Cytotoxic and genotoxic effects of cadmium in human osteoblasts

Abstract

Due to industrialization, cadmium has been increasingly accumulated in soil, water and air, and consequently the food chain, thus, being responsible for many diseases. In humans, damages to several organs and carcinogenic effects take place. However, the mechanisms underlying the bone diseases remain unknown, and so, this work aims to evaluate cytotoxic and genotoxic effects of cadmium in human osteoblasts cell line MG-63. Cells were exposed to 0 μM, 20 μM and 50 μM CdCl2 for 24 and 48 hours. Cell proliferation / viability was determined by the MTT assay, cell cycle effects were evaluated by flow cytometry, and DNA damage was assessed by the comet assay. After both times of exposure, cell viability decreased in both cadmium doses, although cell cycle progression alterations were not detected. However, cadmium lead to clastogenic effects and DNA damage in cells exposed to the cadmium dose of 50 μM, for 48 h. In conclusion, at 20 μM and 50 μM and for the periods tested cadmium chloride induced cytotoxic and genotoxic effects on MG-63 cell line, as it decreased cell viability, induced DNA damage and clastogenicity, though it did not change cell cycle progression.

Devido à industrialização, a contaminação ambiental por metais como o cádmio tem aumentado no solo, água e ar. Consequentemente, a cadeia alimentar é afetada e, desta forma, o cádmio surge como agente carcinogénico e como causador de algumas doenças relacionadas com lesões em vários órgãos. Contudo, os mecanismos subjacentes a doenças ósseas ainda não se encontram totalmente desvendados, e assim neste trabalho, pretende-se avaliar os efeitos citotóxicos e genotóxicos do cádmio em osteoblastos humanos, na linha celular MG-63. As células foram expostas a 0 μM, 20 μM e 50 μM de cloreto de cádmio durante 24 e 48 horas. A proliferação / viabilidade celular foi avaliada pelo ensaio MTT, os efeitos na progressão do ciclo celular por foram avaliados por citometria de fluxo e os danos no DNA pelo ensaio de cometas. Após ambos os tempos de exposição a 20 μM e 50 μM de cloreto de cádmio, as células sofreram uma diminuição da viabilidade celular e não foram observadas alterações na progressão do ciclo celular. No entanto, o cádmio conduziu a efeitos clastogénicos e danos no DNA em células expostas à concentração de 50 μM, após 48 h de exposição. Concluindo, as concentrações 20 μM e 50 μM de cloreto de cádmio para os períodos testados, induziram efeitos citotóxicos e genotóxicos nas células da linha MG-63, dado que conduziram a uma diminuição da sua viabilidade, danos no DNA e clastogenicidade, não havendo, contudo, alterações na progressão do ciclo celular.