Halaman 1

REVIEW ARTIKELAAEMAnn Agric Lingkungan Med 2004, 11, 175-179Diterima:1 Agustus 2004Diterima: 30 November 2004Kromosom penyimpangan dalam INDUKSI DENGAN MANUSIA benzena% HiWD + ROHþNRYi (OHQD 3LHãRYi. DWDUtQD âLYLNRYi-iQ 'LDQRYVNêInstitute of Genetics, University of Kedokteran Hewan, Košice, Republik Slovakia+ ROHþNRYi% 3LHãRYi (âLYLNRYi 'LDQRYVNê -. & Penyimpangan KURPRVomal dimanusia disebabkan oleh benzena. Ann Agric Lingkungan Med 2004, 11, 175-179.Abstrak: Efek samping yang berhubungan dengan pajanan benzena seringdilaporkan pada manusia. Telah ditunjukkan, benzena yang menyebabkan kromosompenyimpangan, pertukaran kromatid kakak dan micronuclei dalam limfosit dari terkenapekerja. Selain bukti-bukti dengan metode sitogenetika konvensional, genotoksikpengaruh benzena juga telah dibuktikan dengan pendekatan yang lebih spesifik berdasarkanfluoresensi hibridisasi in situ dengan probe DNA. Dalam tulisan ini, sifatbenzena yang disebabkan penyimpangan kromosom dan konsekuensi terhadap kesehatan manusia seharusnyaditinjau. Baru kemungkinan dalam identifikasi perubahan kromosom olehsitogenetika molekuler metode juga disajikan.Alamat untuk korespondensi:% HiWD + ROHþNRYi, QVWLWXWH RI * HQHWLFV 8QLYHUVLW \ RIKedokteran Hewan, Komenského 73, 041 81 Košice, Republik Slovakia.E-mail: holeckova@uvm.skKata kunci: benzena, penyimpangan kromosom, manusia, leukemia, molekulSitogenetika.PENDAHULUANBenzene adalah senyawa polutan penting, hadir dalambaik kerja dan lingkungan umum. Kronispaparan konsentrasi tinggi benzena pada manusia adalahdikaitkan dengan peningkatan insiden myelodysplasticsindrom (MDS) dan leukemia myelogenous akut (AML)

[48, 43, 39].Hal ini juga diketahui bahwa individu occupationallyterkena benzena berada pada risiko lebih tinggi develo-ping leukemia daripada populasi normal. Oleh karena itu,banyak studi telah difokuskan pada occupationallybenzena-pekerja yang terpapar [53, 67, 58, 3, 26, 35, 56, 17,2]. Potensi paparan pekerja untuk benzena dapatlebih tinggi dalam industri tertentu, seperti tanaman untukproduksi bahan kimia organik, pabrik sepatu dankulit manufaktur [20, 55, 57], perusahaan percetakan[51], manufaktur lift [22], bensin stasiun [4] danindustri petrokimia [46]. Dalam penelitian terbaru, Kacaet al [11] ditemukan pada orang occupationally terkena dari.industri minyak kohort risiko kelebihan leukemiaterkait dengan eksposur benzena kumulatif, dan benzenapaparan intensitas yang jauh lebih rendah daridilaporkan dalam studi sebelumnya.Benzene telah juga terlibat sebagai lingkunganfaktor risiko pada penyakit hematologis leukemia dan lainnya.Sumber-sumber utama paparan lingkungan terhadap benzenaadalah jalan lalu lintas knalpot [7] dan senyawa organik yang mudah menguap[1]; ini berarti polusi udara perkotaan secara umum [6,, 44 45,12]. Faktor gaya hidup, seperti merokok, dapatberkontribusi terhadap paparan [32, 29]. Tanah yang diperoleh dari minyakfasilitas produksi dan kilang pesisir juga sangatterkontaminasi oleh benzena [, 33 16].Benzena paparan pada manusia dan hewan telahterbukti menghasilkan kromosom struktural dan numerikpenyimpangan dalam limfosit dan sel-sel tulang sumsum,menunjukkan benzena yang genotoksik [52]. MenurutSnyder dkk [42]., Benzena dan metabolitnya tidakberfungsi dengan baik sebagai mutagen tetapi sangat clastogenic,memproduksi penyimpangan kromosom, adik kromatidpertukaran dan micronuclei. Dalam beberapa penelitian, peningkatantingkat penyimpangan kromosom pada darah periferlimfosit yang berkorelasi dengan risiko tinggikanker, keganasan hematologis terutama. Jadi,

