Abstract Background Smoking dependence is a chronic disease and a public health problem. The neurobiology of nicotine addiction can explain smoking behavior. This system has genetic variability that has been associated with vulnerability to dependence. Genetic variability in the neurobiology of smoking can help to understand why individuals exposed to drugs may or may not become addicted. Objective This study aims to address genetic variability in the neurobiology of smoking addiction with a focus on polymorphic genes related to the nicotinic response and the dopaminergic reward pathway. Method This work involved a search of the main scientific research on genetic variability in the neurobiology of smoking and its effects on smoking behavior. One hundred and five studies were selected, most of which highlighted polymorphisms in the genes of nicotinic receptors, dopamine receptors, and nicotine metabolism. Results The majority of studies have focused on genes related to the activation of the dopaminergic reward system by nicotine. Combinations between different polymorphisms were also highlighted, showing that interactions can determine a genetic profile of predisposition to smoking addiction. Additionally, gender and ethnicity were identified as relevant factors. Conclusion Knowledge of the genetic bases involved in the individual response to smoking can enable a better understanding of inter-individual differences in smoking behavior, and contribute to improving the treatment of addiction. problem behavior addicted pathway selected receptors metabolism Additionally factors interindividual inter

O benzeno é uma das substâncias mais importantes para a biomonitorização, em função do uso disseminado, da contaminação ambiental que resulta da emissão e dos efeitos sobre a saúde humana. O benzeno é classificado pela Agência Internacional de Pesquisa em Câncer (IARC) como carcinógeno conhecido em seres humanos (grupo 1) e está associado ao desenvolvimento de leucemias. Em geral, a população fica exposta a essa substância através da inalação do ar contaminado, que varia de acordo com a localização e a intensidade das fontes potenciais. A indústria petroquímica é uma das fontes mais importantes desse composto. O Município de Duque de Caxias, especificamente o Distrito de Campos Elíseos, no Estado do Rio de Janeiro, Brasil, é sede do Polo Industrial de Campos Elíseos (PICE), um conjunto de mais de 25 indústrias que inclui a segunda maior refinaria de petróleo no Brasil. A contaminação ambiental produzida pelo PICE já é conhecida, mas faltam estudos sobre o impacto na saúde da população local. Foram observadas concentrações de ácido S-fenilmercaptúrico (S-PMA) entre 0,80 e 8,01μg.g-1 creatinina na população local, aparentemente implicadas nas alterações hematológicas também observadas na população exposta. A presença quantificável do S-PMA urinário do metabolismo do benzeno está associada ao fato de 60% dos participantes apresentarem alterações hematológicas específicas, o que pode ser devido à exposição ambiental ao benzeno. As frequências alélicas e genotípicas das enzimas CYP2E1 e NQO1, observadas na população do estudo, foram semelhantes àquelas relatadas em outros estudos. A presença da variante alélica do genótipo NQO1 pode ser um fator de risco para as alterações hematológicas observadas.

Benzene is one of the most important substances for assessment, due to its significant use, the environmental contamination resulting from its emission and the effects on human health. It is classified by the International Agency for Research on Cancer (IARC) as a known carcinogen to humans (group 1) and associated with the development of leukemia. In general, the population is exposed to this substance by inhaling contaminated air, which varies according to the location and intensity of its potential sources. The petrochemical industry is one of the most important sources of this compound. The municipality of Duque de Caxias, specifically the Campos Elíseos district, in Rio de Janeiro State, Brazil, houses the Industrial Complex of Campos Elíseos (PICE), a grouping of over 25 industries, which includes the second largest oil refinery in Brazil. Environmental contamination from the PICE has been recognized, but there is a lack of studies concerning its impact on the health of the surrounding population. S-phenylmercapturic acid (S-PMA) concentrations ranging from 0.80 to 8.01μg.g-1 creatinine were observed in the local population, apparently related to hematological changes also observed in exposed population. The quantifiable presence of urinary S-PMA from the benzene metabolism is associated with the fact that 60% of the participants present specific hematological changes, which may be due to the environmental benzene exposure. The allele and genotype frequencies of the CYP2E1 and NQO1 enzymes observed in the study population were similar to those reported in other studies. The presence of the variant allele in the NQO1 genotype may be a risk factor for the observed hematological changes.

