Efeitos genotóxicos em profissionais expostos aos anestésicos inalatórios

Efectos genotóxicos en profesionales expuestos a los anestésicos inhalatorios

Resumos

BACKGROUND AND OBJECTIVES: This study compared physicians exposed to anesthetics to non-exposed individuals, aiming at investigating chromosomal changes, the possible interference of inhalational anesthetics on cell kinetics and the genotoxic risk associated to occupational exposure. METHODS: Peripheral blood lymphocytes were temporarily cultured to obtain metaphases needed for the analysis of chromosomal aberrations and sister chromatid exchanges. RESULTS: Cytogenetic analysis has shown an increased frequency in chromosomal aberrations per cell in the exposed group as compared to controls, confirming the clastogenic effect of such compounds. Anesthetic gases, however, had no inducing effects on sister chromatid exchanges. The comparison between proliferation and mitotic indices has also shown no significant differences between exposed and control groups. CONCLUSIONS: Our data suggest that anesthesiologists may represent a group at risk among exposed people, and that working conditions should be improved.

ANESTHETICS, Inhalational; PROFESSIONAL RISK

ARTIGO DIVERSO

Efeitos genotóxicos em profissionais expostos aos anestésicos inalatórios ^*

Efectos genotóxicos en profesionales expuestos a los anestésicos inhalatorios

Ana Regina Chinelato^I; Nívea Dulce Tedeschi Conforti Froes^II

^IMestra e Doutoranda em Genética pela UNESP

^IIMestra e Doutora em Genética pela UNESP; Pós-doutoramento na Universidade do Texas, TX, USA

^{Endereço para correspondência}

RESUMO

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: Neste estudo compararam-se médicos expostos aos gases anestésicos com indivíduos não expostos, para a investigação de alterações cromossômicas, verificação da possível interferência dos anestésicos inalatórios na cinética celular e avaliação do risco genotóxico associado à exposição ocupacional.

MÉTODO: Foram realizadas culturas temporárias de linfócitos do sangue periférico para a obtenção de metáfases, necessárias para a análise de aberrações cromossômicas e trocas entre cromátides irmãs.

RESULTADOS: A análise citogenética mostrou um aumento nas freqüências de aberrações cromossômicas por célula no grupo exposto, quando comparado ao grupo controle, denotando o efeito clastogênico desses compostos. Com relação ao parâmetro de trocas entre cromátides irmãs, os gases anestésicos não demonstraram efeito indutor. A comparação entre os índices mitótico e de proliferação celular também mostrou que não há diferenças significativas entre os grupos exposto e controle.

CONCLUSÕES: Os resultados obtidos sugerem que os anestesiologistas podem representar um grupo de risco entre pessoas ocupacionalmente expostas e as condições de trabalho devem ser melhoradas.

Unitermos: ANESTÉSICOS, Inalatórios; RISCO PROFISSIONAL: exposição crônica

RESUMEN

JUSTIFICATIVA Y OBJETIVOS: En este estudio se compararon médicos expuestos a los gases anestésicos con individuos no expuestos, para la investigación de alteraciones cromosómicas, verificación de la posible interferencia de los anestésicos inhalatorios en la cinética celular y evaluación del riesgo genotóxico asociado a la exposición ocupacional.

MÉTODO: Fueron realizadas culturas temporarias de linfocitos de sangre periférico para la obtención de metafases, necesarias para la análisis de aberraciones cromosómicas y cambios entre cromátidas hermanas.

RESULTADOS: La análisis citogenética mostró un aumento en las frecuencias de aberraciones cromosómicas por célula en el grupo expuesto, cuando comparado al grupo control, denotando el efecto clastogénico de eses compuestos. Con relación al parámetro de cambios entre cromátidas hermanas, los gases anestésicos no demostraron efecto inductor. La comparación entre los índices mitótico y de proliferación celular también mostró que no hay diferencias significativas entre los grupos expuesto y control.

CONCLUSIONES: Los resultados obtenidos sugieren que los anestesiólogos pueden representar un grupo de riesgo entre personas ocupacionalmente expuestas y las condiciones de trabajo deben ser mejoradas.

INTRODUÇÃO

O biomonitoramento humano tem sido empregado como um instrumento útil na identificação e quantificação de risco com relação a exposições que conferem riscos à saúde. Sua aplicação tem recebido atenção especial, principalmente no que se refere aos riscos do desenvolvimento de câncer, pela exposição acidental, ocupacional ou terapêutica a substâncias que possam lesar o material genético ¹. Vários estudos demonstraram os efeitos deletérios no bem-estar geral, resultante da exposição crônica ao ambiente do centro cirúrgico. Há comprovação do aumento relativo na incidência de cefaléia, irritabilidade, náusea, prurido e fadiga ^2,3. São igualmente relatados episódios de infertilidade, doenças hepáticas e renais. Com relação ao câncer, sua incidência parece ser duas vezes maior nos profissionais que trabalham nas salas de cirurgias, principalmente anestesiologistas ^4-6.

