DesreguladorDesreguladores Endócrinos es Endócrinos (DE)(DE)

Sarina TsuiPrograma de Pós-Graduação – Genética e Melhoramento de

Plantas

tsui.sarina@gmail.com

Universidade de São PauloEscola Superior de Agricultura “Luiz de

Queiroz”

Disciplina Química Ambiental CEN5765-2 Responsável: Profª Dra. Regina Teresa R.

Monteiro

Piracicaba, 07 de outubro de 2013.

Bila e Dezotti, 2007Bila e Dezotti, 2007http://dx.doi.org/10.1590/S0100-http://dx.doi.org/10.1590/S0100-4042200700030002740422007000300027

IntroduçãoIntrodução

CONTAMINAÇÃOCONTAMINAÇÃO

AtmosféricaSolosRecursos hídricos

++

==Melo et al., 2009

IntroduçãoIntrodução

Melo et al., 2009

Recurso hídrico- Abastecimento- Irrigação agrícola- Energia elétrica- Lazer e recreação- Vida aquática

Medidas- Reutilização- Minimização

- Tratamento de resíduosTratamento de resíduos

IntroduçãoIntrodução

Melo et al., 2009

Por que se preocupar fármacos, desreguladores endócrinos ou POP?

- Constantemente utilizados

- Riscos reais à saúde humana saúde humana e ao ambiente aquático “desconhecidos”

- Efeitos adversos a organismos expostos

- Concentrações realmente muito baixas

IntroduçãoIntroduçãoMicropoluentes (ng/L e µg/L)

Toxicidade de desreguladores endócrinos

- Quais substâncias?

- Como estudar e prevenir?

- Concentrações ameaçadoras aos homens e demais animais?

- Concentração segura?

ObjetivosObjetivosBila e Dezotti, 2007

Endocrine Disrupting Chemicals (EDCs)- Interferir, desequilibrar ou alterar o

sistema endócrino de animais- Saúde- Crescimento- Reprodução

Como?- Diretamente no órgão (danificar ou alterar a função)- Receptor de hormônios- Alterar o metabolismo de hormônios

Desreguladores Desreguladores endócrinosendócrinos

O que é encontrado?SINTÉTICOSSINTÉTICOS- Alquilfenóis- Alquilfenóis- Pesticidas- Pesticidas- Ftalatos- Ftalatos- Policlorados de bifenilas (PCB)- Policlorados de bifenilas (PCB)- Bisfenol A- Bisfenol A- Fármacos (hormônios)- Fármacos (hormônios)

Onde é encontrado?- Efluentes de esgotos - Águas superficiais e subterrâneas- Sedimentos marinhos- Solo- Lodo biológico Em TODO o Em TODO o

mundo ...mundo ...

NATURAISNATURAIS- EstrogêniosEstrogênios- FitoestrogêniosFitoestrogênios

Desreguladores Desreguladores endócrinosendócrinos

Johnson et al., 2000 – citado por Bila e Dezotti, 2007

Excretados (mulheres, fêmeas de outros animais e homens – conjugados)

Desreguladores Desreguladores endócrinosendócrinos

Por que acontece?- Lançamento in natura (infraestrutura em

saneamento) Brasil → 20% coleta e tratamento de esgoto Sudeste- 33,1% coleta e tratamento de esgoto- 7,1% não há qualquer tipo de tratamento

- Efluentes de estações de tratamento doméstico

Fonte: IBGE 2007

Remoção da atividade biológica de DE

Desreguladores Desreguladores endócrinosendócrinos

Melo et al., 2009

Primeiros estudos em 1900- Sistema endócrino de animais de laboratório

Maior destaque ultimamente- Anomalias em humanos e outros animais

~ ação de desreguladores endócrinos

Década de 50 e 60 DDT- Persistência no ambiente e efeitos no sistema reprodutório de jacarés

Anos 1948 – 1970 DES (dietilestilbestrol)- Exposição in utero

Disfunção no sistema reprodutor Redução da fertilidade

- Substância química mãe = câncer na filha

HistóricoHistóricoDesreguladores endócrinos

Grande Preocupação!!!