El benceno es una de las sustancias más importantes susceptibles de estudio, debido a su uso significativo, la contaminación ambiental resultante de sus emisiones y sus efectos sobre la salud humana. Está clasificado por el Centro Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer (IARC) como un conocido carcinógeno para los humanos (grupo 1) y está asociado con el desarrollo de leucemias. En general, la población está expuesta a esta sustancia por inhalación de aire contaminado, que varía según el lugar y la intensidad de las emisiones. La industria petroquímica es un de las fuentes emisoras más importantes de este compuesto. La municipalidad de Duque de Caxias, específicamente el distrito de Campos Elíseos, en Río de Janeiro, Brasil, alberga el Complejo Industrial de Campos Elíseos (PICE), un conglomerado de más de 25 industrias, que incluye la segunda mayor refinería de petróleo en Brasil. La contaminación ambiental procedente del PICE ya ha sido reconocida, pero es notable la falta de estudios respecto a su impacto en la salud de la población circundante. Se observaron en la población local concentraciones de ácido s-fenilmercaptúrico (SPMA por sus siglas en inglés) que oscilan entre los 0,80 a 8,01μg.g-1 creatinina, aparentemente relacionadas con cambios hematológicos también hallados en la población expuesta. La presencia cuantificable de SPMA en la orina, procedente del metabolismo del benceno, está asociada con el hecho de que un 60% de los participantes presenta cambios específicos hematológicos, los cuales tal vez se deben a la exposición ambiental al benceno. Las frecuencias alélicas y genotípicas del CYP2E1 y enzimas NQO1 observadas en el estudio fueron similares a las reportadas en otros estudios. La presencia de la variante alélica en el genotipo NQO1 podría ser un factor de riesgo para los cambios hematológicos observados.

O benzeno é uma das substâncias mais importantes para a biomonitorização, em função do uso disseminado, da contaminação ambiental que resulta da emissão e dos efeitos sobre a saúde humana. O benzeno é classificado pela Agência Internacional de Pesquisa em Câncer (IARC) como carcinógeno conhecido em seres humanos (grupo 1) e está associado ao desenvolvimento de leucemias. Em geral, a população fica exposta a essa substância através da inalação do ar contaminado, que varia de acordo com a localização e a intensidade das fontes potenciais. A indústria petroquímica é uma das fontes mais importantes desse composto. O Município de Duque de Caxias, especificamente o Distrito de Campos Elíseos, no Estado do Rio de Janeiro, Brasil, é sede do Polo Industrial de Campos Elíseos (PICE), um conjunto de mais de 25 indústrias que inclui a segunda maior refinaria de petróleo no Brasil. A contaminação ambiental produzida pelo PICE já é conhecida, mas faltam estudos sobre o impacto na saúde da população local. Foram observadas concentrações de ácido S-fenilmercaptúrico (S-PMA) entre 0,80 e 8,01μg.g-1 creatinina na população local, aparentemente implicadas nas alterações hematológicas também observadas na população exposta. A presença quantificável do S-PMA urinário do metabolismo do benzeno está associada ao fato de 60% dos participantes apresentarem alterações hematológicas específicas, o que pode ser devido à exposição ambiental ao benzeno. As frequências alélicas e genotípicas das enzimas CYP2E1 e NQO1, observadas na população do estudo, foram semelhantes àquelas relatadas em outros estudos. A presença da variante alélica do genótipo NQO1 pode ser um fator de risco para as alterações hematológicas observadas.

Benzene is one of the most important substances for assessment, due to its significant use, the environmental contamination resulting from its emission and the effects on human health. It is classified by the International Agency for Research on Cancer (IARC) as a known carcinogen to humans (group 1) and associated with the development of leukemia. In general, the population is exposed to this substance by inhaling contaminated air, which varies according to the location and intensity of its potential sources. The petrochemical industry is one of the most important sources of this compound. The municipality of Duque de Caxias, specifically the Campos Elíseos district, in Rio de Janeiro State, Brazil, houses the Industrial Complex of Campos Elíseos (PICE), a grouping of over 25 industries, which includes the second largest oil refinery in Brazil. Environmental contamination from the PICE has been recognized, but there is a lack of studies concerning its impact on the health of the surrounding population. S-phenylmercapturic acid (S-PMA) concentrations ranging from 0.80 to 8.01μg.g-1 creatinine were observed in the local population, apparently related to hematological changes also observed in exposed population. The quantifiable presence of urinary S-PMA from the benzene metabolism is associated with the fact that 60% of the participants present specific hematological changes, which may be due to the environmental benzene exposure. The allele and genotype frequencies of the CYP2E1 and NQO1 enzymes observed in the study population were similar to those reported in other studies. The presence of the variant allele in the NQO1 genotype may be a risk factor for the observed hematological changes.

