HEAVY METALS AND THEIR EFFECTS ON HUMAN HEALTH: LITERATURE REVIEW
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/ch10202411110735
Carolina Athanassios Musadisa;
Sibele Silveirab
RESUMO
Os metais pesados são elementos encontrados no ambiente tanto por processos naturais quanto por atividades humanas, alguns são essenciais para o organismo como ferro, cobre e zinco, enquanto outros, como mercúrio, chumbo, cádmio e arsênio, são tóxicos e podem causar sérios danos à saúde, mesmo em baixas concentrações ou em exposições prolongadas. A exposição a esses metais ocorre por ingestão, inalação ou contato, levando ao acúmulo em órgãos como fígado, rins e cérebro, com efeitos tóxicos variados conforme o metal e a exposição. Quanto as técnicas de detecção dos metais pesados, a AAS é uma técnica analítica eficaz para a detecção de metais em concentrações moderadas, com versões que variam em sensibilidade e custo, como a AAS com chama e com forno de grafite. O ICP MS oferece alta sensibilidade e capacidade multielementar, sendo ideal para análises detalhadas em diversas amostras. Já o ICP-OES é robusto e permite a análise simultânea de múltiplos elementos, sendo útil em monitoramento ambiental e controle de qualidade. Os sensores portáteis, por sua vez, representam um avanço no monitoramento de metais pesados, possibilitando análises rápidas e precisas no próprio local de coleta. Quanto aos biomarcadores de exposição, isto é, os parâmetros biológicos que indicam a presença e nível desses metais no organismo, bem como, a forma química do metal, são obtidos através de amostras como sangue, urina, cabelo e unhas. Assim, a crescente contaminação ambiental exige monitoramento, descontaminação e políticas públicas para reduzir a exposição. Por tanto, esta revisão tem como objetivo examinar a toxicidade e os métodos de detecção dos principais metais pesados.
Palavras-chave: metais pesados, toxicidade, bioacumulação
ABSTRACT
Heavy metals are elements found in the environment by both natural processes and human activities, some are essential for the body such as iron, copper and zinc, while others, such as mercury, lead, cadmium and arsenic, are toxic and can cause serious damage to health, even at low concentrations or in prolonged exhibitions. Exposure to these metals occurs by ingestion, inhalation or contact, leading to accumulation in organs such as liver, kidneys and brain, with varied toxic effects according to metal and exposure. As for heavy metal detection techniques, AAS is an effective analytical technique for the detection of metals at moderate concentrations, with versions that vary in sensitivity and cost, such as flame and graphite oven AAS. ICP-MS offers high sensitivity and multielement capacity, ideal for detailed analyses in various samples. ICP-OES is robust and allows simultaneous analysis of multiple elements, being useful in environmental monitoring and quality control. Portable sensors, in turn, represent an advance in the monitoring of heavy metals, enabling rapid and accurate analysis in the place of collection. As for exposure biomarkers, that is, the biological parameters that indicate the presence and level of these metals in the body, as well as the chemical form of metal, are obtained through samples such as blood, urine, hair and nails. Thus, growing environmental contamination requires monitoring, decontamination and public policies to reduce exposure. Therefore, this review aims to examine the toxicity and methods of detection of major heavy metals.
