Reactive oxygen species activity and chemical speciation of size-fractionated atmospheric particulate matter from Lahore, Pakistan: An important role for transition metals

Journal of Environmental Monitoring

Volumn 12, Issue 3, 2010, Pages 704-715

  Shafer, Martin M ^a   Perkins, Dawn A ^b   Antkiewicz, Dagmara S ^b   Stone, Elizabeth A ^a   Quraishi, Tauseef A ^c   Schauer, James J ^a  

^a UNIVERSITY OF WISCONSIN MADISON   (United States)

^b WISCONSIN STATE LABORATORY OF HYGIENE   (United States)

^c UNIVERSITY OF ENGINEERING AND TECHNOLOGY   (Pakistan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CADMIUM; CHELATING AGENT; COBALT; DEFEROXAMINE; IRON; LEAD; MANGANESE; NICKEL; REACTIVE OXYGEN METABOLITE; TRANSITION ELEMENT; ZINC;

AEROSOL; ARTICLE; CHEMICAL COMPOSITION; FRACTIONATION; MACROPHAGE; PAKISTAN; PARTICLE SIZE; PARTICULATE MATTER; PRIORITY JOURNAL; SEASONAL VARIATION; URBAN AREA;

AEROSOLS; AIR POLLUTANTS; ANIMALS; CELL LINE; CHELATING AGENTS; MACROPHAGES; METALS; PAKISTAN; PARTICLE SIZE; PARTICULATE MATTER; RATS; REACTIVE OXYGEN SPECIES;

EID: 77949359867     PISSN: 14640325     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/b915008k     Document Type: Article

References (88)