Poucos são os dados existentes na literatura que consideram o monitoramento citogenético e a exposição profissional aos gases anestésicos. No Brasil, em especial, não há dados referentes a esse tipo de estudo. Adicionalmente, há que se considerar as diferenças entre os procedimentos e as condições de trabalho entre os diferentes países. Assim, os profissionais estão expostos a uma quantidade variável de gases anestésicos, por períodos também variáveis. Por essa razão, o objetivo deste trabalho foi investigar o potencial genotóxico de tais compostos, através da análise de aberrações cromossômicas e a troca entre cromátides irmãs em linfócitos do sangue periférico de médicos expostos, contribuindo para o esclarecimento do risco deletério à saúde humana associado a essa exposição ocupacional, bem como a partir disso, assegurar a melhoria nas condições de trabalho desses profissionais.

MÉTODO

Com aprovação pela Comissão de Ética foi realizado um estudo citogenético em um grupo de 11 anestesiologistas expostos predominantemente ao halotano, todos atuantes há mais de cinco anos nos hospitais de São José do Rio Preto, comparado ao grupo controle. Todos os indivíduos foram pareados por sexo e idade, bem como foram deles obtidas informações, registradas por meio de um amplo questionário, sobre a exposição a agentes físicos, químicos, consumo de álcool e cigarros, freqüência de doenças viróticas ou bacterianas e outros fatos ocorridos até três meses antes da colheita de sangue.

As culturas temporárias de linfócitos foram semeadas objetivando-se a obtenção de metáfases necessárias para a análise de aberrações cromossômicas e de trocas entre cromátides irmãs. Após 24 horas, foram adicionados em todos os tubos 50 µg de 5-Bromodesoxiuridina (5-BrdU), de acordo com Korenberg & Freedlender (1974) com modificações, segundo El-Zein e col. ⁷, em culturas colhidas tanto com 50 horas, para a análise de aberrações cromossômicas em células no primeiro ciclo de divisão, como nas culturas de 72 horas para análise de trocas entre cromátides irmãs.

De cada indivíduo foram analisadas, em média, 300 metáfases em primeira divisão para se estimar as freqüências de aberrações cromossômicas, enquanto que para a análise de trocas entre cromátides irmãs foram analisadas, em média, 30 metáfases em segunda divisão.

Tanto para a análise de aberrações cromossômicas como para a de trocas entre cromátides irmãs, foram escolhidas metáfases de melhor qualidade, nas quais os grupos cromossômicos pudessem ser identificados com segurança.

As diferenças entre os parâmetros citogenéticos foram estatisticamente avaliadas pelos testes de Mann-Whitney e o Qui-quadrado para identificar diferenças entre o valor de trocas entre cromátides irmãs. Os índices mitótico e de proliferação celular foram analisados através da análise de variância e teste t de Student, respectivamente.

RESULTADOS

As freqüências e os tipos de aberrações cromossômicas estruturais encontradas nos grupos exposto e controle estão apresentados na figura 1. Computaram-se as quebras cromossômicas e cromatídicas, assim como os rearranjos estruturais passíveis de detecção sob a referida técnica. Tais eventos anômalos foram classificados conforme os critérios descritos no Sistema Internacional de Nomenclatura Citogenética Humana (ISCN) ⁸. Considerou-se quebra, a situação na qual o segmento cromossômico encontrava-se separado do restante do cromossomo por uma distância superior à largura da própria cromátide. Os eventos foram considerados cromossômicos quando afetavam ambas as cromátides e cromatídicos quando apenas uma das cromátides era afetada. As falhas cromossômicas e cromatídicas foram observadas, porém não computadas. Considerou-se adição, situações em que o cromossomo apresentava tamanho diferente do esperado, resultado de quebra com subseqüente junção dos fragmentos. Foram considerados ainda, fragmentos com ausência de centrômeros e cromossomos resultantes de duas quebras em diferentes cromossomos, seguidas de religação inversa dos fragmentos, denominados dicêntricos. Os cromossomos em anel resultam de quebra dos telômeros e posterior ligação; figuras de quatro braços cromossômicos resultantes de rearranjo do material genético, denominadas de quadrirradiais também foram encontradas.

A freqüência média de quebras no grupo exposto foi de 3,52% e de 2,14% no grupo controle. Ambos os grupos apresentaram mais do que uma aberração por célula anormal: 1,4 nos anestesiologistas e 1,2 nos controles. Considerando-se o índice mitótico, os dados mostraram que os gases anestésicos parecem não interferir no processo de divisão celular.