Keywords: heavy metals, toxicity, bioaccumulation
Introdução
Os metais são elementos químicos de alta densidade que apresentam propriedades físico químicas semelhantes como maleabilidade, alta condutividade térmica e elétrica e, com exceção do mercúrio, são sólidos em temperatura ambiente.[1] Eles são amplamente encontrados no ambiente como resultado de atividades naturais como o intemperismo e a lixiviação do solo e, principalmente, de atividades antropogênicas como atividades industriais e extrativistas.[1,2]
Embora alguns metais, como o ferro (Fe), cobre (Cu) e zinco (Zn), sejam essenciais para o funcionamento adequado do organismo, outros como o mercúrio (Hg), chumbo (Pb), cádmio (Cd) e arsênio (As), não desempenham qualquer papel fisiológico, pelo contrário, podem ser extremamente prejudiciais ao organismo, sendo referidos como “metais pesados” ou “metais não essenciais” devido a sua alta toxicidade, em maior ou menor grau, mesmo em baixas concentrações ou por exposição crônica.[2,3]
A exposição aos metais pesados ocorre por diversas vias, como a ingestão de alimentos e água contaminados, inalação e até mesmo por contato direto com a pele.[2] Uma vez absorvidos, esses elementos entram na corrente sanguínea e se distribuem em órgãos como fígado, rins e cérebro, onde se acumulam ao longo do tempo e podem desencadear efeitos tóxicos a médio e longo prazo.[4] Esse processo de depósito é influenciado por fatores como a forma química do metal, a via de exposição e as características fisiológicas do organismo exposto. Vale salientar que cada tipo de metal tem afinidade por determinados órgãos e sistemas do corpo.[1,4]
Os efeitos nocivos dos metais pesados nos organismos são amplamente estudados e documentados pela toxicologia. Eles, assim como a bioacumulação, variam conforme o tipo de metal, a dose e o tempo de exposição.[5]
Assim, a toxicidade dos metais pesados representa um desafio saúde pública de significativa importância pois devido ao avanço das atividades industriais, a contaminação ambiental por esses metais se intensificou, seja através de efluentes industriais, resíduos sólidos ou até mesmo de contaminantes em produtos de consumo, expondo a população a riscos cada vez maiores oque requer abordagens preventivas e de controle, como o monitoramento ambiental, medidas de descontaminação e a implementação de políticas públicas para reduzir a exposição humana a esses agentes tóxicos.[1,2]
Tendo isso em vista, essa revisão de literatura tem como objetivo analisar a toxicidade e efeitos dos principais metais pesados no organismo, abordando sua toxicidade, mecanismos de absorção e eliminação, seus efeitos acumulativos e técnicas de detecção.
Metodologia
Trata-se de uma revisão de literatura a fim de abordar os efeitos dos metais tóxicos na saúde humana abordando seus mecanismos de toxicidade, os principais metais pesados e as técnicas mais utilizadas para detecção desses elementos no organismo, utilizando-se de uma perspectiva multidisciplinar e sistemática, na qual foram selecionados artigos científicos disponíveis nas bases de dados PubMed, Google Acadêmico, Scientific Electronic Library Online (SciELO) com as palavras-chave: “toxicologia dos metais”, “metais pesados” e “bioacumulação”. Bem como, monografias e livros.
Mecanismos de toxicidade e bioacumulação
Os metais pesados, quando em sua forma iônica, possuem alta reatividade com moléculas biológicas, sendo capazes de interagir e se ligar a componentes essenciais das células, principalmente os grupos funcionais que contém enxofre, oxigênio e nitrogênio presentes em proteínas e enzimas, formando complexos capazes de bloquear ou alterar suas funções como, por exemplo, o bloqueio de enzimas responsáveis por catalisar reações metabólicas como a produção de energia e metabolismo celular, o comprometimento da integridade celular, comunicações e respostas celulares comprometidas, e a promoção da produção de radicais livres, gerando estresse oxidativo que danifica membranas, DNA e outros componentes celulares.[5]
Por não serem biodegradáveis, ou seja, modificados ou destruídos, esses metais, ao serem absorvidos, não são facilmente metabolizados e excretados pelo corpo.5] A exposição contínua, mesmo em pequenas doses, resulta em um acúmulo gradual em diversos tecidos e órgãos, processo esse, denominado bioacumulação.[5,6] Essa acumulação é perigosa pois os danos celulares vão se somando, podendo atingir diversos sistemas do corpo como o nervoso, cardiovascular, hematopoiético e o renal.[6]
