A METILÉN-DIFENIL-DIIZOCIANÁT (MDI) GÉNTOXICITÁSÁNAK ÉS KARCINOGENITÁSÁNAK VIZSGÁLATA EGY 15 ÉVES EXPOZÍCIÓS PERIÓDUSBAN Farkas Gyöngyi, Kiss Krisztina, Frigyesi Mária, Vass Nagyezsda, Székely Gábor, Gundy Sarolta Országos Onkológiai Intézet, 1122 Budapest, Ráth Gy. u.7-9. Eredmények Háttér, célkitűzések Az MDI az igen széles körben alkalmazott polyuretán alapú műanyaggyártás egyik vegyülete, amelyet tömítőanyagok, bevonatok, ragasztók és autók gyártásakor használnak. Az iparág ugrásszerű fejlődése és az alkalmazási területek világméretű növekedése teszik indokolttá a rákkeltő hatás vizsgálatát. Az MDI (1.ábra) az in vitro vizsgálatok alapján géntoxikusnak tűnik, mivel aktívan kötődik a DNS-hez, így az Ames-, SCE és mikronukleusz mutagenitási tesztekben pozitivitást mutat. Ugyanakkor az in vivo géntoxikus hatás kevésbé ismert, pedig a genotoxikus vegyületek igen nagy hányada karcinogén tulajdonságokkal is rendelkezik. A Nemzetközi Rákügynökségnél nyilvántartott, nagy esetszámú epidemiológiai tanulmányok (Svédország, Anglia) adatai szerint a diizocianátok egyes vegyületcsoportjai általában nem növelik a rákkockázatot, ám ezek között a mind nagyobb méreteket öltő metilén-difenil-diizocianát gyártás során kialakuló genotoxikus- és karcinogén hatásra vonatkozóan semmiféle információnk nincs. Ma már számos adat bizonyítja, hogy a kromoszómaaberrációk emelkedésével a rákkockázat nő. Ebben a tanulmányban 296 személy spontán kromoszómaaberrációit vizsgáltuk és követtük 7-15 éves expozíciós periódus alatt, abból a célból, hogy a kumulált MDI expozíció okoz-e reparálatlan genetikai változást a perifériás vér limfocitákban, mint modell sejtekben. A tanulmány előnye sok más citogenetikai felméréssel szemben, hogy az eset-kontroll összehasonlítások mellett az exponált személyek önkontrollos vizsgálati adatokkal is rendelkeznek. . Az MDI exponált, valamint a korban, nemben és dohányzási szokásokban illesztett nem exponált kontrollok aberráns sejt értékeit csoporton belül, és a 2 csoport között hasonlítottuk össze (2.Táblázat). Az MDI exponáltak körében sem a nemi hovatartozás, sem a kor nem játszott szerepet az aberrációk kialakulásában. A dohányzás hatása jelentős különbséget mutatott a nemdohányzók értékeihez képest, de ez az érték alig magasabb, mint a kontroll nemdohányzó személyek átlagértékei. A kontroll csoporton belül a férfiaknál, és a dohányzóknál markánsabb eltérések voltak megfigyelhetők, mind a nők, és a nemdohányzók esetében, az életkor viszont nem játszott szerepet az aberráns sejtek gyakoriságában. Ha a két csoportot összehasonlítjuk, a nem exponáltak kromoszóma aberrációi egyértelműen magasabbak, mint az exponáltaké. A továbbiakban a munkahelyi expozíció idejét vettük tekintetbe. A vizsgálatban a 0-1; a 2-6, illetve a 7-15 éves expozíciós periódusokban dolgozókat ellenőriztük, önkontrollos értékeikhez viszonyítva. A folyamatosan ellenőrzött és regisztrált légtér koncentráció körülményei között a kumulált expozíció nem volt hatással a kromoszómaaberrációk gyakoriságára (3. Táblázat). A Nemzeti Rákregiszter és a kezelőorvos visszajelzései alapján a daganatos megbetegedések előfordulása (1,96%) szintén nem emelkedett a kontrollokhoz képest. ( A 15 év alatt 3 tüdőrák, 1 emlő- és 1 fejnyak daganat fordult elő.) 2.Táblázat. Az exponált és kontroll random populáció kromoszómaaberrációt hordozó sejtjei