Medicină molecularăReports

Introducere

Pesticidele sunt substanțe sau amestecuri de substanțe utilizate pentru prevenirea, distrugerea, respingerea sau atenuarea dăunătorilor, care includ insecte, rozătoare, buruieni, precum și alte organisme nedorite (1,2). Prin urmare, utilizarea pesticidelor la nivel mondial, în special în agricultură, a crescut în ultimii ani în zonele rurale. Producția agricolă extensivă include o mare utilizare a pesticidelor; reziduurile acestora poluează aerul, solul, apa, plantele, produsele recoltate, echipamentele, hainele, precum și țesuturile umane și animale. Pesticidele aplicate care pătrund în organismul uman prin respirație, înghițire și absorbție cutanată pot provoca intoxicații(2-4). Gradul daunelor generate depinde de toxicitatea intrinsecă a substanțelor și de starea de sănătate și sensibilitatea individuală(2,4-6).Expunerea la pesticide reprezintă un risc potențial pentru sănătate pentru populația generală și pentru lucrătorii agricoli în special(7-12).

Multe studii s-au concentrat pe asocierea dintreexpunerea la pesticide și apariția cancerului, cum ar fi sarcomul, mielomul multiplu, cancerul vezicii urinare, cancerul pancreatic și leucemia(13-21). Unii cercetători au observat că expunerea profesională la pesticide a fost asociată cu riscul de limfom non-Hodgkins (NHL) (22-24).NHL este un grup eterogen de malignități limfoproliferative care pot apărea din limfocitele B sau T. Rearanjamentele reciproce ale genelor receptorilor de imunoglobuline ale celulelor B sau ale receptorilor de celule T apar cuoncogene în celulele limfoide imature din măduva osoasă sau în celulele mai mature din organele limfoide periferice (25,26).Aceste translocații cromozomiale duc adesea la supraexprimarea oncogenelor și determină celulele să devină maligne și să prolifereze în mod necontrolat (26).

Translocația cromozomială t(14;18)(q32;q21) este una dintre cele mai frecvente anomalii cromozomiale din LNH, care apare în 70-90% din cazurile de limfom folicular (FL), 20-30% din limfomul difuz cu celule B mari și 5-10% din alte subtipuri mai puțin comune (27). Mai mult, o prevalență crescută a translocației cromozomiale t(14;18)(q32;q21) a fost detectată în limfocitele din sângele periferic al persoanelor expuse profesional la pesticide (28,29).

Scopul acestui studiu este de a detecta efectele pesticidelor asupra translocației cromozomiale t(14;18) la lucrătorii agricoli după o expunere pe termen scurt.

Materiale și metode

Declarație etică

Protocolul de cercetare a fost aprobat de Comitetul de Etică al Spitalului Universitar din Catania (Catania, Italia) și consimțământul informat scris al tuturor subiecților a fost obținut înainte de includerea lor în studiu.

Desenul studiului și expunerea la pesticide

Acesta a fost un studiu caz-control efectuat în provincia Ragusa (Sicilia, Italia), care are o populație de ~ 320.000 de locuitori. Acesta este un district puternic agricol, cu o mare parte din populație angajată în ~25.000 de ferme care produc fructe și legume în sere și produse derivate din creșterea animalelor. Toate aceste activități implică utilizarea unor cantități mari de pesticide. Principalele culturi sunt morcovii, cartofii și dovleceii în câmp deschis și roșiile, vinetele, ardeii și dovleceii în sere (30).

Au fost recrutați 52 de lucrători expuși profesional la pesticide și 52 neexpuși. Lucrătorii expușiparticipanți la acest studiu își desfășoară activitatea cu dispozitive de protecție de siguranță (SPD): mănuși, măști, salopete și ochelari de protecție. Aplicarea pesticidelor s-a făcut de 5-6 ori/săptămână și timp de 6-7 ore de lucru. Lucrătorii neexpuși (martor) nu au avut nici uncontact cu pesticidele. Cei expuși au fost recrutați în mod sezonier (aprilie-august), la cultivarea roșiilor de seră.Tabelul I prezintă pesticidele utilizate de lucrătorii expuși. Nu a fost posibilă depistarea markerilor biologici de expunere în ceea ce privește pesticidele utilizate.

Tabel I. Pesticidele aplicate în serăîn cultivarea roșiilor.

Un chestionar structurat care investighează riscurile de mediu și profesionale a fost administrat de către intervievatori instruiți pentru a aduna date precise privind datele demografice, istoricul medical, obiceiurile de îngrijire a sănătății și expunerea la pesticide și/sau alte substanțe chimice. Criteriile de excludere au fost diabetul, hipertensiunea arterială, bolile tiroidiene, hepatice, renale, pulmonare și hematologice.

