Avaliação de biomarcadores precoces na exposição ocupacional à sílica

Abstract

Trabalhadores envolvidos em atividade de mineração estão cronicamente expostos à sílica cristalina (SC). Devido à exposição ocupacional, esses trabalhadores estão suscetíveis a vários efeitos adversos à saúde, como silicose e câncer de pulmão. Este estudo teve como objetivo avaliar possíveis biomarcadores periféricos de inflamação e estresse oxidativo, através de expressões proteicas e gênicas, em mineiros ocupacionalmente expostos à SC. O grupo exposto à SC, foi composto por mineradores, dividido em dois subgrupos: trabalhadores sem silicose (WECS I, n=39) e indivíduos aposentados diagnosticados com silicose (WECS II, n=42). Como grupo controle, foram avaliados trabalhadores não expostos ocupacionalmente (OUW, n=29) à SC. Os seguintes biomarcadores foram avaliados: expressão proteica (em linfócitos) e gênica da L-selectina; expressão gênica de CXCL2, CXCL8/IL-8, HO-1 e p53; níveis plasmáticos de malondialdeído (MDA) e níveis de tióis não proteicos nos eritrócitos. Nossos dados mostraram uma redução significativa na expressão da proteína L-selectina na superfície de linfócitos nos grupos expostos (WECS I e WECS II) em relação ao grupo controle (OUW) (p<0,05). A expressão gênica da L-selectina foi diminuída no grupo sem silicose (WECS I) quando comparada ao grupo controle (OUW) (p<0,05). Quanto à expressão gênica de CXCL2, CXCL8/IL-8, HO-1 e p53, observaram-se diminuições significativas nos trabalhadores expostos à SC (WECS I e WECS II) quando comparados ao grupo controle (OUW) (p<0,05). O biomarcador de peroxidação lipídica, MDA, foi significativamente aumentado nos grupos expostos (WECS I e WECS II), e foi negativamente associado à expressão gênica de CXCL2, CXCL8/IL-8 e p53 (p<0,05). Os trabalhadores com silicose (WECS II) apresentaram níveis significativamente mais elevados de tióis não proteicos em relação aos demais grupos (p<0,05). Em resumo, acreditamos que nossas descobertas ajudam a aumentar o conhecimento sobre os mecanismos complexos envolvidos na patogênese da silicose em trabalhadores cronicamente expostos à SC. Adicionalmente, as alterações encontradas podem ser sugeridas como potenciais novos biomarcadores úteis no diagnóstico precoce da silicose. Além disso, os resultados aqui apresentados podem auxiliar na concepção de novos e mais detalhados estudos envolvendo trabalhadores ocupacionalmente expostos à SC.

Workers involved in mining activities are chronically exposed to respirable crystalline silica (CS). Due to this exposure, they are susceptible to adverse health effects like silicosis and lung cancer. This study aimed to investigate potential early peripheral biomarkers of inflammation and oxidative stress, through protein and gene expressions, in miners occupationally exposed to CS. WECS group, composed by miners, was divided into two subgroups: workers without silicosis (WECS I, n=39) and workers diagnosed with silicosis, retired from work (WECS II, n=42). As a control group, occupationally unexposed workers to CS (OUW, n=29) participated of this study. The following biomarkers were evaluated: L-selectin protein and gene expression (in lymphocytes); gene expression of CXCL2, CXCL8/IL-8, HO-1, and p53; malondialdehyde (MDA) plasma levels and non-protein thiol levels in erythrocytes. Our data showed a significant downregulation of L-selectin protein expression in lymphocytes surface in the exposed groups (WECS I and WECS II) in relation to control group (OUW) (p<0.05). Gene expression of L-selectin was decreased in the non-silicosis group (WECS I) when compared to the control group (OUW) (p<0.05). Regarding gene expression of CXCL2, CXCL8/IL-8, HO-1, and p53, significant fold change decreases were observed in workers exposed to CS in relation to control group (OUW) (p<0.05). The lipid peroxidation biomarker, MDA, was significantly increased in the exposed groups (WECS I and WECS II), and was negatively associated with the gene expression of CXCL-2, IL-8 and p53 (p<0.05). The participants with silicosis (WECS II) presented significant higher non-protein thiol levels in relation to other groups (p<0.05). In summary, we believe that our findings help to increase the knowledge about the complex mechanisms involved in the silicosis pathogenesis in workers chronically exposed to SC. In addition, the alterations found may be suggested as potential new biomarkers useful in the early diagnosis of silicosis. In addition, the results showed herein may help the designing of new and more detailed studies involving workers occupationally exposed to CS.