A systematic review of mercury ototoxicity

Mercury is neurotoxic, and numerous studies have confirmed its ototoxic effect. However, the diagnosis and follow-up of mercury exposure require understanding the pathophysiology of the chemical substance. Based on a systematic literature review, this study aimed to demonstrate whether mercury is ototoxic and to analyze its mechanism of action on the peripheral and central auditory system, in order to contribute to the diagnosis and follow-up of exposure. This was a systematic review of studies published on the effects of mercury exposure on the auditory system. The full text of the studies and their methodological quality were analyzed. The review identified 108 studies published on the theme, of which 28 met the inclusion criteria. All the articles in the analysis showed that mercury exposure is ototoxic and produces peripheral and/or central damage. Acute and long-term exposure produces irreversible damage to the central auditory system. Biomarkers were unable to predict the relationship between degree of mercury poisoning and degree of lesion in the auditory system.

Probabilistic meta-analysis of risk from the exposure to Hg in artisanal gold mining communities in Colombia

Colombia is one of the largest per capita mercury polluters in the world as a consequence of its artisanal gold mining activities. The severity of this problem in terms of potential health effects was evaluated by means of a probabilistic risk assessment carried out in the twelve departments (or provinces) in Colombia with the largest gold production. The two exposure pathways included in the risk assessment were inhalation of elemental Hg vapors and ingestion of fish contaminated with methyl mercury. Exposure parameters for the adult population (especially rates of fish consumption) were obtained from nation-wide surveys and concentrations of Hg in air and of methyl-mercury in fish were gathered from previous scientific studies. Fish consumption varied between departments and ranged from 0 to 0.3 kg d?1. Average concentrations of total mercury in fish (70 data) ranged from 0.026 to 3.3 lg g?1. A total of 550 individual measurements of Hg in workshop air (ranging from menor queDL to 1 mg m?3) and 261 measurements of Hg in outdoor air (ranging from menor queDL to 0.652 mg m?3) were used to generate the probability distributions used as concentration terms in the calculation of risk. All but two of the distributions of Hazard Quotients (HQ) associated with ingestion of Hg-contaminated fish for the twelve regions evaluated presented median values higher than the threshold value of 1 and the 95th percentiles ranged from 4 to 90. In the case of exposure to Hg vapors, minimum values of HQ for the general population exceeded 1 in all the towns included in this study, and the HQs for miner-smelters burning the amalgam is two orders of magnitude higher, reaching values of 200 for the 95th percentile. Even acknowledging the conservative assumptions included in the risk assessment and the uncertainties associated with it, its results clearly reveal the exorbitant levels of risk endured not only by miner-smelters but also by the general population of artisanal gold mining communities in Colombia.

Reducing and recycling mercury switch thermostats and vehicle components : a report to Governor Blagojevich and the Illinois General Assembly.

Over the last two years, Governor Blagojevich and the Illinois General Assembly have enacted a number of laws to reduce the health risks associated with the use and disposal of consumer, household and commercial products that contain mercury. These products include thermometers, switches, electrical relays and scientific instruments used in schools. The purpose of these laws is to reduce mercury releases into the environment. Mercury is a strong neurotoxin that can be harmful to the health of humans and wildlife. Mercury exposure poses a particular risk to young children and pregnant women because mercury may inhibit the development of the brain and nervous system. This report presents recommendations for improving efforts to reduce and recycle mercury components that are found in thermostats and motor vehicles. Illinois EPA prepared the report in response to Public Act 93-0964. In drafting the report, Illinois EPA conducted research on mercury reduction and recycling programs in other states, reviewed technical studies and consulted with officials in the private and public sectors.