El benceno es una de las sustancias más importantes susceptibles de estudio, debido a su uso significativo, la contaminación ambiental resultante de sus emisiones y sus efectos sobre la salud humana. Está clasificado por el Centro Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer (IARC) como un conocido carcinógeno para los humanos (grupo 1) y está asociado con el desarrollo de leucemias. En general, la población está expuesta a esta sustancia por inhalación de aire contaminado, que varía según el lugar y la intensidad de las emisiones. La industria petroquímica es un de las fuentes emisoras más importantes de este compuesto. La municipalidad de Duque de Caxias, específicamente el distrito de Campos Elíseos, en Río de Janeiro, Brasil, alberga el Complejo Industrial de Campos Elíseos (PICE), un conglomerado de más de 25 industrias, que incluye la segunda mayor refinería de petróleo en Brasil. La contaminación ambiental procedente del PICE ya ha sido reconocida, pero es notable la falta de estudios respecto a su impacto en la salud de la población circundante. Se observaron en la población local concentraciones de ácido s-fenilmercaptúrico (SPMA por sus siglas en inglés) que oscilan entre los 0,80 a 8,01μg.g-1 creatinina, aparentemente relacionadas con cambios hematológicos también hallados en la población expuesta. La presencia cuantificable de SPMA en la orina, procedente del metabolismo del benceno, está asociada con el hecho de que un 60% de los participantes presenta cambios específicos hematológicos, los cuales tal vez se deben a la exposición ambiental al benceno. Las frecuencias alélicas y genotípicas del CYP2E1 y enzimas NQO1 observadas en el estudio fueron similares a las reportadas en otros estudios. La presencia de la variante alélica en el genotipo NQO1 podría ser un factor de riesgo para los cambios hematológicos observados.

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.

Abstract Introduction: an exposure evaluation measures its intensity, frequencyand duration, detecting premature damage that, if ignored, might develop into a harmful framework. On environmental and occupational health fields, genotoxicity biomarkers have been widely used for this evaluation. Objective: to identify, describe and discuss main genotoxicity biomarkers and their use together with gene expression evaluation techniques in studies concerning occupational exposure to benzene in gas stations (GS). Methods: bibliographical review of studies published between 1995 and 2015. Results: the following techniques were identified: comet assay, oxidative stress, micronuclei, chromosomal aberrations, polymorphisms, DNA and protein adducts, epigenetic factors and gene expression. We observed that genetic and epigenetic damage tests are used in gas station attendants who participate in worker’s health programs or in researches, although a short number of publications on the theme have been identified. This can be explained by the small number of countries where such job still exists and by the limitations for developing research in such countries. Conclusion: genotoxicity biomarkers and gene expression techniques are useful for detecting the premature damage resulting from this occupational exposure and must be jointly evaluated.

Resumo Introdução: trabalhadores de postos de combustíveis estão expostos às diversas substâncias químicas presentes no ambiente de trabalho, destacando-se entre elas o benzeno, devido às suas propriedades carcinogênicas. Objetivo: avaliar os danos genotóxicos relacionados à exposição ocupacional ao BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno, xilenos) em trabalhadores de cinco postos de combustíveis do município do Rio de Janeiro, RJ. Metodologia: foram analisadas concentrações de BTEX no ar; atividades das enzimas catalase e glutationa S-transferase; e ensaio cometa em amostras de sangue total de 97 trabalhadores. Resultados: as concentrações de BTEX estavam dentro dos valores preconizados pela NR 15, incluindo Anexo 13-A. Entretanto, uma oscilação nos resultados de ensaio cometa foi observada entre os trabalhadores dos diferentes postos de combustíveis, principalmente em trabalhadores de postos com menores concentrações de benzeno. Discussão: esse resultado está de acordo com a literatura científica atual, que indica uma curva dose-resposta supralinear para o benzeno, observando-se em baixas concentrações um aumento não linear do risco de leucemia, provavelmente relacionado à maior metabolização do benzeno e à maior produção de seus metabólitos tóxicos nessas concentrações. Conclusão: os resultados deste estudo sugerem que a exposição ao BTEX, mesmo em baixas concentrações, contribui para o risco genotóxico à saúde humana.