A freqüência de trocas entre cromátides irmãs é mostrada na figura 2 para ambas as amostras. Não foram encontradas diferenças significativas com relação ao índice de proliferação celular nos dois grupos amostrados.

DISCUSSÃO

As alterações induzidas no genoma humano têm gerado uma crescente preocupação quanto à adoção de medidas de proteção para as gerações futuras. Tal atitude é reforçada pelo conhecimento de uma associação entre propriedades genotóxicas e carcinogênicas de radiações e compostos químicos, além do reconhecimento de que os fatores ambientais atuam como agentes etiológicos em cerca de 80% dos canceres humanos. Assim sendo, torna-se cada vez mais urgente a utilização de testes capazes de detectar tais agentes, bem como quantificar o DNA lesado no homem. Desse modo, dados de estudos citogenéticos bem conduzidos podem ser usados com confiança para indicar exposição excessiva a agentes nocivos, bem como indicar o risco potencial de desenvolvimento de sérios problemas de saúde na população exposta ^9,10.

Embora existam relatos negativos quanto à mutagenicidade e a carcinogenicidade dos gases anestésicos, há ainda muitas controvérsias. Dados contraditórios foram encontrados na literatura, considerando-se a variabilidade nas respostas individuais a diferentes agentes mutagênicos e/ou carcinogênicos.

As mulheres expostas habitualmente ao ambiente da sala de cirurgia estão sujeitas a um risco maior de aborto espontâneo durante o primeiro trimestre de gestação. A incidência é de 1,5 a 2 vezes superior à de pessoas não expostas. A maior incidência de aborto é encontrada entre as médicas anestesiologistas, enfermeiras que trabalham com anestesia e enfermeiras e técnicas da sala de cirurgia ^2,4,5,11-15. Resultados similares foram encontrados em dentistas e assistentes que utilizaram anestésicos inalados ^16,17. Contudo, há dados discordantes como os de Hemminki e col. ¹⁸, que não detectaram aumento significativo na freqüência de abortos espontâneos e malformações na descendência de enfermeiras expostas a gases anestésicos. Segundo um estudo realizado em 1970, a perda do feto entre mulheres ocupacionalmente expostas a anestésicos constitui o dobro em relação às não expostas, além do que os partos prematuros mostram-se 4,5 vezes mais freqüentes em anestesistas. Uma modificação na relação dos sexos também foi notada, de 50/50 para 59/41 em favor das mulheres. Nas esposas de anestesiologistas, não expostas ao ambiente da sala de cirurgia, a taxa de aborto apresentou-se três vezes maior e o parto prematuro quatro vezes maior do que nos controles ^2,12. Entretanto, segundo Cohen e col. ¹⁹ esse risco aumentado não existe. Os filhos de mulheres que trabalham em salas de cirurgia apresentam uma incidência elevada de anormalidades congênitas ^3,5,11, anormalidades essas que variam desde grandes anomalias e deformidades até defeitos menos sérios ². O risco é duas vezes maior nas anestesiologistas que entre as pediatras não expostas ^5,15. Apesar disso, segundo Imbriani e col. ¹⁴ não existe, ainda, entendimento quanto à freqüência dessas malformações. A infertilidade feminina também parece ser maior em mulheres que trabalham em ambiente cirúrgico ¹⁵. Cohen e col. ¹⁹ relataram uma elevação altamente significante de anormalidades congênitas entre filhos de esposas não expostas, casadas com homens que trabalham nas salas de cirurgia, concordante com os dados de Knill-Jones e col. ¹⁹ que também relataram uma associação entre homens expostos e anormalidades congênitas totais entre sua prole. A exposição de homens não foi associada a um aumento na freqüência de abortos espontâneos. Em contraste com essas observações, Cohen e col. ¹⁹ relataram um índice significante de abortos espontâneos entre as esposas de dentistas expostos a gases anestésicos, ao passo que defeitos de nascimento não tiveram um valor significativo. As diferenças podem ser o resultado de proporções diferentes de exposição a diferentes gases anestésicos.

Foram realizadas diversas análises na tentativa de se estimar a freqüência do câncer entre trabalhadores expostos a anestésicos. Em uma delas, a American Society of Anesthesiologists (ASA) realizou um estudo retrospectivo de 49.595 indivíduos que trabalhavam em centros cirúrgicos em todos os estados norte-americanos. Observou-se um aumento de 1,3 a 2 vezes na freqüência de câncer entre membros femininos da ASA e da American Association of Nurse Anesthetists quando comparados com grupos controle não expostos; todavia não foi observado aumento na freqüência de câncer entre os homens estudados ¹. Em levantamentos epidemiológicos foram identificados vários tipos de riscos: abortos, nascimentos prematuros e natimortos, defeitos congênitos, câncer, hepatopatias, fadiga, bem-estar e desempenho diminuídos ². Vários estudos sugerem que a exposição crônica aos anestésicos nos centros cirúrgicos representam um risco para saúde em pessoas ocupacionalmente expostas ¹⁴. Entretanto, por causa dos problemas de interpretação das análises epidemiológicas, muitos pesquisadores se voltaram para outros testes para proporcionar informações sobre o potencial carcinogênico de anestésicos específicos ¹.

