica + silano. Tubos de PVC (0,5 x 0,80 mm) foram fixados nos discos e o cimento resinoso (RelyX ARC, 3M ESPE) foi inserido. Após 24 horas de armazenamento em saliva artificial a 37oC, os espécimes foram submetidos ao teste de microcisalhamento com velocidade de 1,0 mm/min. Os dados foram avaliados em ANOVA de dois fatores e no teste de Tukey (5%) para contraste. Os resultados mostraram que o tratamento com oxido de alumínio (J) foi eficiente no aumento da RU nos compósitos Filtek Z350 e P90. Não houve diferença entre tratamentos para a Z250. Grupo CS mostrou resultados semelhantes aos do controle para todos os compósitos. Já o SE mostrou os piores resultados de RU. Concluiu-se que os valores de RU foram dependentes do tipo de compósito e do tratamento de superfície utilizado. O jateamento com óxido de alumínio parece ser um tratamento de superfície eficaz e pode elevar os valores de RU, já o uso de etanol pode ser prejudicial

Bisfenol-A: cuantificacion en orina de mujeres embarazadas por cromatografia gaseosa-espectrometria de masa / Bisfenol-A: quantification in urine of pregnant women by gas chromatography-mass spectrometry / Bisfenol-A: quantificacao em urina de gestantes por cromatografia gasosa-espectrometria de massa

El uso de bisfenol-A (BPA) a nivel de la industria global se ha venido incrementando en los ultimos anos, y fueron los mercados emergentes los impulsores de esta demanda creciente. Las aplicaciones de BPA en la industria de los alimentos y bebidas representan solo del 3 al 4% del consumo global de policarbonato, pero su uso esta siendo reexaminado debido a que se conocieron varios trabajos cientificos que indican la existencia de una relacion directa entre el BPA y los efectos adversos para la salud. La contaminacion de los alimentos y bebidas se produce por migracion del BPA desde los envases que los contienen (alimentos enlatados, vinos, etc.), y es la principal fuente de exposicion en el humano. Para evaluar dicha exposicion se desarrollo y valido un metodo analitico por cromatografia gaseosa acoplada a espectrometria de masa para la cuantificacion de BPA total en orina de mujeres embarazadas atendidas en el Hospital Italiano de Buenos Aires en el ano 2013, con un limite de cuantificacion de 2,0 ng/mL y un limite de deteccion de 0,8 ng/mL. De las 149 muestras de orina analizadas, el 66,4% fueron cuantificables, con la mediana de BPA total de 4,8 ng/mL (4,3 ng/mg de creatinina) y la media geometrica de 4,8 ng/mL (4,7 ng/mg de creatinina).

The use of bisphenol-A (BPA) at the level of the global industry has been increasing in recent years, with emerging markets being the drivers of this growing demand. BPA applications in the food and beverage industry represent only 3 to 4% of the global consumption of polycarbonate, but its use is being reexamined because several scientific works were reported indicating the existence of a direct relationship between BPA and adverse effects on health. The contamination of food and beverages is produced by the migration of BPA from the containers that hold them (canned foods, wines, etc.) and it is the main source of exposure in humans. To evaluate this exposure, an analytical method was developed by gas chromatography coupled to mass spectrometry for the quantification of total BPA in urine of pregnant women treated at the Hospital Italiano de Buenos Aires in 2013, with a limit of quantification of 2.0 ng/mL and of detection of 0.8 ng/mL. Of the 149 urine samples analyzed, 66.4% were quantifiable, with a median total BPA of 4.8 ng/mL (4.3 ng/mg creatinine) and a geometric mean of 4.8 ng/mL (4.7 ng/mg creatinine).

O uso de bisfenol-A (BPA) ao nivel da industria global foi aumentando nos ultimos anos, e foram os mercados emergentes que deram impulso a essa demanda crescente. As aplicacoes de BPA na industria de alimentos e bebidas representam apenas 3 a 4% do consumo global de policarbonato, mas seu uso esta sendo reexaminado visto que varios trabalhos cientificos indicando a existencia de uma relacao direta entre o BPA e os efeitos adversos na saude foram conhecidos. A contaminacao dos alimentos e bebidas e produzida pela migracao de BPA das embalagens que os contem (alimentos enlatados, vinhos, etc.) e e a principal fonte de exposicao em humanos. Para avaliar esta exposicao, foi desenvolvido e avaliado um metodo analitico por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas para a quantificacao do BPA total na urina de gestantes atendidas no Hospital Italiano de Buenos Aires em 2013, com um limite de quantificacao de 2,0 ng/mL e um limite de deteccao de 0,8 ng/mL. Das 149 amostras de urina analisadas, 66,4% foram quantificaveis, com uma mediana de BPA total de 4,8 ng/mL (4,3 ng/mg de creatinina) e a media geometrica de 4,8 ng/mL (4,7 ng/mg de creatinina).

Avaliação dos efeitos do Bisfenol A em queratinócitos e células de neoplasia de cavidade oral / Evaluation of bisphenol A effects in keratinocytes and oral cavity neoplasia cells

O Bisfenol A (BPA) é um monômero utilizado na produção de garrafas plásticas, embalagens alimentícias, resinas odontológicas e vários outros materiais. Este monômero age como um desregulador do sistema endócrino e seus efeitos estão associados a cânceres em diferentes órgão e tecidos, como mama, próstata e tireóide. O BPA já foi detectado em fluidos humanos, incluindo saliva, mas os seus efeitos na mucosa bucal e em células orais neoplásicas não foram investigados. Os objetivos do presente trabalho foram 1) verificar os efeitos da exposição crônica ao BPA em glândulas salivares e mucosa bucal in vivo e 2) avaliar os efeitos do BPA in vitro em células de neoplasias bucais e queratinócitos; Para atender ao objetivo 1, camundongos machos e fêmeas receberam BPA (200 mg/mL) na água de beber durante 6 semanas. As mucosas orais (palato, língua e mucosa jugal) e as glândulas submandibulares foram avaliadas. Para atender ao objetivo 2, a resposta ao BPA foi examinada nas linhagens NOK-SI (queratinócito), HN12, HN13 (CCE de cavidade oral), UM HMC1 e UM HMC3a (neoplasia de glândula salivar). Os seguintes parâmetros foram avaliados: viabilidade, proliferação, invasão, angiogênese, produção de citocinas e fatores de crescimento e possíveis mecanismos de ação do BPA. Resultados. A exposição de camundongos ao BPA resultou em alterações microscópicas caracterizadas pelo aumento da espessura do epitélio da mucosa oral (palato, língua e mucosa jugal) e uma redução no número de ácinos das glândulas submandibulares. Foi observado também um acúmulo de BPA nos tecidos orais. In vitro, nas linhagens de CCE, o BPA aumentou a proliferação, invasão celular e os níveis da proteína vimentina, e ainda induziu a secreção de citocinas e fatores de crescimento, e a acetilação de histonas H3. Em queratinócitos orais, o BPA aumentou a proliferação celular e induziu a secreção de fatores de crescimento e a expressão de receptores de estrógeno (ER) α e ß. Os efeitos do BPA foram revertidos na presença do antagonista puro do ER. Nas linhagens de neoplasias de glândula o BPA não alterou a proliferação e induziu a expressão de p63. Em conclusão, o BPA induz alterações morfológicas nos tecidos bucais e alterações moleculares nos queratinócitos e nas células de CCE de cavidade oral. Os mecanismos pelos quais o BPA induz estas alterações são dependentes da interação BPA-ER e da acetilação de histonas.

