Comparative study of human exposure to mercury in riverside communities in the Amazon region

Four populations in the Amazon area were selected for a comparative study of mercury-exposed and non-exposed populations: São Luiz do Tapajós, Barreiras, Panacauera, and Pindobal Grande. The highest mercury levels in human hair samples were found in São Luiz do Tapajós and Barreiras, greatly exceeding the limits established by the World Health Organization. Panacauera showed an intermediate level below 9 µg/g. This was the first comparative and simultaneous evaluation of mercury exposure in the Amazon area. Also, thanks to this type of monitoring, we were able to eliminate the uncertainties about the reference dose. On the basis of these data, we can conclude that the mercury levels detected in exposed populations of the Tapajós River basin may be dangerous not only because they are above the World Health Organization limits, but also because the simultaneous mercury detection in non-exposed populations with similar characteristics provided a valid control and revealed lower mercury levels. Our results support the importance of continuous monitoring in both exposed and non-exposed populations.

A first evaluation on the use of Ardea albus feathers as bioindicators of mercury burden in Amazonian ecosystems

O objetivo deste estudo foi avaliar as concentrações de mercúrio total em penas de Ardea albus coletadas em uma assembléia de aves localizada nas imediações da cidade de Belém, Pará, com vistas a investigar a possibilidade do uso desta espécie nos estudos de biomonitoramento deste metal. Para determinação de mercúrio total foi utilizada a espectrofotometria de absorção atômica com amalgamação. A concentração média de mercúrio total nas penas do corpo foi 2,2 ± 1,5 µg.g-1 e nas penas das asas foi 1.3 ± 0.9 µg/g-1. Não foi observada correlação entre a concentração de mercúrio total e o comprimento das penas do corpo e da asa. Foi observado teor de mercúrio total superior a 5 µg.g-1 em apenas uma amostra de pena do corpo.

Mercury toxicity in the Amazon: contrast sensitivity and color discrimination of subjects exposed to mercury

We measured visual performance in achromatic and chromatic spatial tasks of mercury-exposed subjects and compared the results with norms obtained from healthy individuals of similar age. Data were obtained for a group of 28 mercury-exposed subjects, comprising 20 Amazonian gold miners, 2 inhabitants of Amazonian riverside communities, and 6 laboratory technicians, who asked for medical care. Statistical norms were generated by testing healthy control subjects divided into three age groups. The performance of a substantial proportion of the mercury-exposed subjects was below the norms in all of these tasks. Eleven of 20 subjects (55%) performed below the norms in the achromatic contrast sensitivity task. The mercury-exposed subjects also had lower red-green contrast sensitivity deficits at all tested spatial frequencies (9/11 subjects; 81%). Three gold miners and 1 riverine (4/19 subjects, 21%) performed worse than normal subjects making more mistakes in the color arrangement test. Five of 10 subjects tested (50%), comprising 2 gold miners, 2 technicians, and 1 riverine, performed worse than normal in the color discrimination test, having areas of one or more MacAdam ellipse larger than normal subjects and high color discrimination thresholds at least in one color locus. These data indicate that psychophysical assessment can be used to quantify the degree of visual impairment of mercury-exposed subjects. They also suggest that some spatial tests such as the measurement of red-green chromatic contrast are sufficiently sensitive to detect visual dysfunction caused by mercury toxicity.

Cytotoxicity and genotoxicity of low doses of mercury chloride and methylmercury chloride on human lymphocytes in vitro