Outro mecanismo que contribui com a toxicidade desses metais é sua capacidade de atuar como como mimetizadores dos metais essenciais. Isto é, devido a sua semelhança química, esses metais conseguem enganar o organismo tomando o lugar de minerais essenciais como cálcio (Ca), zinco (Zn) e fósforo (P) em várias reações bioquímicas vitais.[1]
Além disso, esses metais podem se combinar com outros elementos formando complexos com diversas configurações químicas. Essas formas complexadas podem ter sua toxicidade aumentada ou diminuída dependendo da capacidade dessa estrutura química de se acumular no organismo ou da facilidade com que entram nas células e tecidos.[7] Exemplos desses complexos são o metilmercúrio (CH₃Hg), o cloreto de cádmio (CdCl₂), o arsênio trivalente (As³⁺) e pentavalente (As⁵⁺), e os óxidos de chumbo (PbO e Pb₃O₄).[2]
Arsênio
O arsênio (As) é um elemento químico que faz parte do grupo 15 da Tabela Periódica. Com número atômico 33 e massa atômica de 74,92 u, ele ocorre em diversas formas químicas, principalmente como arsênio inorgânico e orgânico.[8]
Em sua forma inorgânica, eles podem ser compostos trivalentes (As³⁺) como o trióxido de arsênio (As2O3) e o arsenito de sódio (NaAsO₂), ou pentavalentes (As⁵⁺) como o arsenato de sódio (Na3AsO4), o pentóxido de arsênio (As2O5) e o ácido arsênico (H3AsO4). Já na forma orgânica aparece em variadas formas metiladas.[1]
A forma trivalente do arsênio, conhecida como As³⁺ ou arsenito, é considerada mais tóxica que a sua forma pentavalente, As⁵⁺ ou arsenato.[7] Essa maior toxicidade do As³⁺ ocorre devido à sua elevada capacidade de reagir com grupos funcionais presentes nas proteínas e enzimas das células interferindo em processos metabólicos celulares, inibindo enzimas e induzindo o estresse oxidativo.[5,7] Em contraste, o As⁵⁺ é menos reativo nesse sentido, o que o torna relativamente menos tóxico quando comparado ao As³⁺.[7] A composição química e a solubilidade também são fatores que alteram seu grau de toxicidade.[7]
A exposição a esse metal pode ocorrer de forma aguda, geralmente através da ingestão, ou de forma crônica, que resulta de uma exposição prolongada, frequentemente pela absorção através da pele ou pela ingestão de água potável contendo baixas concentrações de As.[1,7] A intoxicação aguda causa, em questão de horas a semanas, os primeiros sinais e sintomas costumam ser gastrointestinais como dor abdominal, náuseas e vômitos. Em seguida, outros sistemas passam a ser afetados como o cardiovascular com arritmia e falência cardíaca, hematológicos como anemia e leucopenia e, pode ocorrer neuropatia periférica, que causa sensação de formigamento e fraqueza nas extremidades. Febre, hepatomegalia e irritação do sistema digestório também são comuns na exposição aguda.[1,3,7]
Já na intoxicação crônica, que ocorre após exposição prolongada a pequenas doses de arsênio, os sintomas são mais sutis e se desenvolvem ao longo do tempo, e os órgãos mais afetados costumam ser a pele com lesões cutâneas e o fígado com icterícia e hepatomegalia que podem evoluir para ascite e cirrose. A exposição crônica também aumenta o risco de desenvolvimento de câncer de pele, pulmão, rins, fígado e bexiga devido ao perfil carcinogênico do arsênio.[1,3,7]
Cádmio
O cádmio (Cd) é um metal de número atômico 48 e massa atômica de 112,411 u.Pertencente ao grupo 12 da Tabela Periódica, ele é um metal de transição caracterizado por sua coloração branco-azulada e alta toxicidade[8]
Ele é encontrado na natureza principalmente em associação com outros minerais e, principalmente, relacionada a depósitos de minério de zinco, de onde é frequentemente extraído como subproduto.[7,8] Atividades antropogênicas como a mineração, a queima de combustíveis fósseis e a produção de baterias, é responsável pelo aumento das concentrações de cádmio no meio ambiente.[8]
A intoxicação por cádmio ocorre principalmente pela inalação de partículas ou pela ingestão de alimentos e água contaminados por rejeitos industriais e pelo uso de fertilizantes. No ambiente industrial, trabalhadores expostos ao cádmio em processos como a produção de baterias, pigmentos e revestimentos metálicos estão mais vulneráveis, especialmente quando o metal é inalado em forma de pó ou fumaça, o que facilita sua absorção pelos pulmões.[1,7]