1. T. Gordon, Inhalation Toxicol., 2007, 19(Suppl. 1), 3-6.
2. D. W. Dockery, C. A. Pope, X. Xu, J. D. Spengler, J. H. Ware, M. E. Fay, B. G. Ferris and F. E. Speizer, N. Engl. J. Med., 1993, 329, 1753-1759.
3. C. A. Pope, R. T. Burnett, M. J. Thun, E. E. Calle, D. Krewski, K. Ito and G. D. Thurston, JAMA, J. Am. Med. Assoc., 2002, 287, 1132-1141.
4. C. A. Pope, R. T. Burnett, G. D. Thurston, M. J. Thun, E. E. Calle, D. Krewski and J. J. Godleski, Circulation, 2004, 109, 71-77.
5. F. Laden, L. M. Neas, D. W. Dockery and J. Schwartz, Environ. Health Perspect., 2000, 108, 941-947.
6. US Environmental Protection Agency, Air Quality Criteria for Particulate Matter, 1996, EPA/600/P-95/001.
7. Y. Hong, S. Hwang, J. H. Kim, K. Lee, H. Lee, K. Lee, S. Yu and D. Kim, Environ. Health Perspect., 2007, 115, 430-434.
8. M. Sorensen, H. Autrup, P. Moller, O. Hertel, S. S. Jensen, P. Vinzents, L. E. Knudsen and S. Loft, Mutat. Res., Rev. Mutat. Res., 2003, 544, 255-271.
9. J.M. Samet, F. Dominici, F. C. Curriero, I. Coursac and S. L. Zeger, N. Engl. J. Med., 2000, 343, 1742-1749.
10. N. Li, T. Xia and A. E. Nel, Free Radical Biol. Med., 2008, 44, 1689-1699.
11. A. K. Cho, C. Sioutas, A. H. Miguel, Y. Kumagai, D. A. Schmitz, M. Singh, A. Eiguren-Fernandez and J. R. Froines, Environ. Res., 2005, 99, 40-47.
12. A. Nel, Science, 2005, 308, 804-806.
13. N. Li, C. Sioutas, A. Cho, D. Schmitz, C. Misra, J. Sempf, M. Y. Wang, T. Oberley, J. Froines and A. Nel, Environ. Health Perspect., 2003, 111, 455-460.
14. L. Castro and B. Freeman, Nutrition, 2001, 17, 161-165.
15. K. Donaldson, V. Stone, P. J. A. Borm, L. A. Jimenez, P. S. Gilmour, R. P. F. Schins, A. M. Knaapen, I. Rahman, S. P. Fauz, D. M. Brown and W. MacNee, Free Radical Biol. Med., 2003, 34, 1369-1382.
16. D. H. Bowden, Environ. Health Perspect., 1984, 55, 327-341.
17. K. E. Iles and H. J. Forman, Immunol. Res., 2002, 26, 95-105.
18. T. M. Shi, R. P. F. Schins, A. M. Knaapen, T. Kuhlbusch, M. Pitz, J. Heinrich and P. J. A. Borm, J. Environ. Monit., 2003, 5, 550-556.
19. P. Venkatachari, P. K. Hopke, W. H. Brune, X. R. Ren, R. Lesher, J. Q. Mao and M. Mitchel, Aerosol Sci. Technol., 2007, 41, 97-111.
20. A. Spector, J. Ocul. Pharmacol. Ther., 2000, 16, 193-201.
21. N. Kunzli, I. S. Mudway, T. Gotschi, T. M. Shi, F. J. Kelly, S. Cook, P. Burney, B. Forsberg, J. W. Gauderman, M. E. Hazenkamp, J. Heinrich, D. Jarvis, D. Norback, F. Payo-Losa, A. Poli, J. Sunyer and P. J. A. Borm, Environ. Health Perspect., 2006, 114, 684-690.
22. J. M. Soukup, A. J. Ghio and S. Becker, Inhalation Toxicol., 2000, 12, 401-414.
23. B. Halliwell and C. E. Cross, Environ. Health Perspect., 1994, 102, 5-12.
24. A. Prasch-Landreman, M. M. Shafer, J. C. Hemming, M. P. Hannigan and J. J. Schauer, Aerosol Sci. Technol., 2008, 42, 946-957.
25. S. Hu, A. Polidori, M. Arhami, M. M. Shafer, J. J. Schauer, A. Cho and C. Sioutas, Atmos. Chem. Phys., 2008, 8, 6439-6451.
26. C. Sioutas, R. J. Delfino and M. Singh, Environ. Health Perspect., 2005, 113, 947-955.
27. S.-L. Huang, M.-K. Hsu and C.-C. Chan, Environ. Health Perspect., 2003, 111, 478-482.
28. E. Fach, W. J. Waldman, M. Williams, J. Long, R. K. Meister and P. K. Dutta, Environ. Health Perspect., 2002, 110, 1087-1096.
29. A. Imrich, Y. Ning and L. Kobzik, Toxicol. Appl. Pharmacol., 2000, 167, 140-150.
30. A. Imrich, Y. Ning and L. Kobzik, J. Leukocyte Biol., 65, 499-507.