T(14;18)-(IgH;Bcl-2)translocație

Eșantioanele de sânge periferic (10 ml/subiecți) au fost recoltate în tuburi vacutainer EDTA (K2) (BD Biosciences, FranklinLakes, NJ, SUA). ADN-ul a fost extras din PBMC conținute în mantaua de puf conform instrucțiunilor producătorilor.

Translocația t(14;18)-(IgH;Bcl-2), în regiunea majorbreakpoint (MBR) și regiunea minor cluster (mcr), a fost evaluată prin reacția în lanț a polimerazei (PCR), așa cum s-a raportat anterior (31). AccuPrime™SuperMix (Invitrogen Life Technologies, Carlsbad, CA, SUA) a fost utilizat pentru a crește specificitatea și sensibilitatea analizei PCR. Sensibilitatea analizei noastre a fost de 10-5.

Integritatea ADN-ului din fiecare probă a fost verificată prin amplificarea unui fragment de 430 bp al genei hormonului de creștere (GH) prin PCR. Secvențele de amorsă directă și inversă utilizate pentru amplificarea GH au fost: 5-CACCATCATTACATCCCACCT-3 și, respectiv, 5-GCTTCTTCTTGCTTGAGTGA-3. Condițiile PCR utilizate pentru amplificarea GH au fost identice cu cele raportate pentru MBR(31).

Produsele PCR au fost separate prin electroforeză pe gel de agaroză de 2,5 %. Probele de control pozitiv și negativ au fost incluse în toate etapele procedurilor experimentale.Benzile unice obținute prin amplificarea MBR și MCR din probele de sânge au fost purificate de pe gel și apoi secvențiate pe un analizor genetic ABI 310 (Perkin-Elmer, Foster City, CA, SUA), așa cum s-a raportat anterior (31).

Analiză statistică

Datele au fost rezumate ca medie ± SD pentru variabilele continue și frecvențe pentru variabilele categorice. Normalitatea a fost verificată prin testul Kolmogrov-Smirnov și omogenitatea varianței prin testulLevenes. Regresia logistică a fost utilizată pentru a evalua prezența translocației t(14;18) la lucrătorii expuși la pesticide, fumători și consumatori de alcool. Analiza datelor a fost efectuată utilizând GraphPad Prism versiunea 7.0 (GraphPad Software,Inc., La Jolla, CA, SUA).

Rezultate

Grupul expus a prezentat caracteristici similare cu cele ale celor neexpuși. În special, toți subiecții au fost de sex masculin șinu au existat diferențe semnificative din punct de vedere statistic în ceea ce privește vârsta, IMC, obiceiurile de fumat, consumul de alcool, vârsta de lucru și expunerea la lumina soarelui.

Lucrătorii agricoli au fost în medie expuși la pesticide timp de ~3,7 h pe zi timp de 5 ani. TabelulII raportează principalele caracteristici ale eșantionului; Fig. 1.

Tabelul II. Caracteristicile populației de studiuexprimate ca frecvență sau medie ± SD.

Frecvența translocației BCL2-IGH t(14;18) la muncitorii expuși profesional la pesticide a fost de 10% (5 din 52) vs.8% (4 din 52) în grupul de control. Aceste rezultate au arătat o asociere nesemnificativă între expunerea profesională la pesticideși o frecvență crescută a translocației cromozomialeBCL2-IGH t(14;18) la agricultori (TabelulIII).

Tabelul III. Regresie logistică translocație cromozomială t(14;18)t(14;18).

În plus, nu a fost posibilă evaluarea frecvenței t(14;18) în raport cu tipurile de pesticide utilizate,deoarece toți subiecții au fost expuși la insecticide șifungicide.

Discuție

Translocația cromozomială t(14;18)(q32;q21) este una dintre cele mai frecvente anomalii cromozomiale în LNH. Această translocație implică 2 loci specifici, locusul lanțului greoi al imunoglobulinelor (IgH) de pe cromozomul 14q32 și locusul leucemiei/limfomului cu celule B (BCL2) de pe cromozomul 18q2l (32).

În timpul procesului tipic de translocație, gena BCL2 situată pe cromozomul 18 este juxtapusă genei IgH, activă din punct de vedere transcripțional, de pe cromozomul 14, rezultând o supraexpresie a celei dintâi. În consecință, funcția antiapoptotică sporită a BCL2 crește supraviețuirea celulară, ceea ce reprezintă o etapă timpurie în procesul malign al LNH (32-34).

