Titolo

Danno ossidativo al DNA in lavoratori esposti a stirene: possibile modulazione da parte del polimorfismo Ser326Cys dell’hOGG1

 

Autori

P. Manini1,2, G. De Palma3, R. Andreoli1,2, P. Mozzoni1,2, A. Mutti1 1 Dipartimento di Clinica Medica, Nefrologia e Scienze della Prevenzione, Università di Parma 2 Centro Studi e Ricerche ISPESL presso l’Università di Parma 3 Dipartimento di Medicina Sperimentale ed Applicata, Università di Brescia

 

Abstract

Background: Lo stirene è un composto chimico di grande rilevanza industriale, essendo impiegato nella produzione della gomma sintetica e di molteplici polimeri e copolimeri. Studi in vitro hanno dimostrato che l’esposizione a stirene ed a stirene 7,8-ossido induce stress ossidativo, con aumentati livelli di perossidazione lipidica, danno al DNA e deplezione di glutatione. Scopi del presente lavoro erano: (i) valutare l’associazione tra danno ossidativo agli acidi nucleici ed esposizione a stirene in vivo; (ii) studiare la possibile modulazione sui livelli urinari di 8-oxoguanina da parte del polimorfismo dell’enzima 8-oxoguanina glicosilasi (hOGG1, Ser326Cys). Metodi: Il gruppo in studio era costituito da 79 lavoratori sani, addetti alla realizzazione di manufatti in materiale plastico rinforzato con fibra di vetro e da 50 controlli. Gli indicatori di esposizione a stirene [acidi mandelico e fenilgliossilico (AM+AFG), 4-vinilfenolo (4-VF)] e gli indicatori di danno ossidativo agli acidi nucleici [8-idrossi-2’-desossiguanosina (U-8-oxodG), 8-idrossiguanosina (U-8-oxoGuo) e 8-idrossiguanina (U-8-oxoGua)] sono stati determinati mediante cromatografia liquida-spettrometria di massa in campioni di urina raccolti alla fine del turno lavorativo. Le concentrazioni di 8-oxodG e di 2’-desossiguanosina (dG) su DNA estratto da globuli bianchi del sangue periferico sono state misurate in HPLC. Il polimorfismo dell’hOGG1 Ser326Cys è stato caratterizzato tramite metodica PCR-RFLP già pubblicata. Risultati: I lavoratori presentavano valori minori del rapporto 8-oxodG/105 dG nei globuli bianchi e concentrazioni più elevate di U-8-oxoGuo rispetto ai controlli (p = 0,024 e p = 0,003, rispettivamente, t-test per campioni indipendenti). I livelli di U-8-oxoGuo erano significativamente associati alle concentrazioni di AM+AFG (p = 0,03) e 4-VF (p = 0,001), mentre il rapporto 8-oxodG/105 dG era negativamente correlato con entrambi gli indicatori di esposizione (p = 0,018 e p = 0,0001, rispettivamente). Nei soggetti con genotipo hOGG1Ser/Ser, il rapporto 8-oxodG/105 dG presentava valori inferiori a quelli osservati nei soggetti con almeno un allele variante (0,34 ± 0,16 vs. 0,43 ± 0,20, p = 0,008). Nei soli individui hOGG1Ser/Ser stratificati in base ai livelli di esposizione a stirene, gli indicatori di danno ossidativo al DNA nel sangue e nelle urine mostravano un andamento speculare, in quanto i lavoratori maggiormente esposti presentavano bassi livelli di addotti al DNA (8-oxodG/105 dG) ed elevate concentrazioni di basi ossidate nelle urine (U-8-oxoGuo e U-8-oxoGua). Conclusioni: Lo studio dimostra l’esistenza di una relazione tra esposizione professionale a stirene e danno ossidativo agli acidi nucleici. In particolare, U-8-oxoGuo (specifico dell’ossidazione a carico dell’RNA) e U-8-oxoGua (derivante dalla riparazione del DNA ad opera di hOGG1) sono risultati gli indicatori più sensibili di danno ossidativo indotto dall’esposizione a stirene, mentre U-8-oxodG non ne era significativamente influenzato. Il polimorfismo dell’hOGG1 sembra svolgere un ruolo funzionale in vivo, modulando significativamente i livelli di danno ossidativo nel sangue e agendo come modificatore d’effetto. Infine, l’esposizione a stirene sembrerebbe in grado di indurre i meccanismi di riparazione del danno ossidativo al DNA.