Environmental Assessment and Evaluation of Oxidative Stress and Genotoxicity Biomarkers Related to Chronic Occupational Exposure to Benzene

Isabele C. Costa-Amaral, Leandro V. B. Carvalho, Marcus Vinicius C. Santos, Daniel Valente, Angélica C. Pereira, Victor O. Figueiredo, Juliana Mendonça de Souza, Vinicio S. Castro, Maria de Fátima Trancoso, Antônio Sérgio A. Fonseca, Vanessa G. Milagres, Michele P. R. Mendes, Maria José N. Paiva, Leiliane C. André, Renato M. Borges, Marco Antônio C. Menezes, Sérgio R. Alves, Eline S. Gonçalves, Herbert Ary Sisenando, Jamila A. Perini, Mônica S. Oliveira, Maria Juliana Moura-Correa, Liliane R. Teixeira, Andrew R. Collins, Rita de Cássia O. C. Mattos, Paula N. Sarcinelli and Ariane L. Larentis
Additional contact information
Isabele C. Costa-Amaral: Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana (CESTEH), Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rua Leopoldo Bulhões 1480, Manguinhos, Rio de Janeiro-RJ, CEP 21041-210, Brazil
Leandro V. B. Carvalho: Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana (CESTEH), Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rua Leopoldo Bulhões 1480, Manguinhos, Rio de Janeiro-RJ, CEP 21041-210, Brazil
Marcus Vinicius C. Santos: Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana (CESTEH), Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rua Leopoldo Bulhões 1480, Manguinhos, Rio de Janeiro-RJ, CEP 21041-210, Brazil
Daniel Valente: Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana (CESTEH), Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rua Leopoldo Bulhões 1480, Manguinhos, Rio de Janeiro-RJ, CEP 21041-210, Brazil
Angélica C. Pereira: Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana (CESTEH), Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rua Leopoldo Bulhões 1480, Manguinhos, Rio de Janeiro-RJ, CEP 21041-210, Brazil
Victor O. Figueiredo: Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana (CESTEH), Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rua Leopoldo Bulhões 1480, Manguinhos, Rio de Janeiro-RJ, CEP 21041-210, Brazil
Juliana Mendonça de Souza: Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana (CESTEH), Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rua Leopoldo Bulhões 1480, Manguinhos, Rio de Janeiro-RJ, CEP 21041-210, Brazil
Vinicio S. Castro: Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana (CESTEH), Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rua Leopoldo Bulhões 1480, Manguinhos, Rio de Janeiro-RJ, CEP 21041-210, Brazil
Maria de Fátima Trancoso: Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana (CESTEH), Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rua Leopoldo Bulhões 1480, Manguinhos, Rio de Janeiro-RJ, CEP 21041-210, Brazil
Antônio Sérgio A. Fonseca: Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana (CESTEH), Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rua Leopoldo Bulhões 1480, Manguinhos, Rio de Janeiro-RJ, CEP 21041-210, Brazil
Vanessa G. Milagres: Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas, Faculdade de Farmácia, Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Av. Presidente Antônio Carlos 6627, Pampulha, Belo Horizonte-MG, CEP 31270-901 Brazil
Michele P. R. Mendes: Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas, Faculdade de Farmácia, Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Av. Presidente Antônio Carlos 6627, Pampulha, Belo Horizonte-MG, CEP 31270-901 Brazil
Maria José N. Paiva: Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas, Faculdade de Farmácia, Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Av. Presidente Antônio Carlos 6627, Pampulha, Belo Horizonte-MG, CEP 31270-901 Brazil
Leiliane C. André: Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas, Faculdade de Farmácia, Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Av. Presidente Antônio Carlos 6627, Pampulha, Belo Horizonte-MG, CEP 31270-901 Brazil
Renato M. Borges: Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana (CESTEH), Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rua Leopoldo Bulhões 1480, Manguinhos, Rio de Janeiro-RJ, CEP 21041-210, Brazil
Marco Antônio C. Menezes: Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana (CESTEH), Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rua Leopoldo Bulhões 1480, Manguinhos, Rio de Janeiro-RJ, CEP 21041-210, Brazil
Sérgio R. Alves: Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana (CESTEH), Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rua Leopoldo Bulhões 1480, Manguinhos, Rio de Janeiro-RJ, CEP 21041-210, Brazil
Eline S. Gonçalves: Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana (CESTEH), Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rua Leopoldo Bulhões 1480, Manguinhos, Rio de Janeiro-RJ, CEP 21041-210, Brazil
Herbert Ary Sisenando: Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas (DACT), Centro de Ciências da Saúde (CCS), Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), Rua General Cordeiro de Faria S/N, Petrópolis, Natal-RN, CEP 59012-570, Brazil
Jamila A. Perini: Laboratório de Pesquisa de Ciências Farmacêuticas, Unidade de Farmácia, Centro Universitário Estadual da Zona Oeste (UEZO), Av. Manuel Caldeira de Alvarenga 1203, Campo Grande, Rio de Janeiro-RJ, CEP 23070-200, Brazil
Mônica S. Oliveira: Laboratório de Biodosimetria, Departamento de Dosimetria (DIDOS), Instituto de Radioproteção e Dosimetria (IRD), Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), Av. Salvador Allende 3773, Recreio, Rio de Janeiro-RJ, CEP 22783-127, Brazil
Maria Juliana Moura-Correa: Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana (CESTEH), Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rua Leopoldo Bulhões 1480, Manguinhos, Rio de Janeiro-RJ, CEP 21041-210, Brazil
Liliane R. Teixeira: Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana (CESTEH), Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rua Leopoldo Bulhões 1480, Manguinhos, Rio de Janeiro-RJ, CEP 21041-210, Brazil
Andrew R. Collins: Department of Nutrition, Institute of Basic Medical Sciences, University of Oslo (UiO), POB 1046, Blindern 0316 Oslo, Norway
Rita de Cássia O. C. Mattos: Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana (CESTEH), Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rua Leopoldo Bulhões 1480, Manguinhos, Rio de Janeiro-RJ, CEP 21041-210, Brazil
Paula N. Sarcinelli: Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana (CESTEH), Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rua Leopoldo Bulhões 1480, Manguinhos, Rio de Janeiro-RJ, CEP 21041-210, Brazil
Ariane L. Larentis: Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana (CESTEH), Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca (ENSP), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rua Leopoldo Bulhões 1480, Manguinhos, Rio de Janeiro-RJ, CEP 21041-210, Brazil