A exposição a esse metal pode causar, quando aguda, choque, insuficiência renal aguda, irritação gastrointestinais e nas vias respiratórias, e pneumonite com edema pulmonar. Já na exposição crônica, pode causar doenças pulmonares obstrutivas como enfisema e fibrose, e alterações no metabolismo mineral e osteoporose, por exemplo. Além disso, o cádmio é conhecido por ser carcinogênico.[1,3,7]
Chumbo
O chumbo é um metal pesado com o símbolo químico Pb, número atômico 82 e massa atômica de 207,2 u. Esse é um metal pesado, denso, maleável, de cor cinza-azulada e altamente resistente à corrosão.[8]
Este elemento é encontrado na natureza, geralmente em combinação com outros elementos, em minerais como a galena. Além disso, o chumbo pode ser detectado em solos e sedimentos, principalmente devido à contaminação resultante de atividades industriais, como mineração e fundição. Sua presença na atmosfera decorre da queima de combustíveis fósseis, emissões industriais e do uso de aditivos à base de chumbo. A exposição ao metal ocorre, em geral, em ambientes ocupacionais ou por meio do consumo de água e alimentos contaminados.[1,7]
As intoxicações aguda e crônica por chumbo apresentam características distintas e afetam múltiplos sistemas do corpo. Na intoxicação aguda, os sintomas gastrointestinais podem incluir dores abdominais intensas, náuseas e vômitos. Também pode afetar outros sistemas causando hipertensão, fraqueza, dores musculares e confusão mental. Em casos mais severos, podem ocorrer convulsões, perda de consciência, danos renais e encefalopatia.[1,3,7]
A intoxicação crônica em adultos pode resultar em anemia, devido à interferência do chumbo na produção de hemoglobina, levando a sintomas como fadiga e fraqueza. Comprometimento renal, hipertensão e distúrbios no sistema nervoso são outras consequências, manifestando se como alterações de humor, perda de memória e dificuldades de concentração. Em casos mais graves, pode ocorrer encefalopatia. A exposição a longo prazo ao chumbo também está
relacionada a um aumento do risco de doenças cardiovasculares e hipertensão.[1,7] Em crianças, a exposição por chumbo pode resultar em redução da capacidade cognitiva, dificuldades de aprendizado, problemas comportamentais, incluindo agressividade e hiperatividade, e déficits motores. A exposição contínua também pode causar anemia e atraso no crescimento.[1,7]
Mercúrio
O mercúrio (Hg) é um metal pesado altamente tóxico, de número atômico 80 e massa atômica é de 200,59 u, pertencente ao grupo 12 da Tabela Periódica. Ele se apresenta em estado líquido à temperatura ambiente.[1,5]
É comumente encontrado no mineral cinnabarita como sulfeto de mercúrio (HgS) de onde é extraído para uso industrial. A mineração e outras atividades industriais são responsáveis pela contaminação do solo, onde se acumula. Também é encontrado na água, onde sofre biotransformação para formas orgânicas como metilmercúrio, que é ainda mais tóxico.[7] Esse metal também é encontrado na atmosfera em forma de vapor ou como partículas finas devido a atividades antropogênicas.[1,7]
Esse metal tem três formas com características e efeitos toxicos diferentes. São eles os sais inorgânicos (cloreto de mercúrio, por exemplo), o orgânico (metilmercúrio) e o elementar (Hg0).[1,7] Este último, ao assumir forma de vapor pode ser inalado levando a problemas respiratórios como bronquite, pneumonute e edema pulmonar, e do sistema nervoso central (SNC) em casos de intoxicação aguda. Na crônica, por sua vez, causa tremores, fadiga, alteração do humor e acrodinia, também conhecida como “doença do mercúrio rosa”.[1,3,7] A intoxicação por sais de mercúrio pode manifestar-se de forma aguda ou crônica, dependendo da duração e da quantidade de exposição. Na intoxicação aguda, que ocorre após a exposição a altas concentrações em um curto período, os sintomas incluem dores abdominais intensas, náuseas, vômitos, e comprometimento neurológico, como tremores e confusão mental, podendo levar a graves complicações como encefalopatia e danos renais. Por outro lado, a intoxicação crônica se desenvolve após exposições prolongadas e em menores doses, resultando em sintomas mais sutis, como fadiga, problemas de memória e concentração, além de anemia e comprometimento da função renal. Também pode causar efeitos neurológicos progressivos.[1,7]
