RESUMO
Subcellular metal distribution assessments are the most adequate biomonitoring approach to evaluate metal toxicity, instead of total metal assessments This study aimed to assess subcellular metal distributions and associations to the main metal exposure biomarker, metallothionein (MT), in two bromeliad species (Tillandsia usneoides and Tillandsia stricta) exposed established in industrial, urban, and port areas in the metropolitan region of Rio de Janeiro, southeastern Brazil, through an active biomonitoring approach conducted one year. Metals and metalloids in three subcellular fractions (insoluble, thermolabile and thermostable) obtained from the MT purification process were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Lower MT concentrations were observed both during the dry sampling periods, associated to the crassulacean acid metabolism (CAM) and during the COVID-19 pandemic, due to reduced urban mobility, decreasing pollutant emissions. The percentage of non-bioavailable metals detected in the insoluble fraction increased throughout the sampling period for both species. Several metals (Cr, Co, Cu, Cd, Mn, Ni, Se, and Zn), most associated with vehicle emissions, the main pollutant source in urban centers, were detected in the thermostable fraction and are, thus, associated with MT through the MT-metal detoxification route. Insoluble metal concentrations were higher in T. stricta, indicating that this species seems less susceptible to cellular metal exposure damage. A potential protective effect of Se and Fe was detected against Pb, suggested by a strong negative correlation, which may be attributed to antioxidant roles and similar uptake routes, respectively.
Assuntos
Poluentes Atmosféricos , Cidades , Monitoramento Ambiental , Metalotioneína , Tillandsia , Brasil , Metalotioneína/metabolismo , Metalotioneína/análise , Monitoramento Ambiental/métodos , Poluentes Atmosféricos/análise , Poluentes Atmosféricos/toxicidade , Tillandsia/efeitos dos fármacos , Ecotoxicologia/métodos , Metais/análise , Metais/toxicidade , Biomarcadores/análise , Metais Pesados/análise , Metais Pesados/toxicidadeRESUMO
The senescence process is associated with accumulated oxidative damage and increased metal concentration in the heart and brain. Besides, abnormal metal-protein interactions have also been linked with the development of several conditions, including Alzheimer's and Parkinson's diseases. Over the years we have described a series of structure-related compounds with different activities towards models of such diseases. In this work, we evaluated the potential of three N-acylhydrazones (INHHQ: 8-hydroxyquinoline-2-carboxaldehyde isonicotinoyl hydrazone, HPCIH: pyridine-2-carboxaldehyde isonicotinoyl hydrazone and X1INH: 1-methyl-1H-imidazole-2-carboxaldehyde isonicotinoyl hydrazone) to prevent oxidative stress in cellular models, with the dual intent of being active on this pathway and also to confirm their lack of cardiotoxicity as an important step in the drug development process, especially considering that the target population often presents cardiovascular comorbidity. The 8-hydroxyquinoline-contaning compound, INHHQ, exhibits a significant cardioprotective effect against hydrogen peroxide and a robust antioxidant activity. However, this compound is the most toxic to the studied cell models and seems to induce oxidative damage on its own. Interestingly, although not possessing a phenol group in its structure, the new-generation 1-methylimidazole derivative X1INH showed a cardioprotective tendency towards H9c2 cells, demonstrating the importance of attaining a compromise between activity and intrinsic cytotoxicity when developing a drug candidate.
Assuntos
Doenças Neurodegenerativas , Piridinas , Humanos , Doenças Neurodegenerativas/tratamento farmacológico , Espécies Reativas de Oxigênio/metabolismo , Cardiotoxicidade , Antioxidantes/farmacologia , Estresse Oxidativo , Metais , Proteínas/metabolismo , Hidrazonas/farmacologia , Hidrazonas/química , Oxiquinolina/farmacologiaRESUMO
Fine particulate matter (PM2.5) is an air pollutant that enhances susceptibility to cardiovascular diseases. Macrophages are the first immune cells to encounter the inhaled particles and orchestrate an inflammatory response. Given their role in atherosclerosis development, we investigated whether aqueous PM2.5 could elicit atherogenic effects by polarising macrophages to a pro-oxidative and pro-inflammatory phenotype and enhancing foam cell formation. The RAW264.7 macrophage cell line was exposed to PM2.5 for 48 h, with PBS as the control. Aqueous PM2.5 induced apoptosis and reduced cell proliferation. In surviving cells, we observed morphological, phagocytic, oxidative, and inflammatory features (i.e. enhanced iNOS, Integrin-1ß, IL-6 expression), indicative of classical macrophage activation. We also detected an increase in total and surface HSP70 levels, suggesting macrophage activation. Further, exposure of high-cholesterol diet-fed mice to PM2.5 resulted in aortic wall enlargement, indicating vascular lesions. Macrophages exposed to PM2.5 and non-modified low-density lipoprotein (LDL) showed exacerbated lipid accumulation. Given the non-oxidised LDL used and the evidence linking inflammation to disrupted cholesterol negative feedback, we hypothesise that PM2.5-induced inflammation in macrophages enhances their susceptibility to transforming into foam cells. Finally, our results indicate that exposure to aqueous PM2.5 promotes classical macrophage activation, marked by increased HSP70 expression and that it potentially contributes to atherosclerosis.