Bisphenol A (BPA) is a monomer used to product plastic bottles, food packaging, inner coating of food cans, thermal papers, medical devices, dental resins and various other materials. Due to its chemical structure, this monomer acts as a deregulator of the endocrine system and its effects are associated with cancers in different organs and tissues such as breast, endometrium, ovary, prostate, testis and thyroid. BPA has been detected in several human fluids, including saliva, however its effects on the normal oral mucosa and neoplastic oral cells have not been investigated yet. Thus, the objectives of the present study were 1) to verify the effects of chronic exposure to BPA in salivary glands and oral mucosa in vivo and 2) to evaluate the effects of BPA in vitro on oral tumor cells and keratinocytes. To meet objective 1, male and female mice received BPA (200 mg / mL) in drinking water for 6 weeks. The oral mucosa (palate, tongue and buccal mucosa) and submandibular salivary glands were evaluated microscopically. To meet objective 2, the response to BPA was examined in immortalized cell lines NOK SI (keratinocyte); HN12, HN13 (OSCC), UM HMC1 and UM HMC3a (salivary gland tumor). The following parameters were evaluated: viability, proliferation, invasion, angiogenesis, cytokine and growth factors production. Results. Exposure of mice to BPA resulted in microscopic changes characterized by increased thickness of the oral mucosa epithelium (palate, tongue and buccal mucosa) and a reduction in the number of submandibular salivary glands acini. There was also an accumulation of BPA in the oral tissues. In vitro, in OSCC cells, BPA increased cell proliferation and invasion, vimentin expression, induced secretion of cytokines and growth factors, and induced histone H3 acetylation. In oral keratinocytes, BPA increased cell proliferation and induced secretion of growth factors and estrogen receptor (ER) α and ß expression. The effects of BPA were reversed in the presence of the pure ER antagonist. In salivary gland tumor cell lines, BPA did not alter the proliferation and induced the expression of p63. BPA mechanism of action involves its interaction with ER, since the effects were reverted in the presence of pure receptor antagonist. In conclusion, BPA induces morphological changes in oral tissues and molecular changes in keratinocytes and OSCC cells. The mechanisms which BPA induces these changes are dependent to the BPA-ER interaction and histone acetylation.

Ecotoxicological risk assessment due to the presence of bisphenol A and caffeine in surface waters in the Sinos River Basin - Rio Grande do Sul - Brazil / Risco ecotoxicológico devido à presença de bisfenol A e cafeína nas águas superficiais na Bacia do Rio Sinos - Rio Grande do Sul - Brasil

Abstract Bisphenol A (BPA) is an emerging contaminant, regularly detected in aquatic ecosystems, considered as an endocrine disrupting compound (EDC). Caffeine is another chemical related to human activity, often found in surface waters. The objective of this study was to evaluate the ecotoxicological risk due to BPA and caffeine in water samples from the Sinos River basin, Rio Grande do Sul, Brazil. Water samples were collected at three sites monthly from May 9 th, 2016 to April 11th, 2017 (n = 36). BPA concentrations in water samples collected were in the range of not detected to 517 ng L-1 and caffeine concentrations in the range of 41.7 to 28,439.6 ng L-1. The concentration of BPA in the analyzed samples had a moderate correlation with caffeine (rs = 0.402). High ecotoxicological risk for BPA was characterized in 77.77% of samples, with 11.11% presenting medium and 11.1% presenting low risk. For caffeine 13.9%, 50% and 36.11% of the samples presented high, medium and low risk, respectively. Caffeine concentrations in water can be used as predictors of BPA concentrations above 10 ng L-1, the lower concentration of ecotoxicological risk, with specificity of 66.7% and sensitivity of 70.4%. The assessment of aquatic risks has shown that both investigated compounds pose risks to organisms in the studied surface waters, mouth of the Pampa stream, mouth of the Luiz Rau stream and catchment point for public supply in Lomba Grande.

Resumo Bisfenol A (BPA) é um contaminante emergente regularmente detectado em ecossistemas aquáticos, é considerado um agente modificador endócrino (EDC). Além disso, outro produto químico relacionado com atividade humana, encontrado com frequência nas águas superficiais, é a cafeína. O objetivo deste estudo foi avaliar a ocorrência de risco ecotoxicológico devido a BPA e cafeína em amostras de água da Bacia Hidrográfica do Rio Sinos, Rio Grande do Sul, Brasil. Foram coletadas amostras de água em três locais mensalmente no período de 9 de maio de 2016 a 11 de abril de 2017 (n = 36). As concentrações de BPA em amostras de água coletadas estavam na faixa de não detectada a 517 ng L-1 e concentrações de cafeína na faixa de 41,7 a 28,439,6 ng L-1. A concentração de BPA nas amostras analisadas apresentou correlação moderada com a cafeína (rs = 0,402). Alto risco ecotoxicológico para BPA foi caracterizado em 77,77% das amostras, com 11,11% apresentando médio e 11,1% apresentando baixo risco. Para cafeína 13,9%, 50% e 36,11% das amostras apresentaram risco alto, médio e baixo, respectivamente. Concentrações de cafeína em água podem ser utilizadas como preditoras de concentrações de BPA acima de 10 ng L-1, menor concentração de risco ecotoxicológico, com especificidade de 66,7% e sensibilidade de 70,4%. A avaliação dos riscos aquáticos revelou que ambos os compostos investigados representam risco para os organismos nas águas superficiais estudadas, foz do arroio Pampa, foz do arroio Luiz Rau e ponto de captação para abastecimento público em Lomba Grande.

Challenges to regulate products containing bisphenol A: Implications for policy / Desafíos para regular los productos que contienen bisfenol A: implicaciones para la política

Abstract: Bisphenol A (BPA), found in plastics and epoxy resins, is one of the most studied chemicals. BPA is regarded as an endocrine disruptor and has been related to adverse health effects in humans. However, some regulatory agencies around the world have concluded that BPA is safe at current human exposure levels. As the scientific community attempts to settle the debate on BPA's health effects, regulatory agencies have been put into a challenging public health policy situation. The United States has implemented no regulatory actions due to safety concerns, while Europe has used the precautionary principle to guide its regulation in the face of scientific uncertainty. In this paper, we explore the debate surrounding BPA regulation and the possibility for countries to introduce guidelines, using Mexico as an example. Policy change determinants analysis suggest that countries can and should impose regulations on BPA.