Halaman 2

176+ ROHþNRYi% 3LHãRYi (âLYLNRYi 'LDQRYVNê. -penyimpangan kromosom dapat menjadi prediktor masa depanleukemia risiko [66].Dalam tinjauan ini, sifat benzena-diinduksi

penyimpangan kromosom pada manusia dilaporkan dan barutren dalam identifikasi perubahan kromosomdijelaskan secara singkat.SIFAT benzena-INDUKSIKromosom penyimpangan dalam MANUSIABeberapa studi telah menyarankan bahwa induksipenyimpangan kromosom mungkin memainkan peran dalam benzena-diinduksi karsinogenesis, dan deteksi penyimpangan dapatberfungsi sebagai penanda efek awal benzena itu. Oleh karena itu,sifat benzena-penyimpangan kromosom yang diinduksididominasi diselidiki pada pekerja occupationallyterkena benzena. Selain itu, telah banyakdidokumentasikan bahwa benzena membutuhkan aktivasi metabolikuntuk efek genotoksik nya. Persyaratan untuk metabolismeaktivasi dan kompleksitas metabolisme benzena yangjalur harus diperhitungkan, terutama dikaitannya dengan percobaan in vitro.Secara umum, perubahan genetik yang disebabkan oleh benzenasebagian besar termasuk aneuploidi, penghapusan dan translokasi.Benzene dan 1 metabolit nya, 2, 4-benzenetriol (BT) adalahdiketahui menyebabkan perubahan sitogenetika di spesifik kromosom-somes, terutama di C-kelompok kromosom dan Xkromosom pada manusia [30, 31, 8]. MenurutSasiadek [36] distribusi Breakpoints dalamkariotipe pekerja diperiksa terkena benzena adalahsignifikan non-acak dan akumulasi Breakpointsterutama pada kromosom 2, 4 dan 7.Aneuploidi induksi dengan benzena dan metabolitnyaeksperimental telah ditunjukkan baik secara in vivo padabenzena terpajan pekerja dan dalam percobaan in vitro.Data Chen et al [13]. Menunjukkan bahwa baikkerusakan kromosom aneuploidi dan awal genotoksikperistiwa yang disebabkan oleh bensin atau metabolitnya in vivo danbahwa sifat pergantian kromosom mungkin berbeda-bedatergantung pada organ target atau jenis sel. Trisomimenyumbang mayoritas diinduksi hyperdiploidyoleh BT in vitro di C-kelompok kromosom 7 dan 9 [61].Trisomi 9 juga bentuk utama dari benzena-diinduksihyperdiploidy dalam sel darah pekerja nondiseasedterkena benzena [62]. Seperti dijelaskan Eastmond et al.[9], yang hidrokuinon metabolit benzena (HQ) dapatkontribusi yang signifikan terhadap numerik dan strukturalpenyimpangan yang diamati pada pekerja yang terpapar benzen. Kemudiandalam studi in vitro Stillman dkk [47]. mencatat bahwa