Mercury is a xenobiotic metal that is a highly deleterious environmental pollutant. The biotransformation of mercury chloride (HgCl2) into methylmercury chloride (CH3HgCl) in aquatic environments is well-known and humans are exposed by consumption of contaminated fish, shellfish and algae. The objective of the present study was to determine the changes induced in vitro by two mercury compounds (HgCl2 and CH3HgCl) in cultured human lymphocytes. Short-term human leukocyte cultures from 10 healthy donors (5 females and 5 males) were set-up by adding drops of whole blood in complete medium. Cultures were separately and simultaneously treated with low doses (0.1 to 1000 µg/l) of HgCl2 and CH3HgCl and incubated at 37ºC for 48 h. Genotoxicity was assessed by chromosome aberrations and polyploid cells. Mitotic index was used as a measure of cytotoxicity. A significant increase (P < 0.05) in the relative frequency of chromosome aberrations was observed for all concentrations of CH3HgCl when compared to control, whether alone or in an evident sinergistic combination with HgCl2. The frequency of polyploid cells was also significantly increased (P < 0.05) when compared to control after exposure to all concentrations of CH3HgCl alone or in combination with HgCl2. CH3HgCl significantly decreased (P < 0.05) the mitotic index at 100 and 1000 µg/l alone, and at 1, 10, 100, and 1000 µg/l when combined with HgCl2, showing a synergistic cytotoxic effect. Our data showed that low concentrations of CH3HgCl might be cytotoxic/genotoxic. Such effects may indicate early cellular changes with possible biological consequences and should be considered in the preliminary evaluation of the risks of populations exposed in vivo to low doses of mercury.

Cytogenetic damage related to low levels of methyl mercury contamination in the Brazilian Amazon

The mercury rejected in the water system, from mining operations and lixiviation of soils after deforestation, is considered to be the main contributors to the contamination of the ecosystem in the Amazon Basin. The objectives of the present study were to examine cytogenetic functions in peripheral lymphocytes within a population living on the banks of the Tapajós River with respect to methylmercury (MeHg) contamination, using hair mercury as a biological indicator of exposure. Our investigation shows a clear relation between methylmercury contamination and cytogenetic damage in lymphocytes at levels well below 50 micrograms/gram, the level at which initial clinical signs and symptoms of mercury poisoning occur. The first apparent biological effect with increasing MeHg hair level was the impairment of lymphocyte proliferation measured as mitotic index (MI). The relation between mercury concentration in hair and MI suggests that this parameter, an indicator of changes in lymphocytes and their ability to respond to culture conditions, may be an early marker of cytotoxicity and genotoxicity in humans and should be taken into account in the preliminary evaluation of the risks to populations exposed in vivo. This is the first report showing clear cytotoxic effects of long-term exposure to MeHg. Although the results strongly suggest that, under the conditions examined here, MeHg is both a spindle poison and a clastogen, the biological significance of these observations are as yet unknown. A long-term follow-up of these subjects should be undertaken.

Exposição humana ao metilmercúrio em comunidades ribeirinhas da Região do Tapajós, Pará, Brasil

Avaliou-se a exposição humana ao metilmercúrio e ao mercúrio total em comunidades ribeirinhas do rio Tapajós e da região metropolitana de Belém, no Estado do Pará, Brasil, através da determinação de mercúrio total e metilmercúrio em amostras de cabelo nos anos de 1994 e 1995. Observou-se que as concentrações médias de mercúrio total variaram de 2 ± 1µg/g-1 a 20,5 ± 12,1µg/g-1, enquanto que as concentrações médias de metilmercúrio variaram de 1,4 ± 0,7µg/g-1 a 18,5 ± 11µg/g-1. Estes resultados confirmam a contaminação mercurial na região do rio Tapajós, admitem a possibilidade do aparecimento de sinais e sintomas de intoxicação mercurial e recomendam a manutenção da monitorização do mercúrio total e do metilmercúrio nas amostras de cabelo, bem como a necessidade de estudos clínico-epidemiológicos para implantação de medidas de prevenção e controle da intoxicação mercurial.