Estratégias internacionais para avaliação- Comissão das Comunidades Européias

Lista prioritária de substâncias para avaliar o seu papel na desregulaçao endócrina (2000)- 553 substâncias sintéticas - 9 hormônios (naturais ou sintéticos)

118 potencial de DE

- Classe 1Classe 1 – substâncias sintéticas (agricultura/indústria e subprodutos)- Classe 2Classe 2 – substâncias naturais (fitoestrogênios e estrogênios naturais)

HistóricoHistóricoDesreguladores endócrinos

Diretamente- Contato- Local de trabalho/casa

Aterros sanitáriosEfluentes de ETECinzas de incineração de produtos

químicos

ExposiçãoExposiçãoDesreguladores endócrinos

ExposiçãoExposiçãoDesreguladores endócrinos

Hormônios aplicados na criação de animais consumidos

Indiretamente

1. Animais silvestres e laboratoriais1. Animais silvestres e laboratoriais

Alterações fisiológicas e histológicas Níveis de vitelogenina (VTG) no sangue Feminização de peixes machos Hermafroditismo Inibição no desenvolvimento de gônadas Declínio na reprodução

Efeitos - exposiçãoEfeitos - exposiçãoDesreguladores endócrinos

1. Animais silvestres e laboratoriais1. Animais silvestres e laboratoriais

Rodgers-Gray et al., 2001DOI: 10.1021/es001225c

Disrupção no desenvolvimento de gônadas masculinas de “ruivo-comum” (Rutilus rutilus)

R.rutilus de 50 dias 150 dias sob exposição a efluentes de ETE em gradiente de concentrações

Concentração de vitelogenina - VTG (proteína regulada por estrogênios - fêmeas)

Alterações histológicas nas gônadas

Efeitos - exposiçãoEfeitos - exposiçãoDesreguladores endócrinos

Efeitos - exposiçãoEfeitos - exposiçãoRodgers-Gray et al., 20011. Animais silvestres e laboratoriais 1. Animais silvestres e laboratoriais

Rodgers-Gray et al., 2001DOI: 10.1021/es001225c

Resultados Síntese de vitelogenina em até 11x a mais 150 dias “lavagem” com água limpa

- Redução de VTG no plasma- Alterações nos órgãos irreversíveis permanentespermanentes

Efeitos - exposiçãoEfeitos - exposição

A. Macho (controle) B. Fêmea (controle)

C/D. Machos feminizados (350 dias)

M, mesentérioT, testículosSD, ducto espermáticoS, espermatogôniaOV, ovárioOC, cavidade ovarianaPO, ovócito primárioO, ovogônia

Rodgers-Gray et al., 2001

Efeitos - exposiçãoEfeitos - exposiçãoDesreguladores endócrinos

Se é assim em peixes Se é assim em peixes machos, como está machos, como está sendo no homem?sendo no homem?

2. Humanos2. Humanos Alterações no sistema endócrino

Efeitos - exposiçãoEfeitos - exposiçãoDesreguladores endócrinos

MulheresMulheres- irregularidades no ciclo menstrual- disfunção sexual- ↑ risco de câncer de mama/ vagina- ovários policísticos- endometriose

2. Humanos2. Humanos Alterações no sistema endócrino

Efeitos - exposiçãoEfeitos - exposiçãoDesreguladores endócrinos

HomensHomens- redução na produção de esperma- ↑ risco de câncer de testículo/ próstata- infertilidade - alterações nos hormônios da tireóide

Cena do vídeo “Assault on the Male – Horizon BBC 1993”

Efeitos - exposiçãoEfeitos - exposição

3. Fetos e espécies juvenis3. Fetos e espécies juvenis

Maiores riscos

Controle e desenvolvimento de tecidos e órgãos

Sistemas reprodutório, imunológico e nervoso

Problemas causados por desreguladores podem ser pronunciados mais tarde

Efeitos - exposiçãoEfeitos - exposiçãoDesreguladores endócrinos

Extração com solventes (EFS – extração por fase sólida)

