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 (ttMA) 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 ttMA and S-PMA, and no clinical changes were found between both groups, but linearity was observed between leukocyte count and ttMA; and 15% of workers had leukocyte counts less than 4.5 × 10⁹ 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.

Resumo Introdução: a avaliação de uma exposição mensura sua intensidade, frequência e duração, podendo detectar danos precoces que, se ignorados, podem evoluir para um quadro nocivo. Nos campos da saúde ambiental e ocupacional, os biomarcadores de genotoxicidade tem sido largamente utilizados para essa avaliação. Objetivo: identificar, descrever e discutir os principais bioindicadores de genotoxicidade e seu uso conjunto com técnicas de avaliação de expressão gênica em estudos de exposição ocupacional ao benzeno em postos de revenda de combustíveis (PRC). Métodos: revisão bibliográfica de trabalhos publicados entre 1995 e 2015. Resultados: as técnicas identificadas foram: ensaio cometa, estresse oxidativo, micronúcleos, aberrações cromossômicas, polimorfismos, adutos de DNA e proteínas, fatores epigenéticos e expressão gênica. Foi observado que testes de danos genéticos e epigenéticos são utilizados em frentistas de PRC que participam de programas de saúde do trabalhador ou de pesquisas, embora um baixo número de publicações sobre o tema tenha sido identificado. Esse fato talvez possa ser explicado pelos poucos países onde a profissão persiste e pelas limitações para o desenvolvimento de pesquisas nesses países. Conclusão: os bioindicadores de genotoxicidade e as técnicas de expressão gênica são úteis na detecção de dano precoce desta exposição ocupacional e devem ser avaliados em conjunto.

A gasolina é uma mistura complexa de substâncias, dentre elas estão hidrocarbonetos como o benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos (BTEX), sendo esses compostos emitidos para a atmosfera, com destaque ao benzeno, por ser comprovadamente carcinogênico. Objetivamos avaliar as concentrações de BTEX no ar de postos de revenda de combustíveis no Município do Rio de Janeiro, Brasil, e calcular o risco de câncer associado a estas exposições. Foram realizados dois tipos de amostragem (fixa e móvel) adaptadas da metodologia nº 1.501 do Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional (Estados Unidos), em seis postos de revenda de combustíveis na Zona Oeste da cidade. A amostragem fixa foi feita próxima às bombas de combustível, enquanto a móvel foi realizada através da coleta do ar na zona respiratória dos trabalhadores (frentistas), conforme estes se deslocavam pelo posto. As amostras foram analisadas por cromatografia gasosa com detecção por ionização em chama. Com os resultados das amostragens foram feitos os cálculos de risco à saúde, usando os indicadores Quociente de perigo (HQ) e Risco de câncer (CR), para avaliar os possíveis efeitos não-carcinogênicos e carcinogênicos, respectivamente, nos trabalhadores dos postos de revenda de combustíveis. As concentrações ambientais para a maioria dos compostos BTEX foram abaixo dos limites preconizados, menos para o benzeno, um composto carcinogênico, que apresentou concentrações muito acima dos limites, levando a altos valores de risco de câncer. Os resultados demonstraram que há riscos à saúde dos trabalhadores de postos de revenda de combustíveis, principalmente o risco de desenvolver câncer, devido à exposição excessiva ao benzeno.

Complex diseases are associated with the effects of multiple genes, proteins, and biological pathways. In this context, the tools of Network Medicine are compatible as a platform to systematically explore not only the molecular complexity of a specific disease but may also lead to the identification of disease modules and pathways. Such an approach enables us to gain a better understanding of how environmental chemical exposures affect the function of human cells, providing better perceptions about the mechanisms involved and helping to monitor/prevent exposure and disease to chemicals such as benzene and malathion. We selected differentially expressed genes for exposure to benzene and malathion. The construction of interaction networks was carried out using GeneMANIA and STRING. Topological properties were calculated using MCODE, BiNGO, and CentiScaPe, and a Benzene network composed of 114 genes and 2415 interactions was obtained. After topological analysis, five networks were identified. In these subnets, the most interconnected nodes were identified as: IL-8, KLF6, KLF4, JUN, SERTAD1, and MT1H. In the Malathion network, composed of 67 proteins and 134 interactions, HRAS and STAT3 were the most interconnected nodes. Path analysis, combined with various types of high-throughput data, reflects biological processes more clearly and comprehensively than analyses involving the evaluation of individual genes. We emphasize the central roles played by several important hub genes obtained by exposure to benzene and malathion.

A absorção do benzeno pelo corpo pode ocorrer através da inalação, do contato dérmico e da ingestão. Após a absorção, o benzeno é metabolizado principalmente no fígado (metabolismo primário), com subsequente metabolização na medula óssea (metabolismo secundário)¹, conforme representado na Figura 1. Os metabólitos produzidos ao final desse processo são excretados pela urina.