Abstract Introduction: gas station workers are exposed to several chemicals in their workplace, highlighting benzene, due to its carcinogenic properties. Objective: to assess the genotoxic damage related to occupational exposure to BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene, xylenes) in workers of five gas stations in Rio de Janeiro, RJ. Methods: analysis of BTEX concentrations in the air were carried out; as well as activities of catalase and glutathione S-transferase; and comet assay in whole blood samples of 97 workers. Results: BTEX levels were within the Brazilian threshold levels recommended by the NR 15, including Annex 13-A. However, an oscillation of the comet assay results was observed among workers of different gas stations, mainly in workers from gas stations with lower concentrations of benzene. Discussion: this result is in accordance with the current international scientific literature that indicates a supralinear exposure-response curve for benzene. In lower concentrations we could observe a high non-linear risk of leukemia, probably due to a greater benzene metabolism and a higher production of its toxic metabolites. Conclusion: the results of this study suggest that exposure to BTEX, even in low concentrations, contributes to genotoxic risk to human health.

O uso indiscriminado de um número cada vez maior de substâncias químicas vem aumentando e a contaminação ambiental associada tem trazido sérias consequências para o sistema público de saúde devido à elevação de danos para a saúde humana. Uma das substâncias que desperta grande interesse devido à contaminação contemporânea é o benzeno, composto aromático classificado pela International Agency for Research on Cancer como reconhecidamente carcinogênico para humanos. O objetivo do presente estudo foi elaborar e discutir um panorama sobre a contaminação por benzeno, seu metabolismo, consequências para a saúde e sua determinação ambiental e biológica a partir de informações existentes na literatura científica. O levantamento de dados possibilitou o acesso a mais de 200 artigos científicos tanto de âmbito nacional quanto internacional, demonstrando a atualidade do tema e a necessidade de minimização da exposição humana a essa substância. A maioria preocupa-se em explorar o metabolismo e investigar indicadores de exposição, muitos já amplamente estudados e com sérias limitações. Contudo, um crescente número de pesquisadores estão empenhados em elucidar fatores relacionados à suscetibilidade e à interferência da exposição no material genético e proteico. Indicadores de exposição inovadores têm sido propostos com o objetivo de complementar as lacunas de informações anteriormente obtidas, contribuindo para o delineamento da estrutura da biologia de sistemas orgânicos frente à exposição ao benzeno.

The indiscriminate use of an increasing number of chemicals is growing and associated environmental contamination has brought serious consequences for the public health system due to rising damage to human health. One of the substances that have attracted great interest due to contemporary contamination is benzene, aromatic compound classified by International Agency for Research on Cancer as a carcinogen known. The aim of this study was develop and discuss an overview of the contamination by benzene, its metabolism, health endings and their environmental and biological determination based on literature data existing. The survey provided access to more than 200 scientific papers, both nationally and internationally, demonstrating the relevance of the topic and the need to minimize human exposure to this substance. The majority is concerned with exploring the metabolism and investigates indicators of exposure, many already widely studied and with serious limitations. However, a growing number of researchers are committed to elucidate factors related to interference susceptibility and exposure on protein and genetic material. Indicators of innovative exhibition has been proposed with the aim of complementing gaps of information previously obtained, contributing to the design of the structure of the organ biology systems upon exposure to benzene.

A importância do chumbo atmosférico na contaminação global do ambiente tem recebido crescente atenção científica. A principal forma de monitorização da exposição é biológica, mas a ambiental tem um papel importante, já que o ambiente é a principal fonte de exposição ao chumbo. O estudo transversal busca identificar fontes de contaminação e potenciais fatores de risco da exposição em 64 crianças de zero a dezesseis anos de uma comunidade economicamente desfavorecida do Rio de Janeiro. Foram determinadas as concentrações de chumbo em solo, água, poeira e ar e calculados os fatores de risco neurológico e carcinogênico de inalação e ingestão. O sangue coletado foi utilizado para análise de Pb-S, ALA-D% e genotipagem da ALA-D. O fator de risco neurológico observado foi 549 vezes superior à dose de referência para poeira e 554 vezes superior no caso de ingestão. O fator de risco carcinogênico para ingestão foi de quatro vezes. A média de Pb-S foi 5,6μg/dL e 40% das crianças apresentaram valores de Pb-S acima do ponto de corte de 6μg/dL. A média de ALA-D% foi 40,3% e foi observada correlação entre Pb-S e ALA-D%. O genótipo ALAD1-2 foi identificado em 10% das crianças. Os resultados deste estudo permitirão o conhecimento da nossa realidade, subsidiando os órgãos de saúde pública e meio ambiente nas ações de controle e vigilância ambiental integrada

