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.

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.

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.

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.

Brachiaria spp. poisoning of ruminants in Brazil

Brachiaria spp. são as forrageiras mais importantes para a pecuária brasileira. Entretanto, um fator limitante para sua utilização é a sua toxicidade. A maioria dos surtos de fotossensibilização hepatógena é causada por Brachiaria decumbens; porém, B. brizantha, B. humidicola e B. ruziziensis podem também causar intoxicação. A intoxicação afeta bovinos, ovinos, caprinos e bubalinos. Os ovinos são mais susceptíveis que as outras espécies, e os animais jovens são mais susceptíveis que os adultos. Existem diferenças na susceptibilidade entre animais da mesma espécie e tem sido sugerido que esta resistência é genética. Sugere-se, também, que búfalos e provavelmente alguns ovinos são resilientes (quando intoxicados apresentam lesões histológicas e aumento das concentrações séricas de GGT, mas não apresentam sinais clínicos). Em geral, a concentração de saponinas é maior nas plantas em crescimento, mas surtos ocorrem durante todo o ano, provavelmente por aumento da concentração de saponinas na planta por alguma causa ainda desconhecida. Uma síndrome clínica com progressiva perda de peso e morte, sem fotossensibilização, tem sido descrita em bovinos intoxicados por B. decumbens. As principais medidas preventivas são baseadas na seleção de animais resistentes ou resilientes e o desenvolvimento de espécies ou variedades de Brachiaria com menores concentrações de saponinas.

Conditioned food aversion to control poisoning by Ipomoea carnea subsp. fistulosa in goats

Para testar a técnica de aversão alimentar condicionada como método de controle para a intoxicação por I. carnea, foram realizados 3 experimentos administrando cloreto de lítio (LiCl) na dose de 175-200mg kg-1 após a ingestão da planta por caprinos. No primeiro, foram induzidos à aversão 10 caprinos que tinham o hábito de ingerir a planta e com sinais clínicos da intoxicação. Apesar da realização de diversos tratamentos aversivos, após os animais ingerirem a planta, a aversão não foi eficiente, demonstrando que a técnica não é eficiente em caprinos que já estão habituados a ingerir a planta. No segundo experimento, 14 caprinos foram adaptados a ingerir a planta na pastagem e, após ingerirem a planta a campo, foram induzidos à aversão com LiCl. Neste grupo, a aversão persistiu até o fim do Experimento, 2 anos e 8 meses após a aversão. Em outro experimento, 20 caprinos foram adaptados a consumir I. carnea e, em seguida, induzidos à aversão com LiCl. Esses animais foram transferidos para uma propriedade na Ilha de Marajó, onde foram realizadas 9 visitas com intervalos de 2-3 meses para verificar a duração da aversão. Após 2 anos de observações, nenhum animal voltou a ingerir a planta na pastagem e não foram observados casos de intoxicação, enquanto que, em 6 propriedades vizinhas, a doença foi observada com uma prevalência de até 60%. Esses resultados demonstram a eficiência da aversão alimentar condicionada para evitar a ingestão de I. carnea em caprinos recém adaptados a ingerir a planta, nas regiões invadidas por esta planta e nas condições naturais da Ilha de Marajó.

Lead poisoning in cattle and chickens in the state of Pará, Brazil

O presente estudo descreve a ocorrência de intoxicação por chumbo em bovinos e galinhas no Pará, Brasil. Em um lote composto de 80 bezerros de um rebanho leiteiro, 10 animais ficaram doentes e nove morreram, e um animal se recuperou após ser removido do piquete. Após a inspeção deste piquete, foi observada a presença de baterias de caminhões usados para armazenar a energia captada por painéis solares. Os sinais clínicos observados nos bezerros incluíam dificuldade respiratória, corrimento nasal, salivação excessiva, opacidade da córnea, pressão da cabeça contra objetos e decúbito. As galinhas tinham diminuída oviposição e os ovos produzidos eram com cascas malformadas ou tinham a casca mais fina. Os achados de necropsia e as alterações histopatológicas observadas nos bovinos eram de pouco significado, com exceção de um animal que mostrou leve astrocitose no córtex cerebral. Em uma das galinhas, na histopatologia renal observou-se leve necrose tubular aguda multifocal. As concentrações de chumbo médios nos fígados e rins dos bovinos eram 93,91mg/kg e 209,76mg/kg, respectivamente, e a concentração média no fígado de galinhas foi 105,02mg/ kg. Concluiu-se que a fonte de contaminação por chumbo nesses bezerros e galinhas eram placas de bateria de caminhão, aos quais os animais tiveram acesso na pastagem.