Resumen: El bisfenol A (BPA), presente en plásticos y resinas epoxi, es uno de los químicos más estudiados. Se considera un disruptor endocrino y se ha relacionado con efectos adversos para la salud humana. Algunas agencias regulatorias en el mundo han concluido que el BPA es seguro a los niveles de exposición humana actuales. Mientas la comunidad científica intenta resolver el debate sobre dichos efectos, las agencias regulatorias enfrentan una difícil situación de política pública. Los Estados Unidos de América no han implementado acciones reglamentarias por razones precautorias, mientras que Europa ha utilizado el principio precautorio para guiar su regulación ante la incertidumbre científica. En este documento exploramos el debate que rodea la regulación del BPA y la posibilidad de que los países introduzcan directrices, usando a México como ejemplo. El análisis de los determinantes del cambio de políticas sugiere que los países pueden y deben regular el BPA.

Enhanced removal of emerging micropollutants by applying microaeration to an anaerobic reactor / Remoção acelerada de micropoluentes emergentes pela aplicação de microaeração em reator anaeróbio

ABSTRACT The present paper aimed to evaluate the impact of microaeration on both the removal performance of some emerging micropollutants (pharmaceuticals, hormones, and bisphenol A) and the microbial community structure of an anaerobic reactor treating synthetic wastewater. Under anaerobic conditions, the removal efficiencies of the micropollutants were very low (< 10%). However, the microaeration (1.0 mL air·min-1 at 27 °C and 1 atm, equivalent to a QAIR/QINF ratio of 0.1) expressively improved the removal efficiencies of all compounds (> 50%). Therefore, supplementing anaerobic reactors with low amounts of oxygen seems to be an interesting strategy to enhance the removal of the micropollutants tested. However, further studies should be carried out with other compounds in order to evaluate the wide applicability of microaeration to different classes of micropollutants in lab- and full-scale treatment systems. Concerning the microbiota structure, both bacterial and archaeal communities were not compromised by the different operational conditions and preserved their functional organization with high richness during the whole experiment.

RESUMO O presente trabalho teve como objetivo avaliar o impacto da microaeração tanto no desempenho de remoção de alguns micropoluentes emergentes (fármacos, hormônios e bisfenol A) quanto na estrutura da comunidade microbiana de um reator anaeróbio tratando uma água residuária sintética. Sob condições anaeróbias, as eficiências de remoção dos micropoluentes foram muito baixas (< 10%). Entretanto, a microaeração (1,0 mL de ar·min-1 a 27 °C e 1 atm, equivalente a uma relação QAR/QAF de 0,1) melhorou expressivamente as eficiências de remoção de todos os compostos (> 50%). Portanto, a suplementação de reatores anaeróbios com baixas quantidades de oxigênio parece ser uma estratégia interessante para melhorar a remoção dos micropoluentes testados. Entretanto, mais estudos devem ser realizados com outros compostos para avaliar a ampla aplicabilidade da microaeração a diferentes classes de micropoluentes em sistemas de tratamento em escala laboratorial e real. Com relação à estrutura da microbiota, tanto as comunidades de bactérias quanto as de arqueias não foram comprometidas pelas diferentes condições operacionais e preservaram sua organização funcional com elevada riqueza durante todo o experimento.

Mecanismo carcinogénico asociado a la exposición al Bisfenol A / Carcinogenic mechanism associated of Bisphenol A exposure

Resumen Introducción: El Bisfenol A (BPA) es un producto químico al que los seres humanos están expuestos ampliamente por la vía oral, inhalación y transdérmica. Justificación: Dada la importancia de la patología oncológica que puede estar asociada a exposición a este químico, resulta imprescindible comprender mejor sus posibles mecanismos de acción asociados a carcinogénesis. Objetivo General: Investigar el mecanismo carcinogénico asociado a la exposición a BPA. Resultados: Aunque la mayoría de las investigaciones se han orientado hacia el efecto disruptor endocrino, con la limitante que los estudios in vivo son realizados en animales, existen estudios recientes que muestran su posible efecto carcinogénico en tejidos humanos. Sin embargo, se requiere más investigación sobre el papel del BPA de dosis baja (como ocurre en condiciones ambientales normales) y su efecto en la regulación de los cambios globales de expresión génica y las alteraciones epigenéticas en las células, que permitan establecer vínculos con carcinogénesis; esta revisión demuestra que los estudios realizados hasta la fecha señalan varios factores que pueden estar involucrados, como efectos mutagénicos que incluyen cambios en la transcripción génica y enzimáticos que promueven la proliferación celular limitando la apoptosis y favorecen la angiogénesis y migración de células tumorales. Conclusión: Si bien en la actualidad se reconoce que la célula cancerígena adquiere características patológicas que le ayudan a sobrevivir en el organismo, estas características obedecen a mecanismos moleculares genéticos y epigéneticos, muchos de los cuales han sido descritos para el caso de la exposición humana al BPA.

Abstract Introduction: Bisphenol A (BPA) is a chemical to which humans are extensively exposed orally, inhaled and transdermally. Justification: Given the importance of the oncological pathology that may be associated with exposure to this chemical, it is essential to better understand its possible mechanisms of action associated with carcinogenesis. Objective: To investigate the carcinogenic mechanism associated with BPA exposure. Results: Although the majority of investigations have been oriented towards the endocrine disrupting effect, with the limitation that in vivo studies are carried out in animals, recent studies have shown that they can be carcinogenic in human tissues. However, more research is required on the role of low-dose BPA (as occurs under normal environmental conditions) and its effect on the regulation of global changes in gene expression and epigenetic alterations in cells, which allow establishing links with carcinogenesis; this review shows that the studies carried out to date point to several factors that may be involved, such as mutagenic effects that include changes in gene transcription and enzymes that promote cell proliferation, limiting apoptosis and promoting angiogenesis and migration of tumor cells. Conclusion: Although it is currently recognized that the cancer cell acquires pathological characteristics that help it to survive in the organism, these characteristics are due to genetic and epigenetic molecular mechanisms, many of which have been described for the case of human exposure to BPA.