Assuntos
Resposta ao Choque Térmico , Macrófagos , Material Particulado , Animais , Material Particulado/toxicidade , Camundongos , Células RAW 264.7 , Macrófagos/efeitos dos fármacos , Macrófagos/metabolismo , Resposta ao Choque Térmico/efeitos dos fármacos , Poluentes Atmosféricos/toxicidade , Aterosclerose , Metabolismo dos Lipídeos/efeitos dos fármacos , Apoptose/efeitos dos fármacos , Ativação de Macrófagos/efeitos dos fármacos , Inflamação/induzido quimicamente , Células Espumosas/efeitos dos fármacos , Proteínas de Choque Térmico HSP70/metabolismo , Proliferação de Células/efeitos dos fármacosRESUMO
A exposição ao material particulado fino (MP2,5) está associada a inúmeros desfechos à saúde. Desta forma, monitoramento da concentração ambiental do MP2,5 é importante, especialmente em áreas amplamente industrializadas, pois abrigam potenciais emissores do MP2,5 e de substâncias com potencial de aumentar a toxicidade de partículas já suspensas. O objetivo desta pesquisa é estimar a concentração diária do MP2,5 em três áreas de influência do Complexo Industrial e Portuário do Pecém (CIPP), Ceará, Brasil. Foi aplicado um modelo de regressão não linear para a estimativa do MP2,5, por meio de dados de profundidade óptica monitorados por satélite. As estimativas foram realizadas em três áreas de influência (Ai) do CIPP (São Gonçalo do Amarante - Ai I, Paracuru e Paraipaba - Ai II e Caucaia - Ai III, no período de 2006 a 2017. As médias anuais das concentrações estimadas foram inferiores ao estabelecido pela legislação nacional em todas as Ai (8µg m-3). Em todas as Ai, os meses referentes ao período de seca (setembro a fevereiro) apresentaram as maiores concentrações e uma predominância de ventos leste para oeste. Os meses que compreendem o período de chuva (março a agosto) apresentaram as menores concentrações e ventos menos definidos. As condições meteorológicas podem exercer um papel importante nos processos de remoção, dispersão ou manutenção das concentrações do material particulado na região. Mesmo com baixas concentrações estimadas, é importante avaliar a constituição das partículas finas dessa região, bem como sua possível associação a efeitos adversos à saúde da população local.
RESUMO
A exposição ao material particulado fino (MP2,5) está associada a inúmeros desfechos à saúde. Desta forma, monitoramento da concentração ambiental do MP2,5 é importante, especialmente em áreas amplamente industrializadas, pois abrigam potenciais emissores do MP2,5 e de substâncias com potencial de aumentar a toxicidade de partículas já suspensas. O objetivo desta pesquisa é estimar a concentração diária do MP2,5 em três áreas de influência do Complexo Industrial e Portuário do Pecém (CIPP), Ceará, Brasil. Foi aplicado um modelo de regressão não linear para a estimativa do MP2,5, por meio de dados de profundidade óptica monitorados por satélite. As estimativas foram realizadas em três áreas de influência (Ai) do CIPP (São Gonçalo do Amarante - Ai I, Paracuru e Paraipaba - Ai II e Caucaia - Ai III, no período de 2006 a 2017. As médias anuais das concentrações estimadas foram inferiores ao estabelecido pela legislação nacional em todas as Ai (8µg m-3). Em todas as Ai, os meses referentes ao período de seca (setembro a fevereiro) apresentaram as maiores concentrações e uma predominância de ventos leste para oeste. Os meses que compreendem o período de chuva (março a agosto) apresentaram as menores concentrações e ventos menos definidos. As condições meteorológicas podem exercer um papel importante nos processos de remoção, dispersão ou manutenção das concentrações do material particulado na região. Mesmo com baixas concentrações estimadas, é importante avaliar a constituição das partículas finas dessa região, bem como sua possível associação a efeitos adversos à saúde da população local.