Já o metilmercúrio, na intoxicação aguda, pode levar a sintomas neurológicos como perda de coordenação, dificuldades de fala e danos cerebrais, podendo afetar rapidamente a função cognitiva, e na crônica, pode causar danos permanentes ao sistema nervoso, afetando o desenvolvimento cognitivo em crianças e levando a problemas motores e sensoriais.[1,3.7]
Técnicas para detecção de metais pesados
Espectroscopia de absorção atômica (AAS)
A espectroscopia de absorção atômica (AAS), é uma técnica analítica instrumental utilizada na detecção e quantificação de elementos em baixas concentrações em diversas amostras biológicas.[10,11]
A AAS é baseada no princípio de que átomos em estado gasoso podem absorver luz em comprimentos de onda específicos, correspondentes às suas transições eletrônicas. Cada elemento possui um espectro de absorção único, permitindo a identificação e quantificação de elementos específicos com precisão.[12,13]
O processo de espectroscopia de absorção atômica inicia-se com a atomização da amostra, uma etapa crucial para que os átomos sejam liberados no estado livre, condição necessária para que possam absorver a radiação. Para isso, a amostra é inserida no equipamento, onde passa pelo processo de atomização em chama (FAAS) ou em forno de grafite (GFAAS). Isto é, chama aquece a amostra até que os átomos se separem e fiquem livres.[11-13]
Em seguida, a radiação emitida por uma lâmpada específica para o elemento a ser analisado atravessa a nuvem de átomos, e a quantidade de luz absorvida é medida. Essa absorção está diretamente relacionada à concentração do elemento presente na amostra, e a análise quantitativa é feita comparando o sinal de absorção com uma curva de calibração obtida a partir de padrões conhecidos.[12,13]
Como citado anteriormente, o processo de atomização pode ocorrer por meio da espectroscopia de absorção atômica com chama ou com forno de grafite. O primeiro, é o tipo mais comum de AAS, utilizado para análise de metais em concentrações moderadas e para elementos que necessitam de menor sensibilidade.[12] Já o GFASS permite a detecção de elementos em concentrações muito baixas, como traços de metais pesados em volumes baixos de amostras biológicas, com maior precisão e sensibilidade.[11]
Essa técnica oferece uma série de vantagens como alta especificidade, resultados quantitativos mais precisos especialmente quando comparada a métodos qualitativos, além de maior rapidez e baixo custo da análise.[10,11] Quanto as desvantagens, a AAS tende a ser limitada em análises multielementares, isto é, quando é necessário identificar múltiplos metais em uma mesma amostra, bem como, limitação na detecção em amostras com concentrações extremamente baixas.[10,11]
Espectrometria de massa com plasma acoplado indutivamente (ICP-MS)
A espectrometria de massa com plasma acoplado indutivamente (ICP-MS) é uma técnica analítica utilizada para a detecção e quantificação de metais pesados e elementos traço em diversas amostras biológicas.[14] Esta técnica combina a capacidade de ionização do plasma com a sensibilidade e a resolução de um espectrômetro de massa, permitindo a análise de múltiplos elementos simultaneamente, mesmo em concentrações extremamente baixas.[14,15]
O processo de ICP-MS inicia-se com a introdução da amostra em forma líquida no sistema. A amostra é nebulizada, criando uma névoa fina que é então transportada para um gerador de plasma. O plasma é gerado através da ionização de um gás, geralmente argônio, utilizando uma corrente elétrica de alta frequência. Este plasma atinge temperaturas que podem ultrapassar 10.000°C, permitindo a atomização da amostra e a ionização dos átomos liberados.[15] Após a ionização, os íons formados são direcionados para um espectrômetro de massa, que os separa com base em suas relações massa/carga (m/z). O espectrômetro mede a abundância relativa dos íons, gerando um espectro que revela a presença e a concentração dos diferentes elementos na amostra.[15,16]