Mercury in Gas Operations - Occupational Health Risk Assessment

The project goal was to determine plant operations and maintenance worker’s level of exposure to mercury during routine and non-routine (i.e. turnarounds and inspections) maintenance events in eight gas processing plants. The project team prepared sampling and analysis plans designed to each plant’s process design and scheduled maintenance events. Occupational exposure sampling and monitoring efforts were focused on the measurement of mercury vapor concentration in worker breathing zone air during specific maintenance events including: pipe scrapping, process filter replacement, and process vessel inspection. Similar exposure groups were identified and worker breathing zone and ambient air samples were collected and analyzed for total mercury. Occupational exposure measurement techniques included portable field monitoring instruments, standard passive and active monitoring methods and an emerging passive absorption technology. Process sampling campaigns were focused on inlet gas streams, mercury removal unit outlets, treated gas, acid gas and sales gas. The results were used to identify process areas with increased potential for mercury exposure during maintenance events. Sampling methods used for the determination of total mercury in gas phase streams were based on the USEPA Methods 30B and EPA 1631 and EPA 1669. The results of four six-week long sampling campaigns have been evaluated and some conclusions and recommendations have been made. The author’s role in this project included the direction of all field phases of the project and the development and implementation of the sampling strategy. Additionally, the author participated in the development and implementation of the Quality Assurance Project Plan, Data Quality Objectives, and Similar Exposure Groups identification. All field generated data was reviewed by the author along with laboratory reports in order to generate conclusions and recommendations.

Effects of methylmercury on male reproductive functions in Wistar rats

In this study we investigated the effects of subacute exposure to methylmercury (MeHg) on male reproductive functions in rats by means of determination of alterations in structural and functional parameters. Adult male Wistar rats received 0, 0.5, 1.0 or 3.0 mg/kg/body weight/day orally, daily MeHg for 14 days. Sperm motility, the relative sperm count and transit time in the caput/corpus epididymis, were all reduced at all doses. The lowest dose increased the number of sperm head abnormalities; daily sperm production was elevated at the intermediate dose; while at the highest dose there was a decrease in serum testosterone levels and a rise in mercury (Hg) content in reproductive organs, liver and kidneys. In conclusion, MeHg exposure produced damages on male reproductive functions which may be attributed, at least in part, to the reduction in serum testosterone levels. These consequences could potentially result in infertility in rats. (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.

Biomarkers of selenium status in the amazonian context: Blood, urine and sequential hair segments

Selenium (Se) is an essential element and deficit or excess of dietary Se is associated with health disorders. Relatively elevated Se levels have been reported in the Brazilian Amazon, where there are also important annual variations in the availability of different foods. The present study was conducted among six riparian communities of the Tapajos River to evaluate seasonal variations in blood and sequential hair cm Se concentrations, and to examine the relationships between Se in blood and hair, and blood and urine. Two cross-sectional studies were conducted, at the descending water (DWS, n = 259) and the rising water (RWS, n = 137) seasons, with repeated measures for a subgroup (n = 112). Blood Se (B-Se), hair Se (H-Se) and urine Se (U-Se) were determined. Match-paired analyses were used for seasonal comparisons and the method of best fit was used to describe the relationships between biomarkers. B-Se levels presented a very large range (142-2447 mu g/l) with no overall seasonal variation (median 284 and 292 mu g/l, respectively). Sequential analysis of 13 cm hair strands showed significant variations over time: Se concentrations at the DWS were significantly lower compared with the rising water season (medians: 0.7 and 0.9 mu g/g; ranges: 0.2-4.3 mu g/g and 0.2-5.4 mu g/g, respectively). At both seasons, the relationships between B-Se and H-Se were linear and highly significant (r(2) = 67.9 and 63.6, respectively), while the relationship between B-Se and U-Se was best described by a sigmoid curve. Gender, age, education and smoking did not influence Se status or biomarker relationships. Variations in H-Se suggest that there may be seasonal availability of Se sources in local food. For populations presenting a large range and/or elevated Se exposure, sequential analyses of H-Se may provide a good reflection of variations in Se status.

A piscicultura como possível fator de mitigação aos riscos de contaminação mercurial através do consumo de peixes na região da Amazônia norte matogrossense

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Parasitoses intestinais e desnutrição em crianças expostas ao mercúrio na Amazônia

O estudo descreve a prevalência de parasitoses intestinais, desnutrição exposição mercurial na população infantil da comunidade ribeirinha Barreiré Município de Itaituba, oeste do estado do Pará. Para detecção de parasitas intestinais adotou-se a parasitoscopia das fezes pelo método de Hoffmann. Para diagnóstico da desnutrição utilizou-se o método recomendado pela Organização Mundial da Saúde (OMS). A dosagem do mercúrio total em amostras de cabelo obtida por meio de espectrofotometria de absorção atômica. Os resultados demonstraram elevada prevalência de Ascaris/umbricoides e Ancylostoma duodenale. Episódios de desnutrição aguda totalizaram apenas 2,4% população. Quanto à exposição mercurial, 43,5% das crianças apresentarem níveis de mercúrio total acima do recomendado pela OMS. Não houve associação entre parasitoses intestinais e desnutrição.