The importance of atmospheric lead in environmental global contamination is receiving increasing scientific attention. The main exposure monitoring approach is biological, but the environmental one has a key role, since the environment is the major source of exposure. The study aimed to identify the contamination sources and potential risk factors of the exposure in a 64 subject group formed by 0-16 years-old children from an economically deprived community in Rio de Janeiro. Lead concentrations in soil, water, dust and air were determined and neurological and carcinogenic risk factors for ingestion and inhalation were calculated. Blood samples were collected and used in the analysis of Pb-B, ALA-D% and ALA-D genotyping. The observed neurological risk factor was 549 times higher than reference dose for dust and 554 times higher in the case of ingestion. The carcinogenic risk factor for ingestion was about 4 times. Mean Pb-B was 5.6μg/dL and 40% of the children presented Pb-B levels above the 6μg/dL cutoff value. Mean ALA-D% was 40.3% and a correlation between Pb-B and ALA-D% was observed. ALAD1-2 genotype was identified in 10% of the children. The results will allow the understanding of our reality, supporting public health and environment organizations to carry out control actions and all-encompassing environmental surveillance.

A importância do chumbo atmosférico na contaminação global do ambiente tem recebido crescente atenção científica. A principal forma de monitorização da exposição é biológica, mas a ambiental tem um papel importante, já que o ambiente é a principal fonte de exposição ao chumbo. O estudo transversal busca identificar fontes de contaminação e potenciais fatores de risco da exposição em 64 crianças de zero a dezesseis anos de uma comunidade economicamente desfavorecida do Rio de Janeiro. Foram determinadas as concentrações de chumbo em solo, água, poeira e ar e calculados os fatores de risco neurológico e carcinogênico de inalação e ingestão. O sangue coletado foi utilizado para análise de Pb-S, ALA-D% e genotipagem da ALA-D. O fator de risco neurológico observado foi 549 vezes superior à dose de referência para poeira e 554 vezes superior no caso de ingestão. O fator de risco carcinogênico para ingestão foi de quatro vezes. A média de Pb-S foi 5,6μg/dL e 40% das crianças apresentaram valores de Pb-S acima do ponto de corte de 6μg/dL. A média de ALA-D% foi 40,3% e foi observada correlação entre Pb-S e ALA-D%. O genótipo ALAD1-2 foi identificado em 10% das crianças. Os resultados deste estudo permitirão o conhecimento da nossa realidade, subsidiando os órgãos de saúde pública e meio ambiente nas ações de controle e vigilância ambiental integrada

The importance of atmospheric lead in environmental global contamination is receiving increasing scientific attention. The main exposure monitoring approach is biological, but the environmental one has a key role, since the environment is the major source of exposure. The study aimed to identify the contamination sources and potential risk factors of the exposure in a 64 subject group formed by 0-16 years-old children from an economically deprived community in Rio de Janeiro. Lead concentrations in soil, water, dust and air were determined and neurological and carcinogenic risk factors for ingestion and inhalation were calculated. Blood samples were collected and used in the analysis of Pb-B, ALA-D% and ALA-D genotyping. The observed neurological risk factor was 549 times higher than reference dose for dust and 554 times higher in the case of ingestion. The carcinogenic risk factor for ingestion was about 4 times. Mean Pb-B was 5.6μg/dL and 40% of the children presented Pb-B levels above the 6μg/dL cutoff value. Mean ALA-D% was 40.3% and a correlation between Pb-B and ALA-D% was observed. ALAD1-2 genotype was identified in 10% of the children. The results will allow the understanding of our reality, supporting public health and environment organizations to carry out control actions and all-encompassing environmental surveillance.