Protective effect of butylated hydroxytoluene (BHT) against the clastogenic acitivity of cadmium chloride and potassium dichromate in hamster ovary cells

Abstract

The effect of butylated hydroxytoluene (BHT), a widely used food additive, on chromosomal alterations induced by cadmium chloride (CC) and potassium dichromate (PD) in Chinese hamster ovary (CHO) cells was studied both at metaphase and anaphase-telophase. CHO cells were cultured for 15-16 h in the presence of PD (6.0, 9.0 or 12.0 mM), BHT (1.0 mg/ml), or PD plus BHT as well as CC (0.5, 1.0 and 2.0 mM), BHT or CC plus BHT for the analysis of chromosomal aberrations. To perform the anaphase-telophase test, cells were cultured in cover glasses and treated 8 h before fixation with the same chemicals. An extra dose of CC (4 mM) was used in this test. Both metal salts significantly increased chromosomal aberration frequencies in relation to untreated controls, and to DMSO- and BHT-treated cells. Post-treatment with BHT decreased the yield of chromosomal damage in relation to treatments performed with CC and PD. However, chromosomal aberration frequencies were significantly higher than those of the controls. In the anaphase-telophase test, CC significantly increased the yield of lagging chromosomes with the four doses employed and the frequency of lagging fragments with the highest dose. In combined treatments of CC and BHT, frequencies of the two types of alterations decreased significantly in relation to the cells treated with CC alone. No significant variation was found in the frequencies of chromatin bridges. Significant increases of numbers of chromatin bridges, lagging chromosomes and lagging fragments were found in cells treated with PD. The protective effect of BHT in combined treatments was evidenced by the significant decrease of chromatid bridges and lagging chromosomes in relation to PD-treated cells. Whereas BHT is able to induce chromosomal damage, it can also protect against oxidative damage induced by other genotoxicants.Estudou-se o efeito de hidroxitolueno butilado (BHT) sobre as alterações cromossômicas induzidas por cloreto de cádmio (CC) e dicromato de potássio (PD), tanto na metáfase como em anáfase-telófase de células do ovário de hamster chinês (CHO). Para a análise de aberrações cromossômicas, células CHO foram cultivadas por 15-16 h na presença de CC (6, 9 ou 12 mM), BHT (1 mg/ml) ou CC mais BHT, assim como PD (0,5, 1,0 e 2,0 mM), BHT ou PD mais BHT. Para o teste em anáfase-telófase, células foram cultivadas em lamínulas de vidro e tratadas 8 h antes da fixação com as mesmas substâncias. Uma dose extra de CC (4 mM) foi usada neste teste. Os resultados mostraram que ambos os sais metálicos aumentaram significativamente a freqüência de aberrações cromossômicas em relação a controles não tratados ou células tratadas com DMSO e BHT. O pós-tratamento com BHT diminuiu a ocorrência de danos cromossômicos em relação aos tratamentos com CC e PD. Contudo, a freqüência de aberrações cromossômicas foi significativamente maior do que a dos controles. No teste em anáfase-telófase, CC aumentou significativamente a ocorrência de cromossomos "lagging" com as 4 doses empregadas e a freqüência de fragmentos "lagging" com a dose maior. Em tratamentos combinados de CC e BHT, as freqüências dos dois tipos de alterações diminuíram em relação às células tratadas com CC. Não se encontrou variação significativa na freqüência de pontes de cromatina. Em células tratadas com PD, encontraram-se aumentos significativos nas pontes de cromatina, cromossomos "lagging" e fragmentos "lagging". O efeito protetor do BHT em tratamentos combinados foi evidenciado pela diminuição significativa das pontes de cromatina e dos cromossomos "lagging" em relação às células tratadas com PD. Esses resultados podem ser explicados assumindo-se que CC e PD induziram dano cromossômico por pelo menos dois mecanismos: 1) a ligação de cátions metálicos ao DNA e a subseqüente indução de efeitos conformacionais; 2) a geração de oxigênio reativo. O pós-tratamento com BHT diminuiu a ocorrência de dano cromosômico possivelmente ao afetar a geração de oxigênio reativo, mas o efeito clastogênico do próprio BHT deve ser levado em consideração. Conseqüentemente, a ocorrência de aberrações cromossômicas observadas após o pós-tratamento com BHT poderia resultar das lesões cromossômicas induzidas diretamente pela ligação de cada cátion ao DNA e também pelo dano induzido pelo BHT. Esta freqüência é menor que a causada pelos sais metálicos devido ao efeito protetor do BHT. Como BHT é amplamente usado como aditivo em alimentos e também em várias indústrias, seu duplo efeito é um ponto de interesse. Ao mesmo tempo que o composto pode induzir danos cromossômicos, ele pode proteger contra o dano oxidativo causado por outros produtos genotóxicos.