Vizsgált csoportok MDI exponált Aberráns sejt átlag  SE Kontroll Nem Férfi 1,36 ±0,19a 2,25 ± 0,15a,b Nő 1,50 ±0,10 1,37 ± 0,14b Összes 1,53 ±0,11c 1,91 ± 0,11c Dohányzás Igen 1,78 ±0,18d,f 2,35 ± 0,19d,e 1,33 ± 0,11f 1,57 ± 0,13e Kor (évek) Átlag ±SD 36,5 ±9,8 35,9 ±10,3 ≤35 1,47 ±0,0,14 1,85± 0,15 35-50 1,56 ±0,15 1,97± 0,18 >51 1,23 ±0,35 2,02± 0,38 Módszerek Vizsgált személyek 237 exponált férfi és 59 nő , valamint ugyanennyi illesztett kontroll személy kromoszóma törékenységét, mint a genotoxikus hatás biomarkerét vizsgáltuk egy 15 éves periódusban. Ezen kívül a kiindulási kromoszómaaberráció értékek és a rákkockázat közötti kapcsolatot, az érintettek és a kontrollok rákmorbiditási adatai alapján követtük. A vizsgált személyek demográfiai adatai az 1.táblázatban láthatók. A kromoszómaanalízis és mikroszkópos értékelés A kromoszómaanalízis hagyományos módszer szerint történt első osztódásban lévő perifériás vér limfocita kultúrákból származó sejteken. Az osztódási ciklus lejárata előtt 2 órával colcemiddel blokkoltuk a sejteket, majd konvencionális sejtfeltárás, illetve festés következett. Személyenként 100 sejtet értékeltünk. A számbeli és szerkezeti aberrációk közül a következő aberráció típusokat különítettünk el: aneuploidia (46±2 kromoszóma /sejt), kromatid -(deléció, exchange), kromoszóma típusú aberrációk (páros fragment, dicentrikus és ring, ill. transzlokáció), valamint az aberrációt hordozó aberráns sejtek. A statisztikai elemzéshez Wilcoxon tesztet és logisztikus regressziós számításokat végeztünk. 1.Ábra. Az MDI szerkezeti képlete 1. Táblázat. A vizsgált személyek demográfiai adatai Szignifikancia a p<0,0001 b p=0,0001 cp=0,006: d p= 0,0363 ep=0,0005 fp=0,0277 Vizsgált csoportok MDI exponált személyek száma (n) Kontroll személyek száma (n) Nem Férfi 237 184 Nő 59 112 Összes 296 Dohányzás Igen 109 167 187 129 Kor (évek) ≤35 133 165 35-50 142 97 >51 21 34 3. Táblázat. Az MDI expozíciós idő hatása az exponált csoportok spontán kromoszóma aberrációira Expozíciós idő (évek) MDI konc. mg/m3 Vizsgált sejtek száma (n) Kromoszóma aberrációk Átlag  SE Kromatid törés Kromoszóma fragment Dicentrikus+ring Aberráns sejt Összes aberráció 0-1 0,015 10200 151 1,48  0,23 22,5 0,22  0,05 7,50 0,07  0,02 159,5 1,58  0,20 181 1,77  0,24 2-6 0,006 9900 124 1,25  0,14 25,0 0,25  0,06 13,0 0,13  0,04 140 1,49 0,14 169 1,63  0,18 7-15 0,003 9500 113,5 1,19  0,14 26,5 0,27  0,05 11,5 0,12  0,03 142,5 1,50  0,16 154,5 1,62  0,17 Következtetés Az MDI koncentrációja az üzem légterében a megengedett határérték alatt, átlagosan 0,006 mg/m³/év (0,0011-0,02 mg/m³) volt az elmúlt 15 év során. Vizsgálataink eredményei az MDI géntoxikus és rákkeltő hatását nagy valószínűséggel kizárják. Az MDI exponált személyeknek a munkahelyi nem exponáltakkal szembeni, alacsonyabb gyakoriságú spontán kromoszóma törékenysége arról tanúskodik, hogy szisztematikus orvosi, munkaegészségügyi és biztonságtechnikai ellenőrzésük nem csak a munkahelyi, hanem valószínűleg a mindennapi életstílusukban is nagyobb fegyelmezettségre, óvatosságra int. Mindez aláhúzza a citogenetikai biomarkerek alkalmazásának hasznosságát (amit rákveszélyes munkahelyeken a 26/2000 Eü.Min. rendelet szabályoz) az expozíciók kerülésére, ezáltal a daganatos betegségek kockázatának csökkentésére. A vizsgálatok az NKFP 1B/020/04 sz. kutatási grant támogatásával készültek.