31. C.-A. W. Goldsmith, C. Frevert, A. Imrich, C. Sioutas and L. Kobzik, Environ. Health Perspect., 1997, 105(Suppl 5), 1191-1195.
32. S. Becker, L. A. Dailey, J. M. Soukup, S. C. Grambow, R. B. Devlin and Y. T. Huang, Environ. Health Perspect., 2005, 113, 1032-1038.
33. M. A. A. Schoonen, C. A. Cohn, E. Roemer, R. Laffers, S. R. Simon and T. O'Riordan, Rev. Mineral. Geochem., 2006, 64, 179-221.
34. S. E. Carranza and P. Pantano, Appl. Spectrosc. Rev., 2003, 38, 245-261.
35. A. Imrich and L. Kobzik, Flow Cytometric Analysis of Macrophage Oxidative Metabolism using DCFH, in Protocols for Flow Cytometry, ed. M. Jaroszeski and R. Heller, Humana Press, Totowa, NJ, 1997, vol. 91, pp. 97-108.
36. P. E. Schwarze, J. Øvrevik, M. Låg, M. Refsnes, P. Nafstad, R. B. Hetland and E. Dybing, Hum. Exp. Toxicol., 2006, 25, 559-579.
37. M. Lippmann, K. Ito, J. S. Hwang, P. Maciejczyk and L. C. Chen, Environ. Health Perspect., 2006, 114, 1662-1669.
38. P. A. Steerenberg, L. V. Amelsvoort, M. Lovik, R. B. Hetland, T. Alberg, T. Halatek, H. J. T. Bloemen, K. Rydzynski, G. Swaen, P. Schwarze, E. Dybing and F. R. Cassee, Inhalation Toxicol., 2006, 18, 333-346.
39. E. Alfaro-Moreno, S. Ponce-de-León, A. R. Osornio-Vargas, C. García-Cuellar, L. Martínez and I. Rosas, Inhalation Toxicol., 2007, 19(Suppl. 1), 49-53.
40. S. W. See, Y. H. Wang and R. Balasubramanian, Environ. Res., 2007, 103, 317-324.
41. S. Park, Y. K. Lee, M. Jung, K. H. Kim, N. Cung, E.-K. Ahn, U. Lim and K.-H. Lee, Inhalation Toxicol., 2007, 19(Suppl. 1), 59-65.
42. J. D. McNeilly, M. R. Heal, I. J. Beverland, A. Howe, M. D. Gibson, L. R. Hibbs, W. MacNee and K. Donaldson, Toxicol. Appl. Pharmacol., 2004, 196, 95-107.
43. V. Gazin, S. Kerdine, G. Grillon, M. Pallardy and H. Raoul, Toxicol. Appl. Pharmacol., 2004, 194, 49-59.
44. C.-A. W. Goldsmith, A. Imrich, H. Danaee, Y. Ning and L. Kobzik, J. Toxicol. Environ. Health, Part A, 1998, 54, 529-545.
45. A. K. Prahalad, J. M. Soukup, J. Inmon, R. Willis, A. J. Ghio, S. Becker and J. E. Gallagher, Toxicol. Appl. Pharmacol., 1999, 158, 81-91.
46. A. Nel, D. Diaz-Sanchez and N. Li, Curr. Opin. Pulm. Med., 2001, 7, 20-26.
47. J. Seagrave, A. Gigliotti, J. D. McDonald, S. K. Seilkop, K. A. Whitney, B. Zielinska and J. L. Mauderly, Toxicol. Sci., 2005, 87, 232-241.
48. G. L. Squadrito, R. Cueto, B. Dellinger and W. A. Pryor, Free Radical Biol. Med., 2001, 31, 1132-1138.
49. N. Li, M. Hao, R. F. Phalen, W. C. Hinds and A. E. Nel, Clin. Immunol., 2003, 109, 250-65.
50. M. D. Geller, L. Ntziachristos, A. Mamakos, Z. Samaras, D. A. Schmitz, J. R. Froines and C. Sioutas, Atmos. Environ., 2006, 40, 6988-7004.
51. L. Ntziachristos, J. R. Froines, A. Cho and C. Sioutas, Part. Fibre Toxicol., 2007, 4, 5.
52. A. Imrich, Y. Ning, J. Lawrence, B. Coull, E. Gitin, M. Knutson and L. Kobzik, Toxicol. Appl. Pharmacol., 2007, 218, 256-264.
53. J. Seagrave, J. D. McDonald, E. Bedrick, E. S. Edgerton, A. P. Gigliotti, J. J. Jansen, L. Ke, L. P. Naeher, S. K. Seilkop, M. Zheng and J. L. Mauderly, Environ. Health Perspect., 2006, 114, 1387-1393.
54. H. Geng, Z. Q. Meng and Q. X. Zhang, Toxicol. in Vitro, 2006, 20, 575-584.
55. G. Ciapetti, D. Granchi, E. Verri, L. Savarino, E. Cenni, F. Savioli and A. Pizzoferrato, J. Biomed. Mater. Res., 1998, 41, 455-460.
56. M. S. Arredouani, A. Palecanda, H. Koziel, Y.-C. Huang, A. Imrich, T. H. Sulahian, Y. Ning, Z. Yang, T. Pikkarainen, M. Sankala, S. O. Vargas, M. Takeya, K. Tryggvason and L. Kobzik, J. Immunol., 2005, 6058-6064.