Técnicas em Cromatografia

ELISA (imunoadsorção enzimática)- Altamente sensível e seletivo

RIE (radioimunoensaio)

Métodos analíticosMétodos analíticosDeterminação de desreguladores endócrinos

Lopez, 2010http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422010000300029 

Estrogênios em águas naturais e tratadas da região de Jaboticabal – São Paulo

Córrego Rico (4 pontos de coleta) EFS (utilizando C18) e filtros Millipore Cromatografia Líquida

Cor aparente, turbidez, coliformes fecais e carbono orgânico dissolvido

Métodos analíticosMétodos analíticosDeterminação de desreguladores endócrinos

Bacia Hidrográfica do Rio Mogi Guaçu

Lopez, 2010http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422010000300029 

Estrogênios em águas naturais e tratadas da região de Jaboticabal – São Paulo

ResultadosResultados- Remoção parcial de hormônio sintético (C3)

- Nível aceitável pela legislação vigente

- Monitoramento (nível passível de provocar alterações fisiológicas nos organismos aquáticos)

Métodos analíticosMétodos analíticosDeterminação de desreguladores endócrinos

Processos Oxidativos Avançados (POA)- Eficiência na remoção- Ozonização- Fotólise de peróxido de hidrogênio- Fotocatálise heterogênea

Outros ... - Cloração- Filtração em carvão ativado- Membranas de nanofiltração (NF)- Osmose Reversa

Tratamentos para Tratamentos para remoçãoremoçãoDesreguladores endócrinos

ConclusõesConclusõesDesreguladores endócrinos

Evidências da relação de DE e alterações hormonais existem (?!) – autores

Grande esforço - Determinar quais substâncias podem ser

classificadas como DE

- Conhecer quais as concentrações que não provocam os efeitos relatados

ConclusõesConclusõesDesreguladores endócrinos

Identificação e quantificação dessas substâncias no ambiente- Concentrações realmente muito baixas

Poucos estudos no Brasil- Corpos hídricos, nas estações de tratamento de efluentes e nas águas de abastecimento

Podemos viver Podemos viver felizes e contentes, felizes e contentes, fazendo tudo o que fazendo tudo o que

gostaríamos de gostaríamos de maneira segura e maneira segura e

confiável? confiável?

Referências citadasReferências citadasBila, D.M. e Dezotti, M. Desreguladores endócrinos no meio

ambiente: efeitos e consequências. Química Nova, vol. 33, no. 3, 651-666, 2007.

Documentário “Ameaça ao Homem – Feminização do macho” – título original: “Assault on the Male” produzido em 1993 pela BBC Horizon

http://www.youtube.com/watch?v=LkxIJJI37bQ (inglês sem legenda)

http://www.youtube.com/watch?v=I4cWpUrL-V8 (português)IBGE -

http://www.ibge.gov.br/home/presidencia/noticias/27032002pnsb.shtm, acessada em Abril 2007.

Lopes, L.G. Estrogênios em águas naturais e tratadas da região de Jaboticabal – São Paulo. Química Nova, vol. 33, no. 3, 639-643, 2010.

Melo, S.A.S.; Tovró, A.G.; Bautitz, I.R.; Nogueira, R. F. P. Degradação de fármacos residuais por processos oxidativos avançados. Química Nova, vol. 32, no.1, p. 188-197, 2009.

Rodger-Gray, T.P., Jobling, S., Kelly, C., et al., 2001 “Exposure of Juvenile Roach (Rutilus rutilus) to Treated Sewage Effluent Induces Dose-Dependent and Persistent Disruption in Gonadal Duct Development” Environmental ScienceTechnology, v. 35 (3), pp. 462-470.

Ameaça ao Homem –Ameaça ao Homem – Assault on the MaleAssault on the Male