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In vitro tests to assess toxic effects of airborne PM(10) samples. Correlation with metals and chlorinated dioxins and furans.

空気中のPM(10)試料の毒性を評価する管内試験。金属と塩素で処理されたダイオキシンとフランによる相関。

Published date

2012-12-09

Author

Neus Roig, Jordi Sierra, Joaquim Rovira, Marta Schuhmacher, José L Domingo, Martí Nadal

Affiliation

Laboratory of Toxicology and Environmental Health, School of Medicine, IISPV, Universitat Rovira i Virgili, Sant Llorenç 21, 43201 Reus, Catalonia, Spain; Departament d'Enginyeria Quimica, ETSEQ, Universitat Rovira i Virgili, Av. Països Catalans 26, 43007, Tarragona, Catalonia, Spain.

Abstract

Inhalation is an important exposure pathway to airborne pollutants such as heavy metals, polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDD/Fs) and particulate matter. Chronic exposure to those chemicals, which form part of complex environmental mixtures, may mean important human health risks. In the present study, the suitability of different in vitro tests to evaluate the toxic effects of air PM(10) pollutants is investigated. In addition, it is also assessed how to distinguish the contribution of chemical pollutants to toxicity. Sixty-three air samples were collected in various areas of Catalonia (Spain), and the levels of ecotoxicity, cytotoxicity and genotoxicity were evaluated. Aqueous acidic extractions of quartz fiber filters, where PM(10) had been retained, were performed. The photo-luminescent bacteria Vibrio fischeri (Microtox®) bioassay was performed to assess ecotoxicity. Moreover, MTT and Comet Assays, both using human lung epithelial cells A549 as target cells, were applied to assess the cytotoxicity and genotoxicity of air samples, respectively. The results show that Microtox® is an excellent screening test to perform a first evaluation of air quality, as it presented a significant correlation with chemical contaminants, contrasting with MTT Assay. Although none of the samples exhibited genotoxicity, a high correlation was found between this in vitro test and carcinogenic agents. Urban samples from traffic-impacted areas would be significantly more toxic. Finally, environmental temperature was identified as a key parameter, as higher values of ecotoxicity were found in winter.

 

吸入は、重金属(ポリ塩化ジベンゾ-p-ダイオキシンとジベンゾフラン(PCDD/Fs)と粒子状物質)のような空気中の汚染物質に対する重要な暴露経路である。
それらの化学物質(それは合成の環境混合物の一部をなす)に対する長期被曝は、重要な人間の健康リスクを意味する可能性がある。
本研究において、空気PM(10)汚染物質の毒性を評価する異なる管内試験の適合性は、調査される。
加えて、どのように毒性に化学汚染物質の貢献を区別するべきかは、判断されもする。
63の空気検体はカタロニア(スペイン)のさまざまな領域で採取された、そして、生態毒性、細胞毒性と遺伝毒性のレベルは評価された。
クォーツ線維フィルター(PM(10)は保持された)の水様の酸性の抜去は、施行された。
フォト発光細菌ビブリオ属fischeri(Microtox®)バイオアッセイは、生態毒性を評価するために行われた。
さらに、MTTとコメットAssays(的状赤血球としての両方の使用しているヒト肺上皮細胞A549)は、それぞれ空気検体細胞毒性と遺伝毒性を評価するために適用された。
それが汚染化学物質で有意の相関を示したので、成績はMicrotox®が空気質の第1の評価を行う優れたスクリーニングテストであることを示す、MTT Assayと対照をなして。
検体のいずれも遺伝毒性を示さなかったにもかかわらず、高度な相関はこんなに生体外試験と発癌物質の間に見つかった。
交通詰まった領域からの都市検体は、有意により有毒である。
最後に、生態毒性のより高い値が冬に見つかったので、環境温度は鍵となるパラメータと確認された。


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