Marcadores imunológicos na exposição mercurial na Região Amazônica

Disfunções imunes podem surgir pela combinação entre susceptibilidade genética e fatores ambientais. Existem evidências, em humanos expostos ao mercúrio (Hg), de alterações da resposta imunológica por auto-anticorpos induzidos por Hg. Este trabalho investigou a ocorrência de auto-imunidade induzida por Hgtotal entre indivíduos ribeirinhos da região do Tapajós (Brasília Legal, São Luiz do Tapajós e Barreiras), expostos ao Hgtotal, e da comunidade ribeirinha da região do Tocantins (Panacauera) não exposta ao Hgtotal. No período de junho de 2004 a dezembro de 2006 foram coletadas 236 pares de amostras de cabelo e sangue, nas quais a concentração de Hgtotal no cabelo foi determinada por espectrofotometria de absorção atômica, e no soro, os auto-anticorpos foram analisados por microscopia de imunofluorescência (IF) usando substrato de células epiteliais humanas (Hep-2). Os mais altos níveis de Hgtotal no cabelo foram os de São Luiz do Tapajós (11,24 ± 2,23 μg/g), seguido por Brasília Legal (10,00 ± 0,99) e Barreiras (8,64 ± 1,13), e os mais baixos foram os de Panacauera (2,98 ± 0,20). Em relação à variável sexo, foi observada associação somente em Brasília Legal, com níveis de Hgtotal mais altos no cabelo dos homens. Cerca de 79,65% ribeirinhos do Tapajós e 31,25% da região do Tocantins apresentaram no soro autoanticorpos induzidos por Hg. Os padrões de auto-anticorpos identificados por IF foram: misto (50,96%), nuclear (31,21%), nucleolar (14,65%) e aparelho mitótico/citoplasmático (3,18%), observando-se maior prevalência dos padrões misto e nuclear nas comunidades expostas (p<0,01). Os auto-anticorpos mais freqüentes foram, por ordem de prevalência: NuMa1, PM/Scl, Ssa-Ro, rRNP/Sm, golgi/Ssa/Ro, PCNA, rRNP, Ku, além de outros auto-anticorpos com especificidade ainda não definida. A intensidade de IF (p< 0,0001) foi mais reativa nos ribeirinhos do Tapajós. Análise por regressão logística múltipla indicou que o risco de apresentar auto-anticorpos foi aproximadamente duas vezes maior nos expostos ao mercúrio com faixa etária acima de 50 anos (p>0,01). Finalmente, estudos adicionais são indispensáveis para confirmar a especificidade destes auto-anticorpos induzidos pela exposição mercurial, bem como elucidar os mecanismos imunotoxicológicos da ação do mercúrio sobre o sistema imune humano.

Aspectos epidemiológicos da exposição ao mercúrio na região do Tapajós, no período de 1994 a 2008

