Toxicologia ambiental: Derramamento de arsênio e metais pesados

O portal Ambiente Brasil noticiou esta semana que a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (USEPA, na sigla em inglês) acabaram acidentalmente liberando rejeitos tóxicos, particularmente arsênico e metais pesados, em um afluente do Rio Animas, quando tentavam drenar e tratar a água da mina abandonada. Esses rejeitos, a partir do contato com o organismo humano, podem representar diferentes riscos à saúde. Esses riscos podem ser imediatos, como também podem ter efeitos nocivos em médio ou longo prazo, visto que sua contaminação é progressiva e cumulativa.
Após em contato com o organismo humano os rejeitos se comportam da seguinte forma:

ARSÊNIO: Todos os compostos de arsênio são tóxicos. A dose letal para humanos é de 1 a 2 mg/kg por peso do corpo. Sua toxicidade varia de acordo com o estado de toxicação do metal e com a solubilidade. Assim, os compostos inorgânicos trivalentes do arsênio, como o tricloreto de arsênio, o trióxido de arsênio e a arsina são altamente tóxicos – mais venenosos do que o metal e seus sais pentavalentes. Os alimentos ricos em arsênico inorgânico são algas, peixes, mariscos e cereais. Outros produtos de relevância, não por quantidade, mas pelo consumo são água, cerveja, café e hortaliças.

A Organização Mundial da Saúde determinou em 1993 a concentração máxima de arsênico na água potável em 10 microgramas por litro, a forma inorgânica solúvel de arsênico é absorvido rapidamente e, uma vez ingerido, é compartilhada por todos os órgãos do corpo e até mesmo através da barreira placentária. Arsênio foi o primeiro composto cancerígeno encontrado em 1987 pela Agência Internacional para Pesquisa sobre Câncer (IARC). Um estudo recente conduzido pela mesma instituição afirma que este elemento induz câncer de pele, pulmão, bexiga. A exposição crônica através da água para beber pode causar lesões na pele, rins, fígado e medula óssea, bem como os distúrbios neurológicos.

Os efeitos tóxicos do arsênio são atribuídos às suas propriedades de ligação com o enxofre. Forma complexos com coenzimas. Isto inibe a produção de ATP que é essencial para a energia do metabolismo do corpo. As formas pentavalentes competem em determinadas reações enzimáticas, como substratos, com os grupos fosfato durante o processo de fosforilação oxidativa ocorrendo um bloqueio da síntese de ATP. As formas trivalentes apresentam uma grande afinidade para os grupos sulfidrilo de proteínas e enzimas, causando inibição de uma grande variedade de processos oxidativos intracelulares. As formas trivalentes apresentam uma grande afinidade para os grupos sulfidrilo de proteínas e enzimas, causando inibição de uma grande variedade de  processos oxidativos intracelulares.

Metais pesados: são metais quimicamente altamente reativos e bio-acumulativos, para a química os metais pesados são definidos como um grupo de elementos situados entre o cobre e o chumbo na tabela periódica tendo pesos atômicos ente 63,546 e 200,590 e gravidade específica superior a 4,0. Os seres vivos necessitam de pequenas quantidades de alguns desses metais, incluindo cobalto, cobre, manganês, molibdênio, vanádio, estrôncio, e zinco, para a realização de funções vitais no organismo. Porém níveis excessivos desses elementos podem ser extremamente tóxicos. Outros metais pesados como o mercúrio, chumbo e cádmio não possuem nenhuma função dentro dos organismos e a sua acumulação pode provocar graves doenças. 

Mercúrio: único metal pesado em estado líquido nas Condições Normais de Temperatura e Pressão, está presente no meio ambiente sob a forma de compostos orgânicos e inorgânicos. Responsável por vários casos de intoxicação humana e animal, é largamente empregado nos garimpos de ouro na região da Amazônia. O mercúrio forma ligações covalentes com o enxofre, e quando entra na forma de radicais sulfidrilas, o mercúrio bivalente substitui o hidrogênio para formar mercaptides tipo X-Hg-SR e Hg(SR)2 onde R é proteína e X radical eletronegativo. Os mercuriais orgânicos formam mercaptides do tipo RHg-SR. Os mercuriais interferem no metabolismo e função celular pela sua capacidade de inativar as sulfidrilas das enzimas, deprimindo o mecanismo enzimático celular.

A medida que o mercúrio passa ao sangue, liga-se as proteínas do plasma e nos eritrócitos distribuindo-se pelos tecidos concentrando-se nos rins, fígado e sangue, medula óssea, parede intestinal, parte superior do aparelho respiratório mucosa bucal, glândulas salivares, cérebro, ossos e pulmões. É um tóxico celular geral, provocando desintegração de tecidos com formação de proteínas mercuriais solúveis e por bloqueio dos grupamentos –SH inibição de sistemas enzimáticos fundamentais a oxidação celular. A nível de via digestiva os mercuriais exercem ação cáustica responsáveis pelos transtornos digestivos (forma aguda). No organismo todo, enfim o mercúrio age como veneno protoplasmático.

Cádmio: a ação tóxica do cádmio deve-se à sua afinidade por radicais dos grupos SH, OH, carboxilo, fosfato e outros e à sua ação competitiva com outros elementos funcionais essenciais tais como o Zn, Cu, Fe e Ca. As suas principais  interações são: (i) a união forte do cádmio aos grupos -SH das proteínas intracelulares que inibem as enzimas que possuam esses grupos e (ii) a quebra das ligações sulfídricas e libertação do zinco com consequente alteração enzimática e processos bioquímicos.

Chumbo: a principal exposição ao chumbo resulta do consumo alimentar, especialmente da água. A maioria das intoxicações por este metal é lenta e gradual e ocorre devido à sua exposição e acumulação. Ele interfere na biossíntese do Heme: Inibe a enzima citoplasmática desidratase do ácido delta- aminolevulínico (ALA-D), inibe a enzima mitocondrial Ferroquelatase (incorporação do Fe ao Heme), deficiencia em Hemoglobina, causa anemia hipocrômica, causa a alteração da fisiologia do eritrócito (membrana/met. energético) menor duração da célula, é inibidor da bomba de Sódio-Potássio,  inibe a Pirimidino-5-nucleotidase (pontilhado basófilo/RNA degradado acumulado).

Quando lançados como resíduos industriais, na água, no solo ou no ar, esses elementos podem ser absorvidos pelos vegetais e animais das proximidades, provocando graves intoxicações ao longo da cadeia alimentar, sendo responsáveis por diversas patologias. As autoridades ofereceram aos moradores equipamentos para testar a qualidade da água de seus poços. A navegação de qualquer embarcação está fechada no rio como medida de prevenção, enquanto na cidade de Durango, com 17.500 habitantes, foi declarado estado de emergência, segundo um comunicado conjunto.

Referências

Rio fica laranja após contaminação por agência ambiental nos EUA. Disponível em: Ambiente Brasil  Acesso em: 11 Agosto. 2015.

AZEVEDO, Fausto Antonio, CHASIN, Alice A. M. (coord.) Metais: Gerenciamento da Toxicidade. Ed. Atheneu, Rio de Janeiro, 2003. 554 p.

ROCHA, Adriano Ferreira da. Cádmio, Chumbo, Mercúrio – A problemática destes metais pesados na Saúde Pública? 2009. 1 v. Monografia (Especialização) - Curso de Ciências da Nutrição, Universidade de Porto, Porto, 2009.

Efectos del arsénico en los alimentos. Disponível em: http://www.consumer.es/seguridad-alimentaria/ciencia-y-tecnologia/2010/10/18/196522.php Acesso em: 12 agosto.  2015.

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