Avaliação da contaminação mercurial mediante análise do teor de Hg total em amostras de cabelo em comunidades ribeirinhas do Tapajós, Pará, Brasil

Este estudo avalia a contaminação mercurial em comunidades de pescadores em quatro localidades nas margens do rio Tapajós: Rainha, Barreiras, São Luís do Tapajós e Paraná-Mirim. Análises toxocológicas das amostras de cabelo foram realizadas por espectofotometria de absorção atômica. Os níveis de mercúrio total em amostras de cabelo variaram entre 2,9µg/g e 71,5µg/g. Os valores mais baixos foram encontrados na comunidade de Paraná-Mirim. Os mais elevados, em São Luís do Tapajós e Barreiras, cerca de seis a sete vezes superiores ao valor estabelecido. As diferenças entre as concentrações médias de mercúrio total nas amostras, coletadas em populações ribeirinhas, a montante e a jusante do rio Tapajós em Itaituba, não apresentaram significância estatística (p > 0,05). Conclui-se que a exposição humana ao mercúrio por ingestão de peixes contaminados constitui risco potencial para o aparecimento de sintomas e sinais da doença de Minamata, o que recomenda a manutenção de um programa de vigilância epidemiológica.

Determinação de mercúrio total em amostras de água, sedimento e sólidos em suspensão de corpos aquáticos por espectrofotometria de absorção atômica com gerador de vapor a frio

O emprego de mercúrio metálico nos processos de extração do ouro libera toneladas de mercúrio ao meio ambiente, provocando um aumento considerável nas concentrações presentes. Com a finalidade de prevenir a exposição humana a concentrações excessivas, o que poderá resultar em graves episódios de intoxicação mercurial, bem como avaliar a possibilidade de sedimentos tornarem-se fontes potenciais de contaminação para os seres vivos, é de fundamental importância a monitorização do mercúrio em diversos compartimentos ambientais. Efetuou-se a padronização de uma metodologia analítica para determinação de mercúrio total em amostras de água, sólidos em suspensão e sedimentos de corpos aquáticos para monitorização ambiental do xenobiótico. Posteriormente, foram analisadas amostras oriundas de regiões garimpeiras, com vistas a avaliar o desempenho do método em amostras reais e efetuar levantamento preliminar sobre a contaminação mercurial na área de estudo.

Methylmercury intoxication and histochemical demonstration of NADPH-diaphorase activity in the striate cortex of adult cats

The effects of methylmercury (MeHg) on histochemical demonstration of the NADPH-diaphorase (NADPH-d) activity in the striate cortex were studied in 4 adult cats. Two animals were used as control. The contaminated animals received 50 ml milk containing 0.42 µg MeHg and 100 g fish containing 0.03 µg MeHg daily for 2 months. The level of MeHg in area 17 of intoxicated animals was 3.2 µg/g wet weight brain tissue. Two cats were perfused 24 h after the last dose (group 1) and the other animals were perfused 6 months later (group 2). After microtomy, sections were processed for NADPHd histochemistry procedures using the malic enzyme method. Dendritic branch counts were performed from camera lucida drawings for control and intoxicated animals (N = 80). Average, standard deviation and Student t-test were calculated for each data group. The concentrations of mercury (Hg) in milk, fish and brain tissue were measured by acid digestion of samples, followed by reduction of total Hg in the digested sample to metallic Hg using stannous chloride followed by atomic fluorescence analysis. Only group 2 revealed a reduction of the neuropil enzyme activity and morphometric analysis showed a reduction in dendritic field area and in the number of distal dendrite branches of the NADPHd neurons in the white matter (P<0.05). These results suggest that NADPHd neurons in the white matter are more vulnerable to the long-term effects of MeHg than NADPHd neurons in the gray matter.