A exposição ao mercúrio tem sido estudada em áreas sob influência de garimpos de ouro, entretanto, em alguns aspectos epidemiológicos os estudos ainda são insuficientes. O objetivo principal deste estudo foi avaliar a intensidade e a prevalência da exposição ao mercúrio em comunidades ribeirinhas do Tapajós ao longo do período de 1994 a 2008. O estudo foi conduzido em duas comunidades situadas próximo a nascente do rio Tapajós através da análise de Hg total em amostras de cabelos, medidos pela espectrofotometria de absorção atômica, no Laboratório de Toxicologia Humana e Ambiental da Universidade Federal do Pará (UFPA). Os resultados indicaram que as comunidades possuem uma grande freqüência de mulheres em idade reprodutiva, a maioria dos habitantes tem um longo tempo de residência local e a dieta é caracterizada pela elevada frequência de refeições do pescado da região. O tempo de exposição ao mercúrio vem se estendendo há pelo menos 14 anos, com níveis que oferecem riscos à saúde, principalmente, para o grupo materno-infantil, e não há diferença de exposição entre as duas comunidades. A prevalência de exposição ao mercúrio (habitantes com níveis de Hg total (Hg total) > 10 μg/g) foi alta nas duas comunidades. Não houve correlação entre a produção de ouro e os níveis de Hg total em amostras de cabelo. Conclui-se que os níveis de exposição apresentados no período do estudo caracterizam uma exposição em longo prazo os quais são capazes de oferecem riscos à saúde, principalmente materno fetal; que a frequência na ingestão de peixes contaminados pode contribuir para o aparecimento de danos causados pelo mercúrio. Monitoramento toxicológico e clínico dos indivíduos expostos, bem como, aplicação de medidas educativas deverão ser fortalecidas com vista a prevenção da doença causada pelo mercúrio.

Interferentes bio-sócio-ambientais na exposição ao mercúrio em crianças ribeirinhas de diferentes regiões da Amazônia

No presente estudo foram analisados possíveis fatores bio-sócio-ambientais interferentes na exposição ao mercúrio em crianças ribeirinhas. Participaram 103 crianças das regiões do rio Tapajós, rio Acará e ilha do Marajó. O tipo de estudo foi seccional analítico. Foram colhidas amostras de cabelo para análise dos teores de Hgtotal, de sangue (análise de hemoglobina e hematócrito) e fezes. Foram utilizados índices antropométricos na análise do crescimento das crianças. Na avaliação do desenvolvimento neuropsicomotor foi aplicado o teste de triagem Denver II modificado. A maior média dos teores de Hgtotal em amostras de cabelo das crianças foi na região do Tapajós (5,58 μg/g) e 0,65 μg/g nas demais localidades. A prevalência de Hgtotal >10 μg/g foi 25% e 7,5% em São Luiz do Tapajós e Barreira. O consumo diário de peixes pelas famílias das crianças quando relacionado com teores de Hgtotal p(valor) foi < 0,05. A prevalência do tempo de amamentação das crianças nos grupos com menos de 12 meses e maior de 6 meses para as localidades do rio Tapajós, quando relacionadas com teores de Hgtotal no cabelo das crianças apresentou p(valor) <0,05. A prevalência de anemia nas crianças da região Tapajós era de 46,7% e quando relacionada com teores de Hgtotal p(valor) <0,0001.Os exames coproscópicos indicaram que 68,3% eram poliparasitadas, quando relacionadas com Hgtotal p(valor) <0,05. O perfil do crescimento observado através dos indicadores do estado nutricional era 82,6% com peso adequado para idade e 14,5% com peso muito baixo e baixo. O desempenho neuropsicomotor examinado pelo teste de triagem Denver II modificado apresentou cinco crianças como suspeitas de atraso no desenvolvimento. Concluiu-se que localidades no entorno de atividades garimpeira as crianças ribeirinhas são expostas ao risco de contaminação mercurial. Fatores bio-sócio-ambientais interferentes na exposição ao mercúrio tais como consumo diário de peixes, tempo de amamentação, anemia, enteroparasitoses apresentaram relações estatísticas significativas com o Hgtotal no cabelo das crianças.

Níveis de mercúrio, prolactina e interleucina 10 em mulheres em idade reprodutiva e puérperas dos municípios de Itaituba e Ananindeua, Pará