No presente estudo, o fato de se ter encontrado uma freqüência mais elevada de aberrações cromossômicas, principalmente do tipo quebra cromossômica, nos indivíduos expostos aos gases anestésicos, demonstra ter havido erros durante a duplicação do DNA ou deficiência nos mecanismos de reparo. Os compostos químicos, em sua ação sobre o DNA, podem ser divididos em duas classes: os S-independentes, ou seja, aqueles que produzem aberrações em todas as fases do ciclo celular, e os que dependem da síntese de DNA para manifestar seu efeito (S-dependentes). Os S-independentes (por exemplo, drogas radiomiméticas) induzem, como a radiação ionizante, quebras do tipo cromossômica em G0 e G1, aberrações tipo cromossômica e cromatídica em S e tipo cromatídica em G2. Os S-dependentes (como as drogas alquilantes) produzem, tal como a luz ultravioleta, seu efeito na fase S ou quando as células passam por uma fase de síntese entre a exposição e a observação do efeito ^20,21. Os gases anestésicos em questão parecem, portanto, agir de forma semelhante a drogas radiomiméticas.

Um outro fato relevante, neste estudo, foi o registro de eventos raros, tais como adições, dicêntricos e acêntricos, que são classificados como eventos instáveis, podendo levar à morte celular ²². Esses eventos raros podem levar à deficiência ou a rearranjos complexos. Desse modo, as deficiências levam à perda de múltiplos genes, por isso, após a divisão celular as células filhas podem não sobreviver. Evidências recentes indicam que as células mortas estimulariam a divisão de novas células, o que poderia permitir o aparecimento de células cancerosas dormentes ⁹. Outra possibilidade decorrente da formação desses eventos é a ocorrência de rearranjos que não causam necessariamente a morte celular; entretanto, devido à justaposição de genes, os rearranjos cromossômicos podem levar à expressão anormal dos genes translocados e a anormalidade será transmitida para as células filhas. Esse tipo de aberração também parece estar relacionado ao desenvolvimento do câncer, por meio da ativação de proto-oncogenes ^22-24.

Pelo exposto, juntamente com os resultados provenientes de outros estudos, pode-se afirmar que muito ainda deve ser feito para a determinação do real risco a que estão expostos os médicos anestesiologistas. Outro fator importante, que deve ser levado em conta, é que grande parte da contradição deriva do fato de que a maioria dos estudos foi realizada em centros cirúrgicos com sistema de renovação do ar, fato esse que não ocorre em todos os hospitais, incluindo aqueles nos quais os indivíduos aqui amostrados trabalham. Quando fazem anestesias de longa duração, os médicos ficam continuamente respirando, na sala de cirurgia, uma atmosfera carregada de odores alcoólicos, etéricos, gases anestésicos e outros produtos. Também os procedimentos radiológicos, o estresse, as longas horas de exposição aos produtos de limpeza usados na área cirúrgica são fatores que podem atingir o anestesiologista. Além disso, muitos compostos incluindo o álcool, drogas terapêuticas, poluentes ambientais e agrícolas podem agir como indutores de enzimas hepáticas, que podem determinar sérios problemas.

Levando-se em conta a natureza multifatorial da exposição de profissionais da saúde, medidas devem ser tomadas para minimizar a exposição ocupacional a agentes químicos com conhecido ou provável potencial genotóxico. Assim sendo, é possível prevenir, efetivamente, a ocorrência de efeitos danosos à saúde em tais profissionais. A reivindicação por salas de cirurgias melhor equipadas, com sistemas de ventilação e exaustão adequados, bem como sua manutenção devem ser seguidas.

Apresentado em 18 de janeiro de 2001

Aceito para publicação em 03 de outubro de 2001

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Endereço para correspondência

Dra. Ana Regina Chinelato

Deptº de Biologia, Ibilce, UNESP

Rua Cristóvão Colombo, 2265, Jardim Nazaré

15054-000 São José do Rio Preto, SP

^*

Recebido do Laboratório de Epidemiologia Molecular da Universidade Estadual Paulista (UNESP) de São José do Rio Preto, SP

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  14 Jan 2011
• Data do Fascículo
  Fev 2002

Histórico

• Recebido
  18 Jan 2001
• Aceito
  03 Out 2001