Metilmercúrio e mercúrio inorgânico em peixes comercializados nos mercado municipal de Itaituba (Tapajós) e mercado do Ver-o-peso (Belém)

O mercúrio é um perigoso metal e uma importante fonte de contaminação ambiental no Brasil e sobretudo na Amazônia. O principal órgão-alvo deste metal é o SNC onde causa danos que podem levar aos sintomas clássicos: ataxia, parestesia, disartria e alterações no desenvolvimento do sistema nervoso de crianças. A contaminação mercurial nos rios amazônicos aumenta a quantidade encontrada nos peixes, principalmente os que estão no topo da cadeia alimentar, expondo dessa forma a populações ribeiras à intoxicação mercurial, uma vez que o peixe é um elemento central na dieta dessas populações. Por isso, é fundamental o monitoramento periódico dos níveis de mercúrio nas espécies de peixes consumidas nessa região. Nosso trabalho se propôs a identificar os níveis de metilmercúrio e mercúrio inorgânico nas espécies de peixes mais consumidas pelas populações ribeirinhas da região do Tapajós e comparálos com os níveis encontrados em peixes da mesma espécie obtidos na região de Belém. Além disso, realizar uma comparação com os resultados obtidos por Dos Santos et al. (2000) e analisando os nível atuais e os antigos. Os peixes foram coletados no mercado municipal de Itaituba, no Tapajós, e no mercado do Ver-o-peso, em Belém. Amostras de músculo de cada peixe foram liofilizadas e analisadas pela Universidad de Castilla-La Mancha (Espanha) para quantificação do metilmercúrio e do mercúrio inorgânico. Os resultados obtidos no presente trabalho mostraram que somente os peixes piscívoros da região do Tapajós apresentam níveis de metilmercúrio acima do limite preconizado pela OMS (0,5 μg/g). Em todos todos os grupos do estudo, os níveis de mercúrio inorgânico estão bem abaixo deste limite. A espécie mais contaminada foi a Brachyplatystoma flavicans (dourada) chegando a ultrapassar até cinco vezes o limite de tolerância da OMS. Com nossos dados, pode-se dizer que os peixes da região do Tapajós continuam atualmente expostos a altas concentrações de mercúrio. As espécies não-piscívoras tiveram baixas concentrações de mercúrio orgânico, sendo aptas para consumo humano. O presente estudo apoia a importância do monitoramento continuado dos ambientes considerados expostos e não expostos na Amazônia. O conhecimento originado por este monitoramento fomentará definitivamente o desenvolvimento de estratégias de prevenção e de ações governamentais perante o problema da contaminação mercurial na Amazônia.

Investigação dos efeitos protetores do selenito de sódio sobre a neurotoxicidade do metilmercúrio em diferentes períodos de desenvolvimento de ratos wistar

A exposição a compostos mercuriais resulta em danos oxidativos, afetando gravemente o sistema nervoso central, como observado em humanos e em modelos experimentais. Este trabalho utilizou ratos Wistar em diferentes períodos do neuro-desenvolvimento a fim de investigar possíveis efeitos protetores do selênio (selenito de sódio) em um modelo in vivo de exposição ao metilmercúrio (MeHg). Os sujeitos (grupos de idades P1 e P21) receberam por amamentação ou via oral: veículo, Selênio (5ppm), MeHg (10ppm) ou Selênio (5ppm) mais MeHg (10ppm) durante 20 e 10 dias respectivamente (n = 8 por grupo). Após o tratamento, os ratos foram submetidos aos testes de campo aberto e labirinto aquático a fim de analisar déficits motores e de memória/aprendizagem, respectivamente. Para fins de análise histológica, foi realizada perfusão e imunohistoquimica para Neu-N. Com o objetivo de aferir possíveis efeitos deletérios sobre populações neuronais, foi feita contagem estereológica dos neurônios do hipocampo (camada polimórfica do giro denteado). Como resultado, foi observada redução significativa na atividade locomotora de neonatos (P1) mediante exposição ao MeHg. Além disso, nos grupos expostos ao MeHg (isoladamente ou associado ao selênio) verificou-se déficits de aprendizagem e memória. Já os animais P21 expostos ao MeHg apresentaram aumento na atividade locomotora, efeito abolido pela administração concomitante de selênio. Quando submetidos ao labirinto aquático, observou-se redução do tempo de latência apenas no grupo controle e naqueles animais expostos ao selênio. Como resultado das contagens estereológicas, observou-se diminuição do número de neurônios no hipocampo somente nos animais P21 expostos ao mercúrio. Os resultados obtidos sob estas condições experimentais mostraram que a exposição ao MeHg resultou em efeitos comportamentais diversos dependentes da idade dos sujeitos. A administração de selênio só foi capaz de interferir positivamente nos déficits locomotores observados em animais mais velhos. Além disso, foi observado que a administração de selênio não interferiu nos distúrbios comportamentais de memória/aprendizagem, tampouco na morte neuronal induzida por MeHg. Possíveis mecanismos associados a este padrão de proteção parcial por selênio, especialmente em estágios mais avançados de desenvolvimento neural ainda necessitam ser elucidados.