Ao mercúrio tem sido atribuída a capacidade de interferir nos sistemas orgânicos imunológico e hormonal, além dos sistemas nervoso e renal frequentemente atingidos por esse agente tóxico. Mulheres em idade fértil ou grávidas constituem um grupo vulnerável a esses efeitos, em relação a si mesmas e seus conceptos. Foi avaliada a exposição ao mercúrio (Hg) e os níveis de prolactina (PRL) e interleucina-10 (IL-10) em 144 mulheres (no pós-parto e cerca de um ano depois) de Itaituba, área sob impacto ambiental do mercúrio e em mulheres de municípios da área metropolitana de Belém, sobretudo Ananindeua, área sem impacto conhecido do mercúrio (156 puérperas e 156 não puérperas). As análises de mercúrio total (Hg-t) em sangue foram feitas por Espectrometria de Absorção Atômica por Vapor Frio. As análises séricas de PRL foram feitas por Ensaio Imunoenzimático com detecção final em fluorescência e as determinações de IL-10 foram realizadas por Ensaio Imunoenzimático de Fase Sólida. Dados demográficos e epidemiológicos foram obtidos através de questionário semi-estruturado. As puérperas de Itaituba apresentaram média de Hg-t, PRL e IL-10 de 13,93 μg/l, 276,20 ng/ml e 39,54 pg/ml, respectivamente. Nas puérperas de Ananindeua as respectivas médias foram 3,67 μg/l, 337,70 ng/ml e 4,90 pg/ml. As mulheres não puérperas de Itaituba apresentaram média de Hg-t de 12,68 μg/l, média de PRL de 30,75 ng/ml e média de IL-10 de 14,20 pg/ml. As médias de Hg-t, PRL e IL-10 das mulheres de Ananindeua foram 2,73 μg/l, 17,07 ng/ml e 1,49 pg/ml, respectivamente. Os níveis de Hg-t, PRL e IL-10 foram maiores em Itaituba (p<0,0001), exceto em relação à PRL das puérperas, maior em Ananindeua. Os níveis semelhantes de Hg-t nas duas avaliações das mulheres de Itaituba (p=0,7056) e a correlação moderada sugerem continuidade da exposição (r=0,4736, p<0,0001). A principal variável preditora dos níveis de mercúrio foi o consumo de peixe nos modelos de regressão múltipla linear e logística. A paridade e os níveis de IL-10 apresentaram associação positiva com a PRL nas puérperas de Itaituba e o peso do recém-nascido e a IL-10, associação positiva com a PRL em puérperas de Ananindeua. A IL-10 apresentou associação negativa com a PRL nas mulheres não puérperas de Itaituba (p=0,0270) e positiva nas mulheres de Ananindeua (p=0,0266). Os níveis de Hg-t estavam associados negativamente com a PRL nas puérperas (p=0,0460) e positivamente com o trabalho em garimpo (p=0,0173) (este também importante para as não puérperas) em Itaituba, segundo os modelos logísticos. A IL-10 esteve associada positivamente à morbidade recente nas puérperas de Itaituba (p=0,0210), negativamente ao consumo de bebida alcoólica (p=0,0178) e positivamente ao trabalho em garimpo nas mulheres não puérperas (p=0,0199). A exposição crônica ao Hg das mulheres de Itaituba, a diferença nos níveis dos fatores imunoendócrinos avaliados em relação às mulheres não expostas e a associação com variáveis epidemiológicas relevantes, sugerem a possibilidade de impactos da exposição no perfil imunoendócrino das mulheres de Itaituba, chamando atenção para a importância da vigilância da saúde dessa população e o possível uso de bioindicadores como a PRL em sua avaliação.

Manifestações neurológicas em ribeirinhos de áreas expostas ao mercúrio na Amazônia brasileira

No presente estudo, foram avaliados comparativamente os níveis atuais de exposição ao mercúrio e as manifestações neurológicas em ribeirinhos residentes em comunidades situadas no Estado do Pará, Brasil. Participaram do estudo 78 ribeirinhos de Barreiras (bacia do rio Tapajós), 30 de São Luiz do Tapajós (bacia do rio Tapajós) e 49 do Furo do Maracujá (bacia do rio Tocantins). As concentrações de mercúrio total foram quantificadas, em cabelo, pela espectrofotometria de absorção atômica, e a avaliação neurológica foi realizada por meio de testes de rotina. As concentrações de mercúrio nas comunidades do Tapajós foram maiores que as do Tocantins (p < 0,01). A avaliação das alterações neurológicas não mostrou diferença significativa entre as comunidades das áreas expostas e controle para os resultados observados pelo exame neurológico convencional, exceto para desvio da marcha (p < 0,05). Concluiu-se que, apesar dos níveis de exposição ao mercúrio, houve uma baixa frequência de alterações somatossensoriais encontradas por meio de exames neurológicos convencionais.