Exposición a Bisfenol A (BPA) en mujeres embarazadas y su relación con la obesidad en sus hijos: Revisión Sistemática / Pregnant Women's Exposure to Bisphenol A (BPA) and its Relation to their Children's Obesity: A systematic Review / Exposição ao bisfenol a (BPA) em mulheres engravidadas e a sua relação com a obesidade em seus filhos: uma revisão sistemática

Resumen Introducción: El bisfenol A (BPA) es un contaminante químico no persistente que altera el funcionamiento normal del sistema endocrino. Se sugiere que la exposición prenatal a BPA se asocia con la obesidad en la descendencia. Objetivo: Revisar la literatura sobre la exposición al BPA en mujeres embarazadas y su relación con la obesidad en sus hijos. Metodología: Revisión sistemática de acuerdo a la guía PRISMA, donde se realizaron búsquedas en las bases de datos Pubmed, ScienceDirect, Clinical Key, Medline, Ebsco y Scielo y el motor de búsqueda Google Scholar hasta 30 de abril de 2017 por dos investigadores independientes que utilizaron iguales términos de búsqueda. Se incluyeron estudios prospectivos de cohorte realizados que midieron el BPA en la orina materna. Resultados: Se incluyeron 5 estudios con tamaños de muestra que varían entre 297 y 757 binomios madre e hijo, se encontró asociación positiva entre la exposición prenatal a BPA con la circunferencia de cintura en niños de cuatro años β: 0.28 (IC95%:0.01 a 0.57) y el índice de masa grasa β: 0.31 (IC95%: 0.01 a 0.60) en dos de los estudios. Además, se observaron asociaciones positivas y/o negativas no significativas con índice de masa corporal y su puntaje Z, porcentaje de grasa, sobrepeso/obesidad, peso y talla al nacer, porcentaje de masa grasa. Conclusión: Los resultados del cuerpo existente de estudios epidemiológicos de cohorte, limita las afirmaciones sobre un vínculo causal entre la exposición prenatal BPA y la obesidad postnatal.

Abstract Introduction: Bisphenol A (BPA) is a non-persistent chemical pollutant which alters the normal functioning of the endocrine system. It is suggested that prenatal exposure is related to descendant obesity. Objective: Review literature on pregnant women's exposure to BPA and the relation to their children's obesity. Methodology: Systematic review in accordance with PRISMA guidelines. Searches were conducted on databases including Pubmed, ScienceDirect, Clinical Key, Medline, Ebsco and Scielo and Google Scholar search engine until April 30, 2017 by two independent researchers that used the same search terms. Prospective cohort conducted studies were included because they measured BPA in maternal urine. Results: Five studies were included with sample sizes ranging from 297 to 757 mother-child binomials. The review found a positive association between prenatal BPA exposure with 4-year-old children's waist circumference β: 0.28 (95% CI :0.01 to 0.57) and the fat mass index β: 0.31 (95%CI: 0.01 to 0.60) in two of the studies. non-significant positive and/or negative associations where observed with body mass index z-scores, overweight/ obesity, weight and size at birth, body mass percentage. Conclusion: The results of cohort epidemiological studies constrain statements regarding a causal link between prenatal BPA exposure and postnatal obesity.

Resumo Introdução: O bisfenol A (BPA) é um contaminante químico não persistente que altera o funcionamento normal do sistema endócrino. Se sugere que a exposição pré-natal se associa com a obesidade na descendência. Objetivo: Revisar a literatura sobre a exposição ao BPA em mulheres engravidadas e a sua relação com a obesidade em seus filhos. Metodologia: Revisão sistemática de acordo com a guia PRISMA. Se realizaram pesquisas nas bases de dados Pubmed, ScienceDirect, Clinical Key, Medline, Ebsco e Scielo e o motor de pesquisa Google Scholar até o 30 de Abril de 2017 por dois investigadores independentes que utilizaram os mesmos termos de busca. Se incluíram estudos prospectivos de coorte realizados que calcularam o BPA na urina materna. Resultados: Se incluíram 5 estudos com tamanhos de amostra entre 297 e 757 binômios mãe e filho, se encontrou associação positiva entre a exposição pré-natal a BPA com a circunferência de cintura em meninos de quatro anos β: 0.28 (IC95%:0.01 a 0.57) e o índice de massa de gordura β: 0.31 (IC95%: 0.01 a 0.60) em dois dos estudos. Se enxergaram associações positivas e/ou negativas não significativas com índice de massa corporal e a sua pontuação Z, porcentagem de gordura, sobrepeso/obesidade, peso e dimensão ao nascer, porcentagem de massa de gordura. Conclusão: Os resultados de estudos epidemiológicos de coorte, limita as afirmações sobre um vínculo causal entre a exposição pré-natal BPA e a obesidade pós-natal.

Cuantificación de Bisfenol-A libre en sangre de cordón umbilical humano a nivel de trazas / Quantification of free Bisphenol-A in human umbilical cord blood at trace level / Quantificação de Bisfenol-A livre em sangue de cordão umbilical humano a nível de traços

El Bisfenol-A (BPA) es ampliamente utilizado en la producción de plásticos de policarbonato, por lo que está presente en productos de uso masivo. Es un disruptor endócrino e incide en el desarrollo gonadal y del sistema nervioso central. La exposición de mujeres embarazadas al BPA es particularmente preocupante para el feto en desarrollo, debido a que atraviesa la placenta pasando a la sangre de cordón y al líquido amniótico. Esto se suma a la escasa o nula actividad enzimática fetal para biotransformarlo en BPA-glucurónido inactivo, causando posibles efectos nocivos a la descendencia a dosis muy bajas y sostenidas. Con el propósito de estudiar la exposición al BPA y sus efectos en la población de Argentina se desarrolló y validó un método analítico por cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masa, que permite la cuantificación de trazas de BPA libre (forma estrogénica, activa) en plasma de cordón umbilical. La técnica consiste en la precipitación de proteínas de la sangre de cordón por agregado de acetonitrilo y posterior centrifugado e inyección del sobrenadante. Se utilizó una elución isocrática en la cromatografía líquida, y la espectrometría de masa se realizó empleando Electrospray negativo en modo de monitoreo de reacciones múltiples. Los valores de BPA libre cuantificados están en el rango de 1,0 a 12,1 ng/mL, límite de detección: 0,6 ng/mL.

Bisphenol-A (BPA) is widely used in the production of polycarbonate plastics and therefore, it is present in products of massive use. It is known as an endocrine disruptor and has an impact on gonadal and central nervous system development. Exposure of pregnant women to BPA is particularly worrying for the developing fetus because it crosses the placenta into the cord blood and amniotic fluid, coupled with little or no fetal enzymatic activity to biotransform it into inactive BPA-glucuronide, causing possible harmful effects to the offspring at very low and sustained doses. With the aim to study the exposure to BPA and its effects on the population of Argentina, an analytical method was developed and validated by liquid chromatography coupled to mass spectrometry, which allows the quantification of trace amounts of free BPA (estrogenic, active form) in plasma of umbilical cord. The method involves protein precipitation by the addition of acetonitrile and subsequent centrifugation and injection of supernatant. An isocratic elution was used in liquid chromatography, and mass spectrometry was performed using negative Electrospray mode in multiple reaction monitoring. Quantified free BPA values are in the range of 1.0 to 12.1 ng/mL, Detection Limit: 0,6 ng/mL.