HQ menginduksi kehilangan kromosom tertentu (monosomi 5, 7dan dalam baris sel lymphoblast manusia) 8. Samapenulis juga menyimpulkan bahwa CD34 + sel-sel tulang sumsumlebih rentan terhadap pola HQ dan menunjukkan berbedapenyimpangan sitogenetika dibandingkan dengan limfosit [49].Kromosom monosomi 5 dan 7 dan lengan panjangpenghapusan del5 (q) dan del7 (q) ditemukan pada manusialimfosit diobati dengan metabolit, benzena 1 2, 4 -benzenetriol (BT) dan hydroquinone (HQ) secara in vitro [63].Selain itu, leukemia-spesifik perubahan seperti kehilangandan panjang (q) lengan penghapusan kromosom 5 dan 7 telahditemukan dalam darah perifer yang sehatbenzena-terkena pekerja [64]. Smith et al [40]. Diamatipeningkatan translokasi t (8; 21) dan hyperdiploidy dikromosom 8 dan 21. Pada tahun yang sama, Carere dkk [5].terdeteksi hyperploidy X dan 18 dalam limfosit periferpembantu pompa bensin. Zhang et al [65]. Dideteksitrisomi kromosom 7 dan 8 di antara pekerja yang terpaparuntuk benzena. Studi tentang Stillmann dkk [48]. Dijelaskanuntuk pertama kalinya bahwa benzena metabolit katekol danHQ bertindak dalam sinergi untuk menginduksi kromosom tertentudel (5) (Q31) ditemukan di MDS sekunder / AML.Sederhana namun secara signifikan meningkatkan frekuensikerusakan mempengaruhi baik kromosom 1 dan 9 adalah obser-Ved oleh Marcon et al. [27] dalam limfosit berbudayabenzena terkena pekerja. Insiden dicentrickromosom pada kelompok terpapar digunakan dalam sepatuindustri secara signifikan lebih tinggi dibandingkan pada kelompok kontrol[20].Sejauh kromosom seks yang bersangkutan, semakin tinggikonsentrasi benzena dapat menyebabkan peningkatananeuploidi sperma kromosom frekuensi seks dipekerja yang terpajan [25]. Dalam karyawan terkena sperma,peningkatan frekuensi aneuploidi dari 9 dan 18kromosom telah terbukti, juga [24]. Parapercobaan Liu et al [26]. mengungkapkan kenaikanfrekuensi tidak hanya dari penyimpangan numerik untukkromosom 1 dan 18, tetapi juga struktural penyimpanganuntuk kromosom sperma dalam 1 pekerja yang terpapar.Chung dan Kim [15] menunjukkan bahwa pengobatan denganmetabolit benzena mengakibatkan induksimonosomi 5, 7, 8 dan 21 dalam limfosit manusia dalamcara yang tergantung konsentrasi.Chung dkk [14]. Menemukan bahwa proporsi

micronuclei (MN) menunjukkan sinyal centromeric untukkromosom 8 lebih tinggi dari itu untuk kromosom 7antara diinduksi micronuclei total (MN) di BT-diperlakukanlimfosit, menunjukkan bahwa kromosom 8 lebihsering terlibat dalam pembentukan MN. Hasil inikonsisten dengan pengamatan bahwa benzena menyebabkan non-penyimpangan kromosom secara acak di C-kelompok kromosom.Beberapa peneliti melaporkan dalam aneuploidi karya-karya sebelumnyadari beberapa C-kelompok kromosom yang diinduksi oleh benzena danyang metabolit [8, 62, 63, 64, 65]. Di antara kelompok Ckromosom, perubahan numerik dalam kromosom 7, 8, 9yang umumnya belajar asosiasi karena mereka mungkindengan gangguan hematologis termasuk leukemia.Baru-baru ini, penggunaan neon hibridisasi in situ telahjuga mengungkapkan bahwa paparan benzena industri dapat menginduksianeuploidi kromosom spesifik (7, 8, 9) dalam selsubyek terkena [12]. Trisomi 7 dan 9 diinduksidi baris sel manusia promyelocytic, HL-60, saatterkena in vitro untuk BT, tapi relatif sensitivitaskromosom untuk induksi aneuploidi tidak dibandingkan[61]. Alasan untuk sensitivitas selektif spesifikkromosom untuk benzena masih belum jelas. Mungkin salah satuPenjelasan untuk efek preferensial metabolit benzena