Outros tipos de ICP-MS são o ICP-MS com multiplicador de elétrons (EM-ICP-MS) que utiliza um multiplicador de elétrons para aumentar a sensibilidade da detecção de íons, sendo útil em análises que exigem limites de detecção extremamente baixos, como a medição de contaminantes em níveis de traço.[15] E, o ICP-MS com espectrômetro de massa de tempo de voo (TOF) que permite a análise de íons em uma ampla faixa de massas, aumentando a resolução e a capacidade de detecção em comparação aos espectrômetros de massa tradicionais.[15,16]
O ICP-MS é capaz de realizar análises multielementares em uma única passagem, o que torna o método altamente eficiente.[16] A alta sensibilidade e rapidez de análise, bem como, a redução de interferências que podem afetar a precisão e a exatidão das medições também são vantagens desta técnica.[15] Quanto as desvantagens estão o custo elevado do equipamento e manutenção.[15]
Espectrometria de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES)
Assim como a ICP-MS, a espectrometria de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES) é uma técnica analítica utilizada para a determinação de elementos químicos em uma variedade de amostras biológicas.[17] Sendo reconhecida por sua capacidade de realizar análises multielementares com alta sensibilidade e precisão.[18] O funcionamento da ICP-OES se baseia no princípio da emissão de luz por átomos excitados em um plasma.[18,17] O processo começa com a introdução da amostra no sistema, onde ela é nebulizada em uma névoa fina. Essa névoa é então transportada para um gerador de plasma, onde um gás inerte, geralmente argônio, é ionizado por uma corrente elétrica de alta frequência, formando um plasma a temperaturas que podem atingir até 10.000°C. Essa alta temperatura é capaz de atomizar e excitar os átomos da amostra.[17,18]
Uma vez excitados, os átomos liberam energia na forma de luz ao retornarem ao seu estado fundamental. Cada elemento químico emite luz em comprimentos de onda específicos, que são característicos desse elemento.[17,18] O sistema de ICP-OES detecta essa luz emitida e um espectrômetro separa os diferentes comprimentos de onda, permitindo a quantificação dos elementos presentes na amostra. A intensidade da luz emitida é proporcional à concentração do elemento na amostra, possibilitando análises quantitativas precisas.[17,18]
A ICP-OES com sistema de nebulização por microsspray e a ICP-OES com espectrômetro de massa são outras congifurações desta analise. Onde utiliza uma tecnologia de nebulização mais eficiente, que permite a introdução de amostras em volumes menores, melhorando a sensibilidade da análise e reduzindo o consumo de reagentes, e a combinação da espectrometria de emissão óptica com a espectrometria de massa para fornecer análises mais detalhadas, especialmente em aplicações de pesquisa que exigem a identificação de isótopos, respectivamente.[19]
Sensores portáteis
Sensores portáteis para detecção de metais pesados são dispositivos desenvolvidos para identificar e quantificar a presença de metais tóxicos, como chumbo, cádmio, mercúrio e arsênio, em diversas amostras, como água, solo e alimentos.[20,21]
O funcionamento desses sensores geralmente se baseia em princípios eletroquímicos, ópticos ou espectrométricos.[21] Nos sensores eletroquímicos, por exemplo, eletrodos específicos detectam a presença de metais pesados ao registrar alterações na corrente elétrica quando entram em contato com íons metálicos. Já os sensores ópticos utilizam mudanças na intensidade ou no comprimento de onda da luz para identificar os metais, aproveitando reações químicas que ocorrem entre os íons metálicos e reagentes no sensor. Em dispositivos espectrométricos, são utilizadas técnicas como fluorescência ou absorção para analisar as amostras.[20,21]
Entre as vantagens dos sensores portáteis, destacam-se a portabilidade, que permite análises in loco, e a rapidez, com resultados que podem ser obtidos em poucos minutos. Além disso, muitos desses sensores possuem boa sensibilidade e especificidade, sendo capazes de detectar concentrações de metais pesados em níveis traço. Entretanto, ainda há desafios, como a necessidade de calibração frequente e a possível interferência de outros compostos presentes na amostra, o que pode reduzir a precisão dos resultados.[20,21]
Biomarcadores de exposição