Exposure to fine particulate matter (PM2.5) is associated with numerous negative health outcomes. Thus, monitoring the environmental concentration of PM2.5 is important, especially in heavily industrialized areas, since they harbor potential emitters of PM2.5 and substances with the potential to increase the toxicity of already suspended particles. This study aims to estimate daily concentrations of PM2.5 in three areas under the influence of the Industrial and Port Complex of Pecém (CIPP), Ceará State, Brazil. A nonlinear regression model was applied to estimate PM2.5, using satellite-monitored optical depth data. Estimates were performed in three areas of influence (Ai) of the CIPP (São Gonçalo do Amarante - AiI, Paracuru and Paraipaba - AiII, and Caucaia - AiIII), from 2006 to 2017. Estimated mean annual concentrations were lower than established by Brazil's national legislation in all three Ai (8µg m-³). In all the Ai, the months of the dry season (September to February) showed the highest concentrations and a predominance of east winds, while the months of the rainy season (March to August) showed the lowest concentrations and less defined winds Weather conditions can play an important role in the removal, dispersal, or maintenance of concentrations of particulate matter in the region. Even at low estimated concentrations, it is important to assess the composition of fine participles in this region and their possible association with adverse health outcomes in the local population.
La exposición al material particulado fino (MP2,5) está asociada a innumerables problemas de salud. Por ello, la supervisión de la concentración ambiental del MP2,5 es importante, especialmente en áreas ampliamente industrializadas, puesto que albergan potenciales emisores de MP2,5 y de sustancias con potencial de aumentar la toxicidad de partículas ya suspendidas. El objetivo de esta investigación es estimar la concentración diaria del MP2,5 en tres áreas de influencia del Complejo Industrial y Portuario de Pecém (CIPP), Ceará, Brasil. Se aplicó un modelo de regresión no lineal para la estimación del MP2,5, mediante datos de profundidad óptica supervisados por satélite. Las estimaciones fueron realizadas en tres áreas de influencia (Ai) del CIPP (São Gonçalo do Amarante - Ai I, Paracuru y Paraipaba - Ai II y Caucaia - Ai III en el período de 2006 a 2017. Las medias anuales de las concentraciones estimadas fueron inferiores a lo establecido por la legislación nacional en todas las Ai (8µg m-³). En todas las Ai, los meses referentes al período de sequía (de setiembre a febrero) presentaron las mayores concentraciones y una predominancia de vientos este a oeste, los meses que comprenden el período de lluvia (marzo a agosto) presentaron las menores concentraciones y vientos menos definidos. Las condiciones meteorológicas pueden ejercer un papel importante en los procesos de eliminación, dispersión o mantenimiento de las concentraciones del material particulado en la región. Incluso con bajas concentraciones estimadas es importante que se evalúe la constitución de las partículas finas de esta región, así como su posible asociación con efectos adversos para la salud de la población local.
Assuntos
Humanos , Poluentes Atmosféricos , Poluição do Ar/análise , Brasil , Monitoramento Ambiental , Material Particulado/análiseRESUMO
A lenha vem sendo substituída ao longo dos anos por novas formas de energia, como o gás liquefeito de petróleo (GLP) e a eletricidade. Porém, esse combustível ainda representa uma fração significativa da matriz energética brasileira, muito embora as pesquisas referentes ao seu uso ainda sejam limitadas e regionais. O objetivo deste estudo foi realizar um levantamento da produção, consumo e características da lenha usada com a finalidade de cocção. De acordo com os resultados, em 2016, 26,5% da lenha produzida no Brasil foram empregados com fins residenciais, ou seja, em torno de 2x107 toneladas. A lenha é proveniente tanto da silvicultura, sendo o Paraná o maior produtor, quanto do extrativismo, sendo a Bahia a maior produtora. O estado que apresenta maior dependência desse combustível para a cocção é o Pará, enquanto o Rio de Janeiro, praticamente, não a usa para esse fim. O consumo per capita varia muito de uma região a outra do país. Com base nos dados de 2016, foi estimado um consumo de 1,7 kg/pessoa/dia. No entanto, estudos in loco mostraram variação de 0,7 a 8,5 kg/pessoa/dia. O levantamento aponta que uma parte considerável da lenha é proveniente de matas nativas que têm reflexos no desmatamento de uma dada região. A pouca disponibilidade de dados e a variação entre eles impede uma avaliação mais precisa do uso deste combustível no país e suas implicações para a saúde das florestas. A implantação de políticas públicas deveria ser prioridade do governo, pois o uso da lenha de forma inadequada afeta o manejo da vegetação nativa, além de ser uma questão socioambiental, econômica e de saúde pública.