Halaman 3

Penyimpangan kromosom pada manusia disebabkan oleh benzena177pada kromosom tertentu mungkin disarankan oleh faktabahwa hanya sel-sel dengan non-mematikan kelainan kromosombisa bertahan untuk dideteksi. Penghapusan telomerpada kromosom tertentu telah dilaporkan menyebabkankromosom keuntungan selektif dan kerugian [65]. Jika penyimpanganC-kelompok kromosom, terutama kromosom 8, ditelomer lokus mungkin tidak mematikan cukup, maka sel-sel dengankelainan dalam kromosom akan terdeteksi lebihselektif.Menurut analisis Marcon dkk [28]., Suatusignifikan hubungan antara temuan sitogenetika danintensitas paparan benzena menunjukkan sinyal bahwapemindahan di 1cen-1q12 daerah kromosom manusia1 dapat menjadi penanda paparan kimia. Pekerjaan terakhirKim et al [21]. telah menunjukkan bahwa tingkat rendah benzenapaparan dikaitkan dengan peningkatan signifikan dalam keduamonosomi dan trisomi kromosom 8 dan 21.Translokasi antara kromosom 8 dan 21 - t (8; 21) -

adalah 8 lebih sering dalam paparan tingkat tinggi kali lipatkelompok dibandingkan dengan kelompok kontrol.Zhang et al [66] menyatakan. Bahwa dalam kasus leukemiaterkait dengan paparan benzena, tidak ada buktipola unik benzena-kromosom yang diinduksipenyimpangan pada manusia. Sebaliknya, Shen et al [38].menyimpulkan bahwa paparan benzena dapat menjadi penyebab untukCina myelodysplastic syndrome dan myeloid akutleukemia pasien dengan t (1; 7) translokasi.Temuan Lebailly dkk [23]. Menyarankan bahwa AMLkasus dengan kelainan kromosom dapat didefinisikanterkait dengan eksposur karsinogen tertentu. Merokok danpolimorfisme genetik dalam hidrolase epoksida mikrosomalgen bisa faktor risiko untuk AML dengan del (7Q) ataut (8; 21). Polimorfisme pada gen untuk benzenaenzim metabolisme mempengaruhi kerentananindividu untuk penyimpangan kromosom dalam kaitannya denganpaparan benzena [21]. Spesifik kromosomperubahan ditemukan pada leukemia myeloid akut bisa berfungsi sebagaiberguna biomarker efek awal chemoteraphy danbenzena diinduksi model kausal [41].DNA membentuk metabolit reaktif benzena adduct ataucross-link DNA oksidatif clastogenesis kerusakan akibatinhibisi topoisomerase II dan aneugenesis karenakerusakan pada komponen aparatur mitosis 4spesifik mekanisme yang paling sering digunakan untuk menjelaskanbenzena genotoxicity [59]. Studi dari kromosomtranslokasi ditemukan di BZ terpajan orang danleukemia manusia sekunder yang dihasilkan oleh topoisomeraseInhibitor II menyediakan beberapa dukungan tambahan untukmekanisme yang berpotensi operasi di BZ-diinduksileukemia [60].Penyimpangan kromosom ANALISIS OLEHMETODE sitogenetika MOLEKULERPengujian untuk penyimpangan kromosom (CA) biasanyatermasuk dalam tes sitogenetika untuk menentukan clastogenicsifat-sifat xenobiotik. Ada 3 metode utamavisualisasi kromosom diterapkan dalam analisis CA:Pewarnaan Giemsa, teknik banding dan fluoresensi dalamin situ hibridisasi (IKAN) dengan lukisan kromosom [37].Analisis kromosom Giemsa bernoda terbatasuntuk kuantifikasi penyimpangan kromosom (istirahat,kesenjangan). Teknik G-banded kromosom lebihinformatif dan memungkinkan menemukan kerusakan preferensial