O Bisfenol-A (BPA) é amplamente utilizado na produção de plásticos de policarbonato, portanto está presente em produtos de uso massiço. Ele é um disruptor endócrino e tem um impacto no desenvolvimento gonadal e do sistema nervoso central. A exposição de mulheres grávidas ao BPA é particularmente preocupante para o feto em desenvolvimento, visto que atravessa a placenta passando ao sangue do cordão e ao líquido amniótico Isso é adicionado à pouca ou nula atividade enzimática fetal para biotransformá-lo em BPA-glicuronídeo inativo, o que causa possíveis efeitos nocivos aos descendentes em doses muito baixas e sustentadas. Visando a estudar a exposição ao BPA e seus efeitos na população da Argentina, foi desenvolvido e validado um método analítico por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massa, que permitem a quantificação de vestígios de BPA livre (forma estrogênica, livre) em plasma do cordão umbilical. A técnica consiste na precipitação de proteínas do sangue de cordão por adição de acetonitrila e posterior centrifugação e injeção no sobrenadante. Na cromatografia líquida, foi utilizada uma eluição isocrática, e a espectrometria de massa foi realizada utilizando Electrospray negativo em modo de monitoramento de reações múltiplas. Os valores de BPA livre quantificados estão na faixa de 1,0 a 12,1 ng/mL, limite de detecção: 0,6 ng/mL.

Bisphenol (A) uremic toxin to take into account in the Renal disease in Hemodialysis / Bisfenol (A) una toxina a tener en cuenta en el enfermo renal en hemodiálisis

Abstract Introduction: Most uremic toxins are by-products of protein metabolism by action of intestinal flora. The metabolism of aromatic amino acids originates phenolic type residues. The most studied is p-cresol that is associated with renal function and vascular damage. Bisphenol A (BPA) is an exogenous molecule with characteristics similar to these aromatic uremic toxins. BPA is an estrogenic endocrine disruptor, found in tin cans, plastic bottles, epoxy resins and in some dialyzers. This molecule accumulates in patients who have impaired renal function. Observational studies have shown that exposure of BPA is linked to renal and cardiovascular injury, among many others in humans, and in animal studies a causal link has been described. Kidneys with normal renal function rapidly excrete BPA, but insufficient excretion in patients with CKD results in accumulation of BPA in the body.

Resumen Muchas toxinas urémicas son originadas como consecuencia del catabolismo proteico por la flora intestinal. El metabolismo de aminoácidos aromáticos origina residuos de tipo fenólico. De estas toxinas, la más estudiada es el p-cresol, que se asocia a la función renal y daño vascular. El Bisfenol A (BPA) es una molécula exógena de características semejantes a estas toxinas urémicas aromáticas. El BPA es un disruptor endocrino estrogénico que se encuentra en latas de conserva, botellas de plástico, resinas epoxi y en algunos dializadores. Esta molécula se acumula en pacientes que tienen deteriorada la función renal. Estudios observacionales han demostrado que una exposición a BPA está vinculada, entre otras muchas, a lesión renal y cardiovascular en los seres humanos; en estudios en animales se ha descrito un vínculo causal. Los riñones con función renal normal excretan rápidamente BPA, pero una excreción insuficiente en pacientes con ERC da lugar a la acumulación del BPA en el organismo.

Ecotoxicological risk assessment due to the presence of bisphenol A and caffeine in surface waters in the Sinos River Basin - Rio Grande do Sul - Brazil

Abstract Bisphenol A (BPA) is an emerging contaminant, regularly detected in aquatic ecosystems, considered as an endocrine disrupting compound (EDC). Caffeine is another chemical related to human activity, often found in surface waters. The objective of this study was to evaluate the ecotoxicological risk due to BPA and caffeine in water samples from the Sinos River basin, Rio Grande do Sul, Brazil. Water samples were collected at three sites monthly from May 9 th, 2016 to April 11th, 2017 (n = 36). BPA concentrations in water samples collected were in the range of not detected to 517 ng L-1 and caffeine concentrations in the range of 41.7 to 28,439.6 ng L-1. The concentration of BPA in the analyzed samples had a moderate correlation with caffeine (rs = 0.402). High ecotoxicological risk for BPA was characterized in 77.77% of samples, with 11.11% presenting medium and 11.1% presenting low risk. For caffeine 13.9%, 50% and 36.11% of the samples presented high, medium and low risk, respectively. Caffeine concentrations in water can be used as predictors of BPA concentrations above 10 ng L-1, the lower concentration of ecotoxicological risk, with specificity of 66.7% and sensitivity of 70.4%. The assessment of aquatic risks has shown that both investigated compounds pose risks to organisms in the studied surface waters, mouth of the Pampa stream, mouth of the Luiz Rau stream and catchment point for public supply in Lomba Grande.

Resumo Bisfenol A (BPA) é um contaminante emergente regularmente detectado em ecossistemas aquáticos, é considerado um agente modificador endócrino (EDC). Além disso, outro produto químico relacionado com atividade humana, encontrado com frequência nas águas superficiais, é a cafeína. O objetivo deste estudo foi avaliar a ocorrência de risco ecotoxicológico devido a BPA e cafeína em amostras de água da Bacia Hidrográfica do Rio Sinos, Rio Grande do Sul, Brasil. Foram coletadas amostras de água em três locais mensalmente no período de 9 de maio de 2016 a 11 de abril de 2017 (n = 36). As concentrações de BPA em amostras de água coletadas estavam na faixa de não detectada a 517 ng L-1 e concentrações de cafeína na faixa de 41,7 a 28,439,6 ng L-1. A concentração de BPA nas amostras analisadas apresentou correlação moderada com a cafeína (rs = 0,402). Alto risco ecotoxicológico para BPA foi caracterizado em 77,77% das amostras, com 11,11% apresentando médio e 11,1% apresentando baixo risco. Para cafeína 13,9%, 50% e 36,11% das amostras apresentaram risco alto, médio e baixo, respectivamente. Concentrações de cafeína em água podem ser utilizadas como preditoras de concentrações de BPA acima de 10 ng L-1, menor concentração de risco ecotoxicológico, com especificidade de 66,7% e sensibilidade de 70,4%. A avaliação dos riscos aquáticos revelou que ambos os compostos investigados representam risco para os organismos nas águas superficiais estudadas, foz do arroio Pampa, foz do arroio Luiz Rau e ponto de captação para abastecimento público em Lomba Grande.

