Cytogenetic biomonitoring of road tunnel construction workers: buccal micronucleus cytome assay = Valutazione degli effetti citogenetici in lavoratori impegnati nella escavazione di un tunnel stradale : test del micronucleo (citoma) su cellule esfoliate buccali

Introduction. Tunnel construction workers are exposed to complex mixtures of toxic agents, some of which are known to be genotoxic. The aim of this study was to evaluate the genotoxic risk in this occupational setting by comparing tunnel workers with a control group for frequencies of nuclear aberrations in oral exfoliated cells. Methods. To evaluate the genotoxic effects of tunnel air pollutants, we conducted a cross-sectional, molecular epidemiological study (35 tunnel workers and 35 healthy controls) using the buccal micronucleus cytome assay. A questionnaire was administered to obtain information about demographic variables, lifestyle, dietary habits, anthropometric data, and occupational history. Buccal mucosa cells were collected by scraping the buccal mucosa with a small-headed toothbrush. Coded slides were examined blind by trained scorers for micronuclei (MN), nuclear buds (NBUD), and other nuclear abnormalities. Results. Road tunnel construction workers revealed higher frequencies of cells with genotoxic damage (i.e., MN and NBUD). MN and NBUD resulted to be Poisson distributed and counts of these genotoxicity biomarkers were then analysed by Poisson regression. The frequency ratio (FR) for MN was 1.31 (95% CI: 0.84-2.04), with an increase in the exposed subjects; this finding, though indicating a higher genotoxic risk in the exposed subjects, did not reach statistical significance. On the other hand, the FR for NBUD was 3.49 (95% CI: 1.86-6.56), with a statistically significant increased risk of chromosomal damage. Even the frequencies of binucleated cells (a marker of cell proliferation) and pyknotic cells (a cell death biomarker) were significantly higher in tunnel workers. Conclusions. Our observations provide further knowledge and understanding of the occupational hazards of tunnel workers and confirm the complexity of effects (cytotoxic and genotoxic) probably induced by fumes and dust produced in underground operations

Introduzione. I lavoratori impiegati nella escavazione di tunnel stradali sono esposti a miscele complesse di agenti tossici, alcuni dei quali con spiccate proprietà genotossiche. La presente ricerca è stata finalizzata a valutare il rischio genotossico in questo particolare comparto occupazionale analizzando la frequenza di alterazioni nucleari nelle cellule esfoliate della mucosa buccale in un gruppo di lavoratori in attività in un cantiere nel sottosuolo in confronto ad un gruppo di controllo. Metodi. L’approccio di epidemiologia molecolare utilizzato per la valutazione degli effetti genotossici conseguenti alla esposizione ad inquinanti aerodispersi è stato condotto applicando un disegno cross-sectional: in 35 lavoratori esposti e 35 soggetti di controllo la frequenza di alterazioni nucleari è stata valutata utilizzando il test del micronucleo (citoma) su cellule buccali esfoliate. A tutti i soggetti partecipanti allo studio è stato somministrato un questionario per raccogliere informazioni riguardo le principali caratteristiche demografiche, gli stili di vita, le abitudini alimentari, dati antropometrici e storia occupazionale. Per la determinazione della frequenza di micronuclei (MN), gemmazioni nucleari (NBUD), e altre anomalie nucleari, le cellule esfoliate della mucosa buccale sono state raccolte spazzolando delicatamente la superficie interna delle guance; l’analisi al microscopio è stata condotta in cieco su vetrini codificati. Risultati. I lavoratori impegnati nel cantiere nel sottosuolo per la escavazione di un tunnel stradale hanno mostrato una frequenza maggiore di cellule con anomalie nucleari (MN e NBUD), in confronto al gruppo di controllo. MN e NBUD mostrano tipicamente una distribuzione poissoniana ed i dati relativi a questi biomarcatori di genotossicità sono stati quindi analizzati mediante la regressione di Poisson. Il rapporto di frequenza (FR) per i MN è risultato pari a 1.31 (95% CI: 0.84–2.04), con un aumento nei soggetti esposti; il risultato, pur indicando un più alto rischio genotossico nei lavoratori esposti, non raggiunge la significatività statistica. D’altro canto, il FR per le gemmazioni nucleari (NBUD) è risultato pari a 3.49 (95% CI: 1.86–6.56), con un rischio genotossico significativamente più elevato nei soggetti esposti, rispetto al gruppo di controllo. Anche le frequenze di cellule binucleate (biomarcatore di proliferazione cellulare) e picnotiche (biomarcatore di citotossicità) sono risultate significativamente più elevate nei lavoratori impegnati nella escavazione del tunnel stradale. Conclusioni. I risultati del nostro studio forniscono ulteriori evidenze riguardo i rischi espositivi occupazionali connessi con la escavazione di tunnel stradali, e confermano la complessità degli effetti (sia citotossici che genotossici) probabilmente indotti dai fumi e dalle polveri prodotti durante le attività del cantiere nel sottosuolo.