Alterações hepáticas por exposição a baixas doses de metilmercúrio em macacos prego, Cebus apella (Linnaeus 1758)

Cebus apella foram expostos a 1,5 ppm de metilmércurio (metilHg) na dieta por 120 dias. Foi investigado a hepatotoxicidade do metilHg, as concentrações no sangue total foram monitoradas a cada 30 dias usando espectrofotômetro de absorção atômica a vapor frio Hg201, as transaminases (ALT e AST) e bilirrubina total (BT) foram dosadas no decorrer da exposição. O fígado foi fixado com formaldeido 10%, e preparado por protocolos da histopatologia. Foi observada diferença significativa entre os grupos exposto e controle, quanto aos níveis de Hgtotal, nos períodos de 60, 90 (P < 0,05) e 120 dias (P < 0,01). A histopatologia revelou esteatose moderada e degeneração hidrópica, um achado comum em exposição ao metilmercúrio em muitas outras espécies. Não foi observada diferença significativa entre os níveis de AST (p= 0.38), ALT (p= 0.83) e BT (p= 0.07) do grupo controle e exposto. A correlação de Pearson com Hgtotal demonstrou correlação negativa ( AST r= -0,7; ALT r=0,07; BT r= -0,3 e p > 0,05), o que sugere a necessidade de novos estudos para esclarecer o nível de alerta da concentração de mercúrio e das dosagens hepáticas.

Avaliação de diferentes tratamentos de base aplicados sobre alvenaria de bloco cerâmico na aderência da argamassa: estudo de caso

Este trabalho aborda, de modo científico, o estudo experimental realizado para investigar o mecanismo de aderência de revestimento de argamassa, aplicado sobre alvenaria de blocos cerâmicos, com diferentes tratamentos de base, a saber: (referência 1:3, cimento e areia, em volume - sem cura; 1:3, cimento e areia, em volume - com cura; 1:3+aditivo SBR, cimento e areia, em volume - sem cura; 1:3+aditivo SBR, cimento e areia, em volume – com cura). Foram adotadas três idades distintas (7, 28 e 120 dias) de modo a verificar a evolução da aderência, ao longo do tempo, sendo feitas avaliações tanto em obra (in situ) como ensaios adicionais em laboratório. A determinação da resistência de aderência à tração dos revestimentos de argamassa teve como parâmetro normativo a NBR 13528 (ABNT, 1995) e os resultados foram submetidos à análise estatística de variância. Também foram analisados, aspectos relacionados à influência da estrutura de poros tanto da do emboço como do substrato poroso na aderência, por meio das técnicas de porosimetria por intrusão de mercúrio, porosimetria por dessorção de vapor de água, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raio X. Com base nos resultados obtidos verificou-se que o tratamento de base, o procedimento contínuo da cura úmida e a idade do revestimento são fatores significativos na resistência de aderência, bem como, caso se opte pelo uso do chapisco convencional (1:3, cimento: areia úmida, em volume), torna-se importantel o procedimento contínuo da cura (por um tempo mínimo de 48 horas). No caso de se escolher o uso do chapisco aditivado, este não deve ser submetido a umidades excessivas (cura úmida).