BPA toxicity during development of zebrafish embryo

Abstract Bisphenol A (BPA) is a monomer used in the production of polycarbonate, a polymer commonly found in plastics, epoxy resins and thermal papers. The presence of BPA in food, water, air and dust has been of great concern in recent years not only due to environmental and ecological issues but also because of its supposed risk to public health related to its mutagenic and carcinogenic potential. In this study we evaluated the toxicity of bisphenol A in zebrafish embryos (Danio rerio) and determined the 50% lethal concentration (LC50) of this chemical. BPA was used at concentrations ranging from 1 M to 100 M in E3 medium/0.5% dimethylsulfoxide (DMSO) from previously prepared stock solutions in 100% DMSO. Controls included embryos exposed only to E3 medium or supplemented with 0.5% DMSO. Camptothecin (CPT), a known inhibitor of cell proliferation was used as positive control at a concentration of 0.001 M in E3 medium/0.5% DMSO. Adults zebrafish were placed for breeding a day before the experimental set up, then, viable embryos were collected and selected for use. Experiments were carried out in triplicates, according to specifications from Organization for Economic Cooperation and Development (OECD). One embryo/well (25 embryos per concentration) was distributed in 96 well microplates in presence or absence of the chemicals. The plates were kept in BOD incubators with a controlled temperature of 28.5 ºC and with photoperiod of 14 h light:10 h dark. After 24h, 48h, 72h and 96h exposure, the exposed embryos were evaluated according to the following parameters: mortality, coagulation, rate of heartbeat, hatching and presence of morphological abnormalities. Photography was obtained by photomicroscopy. Apoptosis was evaluated by DNA ladder assay. DNA was extracted by phenol:chloroform method and analyzed by 2% agarose gel electrophoresis. DNA fragments were visualized after ethidium bromide staining in ultraviolet transilluminator. The LC50 determined for BPA was 70 M after 24 hours, 72 M after 48 hours, 47 M after 72 hours and 31 M after 96 hours exposure. BPA induced morphological and physiological alterations such as yolk sac and pericardial edema, hatching delay or inhibition, spine deformation, decreasing in heartbeat rate and mortality. In conclusion, this study demonstrated that BPA induced marked malformations in zebrafish embryos at concentrations above 25 M corroborating the current concerns related to the widespread presence of BPA in the air, food and water used by humans as well as in the bodily fluids and tissues.

Resumo Bisfenol A (BPA) é um monômero utilizado na produção de policarbonato, um polímero comumente encontrado em plásticos, resinas epóxi e papéis térmicos. A presença de BPA em alimentos, água, ar e poeira tem sido motivo de grande preocupação nos últimos anos, não só devido a questões ambientais e ecológicas, mas também ao suposto risco para a saúde pública relacionado ao seu potencial mutagênico e carcinogênico. Neste estudo avaliamos a toxicidade do bisfenol A em embriões de peixe-zebra (Danio rerio) e determinamos a concentração letal 50% (LC50) deste composto químico. O BPA foi usado na faixa de concentração entre 1 M e 100M em meio E3/0,5% de dimetilsulfóxido (DMSO), preparado a partir de soluções estoques em 100% DMSO. Os controles negativos incluíram embriões expostos apenas ao meio E3 ou suplementado com 0,5% DMSO. Camptotecina (CPT), um conhecido inibidor da proliferação celular, foi usado como controle positivo a uma concentração de 0,001 M em meio E3/0,5% DMSO. Peixes-zebra adultos foram colocados para reprodução um dia antes da montagem experimental, em seguida, embriões viáveis foram coletados e selecionados para uso. Os experimentos foram realizados em triplicata, de acordo com as especificações da Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE). Um embrião/ poço (25 embriões por concentração) foi distribuído em microplacas de 96 poços na presença ou ausência dos compostos químicos. As placas foram mantidas em incubadoras BOD com temperatura controlada de 28,5 ºC e com fotoperíodo de 14h claro:10h escuro. Após 24h, 48h, 72h e 96h, os embriões expostos foram avaliados de acordo com os seguintes parâmetros: mortalidade, presença de coagulação, taxa do batimento cardíaco, eclosão e presença de anormalidades morfológicas. Fotografias foram obtidas por fotomicroscopia. A apoptose foi avaliada pelo ensaio de DNA ladder. O DNA foi extraído pelo método fenol:clorofórmio e analisado por eletroforese em gel de agarose a 2%. Fragmentos de DNA foram visualizadas após coloração com brometo de etídio em um transiluminador ultravioleta. A LC50 determinada para o BPA foi 70 M após 24 horas, 72 M após 48 horas, 47 M após 72 horas e 31 M após exposição por 96 horas. O BPA induziu alterações morfológicas e fisiológicas como edema de saco vitelino e edema pericárdico, atraso no tempo ou inibição da eclosão, deformação da coluna vertebral, diminuição da taxa de batimentos cardíacos e mortalidade. Em conclusão, este estudo demonstrou que o BPA induziu grande número de malformações em embriões de peixe-zebra em concentrações acima de 25 M, corroborando as preocupações atuais relacionadas a presença generalizada do BPA no ar, alimento e água usados pelos seres humanos bem como nos fluidos e tecidos corporais.

Efeitos citotóxicos, genotóxicos e epigenéticos do Bisfenol A em células HL-60, MCF-7 e em ratos / Cytotoxic, genotoxic and epigenetics effects of Bisphenol A on HL-60, MCF-7 cells and rats