Firewood has been replaced over the years by new forms of energy, such as liquefied petroleum gas (LPG) and electricity. However, this fuel still accounts for a significant fraction of the Brazilian energy matrix. Research regarding its use remains limited and regional in the country. The objective of this study was survey the production, consumption and characteristics of firewood used for cooking. According to the results, in 2016 26.5% of the firewood produced in Brazil was used for residential purposes, around 2×107 metric tons. Firewood comes from both silviculture, Paraná being the largest producer, and extractivism, Bahia being the largest producer. Pará presented the greatest dependence of this fuel, while Rio de Janeiro practically does not use it for this purpose. Per capita consumption varies from one region to another. Based on data from 2016, it was estimated that consumption was 1.7 kg/person/day. In situ studies showed consumption ranges from 0.7 to 8.5 kg/person/day. The study shows an obvious reliance on native forests to obtain firewood, resulting in deforestation in some areas. The low availability of data and the variation among them prevents a better assessment of the use of this fuel in Brazil and the implications for forest health. The im-plementation of public policies should be a priority of the government, as the improper use of firewood negatively affects the management of native vegetation, as well as being a socio-environmental, economic and public health burden.
Assuntos
Humanos , Masculino , Feminino , Madeira , Agricultura Florestal , Combustíveis , Conservação dos Recursos Naturais , Indústrias Extrativas e de ProcessamentoRESUMO
Resumo A poluição do ar em ambientes fechados é agravada pela queima de lenha em fogões rústicos e ambientes pouco ventilados. A exposição aos poluentes emitidos por este tipo de combustível resulta no aumento da morbidade e da mortalidade. No Brasil, os estudos e as estimativas são escassos. Visando entender esta problemática, o objetivo deste trabalho foi investigar o uso de lenha utilizando as séries de dados das agências governamentais para estimar o número de pessoas expostas. Os resultados apontam que a lenha é o segundo combustível mais usado para cozinhar, sendo utilizada por uma parcela significativa da população, em torno de 30 milhões de brasileiros. Um fator decisivo no maior uso deste combustível é o nível socioeconômico da população associada ao preço do gás liquefeito de petróleo (GLP). Os estudos realizados no país registraram concentrações altas de partículas durante a queima da lenha, excedendo os limites sugeridos pela Organização Mundial da Saúde (OMS). Também foram observadas associações entre a exposição aos poluentes gerados pela queima e o agravamento dos mais diversos problemas de saúde, dentre eles doenças respiratórias e câncer. A substituição da lenha e outros combustíveis sólidos por combustíveis mais limpos deve ser a meta do governo para minimizar custos com a saúde.
Abstract Indoor air pollution is exacerbated by the burning of firewood in rustic stoves and poorly ventilated environments. Exposure to the pollutants emitted by this type of fuel results in increased morbidity and mortality. In Brazil, studies and estimates regarding these conditions are scarce. In order to understand this problem, the objective of this work was to investigate the use of firewood using the data series of government agencies to estimate the number of exposed people. The results indicated that firewood is the second most used fuel for cooking, being used by a significant portion of the population, more than 30 million Brazilians. A decisive factor in the increased use of this fuel is the socioeconomic level of the population associated with the price of liquefied petroleum gas (LPG). The studies carried out in the country recorded high concentrations of particles during firewood burning, exceeding the limits suggested by the World Health Organization (WHO). Associations were also observed between the exposure to the pollutants generated by the burning and the aggravation of health problems, among them respiratory diseases and cancer. Replacing fuelwood and other solid fuels with cleaner fuels should be the government's goal to minimize health costs.