IJERPH, 2019, vol. 16, issue 12, 1-32

Abstract: Environmental and occupational exposure to benzene from fuels is a major cause for concern for national and international authorities, as benzene is a known carcinogen in humans and there is no safe limit for exposure to carcinogens. The objective of this study was to evaluate the genotoxic effects of chronic occupational exposure to benzene among two groups of workers: filling station workers (Group I) and security guards working at vehicles entrances (Group II), both on the same busy highway in Rio de Janeiro, Brazil. Sociodemographic data on the workers were evaluated; the concentration of benzene/toluene (B/T) in atmospheric air and individual trans , trans -muconic acid ( tt MA) and S -phenylmercapturic acid ( S -PMA) were measured; oxidative stress was analyzed by catalase (CAT), glutathione S -transferase (GST), superoxide dismutase (SOD), thiol groups (THIOL) and malondialdehyde (MDA); genotoxicity was measured by metaphases with chromosomal abnormalities (MCA) and nuclear abnormalities, comet assay using the enzyme formamidopyrimidine DNA glycosylase (C-FPG), and methylation of repetitive element LINE-1, CDKN2B and KLF6 genes. Eighty-six workers participated: 51 from Group I and 35 from Group II. The B/T ratio was similar for both groups, but Group I had greater oscillation of benzene concentrations because of their work activities. No differences in tt MA and S -PMA, and no clinical changes were found between both groups, but linearity was observed between leukocyte count and tt MA; and 15% of workers had leukocyte counts less than 4.5 × 10 9 cells L −1 , demanding close worker’s attention. No differences were observed between the two groups for THIOL, MDA, MCA, or nuclear abnormalities. A multiple linear relationship was obtained for the biomarkers MCA and C-FPG. A significant correlation was found between length of time in current job and the biomarkers C-FPG, MCA, GST, and MDA. Although both populations had chronic exposure to benzene, the filling station workers were exposed to higher concentrations of benzene during their work activities, indicating an increased risk of DNA damage.

Keywords: benzene; occupational and environmental health; chronic exposure; oxidative stress; genotoxicity and formamidopyrimidine DNA-glycosylase (search for similar items in EconPapers)
JEL-codes: I I1 I3 Q Q5 (search for similar items in EconPapers)
Date: 2019
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