Bisfenol A (BPA) é um insumo largamente utilizado na produção de plástico policarbonato e amplamente difundido no meio ambiente, levando o ser humano à exposição crônica desde o período intrauterino. A literatura aponta a possibilidade de BPA aumentar o risco de diversos tipos de câncer, mas são necessários estudos que possibilitem o entendimento de mecanismos pelos quais isso pode ocorrer. Neste trabalho foram investigados os efeitos do BPA ou nitro-BPA em células HL-60, MCF-7 e tecidos de ratos. Células HL-60 foram expostas ao BPA ou nitro-BPA nas concentrações de 25, 100 e 250 µM (0,1 % DMSO v/v) por 2, 24 ou 48 horas na presença ou ausência de H2O2 (40 nmol/5 x 104 células). Células MCF-7 foram expostas da mesma forma, sem o uso de H2O2, mas na presença e ausência de agonista (PCB) de receptor Ah. Ratos Sprague-Dawley machos receberam BPA diariamente ao longo de 4 semanas (50 mg/kg de peso corpóreo) por gavagem, na vigência e ausência de diabetes, com subsequente coleta de urina, fígado, rins, medula óssea e sangue. Nos experimentos com as células, a viabilidade, ciclo celular, fragmentação do DNA e a produção intracelular de espécies reativas de oxigênio (ROs) foram avaliadas por citometria de fluxo, a atividade da cadeia respiratória mitocondrial pelo ensaio do XTT, e a atividade de MPO de células HL-60 por ensaio de fluorescência, bem como a produção de •NO. A metilação e hidroximetilação global do DNA e os adutos 8-oxodG, CEdG, 1,N6-εdA, 1,N2-εdG e BPA-Gua no DNA das células, tecidos, meio de cultura e urina foram analisados por HPLC-ESI-MS/MS. O hemograma e mielograma dos animais foram obtidos no Laboratório de Hematologia Experimental da FCF USP. Observou-se que tanto BPA quanto nitro-BPA induziram a geração de ROS em células HL-60 logo após 2h de incubação. BPA levou subsequentemente à perda de atividade da cadeia respiratória mitocondrial, aumento da permeabilidade da membrana plasmática, fragmentação do DNA, parada na fase G2/M do ciclo celular e hipermetilação acompanhada de hipohidroximetilação global do DNA. A citotoxicidade induzida pelas mesmas concentrações de nitro-BPA em células HL-60 foi menos pronunciada, sem perda de atividade da cadeia respiratória mitocondrial, com pouca fragmentação do DNA, mas com parada na fase G0/G1 do ciclo celular e indução de hipohidroximetilação global do DNA na presença de H2O2. Não foi observada a indução de adutos de DNA nas células HL-60 incubadas com BPA, mas sim de CEdG nas células incubadas com nitro-BPA. Os dados obtidos a partir da exposição das células HL-60 a BPA e nitro-BPA nos indicam que as duas moléculas provocam alterações metabólicas distintas nesse tipo celular, independentes da via estrogênica, que levam a alterações predominantemente epigenéticas (BPA) ou genéticas e epigenéticas (nitro-BPA), que podem ter consequências fenotípicas, como progressão maligna, que precisam ser investigadas. Foi observado que as células MCF-7 são mais resistentes que as células HL-60 à citotoxicidade induzida por BPA e nitro-BPA. Como resultado da exposição das células MCF-7 a BPA, houve pequeno aumento da permeabilidade da membrana plasmática (250 µM), indução dos níveis de ROS após 24 h (25 µM) e aumento da população de células em sub G1, ou seja, com DNA fragmentado (100 µM e 250 µM), mas sem alteração do ciclo celular. No caso de nitro-BPA, foi observada parada do ciclo celular em G2/M (25 µM, 100 µM e 250 µM), assim como aumento de permeabilidade da membrana plasmática após 24 h de incubação (25 µM, 250 µM), sem indução de ROS ou aumento de células em sub G1. Entretanto, observou-se aumento dos níveis de CEdG e 8-oxodG no DNA das células incubadas com BPA (100 µM, 250 µM) sem a ativação prévia de receptores Ah. A ativação dos receptores Ah com PCB levou a menor aumento do nível das lesões após as incubações com BPA. A maior resistência das células MCF-7 aos efeitos citotóxicos do BPA está provavelmente relacionada à ação estrogênica desse xenobiótico. A sinalização estrogênica juntamente com o aumento dos níveis de lesões no DNA aumenta a chance de mutações e de transformação maligna. Nas células com ativação do receptor Ah, BPA levou ainda ao aumento da hidroximetilação global, sem alteração da metilação global do DNA. Os animais não diabéticos expostos ao BPA apresentaram quantidades diminuídas de promielócitos, blastos e bastonetes na medula óssea (aplasia medular), sem alteração no hemograma. Houve aumento dos níveis de CEdG no fígado, da metilação e hidroximetilação global do DNA hepático, e não foi observada alteração das marcas epigenéticas e adutos de DNA no rim ou na urina. Os animais diabéticos expostos ao BPA apresentaram aumento do número de eosinófilos e linfócitos na medula óssea, podendo-se sugerir a indução de um estado inflamatório alérgico, e aumento do número total de hemácias circulantes e do hematócrito. Houve aumento dos níveis de CEdG, da metilação e hidroximetilação global do DNA hepático, aumento dos níveis de 8-oxodG no DNA renal, sem alteração das marcas epigenéticas no rim, e não foi observada alteração dos adutos de DNA na urina. Os dados obtidos apontam para a geração de ROS como uma importante via de cito- e genotoxicidade induzidas por BPA. Sua biotransformação para BPA-3,4- quinona nos modelos utilizados parece ter menor importância para os efeitos, uma vez que não foi detectada a lesão BPA-Gua em nenhuma amostra de DNA, meio de cultura das células ou urina dos animais. Alterações metabólicas induzidas por BPA e ROS podem favorecer as alterações das marcas epigenéticas observadas no DNA das células HL-60, MCF-7 e fígado dos animais. Todas essas alterações podem contribuir para a transformação maligna de células expostas ao BPA

Bisphenol A (BPA) is a compound widely used in polycarbonate plastic production and widespread in the environment, humans are chronic exposed to BPA in intrauterine period and entire life. The literature suggests the possibility of BPA increase the risk of developing cancers, but studies are required to enable the understanding of mechanisms by which this can occur. HL -60 cells were exposed to BPA or nitro-BPA at concentrations of 25, 100 and 250 uM (0.1% DMSO v/v) for 2, 24 or 48 hours in presence or absence of H2O2 (40 nmol/5x104 cells), MCF-7 cells followed a similar profile of exposure without the use of H2O2, but in presence or absence of Ah agonist receptor (PCB126). Male Sprague-Dawley rats received BPA daily over 4 weeks (50 mg/kg body weight) by gavage in presence and absence of diabetes, with subsequent collection of urine, liver, kidney, bone marrow and circulating blood. The viability, cell cycle, DNA fragmentation and the intracellular production of reactive oxygen species (ROS) was evaluated by flow cytometry, MPO activity and NO production was evaluated by fluorescence assay for HL- 60 cells, mitochondrial activity by XTT assay, and the global DNA methylation was checked by HPLC-PDA. DNA adducts 8-oxodG, CEdG, 1,N6-εdA, 1,N6-εdG and BPA-Gua were quantified by HPLC- ESI-MS/MS in DNA of cells, culture medium, urine and tissue collected from Sprague-Dawley rats. Blood count and bone marrow examination were obtained in collaboration with Experimental Hematology Laboratory of University of Sao Paulo We observed that both BPA and BPANO2 induced ROS generation in HL- 60 cells after 2 hours of incubation. BPA subsequently led to failure of mitochondrial respiratory chain activity, increased permeability of the plasma membrane, DNA fragmentation, arrest in G2/M phase of cell cycle, DNA hypermethylation with global hipohydroxymethylation. We saw low cytotoxicity in HL-60 cells induced by nitro-bpa n the same concentration, without loss of mitochondrial respiratory chain activity, discrete DNA fragmentation, but leading cell cycle to stopping at G0/G1 phase, and induction of DNA global hypermethylation. No lesions were observed in the DNA of HL-60 cells.The results obtained from the exposure of HL-60 cells to BPA and nitro-BPA indicate that these two molecules induce different metabolic abnormalities in this cell line, independent of estrogen pathway, leading to changes in epigenetic (BPA) or genetic and epigenetic (nitro-BPA) profile, that can induce phenotypic consequences such as malignant progression. It was observed along the study that MCF-7 cells are more resistant than HL-60 cells to cell damage induced by BPA and nitro-BPA. As a result of MCF-7 cells exposure to BPA, we saw a slight increase in membrane permeability (250 mM), ROS generation after 24h (25 mM) and increase in cell population in sub G1, so we had DNA fragmentation (100 uM and 250 uM), but with no effect on cell cycle. However, we observed increased levels of CEdG and 8-oxodG on DNA of cells incubated with BPA (100 uM, 250 mM) without prior activation of Ah receptors. The activation of Ah receptors with PCB took a small increase in the level of DNA lesions after incubations with BPA. MCF-7 cells resistance to the cytotoxic effects of BPA is probably related to estrogen action of this compound. Estrogen signaling in addition with the increased levels of DNA damage increases the chance of mutations and malignant transformation. In cells with Ah receptor activation, BPA also led to increased DNA global hydroxymethylation, without changing the global DNA methylation. Nondiabetic animals exposed to BPA had decreased amounts of promyelocytes, blasts and rods in the bone marrow, with any change in blood count. There were an increase of CEdG levels in liver, methylation and global hydroxymethylation on hepatic DNA, and was observed any alteration on epigenetic markers and DNA adducts in kidney or urine. On the other hand diabetic animals exposed to BPA showed increased numbers of eosinophils and lymphocytes in bone marrow, suggesting the induction of an allergic inflammatory state. There were increased levels of CEdG, methylation and global hydroxymethylation on hepatic DNA, increased 8-oxodG levels on kidney DNA without changing epigenetic markers, was not observed DNA adducts in urine. The data obtained indicate that the generation of ROS could be the major route of cytotoxic and genotoxic induced by BPA exposure. BPA biotransformation to BPA-3,4-quinone used in the models seem to have poor effects, since we was not detected BPA-Gua lesion in any DNA sample, culture medium of cells or urine of the animals. Metabolic changes induced by BPA and ROS can enable changes in epigenetic markers observed in the DNA of HL-60 cells, MCF-7 and liver tissue. All these changes may contribute to malignant transformation of cells that were exposed to BPA