Biomarcadores de exposição a metais pesados são parâmetros biológicos que indicam a presença e o nível de exposição de um organismo a substâncias tóxicas, como arsênio, cádmio, chumbo e mercúrio, fornecendo informações tanto sobre a quantidade do metal presente no organismo, quanto sobre sua forma químical[22] Esses biomarcadores podem incluir uma variedade de amostras biológicas, como sangue, urina, cabelo e unhas, que refletem o nível de metal no corpo. Cada tipo de amostra pode ser útil dependendo do metal e do tempo de exposição.[22,23]
A urina é frequentemente usada para medir a exposição ao arsênio inorgânico, pois seus metabólitos são excretados nessa matriz.[23] No caso do cádmio, os biomarcadores frequentemente utilizados incluem a análise da urina, que é um indicador de exposição crônica devido à acumulação deste metal nos rins.[23] Já o chumbo, além de ser monitorado no sangue, também pode ser identificado em ossos, especialmente em pessoas com exposição prolongada, devido ao seu comportamento bioacumulativo e sua tendência de se armazenar nos tecidos ósseos.[23]
Para o mercúrio, o cabelo é uma matriz ideal para monitorar a exposição, especialmente ao metilmercúrio, uma forma altamente tóxica que se acumula em organismos marinhos e, consequentemente, nos seres humanos através da ingestão de peixes contaminados. O mercúrio inorgânico, no entanto, é melhor monitorado no sangue e na urina.[23]
Considerações finais
Os mecanismos toxicológicos dos metais pesados envolvem processos complexos que afetam diversos sistemas no organismo, levando a consequências de médio e longo prazo para a saúde humana. A prevenção da exposição a esses metais e o desenvolvimento de terapias desintoxicantes são áreas de pesquisa essenciais para minimizar o impacto desses agentes tóxicos na saúde pública. Além disso, a conscientização sobre a toxicidade dos metais pesados e sua eliminação do ambiente são passos fundamentais para proteger a população de seus efeitos adversos.
Quanto a detecção, a AAS é uma técnica analítica eficaz e amplamente utilizada para a determinação de metais, especialmente em concentrações moderadas e para análises individuais de elementos. A escolha entre a AAS com chama e a AAS com forno de grafite depende da necessidade específica da análise, considerando fatores como sensibilidade requerida, custo e capacidade de detecção.
A espectrometria de massa com plasma acoplado indutivamente (ICP-MS) é uma técnica poderosa e versátil para a análise de elementos em diversas amostras, combinando alta sensibilidade e capacidade multielementar. Já a Espectrometria de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES) é uma técnica analítica robusta e versátil, ideal para a análise de elementos em diversas amostras. Sua capacidade de fornecer resultados precisos e simultâneos para múltiplos elementos torna-a uma escolha valiosa em ambientes laboratoriais, contribuindo significativamente para o monitoramento ambiental, controle de qualidade e pesquisas científicas.
Os sensores portáteis para detecção de metais pesados representam um avanço significativo no monitoramento ambiental e na segurança alimentar, ao permitir análises rápidas e precisas diretamente no local de coleta das amostras. E, os biomarcadores de exposição a metais pesados são essenciais para monitorar e avaliar a presença de metais tóxicos no organismo, permitindo identificar o nível de exposição e o tipo de metal. A escolha do biomarcador adequado, como sangue, urina, cabelo ou ossos, depende das características do metal e da via de exposição, sendo uma ferramenta importante para a saúde pública e prevenção de riscos toxicológicos.
Em conclusão, a compreensão dos riscos e mecanismos de toxicidade dos metais é essencial para o desenvolvimento de estratégias de prevenção e mitigação de danos. A educação sobre fontes de exposição e os avanços nas técnicas de detecção de metais no ambiente são passos fundamentais para reduzir os impactos desses contaminantes. Dessa forma, garantir um ambiente menos contaminado e monitorar a saúde das populações em risco são estratégias indispensáveis para promover um futuro mais seguro e saudável.
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aGraduanda do Curso de Biomedicina do Centro Universitário das Faculdades Metropolitanas Unidas;
bEspecialista em Imunologia e Oncohematologia do Instituto de Pesquisa e Educação em Saúde de São Paulo.