Avaliação dos marcadores de injúria miocárdica induzida pela exposição ao metilmercúrio em modelos experimentais de primatas do novo mundo (Cebus Apella)

Este estudo teve como objetivo analisar os efeitos dos mecanismos de injúria celular que produzem lesão no coração do macaco Cebus apella expostos durante 120 dias consecutivos com doses diárias de 1,5 mg de metilHg, através de alterações detectadas no marcador bioquímico de lesão miocárdica CK-MB, nos achados histopatológicos assim como pela técnica de imuno-marcação de células apoptóticas. Para tanto foram relacionados os perfis séricos da CK-MB, CK total, AST, ALT, uréia, creatinina e bilirrubina total com os achados histopatológicos e imunohistoquímicos no processo de acometimento do músculo cardíaco durante a exposição ao metilHg, comparando com o grupo controle. O método utilizado para dosagem e análise das substâncias bioquímicas séricas e para a dosagem de mercúrio no sangue foi o cinético ultravioleta e espectrometria de absorção atômica, respectivamente; para análise histopatológica utilizou-se a técnica de Hematoxilina Eosina e para detecção dos perfis apoptóticos o método APOPTAG. Foram obtidas consideráveis informações que permitem correlacionar as alterações bioquímicas, histopatológicas e os perfis apoptóticos ao mecanismo do acometimento cardíaco nos três animais expostos ao metilHg comparando-os com o grupo controle. Verificou-se que de todas as substâncias bioquímicas analisadas, houve apenas acentuado aumento sérico da enzima CK-MB, enquanto que na histopatologia observou-se lesão celular reversível por acúmulo de água nos três órgãos analisados (coração, fígado e rim). Destaca-se também a observação de uma nítida marcação células apoptóticas no tecido cardíaco, hepático e renal dos animais expostos, evidenciando-se maior número de células positivas nas células dos túbulos renais, ressaltando que não se observou infiltrado inflamatório em torno destes elementos descritos em nenhum dos tecidos analisados e ausência das referidas lesões nos tecidos dos três animais controle. Concluiu-se que a enzima CK-MB, a degeneração hidrópica e o mecanismo de apoptose podem ser indicadores de lesão miocárdica na exposição aguda ao metilHg, cuja etiopatogenia pode estar relacionada a descompensação mitocondrial pelo comprometimento maciço na bomba de Na+ / K+ e Ca++. Fazendo-se necessário um maior aporte de estudos experimentais que venham esclarecer com precisão a etiopatogenia, o mecanismo de agressão e injúria celular em indivíduos expostos a doses tóxicas de metilHg.

Avaliação da exposição ao mercúrio e seus compostos em mães e seus recém-nascidos em Porto Velho - RO

Foram estudados 103 binômios mãe-filho nascidos em hospitais da cidade de Porto Velho-RO, durante os meses de novembro/2000 até fevereiro/2001. Foram analisadas amostras de cabelo da mãe e do recém-nascido, sangue materno, placenta e cordão umbilical. As coletas das amostras foram realizadas no momento do parto. Aplicou-se questionário a mãe onde se registrou informações relevantes para o risco de contaminação mercurial e/ou malformações. Os produtos da gestação que apresentaram malformação foram incluídos no estudo. A medida da exposição ao Metilmercúrio foi feita utilizando os biomarcadores coletados e realização de técnicas através do método de espectofotometria de absorção atômica pelo vapor frio. Utilizou-se o fator prático de conversão total em mercúrio que é de 0,90 a 0,92. Após análise e estudo estatístico as principais conclusões foram: o consumo de bebida alcoólica durante a gravidez, dentre outras variáveis, não influenciou no aparecimento de malformações, especialmente os defeitos do tubo neural (DNT) a maioria das malformações encontradas foi DNT (66,6%) que foram significativamente correlacionadas com os níveis de mercúrio total no cabelo do recém-nascido; os níveis de mercúrio total na placenta e no cordão umbilical foram equivalentes.