Bisfenol A: o uso em embalagens para alimentos, exposição e toxicidade – Uma Revisão / Bisphenol A: Review on its use in the food packaging, exposure and toxicity

O bisfenol A é um composto industrial produzido em larga escala em todo o mundo, sendo utilizado para produzir polímeros sintéticos, inclusive as resinas epóxi, que são empregadas no envernizamento interno e externo de latas de alimentos, e na produção de policarbonato com aplicações em mamadeiras e garrafões de água. Outras aplicações menos significativas são a produção de policloreto de vinila (PVC), manufatura de papel térmico, poliuretano, poliamida e de produto para retardamento de chama, bem como na preparação de “selantes” e resinas dentárias. O bisfenol A é considerado como disruptor endócrino que interfere na produção, liberação, transporte, metabolismo, ligação ou eliminação dos hormônios naturais, responsáveis pela manutenção do equilíbrio e regulação dos processos de desenvolvimento. Dentre as várias vias de exposição humana ao bisfenol A, a exposição alimentar é a mais preocupante por atingir potencialmente um maior número de pessoas, em diversas faixas etárias, e que pode ocorrer durante longos períodos em pequenas doses e sem serem detectadas. Na presente revisão foram abordadas as vias de exposição ao bisfenol A, sua toxicidade e as legislações quanto aos limites para garantir a saúde humana...

Microdureza Vickers e grau de conversão em resinas ortodônticas / Vickers microhardness and degree of conversion on orthodontic adhesives

O objetivo deste estudo foi avaliar em diferentes resinas ortodônticas a microdureza Vickers e o grau de conversão. Quatro resinas foram utilizadas: Orthobond (OB), Ortholite (OL), Concise (CO) e Transbond XT (TB). Para cada resina, cinco amostras foram obtidas, nas quais foram realizadas trinta endentações em cada superfície no microdurômetro Shimadzu (carga de 300 gramas/15 segundos). Para a avaliação do grau de conversão, duas amostras de cada monômero e polímero foram obtidas e submetidas ao ensaio de FTIR pelo método de transmissão, com resolução 2 cm-1 e 40 varreduras. Os resultados de microdureza Vickers (µHV) e grau de conversão (%) foram, respectivamente, para OB: 46 ± 17.52 (70% ±1.41), OL: 71 ±28.15 (61% ±3.53), CO: 76 ±32.70 (70% ±0.35) e TB: 73±28.40 (60% ±9.89). Os dados da µHV foram submetidos ao Teste de ANOVA e pós teste de Tukey, não apresentando diferenças estatísticas significantes entre as resinas. O conhecimento das propriedades físicas entre as resinas pode facilitar a escolha do material utilizado nos procedimentos ortodônticos.

The aim of this study was to evaluate Vickers microhardness and the degree of conversion of different orthodontic resins. Four resins were used: Orthobond (OB), Ortholite (OL), Concise (CO), and Transbond XT (TB). For each resin five samples were obtained, in which thirty indentations were made on each surface in Shimadzu microhardness (300 grams/15 seconds). To assess the degree of conversion, two samples of each monomer and polymer materials were obtained and submitted to the test of FTIR Spectrophotometry by method of transmission, toned down with resolution 2 cm-1 and 40 scans. The results of Vickers microhardness (µ HV) and degree of conversion (%) were, respectively OB: 46 ± 17.52 (70% ± 1.41); OL: 71 ± 28.15 (61% ± 3.53); CO: 76 ± 32.70 (70% ± 0.35); TB: 73 ± 28.40 (60% ± 9.89). The data were submitted to ANOVA test and Tukey post-test, and no significant statistical differences were observed between the resins. The knowledge of the physical properties between resins can facilitate the choice of the material used in orthodontic procedures.

Determinação de bisfenol A (BFA) em água mineral por meio de CG/DCE - uma nova proposta de metodologia para análise / Bisphenol A (BPA) determination in mineral water by using CG/DCE - a new analysis methodology proposal

Neste trabalho foi avaliada a metodologia para determinar bisfenol A (BFA) em água mineral, utilizando-se a extração em fase sólida (SPE), a derivação com anidrido trifluoroacético (TFAA) e a análise por cromatografia em fase gasosa com detector de captura de elétrons (GC/ECD). A curva analítica forneceu coeficiente de correlação (R) de 0,999, valores de recuperação entre 88 e 106 por cento, limites de detecção e de quantificação de 2,5 e 25,0 ng. mL, respectivamente. A metodologia foi aplicada em quatro amostras de diferentes marcas de água mineral, dentre as quais apenas uma apresentou resultado detectável de 0,46 ng. mL. Este estudo sugere que o FBA pode ser facilmente detectado e quantificado na matriz utilizada por meio de metodologia proposta, a qual demonstrou ser seletiva, precisa e exata.