Metabolomic study of urine from workers exposed to low concentrations of benzene by UHPLC-ESI-QToF-MS reveals potential biomarkers associated with Oxidative stress and genotoxicity

Abstract

O benzeno é um carcinógeno humano cuja exposição a concentrações abaixo de 1 ppm (3,19 mg·m-3) está associada a efeitos mielotóxicos. A determinação de biomarcadores como ácido trans-trans mucônico (AttM) e ácido S-fenilmercaptúrico (SPMA) mostram exposição sem refletir os efeitos tóxicos do benzeno. Por esse motivo, neste estudo foi investigado o metaboloma urinário de indivíduos expostos a baixas concentrações de benzeno, com o objetivo de compreender a resposta biológica à exposição a esse xenobiótico e identificar metabólitos correlacionados com os efeitos tóxicos por ele induzidos. Cromatografia líquida ultraeficiente acoplada a um espectrômetro de massa quadrupolo de tempo de voo (UHPLC-ESI-Q-ToF-MS) foi usada para identificar metabólitos na urina de expostos ambientalmente (n = 28) e ocupacionalmente (n = 32 ) ao benzeno (média de 22,1 μg·m−3 e 31,8 μg·m−3, respectivamente). A análise metabolômica não direcionada por PLS-DA revelou nove metabólitos urinários discriminando entre grupos e correlacionados estatisticamente com dano oxidativo (MDA, tiol) e material genético (aberrações cromossômicas) induzidos pelo hidrocarboneto. A análise das vias metabólicas revelou alterações importantes no metabolismo lipídico. Estes resultados apontam para o envolvimento de alterações no metabolismo lipídico nos mecanismos de ação citotóxica e genotóxica do benzeno. Além disso, este estudo comprova o potencial da metabolômica em fornecer informações relevantes para compreender a resposta biológica à exposição a xenobióticos e identificar biomarcadores de efeito precoce.