57. J.-H. Park, S. Gopishetty, M. Szewczuk, A. B. Troxel, R. G. Harvey and T. M. Penning, Chem. Res. Toxicol., 2005, 18, 1026-1037.
58. I. S. Mudway, N. Stenfors, S. T. Duggan, H. Roxborough, H. Zielinsk, S. L. Marklund, A. Blomberg, A. J. Frew, T. Sandstrom and F. J. Kelly, Arch. Biochem. Biophys., 2004, 423, 200-212.
59. A. G. Fantel, Teratology, 1996, 53, 196-217.
60. S. Waheed, A. Rahman, N. Khalid and S. Ahmad, Radiochim. Acta, 2006, 94, 161-166.
61. B. Ghauri, A. Lodhi and M. Mansha, Environ. Monit. Assess., 2007, 127, 237-252.
62. K. F. Biswas, B. M. Ghauri and L. Husain, Atmos. Environ., 2008, 42, 7775-7785.
63. L. Husain, V. A. Dutkiewicz, A. J. Khan and B. M. Ghauri, Atmos. Environ., 2007, 41, 6872-6883.
64. D. J. T. Smith, R. M. Harrison, L. Luhana, C. A. Pio, L. M. Castro, M. N. Tariq, S. Hayat and T. Quraishi, Atmos. Environ., 1996, 30, 4031-4040.
65. R. M. Harrison, D. J. T. Smith, C. A. Pio and L. M. Castro, Atmos. Environ., 1997, 31, 3309-3321.
66. A. K. Gupta, K. Karar and A. Srivastava, J. Hazard. Mater., 2007, 142, 279-287.
67. V. E. Toledo, P. B. Almeida, S. L. Auiterio, G. Arbilla, A. Moreira, V. Escaleira and J. C. Moreira, Environ. Monit. Assess., 2008, 139, 49-59.
68. World Health Organization (WHO), Air Quality Guidelines for Europe. European Series, WHO Regional Publications, Copendhagen, Denmark, 2000.
69. S. Hameed, M. I. Mirza, B. M. Ghauri, Z. R. Siddiqui, R. Javed, A. R. Khan, O. V. Rattigan, S. Qureshi and L. Husain, Geophys. Res. Lett., 2000, 27, 1891-1894.
70. B. J. Majestic, J. J. Schauer, M. M. Shafer, J. R. Turner, P. M. Fine, M. Singh and C. Sioutas, Environ. Sci. Technol., 2006, 40, 2346-2351.
71. G. C. Lough, J. J. Schauer, J.-S. Park, M. M. Shafer, J. T. Deminter and J. P. Weinstein, Environ. Sci. Technol., 2005, 39, 826-836.
72. S. Kerr, M. M. Shafer, J. Overdier and D. E. Armstrong, Biogeochemistry, 2008, 89, 273-294.
73. Y. Zhang, J. J. Schauer, M. M. Shafer, M. P. Hannigan and S. J. Dutton, Environ. Sci. Technol., 2008, 42, 7502-7509.
74. Meteo Archive, MeteoGroup Deutschland GmbH, Gradestrasse 50, D-12347 Berlin, Germany, 2008, www.meteogroup.de.
75. O. W. Duckworth, J. R. Bargar and G. Sposito, Environ. Sci. Technol., 2009, 43, 343-349.
76. M. L. Wells and C. G. Trick, Mar. Chem., 2004, 86, 1-13.
77. S. Raja, K. F. Biswas, P. K. Hopke and L. Husain, Water, Air, Soil Pollut., 2009, DOI: 10.1007/s11270-009-0148-z.
78. T. A. Quraishi, J. J. Schauer and Y. X. Zhang, Kuwait J. Sci. Eng., 2009, 36, 43-62.
79. E. V. Schneidemesser, E. A. Stone, T. A. Quraishi, M. M. Shafer and J. Schauer, Sci. Total Environ., in press.
80. B. Mishra, E. A. Haack, P. A. Maurice and B. A. Bunker, Environ. Sci. Technol., 2009, 43, 94-100.
81. D. HaMai, A. Campbell and S. C. Bondy, Free Radical Biol. Med., 2001, 31, 763-768.
82. D. M. VanReyk and R. T. Dean, Free Radical Res., 1996, 24, 55-60.
83. J. A. Roth, L. Feng, K. G. Dolan, A. Lis and M. D. Garrick, J. Neurosci. Res., 2002, 68, 76-83.
84. I. Szivák, R. Bhera and L. Sigg, J. Phycol., 2009, 45, 427-435.
85. E. Pinto, T. C. S. Sigaud-Kutner, M. A. S. Leitao, O. K. Okamoto, D. Morse and P. Colepicolo, J. Phycol., 2003, 39, 1008-1018.
86. C. H. Foyer and G. Noctor, Plant, Cell Environ., 2005, 28, 1056-1071.
87. S. Topperwein, R. Behra and L. Sigg, Environ. Toxicol. Chem., 2007, 26, 483-490.
88. V. Verma, A. Polidori, J. J. Schauer, M. M. Shafer, F. R. Cassee and C. Sioutas, Environ. Sci. Technol., 2009, 43, 954-960.