Assuntos
Humanos , Monitoramento Ambiental/métodos , Poluição do Ar em Ambientes Fechados/análise , Culinária/estatística & dados numéricos , Exposição Ambiental/análise , Doenças Respiratórias/etiologia , Doenças Respiratórias/epidemiologia , Fatores Socioeconômicos , Ventilação/normas , Madeira , Brasil/epidemiologia , Poluição do Ar em Ambientes Fechados/efeitos adversos , Exposição Ambiental/efeitos adversos , Neoplasias/etiologia , Neoplasias/epidemiologiaRESUMO
Objetivo: determinar la influencia de contaminantes atmosféricos sobre el agua de lluvia. Métodos: utilización de la deposición húmeda en un estudio de largo plazo, realizado en el Estado de Acre, Amazonia Occidental, 2005-2010. Se monitorearon 185 eventos de lluvia, se determinó en ellos el pH, la conductividad eléctrica y la concentración de carbono orgánico total. Se monitoreó la carga de aerosoles atmosféricos mediante fotometría solar y las condiciones meteorológicas a través de mediciones del vapor de agua, temperatura, vientos y lluvias en su comportamiento estacional. Resultados: la concentración de contaminantes según la profundidad óptica de aerosoles varió desde valores muy altos, entre 3 y 4 durante la seca, hasta valores muy bajos, aproximadamente de 0,08, durante la estación lluviosa. El 25 % de las lluvias fue ácida con pH entre 3 y 4,7 y un promedio de 5,4. Los valores de conductividad eléctrica generalmente fueron inferiores a 10 µS cm-1. El carbono orgánico total alcanzó valores relativamente altos, entre 20 y 30 mg L-1. Conclusiones: durante la seca los incendios forestales responden por la alta contaminación de la atmósfera, que queda limpia durante la estación lluviosa por efecto de la deposición húmeda. Durante la seca la carga de aerosoles atmosféricos aumenta en más de 40 veces, en comparación con el estado de la atmósfera en la estación lluviosa. Son necesarias medidas más eficientes de control de la degradación ambiental en la Amazonia y de monitoreo sistemático de la contaminación de su atmósfera, en beneficio de la salud humana y de otras formas de vida.
Objective: to determine the influence of air pollutants on the rainwater. Methods: use of wet deposition in a long-term study conducted in the state of Acre, in Western Amazon, from 2005 to 2010. One hundred and eightyfive rainy events were monitored to determine the pH value, the electrical conductivity and the concentration of total organic carbon. The atmospheric aerosol load was measured by solar photometry whereas the water vapors, temperature, winds and rains were monitored to observe weather conditions. Results: the pollutant concentration, depending on the aerosol optical depth, varied from very high values of 3 and 4 during the dry season, to very low values of about 0.08 during the rainy season. Twenty five percent of rainfalls were acidic with pH ranging 3 to 4.7, being 5.4 the average value. The electrical conductivity values were generally lower than 10 µS cm-1. The total organic carbon reached relatively high values of 20 to 30 mg L-1. Conclusions: in the dry season, the forest fires are responsible for high degree of air pollution, but the situation changes in the rainy season when the environment is clean because of the wet deposition. During the dry season, the air aerosol load increases 40 times if compared to the environmental conditions in the dry season. Therefore, more efficient control measures are needed to stop environmental degradation in the Amazon as well as a systematic monitoring of the air pollution for the benefit of human health and other forms of life.
RESUMO
A qualidade do ar em ambientes industriais tem sido palco de estudos desde a segunda metade do século XX. Resultados bem documentados apontaram que a exposiçäo prolongada a poluentes químicos, proveniente do consumo, produçäo, armazenamento etc., pode causar danos à saúde do trabalhador. Recentemente, estudos direcionados a ambientes näo industriais mostraram correlações surpreendentes entre a qualidade do ar e os efeitos causados à saúde. O sistema de ventilaçäo artificial tem sido a principal causa de reclamações e de um alto índice de absenteísmo. Os sintomas relacionados com a qualidade do ar em ambientes näo industriais säo reconhecidos pela Organizaçäo Mundial da Saúde que os identifica como "Síndrome dos Edifícios Doentes". No Brasil, há poucos estudos relacionando qualidade do ar em ambientes fechados e saúde. O presente trabalho pretende mapear as pesquisas já realizadas no País, visando, com isso, incentivar novos estudos nessa área, em virtude de sua importância para a saúde da populaçäo