situs dalam kromosom. Neon hibridisasi in situ(IKAN) adalah metode sitogenetika molekuler, menggunakanbiasanya 3 berbeda jenis probe DNA yang mengakuiDNA berulang sequencies (satelit, telomeric), tunggalsalinan DNA urutan serta sekuens yang unikmencakup panjang kromosom tertentu.DNA komplementer dengan urutan seluruh probekromosom tertentu disebut kromosom seluruhcat (WCP) atau probe kromosom tertentu. Penyimpangandeteksi didasarkan pada visualisasi perubahan warna padametafase kromosom, dibandingkan dengan klasikmetode, yang melibatkan deteksi penyimpangan olehbanding atau perubahan panjang kromosom [54]. Padametafase, kedua homolog kromosom "dicat"atau terang neon. Kromosom lukisan menawarkanMetode baru yang cocok untuk mempelajari radiasi dan kimiadiinduksi penyimpangan kromosom. Hal ini sangat bergunauntuk mendeteksi penyimpangan yang stabil (khususnya translokasidan inzertions), yang sulit untuk mengukur denganmetode klasik. Penyimpangan yang stabil adalah subset daripenyimpangan kromosom, yang, menurut sifatnya, adalahkompatibel dengan pembelahan sel dan, dengan demikian, dapatditransmisikan dari satu generasi sel ke depan danakhirnya menjadi ciri khas klon dengan sendirikhusus kariotipe [50].IKAN dengan probe penargetan centromeric atau pericentro-urutan satelit Meric sedang semakin digunakan untukmendeteksi penyimpangan kromosom numerik yang disebabkan olehagen kimia dan fisik dalam vitro dan in vivo. Ini memilikibaru-baru ini menunjukkan bahwa heterochromatin centromeric darikromosom manusia 1 (1 cen-1q12 wilayah) adalah salah saturentan terhadap kerusakan penting daerah. Dua yang berbedakromosom 1 - probe DNA spesifik yang digunakan dalamstudi Rupa dkk [34]:. probe klasik-satelitkhusus untuk heterochromatin pericentric kromosom1 dan alpha-satelit probe, khusus untuk centromeric kecilberdekatan dengan wilayah heterochromatin pericentric wilayah.Menggunakan probe ini diberi label yang berbeda, hyperdiploidy dari1 kromosom bisa berhasil dibedakan darikerusakan di wilayah heterokromatik, atau antaradua-label daerah. Kecil kenaikan hyperdiploidydan kerusakan kromosom pada 1cen-1q12 dan 9cen-Daerah 9q12 terdeteksi di pabrik benzena Estoniapekerja dibandingkan dengan kontrol, frekuensi kerusakan

di wilayah 9cen-9q12n lebih tinggi maka yang diamati padawilayah 1cen-1q12 [10]. DNA probe Centromeric telahtelah juga terbukti menjadi alat yang berharga untuk identifikasianeuploidi yang terjadi dalam inti interfase.Sebuah kromosom banding teknik baru - spektralwarna pita (SCAN) - telah dikembangkan baru-baru[18]. Teknik ini didasarkan pada spektral karyotyping(SKY) dikombinasikan dengan hibridisasi simultan

Halaman 4

178+ ROHþNRYi% 3LHãRYi (âLYLNRYi 'LDQRYVNê. -berlabel kromosom-band probe khusus lukisan. SCANanalisis secara simultan mengidentifikasi asal kromosomband oleh spektrum yang unik untuk masing-masing band. SCANanalisis dapat mengidentifikasi wilayah tertentu dari suatu kromosomseperti kawasan translokasi atau dihapus, sehingga dapatlangsung ditugaskan ke nomor pita yang sesuai dalam G-banding. SCAN berguna untuk karakterisasi penuhkelainan kromosom yang tidak dapat diidentifikasi olehG-banding atau analisis SKY. Teknik ini sehingga dapatdiharapkan untuk menjadi alat yang ampuh untuk kankersitogenetika penelitian [19].KESIMPULANKarena benzena adalah lingkungan yang relatif umumdan pekerjaan kontaminan, efek genotoksik pada manusiastatus kesehatan masih merupakan masalah kepentingan. Frekuensipenyimpangan kromosom serta dapat micronucleidigunakan sebagai biomarker efek. Tampaknya hampir pasti bahwakromosom spesifik aneuploidi dan bermain translokasiperanan kunci dalam pengembangan dan perkembangan leukemiaseperti pada kanker lainnya. Oleh karena itu, kromosom-aneuploidi tertentu dengan sensitivitas yang lebih tinggi untuk benzenapaparan akan menjadi biomarker yang berguna untuk risiko leukemiabenzena.Lebih tepat identifikasi metabolit danjalur metabolisme berkontribusi terhadap benzena yang genotoksikefek, serta kromosom spesifik dandaerah kromosom yang terlibat dalam pergantian diamati,harus terus menerus daerah penting bagi masa kinidan masa depan penelitian.