A fost raportată o incidență crescută a LNH în rândul agricultorilor și al altor grupuri profesionale care lucrează cu pesticide(35). Mai mult, o prevalență crescută a translocației cromozomiale t(14;18)(q32;q21) a fost detectată în limfocitele din sângele periferic al persoanelor expuse în mod profesional la pesticide (29,36,37).

Într-un studiu recent efectuat pe 96 de lucrători agricoli, Qaqish et al (1) au constatat că expunerea profesională la pesticide în agricultura în câmp deschis și la insecticidele utilizate pe animale a crescut frecvența translocației cromozomiale t(14;18). Fermierii expuși profesional la pesticide și insecticide au avut o probabilitate de 13,5 ori mai mare de a prezenta t(14;18). În schimb, 63,5% (61 din 96) dintre fermieri în comparație cu 11,5% (11 din 96) dintre cei de control au fost purtători ai translocației.

În studiul nostru, frecvența translocației BCL2-IGH t(14;18) la lucrătorii expuși profesional la pesticide a fost de 10% (5 din 52) față de 10% (5 din 52). 8% (4 din 52) în grupul de control, fără diferențe statistice semnificative.

Discrepanța de rezultate între studiul nostru și cel al lui Qaqishet al (1) poate fi atribuită timpului mai mic de expunere (50%) în comparație cu acesta din urmă (10,9±7,9 vs. 5,1±0,8 ani).

În plus, în eșantionul nostru toți lucrătorii s-au folosit de SPD-uri standard, în timp ce în Qaqish et al (1) doar 2,1% dintre fermieri au folosit măști și 27,1% au folosit măști și mănuși.

Așa cum a arătat Qaqish et al (1), folosirea SPD-urilor poate ajuta la prevenirea t(14;18).Riscul de t(14;18) a fost asociat în mod semnificativ cu expunerile la diferite tipuri de pesticide: insecticide, erbicide și fumiganți (28).

Chiu et al (28) au observat că utilizarea insecticidelor și a erbicidelor a fost asociată cu un risc de 2,6 până la 3 ori mai mare de t(14;18)- NHL pozitiv. Aceste rezultate sunt în concordanță cu constatările din studiile anterioare în care pesticidele au fost asociate în mod specific cu LNH folicular (23,38-40), care este de obicei pozitiv pentru t(14;18).

Chiu et al (28) și Schroeder et al (41) au constatat că riscul de NHL asociat cu agricultura și expunerea la dieldrin, lindan, atrazină saufungicide a fost asociat cu t(14;18).

În Italia, utilizarea pesticidelor precum dieldrinul, lindanul și atrazina a fost interzisă cu mult timp în urmă. Mai mult, subiecții expuși din studiul nostru au fost expuși atât la fungicide (clorhidrat de propamocarb, metalaxil-M, ciproconazol), cât și la insecticide (tiametoxam, deltamatrin, acrinatrin și abamectin), astfel că nu s-a putut diferenția acțiunea fiecăruia.

Rezultatele studiului nostru sunt în concordanță cu celeobservate de alții (1,28), care au detectat un risc crescut atunci cândinsecticidele și erbicidele sunt utilizate pentru o perioadă mai lungă de timp și în corelație cu utilizarea SPD-urilor.

Am evaluat efectele factorilor potențiali de confuzie asupra frecvenței de detectare a translocației BCL2-IGH t(14;18). În primul rând, consumul de alcool nu a contribuit lafrecvența de detecție, posibil datorită ratei scăzute de consum de alcool în grupul nostru de studiu (17,6±8,5 vs. 18,7±7,7 g/zi pentru cei expuși și, respectiv, neexpuși). În plus, nu am detectat o asociere între vârsta probelor și frecvența de detectare a translocației BCL2-IGH t(14;18) (1,29).

Studiul nostru, precum și cele ale lui Roulland et al (29) și Qaqish et al (1) au inclus subiecți cu vârste mediane<50 de ani, unde o asociere cu vârsta a fost detectată doar în cazul probelor cu vârste mai mari de 60 (42) și 70 de ani (43). Mai mult, fumatul nu a crescut frecvența translocației BCL2-IGHt(14;18) în eșantionul nostru, în concordanță cu un studiu anterior (28). În plus, expunerea la lumina soarelui nu a arătat un efect asupra frecvenței de detectare a t(14:18), în concordanță cu alte studii (29).

Prin urmare, din rezultatele studiului nostru se poate concluziona că o utilizare constantă a SPD-urilor prescrise de lege și timpul de expunere pot avea un impact asupra frecvenței de translocație la lucrătorii expuși la pesticide.

Studiul nostru va fi continuat cu o urmărire a acestor lucrători, pentru a determina mai bine rolul factorului „Timp de expunere” asupra translocației genice.

.