Avaliação da exposição ao mercúrio em famílias de pescadores em Imperatriz, Maranhão

Na região do Tocantins, comunidades ribeirinhas com elevado consumo em pescado através da dieta, localizadas distantes de área de mineração de ouro, no Município de Imperatriz do Maranhão podem estar expostas ao mercúrio, tendo em vista a influencia de outros fatores contaminantes do ambiente incluindo a atividades de hidrelétricas e possíveis queimadas da floresta, nessa região. O objetivo deste estudo foi avaliar a exposição ao mercúrio em famílias de pescadores do Distrito Beira Rio, em Imperatriz do Maranhão. Realizou-se um estudo transversal envolvendo famílias de pescadores residentes na comunidade Beira Rio, localizada às margens do Rio Tocantins no município de Imperatriz, Maranhão. O perfil sócio-demográfico foi comum ao da população geral brasileira e similares à população ribeirinha situada em outras bacias. O perfil alimentar não fugiu a regra do padrão alimentar dos ribeirinhos tendo o pescado como a principal fonte de proteína alimentar. A espécie piscívora mostrou diferença significativa (p<0,01) em relação às espécies herbívora/omnívoras e detrívoras estudadas, e a espécie zooplanctófaga mostrou diferença significativa (p<0,01) em relação as duas espécies anteriormente citadas. Dentre as 25 famílias avaliadas a menor concentração média de Hgtotal /família foi 0,186 ± 0,043μg/g e a maior foi 5,477± 2,896μg/g. Mesmo dentro de limites aceitáveis, a concentração média de Hgtotal apresentada pelos homens (1,01+1,97 ppm) foi mais alta que a das mulheres (0,69+ 0,82 ppm) (p<0,05).Conclui-se que famílias de pescadores de Imperatriz possuem baixos níveis de exposição ao mercúrio em virtude do consumo alimentar de peixes com baixos níveis de contaminação, incluindo as espécies piscívoras, que encontravam-se abaixo do limite de segurança para consumo humano estabelecido pelas normas brasileiras, podendo servir de referencia para outros estudos.

EVALUATION OF GLUTATHIONE S-TRANSFERASE GSTM1 AND GSTT1 POLYMORPHISMS AND METHYLMERCURY METABOLISM IN AN EXPOSED AMAZON POPULATION

Over the last decades, the presence of methylmercury (MeHg) in the Amazon region of Brazil and its adverse human health effects have given rise to much concern. The biotransformation of MeHg occurs mainly through glutathione (GSH) in the bile mediated by conjugation with glutathione S-transferases (GST). Epidemiological evidence has shown that genetic polymorphisms may affect the metabolism of MeHg. The aim of this study was to evaluate the association between GST polymorphisms, GSH, and Hg levels in blood (B-Hg) and in hair (H-Hg) of an Amazon population chronically exposed to the metal through fish consumption. Blood and hair samples were collected from 144 volunteers (71 men, 73 women). B-Hg and H-Hg levels were determined by inductively coupled plasma-mass spectrometry, and GSH levels were evaluated by a spectrophotometric method. GSTM1 and T1 genotyping evaluation were carried out by multiplex polymerase chain reaction (PCR). Mean levels of B-Hg and H-Hg were 37.7 +/- 24.5 mu g/L and 10.4 +/- 7.4 mu g/g, respectively; GSH concentrations ranged from 0.52 to 2.89 mu M/ml of total blood. Distributions for GSTM1/T1, GSTM1/GSTT1*0, GSTM1*0/T1, and GSTM1*0/GSTT1*0 genotypes were 35.4, 22.2, 25.0, and 17.4%, respectively. GSTT1 genotype carriers presented lower levels of B-Hg and H-Hg when compared to other genotypes carriers. In addition, GSTM1*0/GSTT1*0 individuals presented higher Hg levels in blood and hair than subjects presenting any other genotypes. There appeared to be no evidence of an effect of polymorphisms on GSH levels. Therefore, our data suggest that GST polymorphisms may be associated with MeHg detoxification.