Cd, Cu, and Mn from Uruguay River Basin in Uruguaiana, RS, Brazil, and their toxicological potential for human leukocyte / Cd, Cu e Mn da Bacia do Rio Uruguai em Uruguaiana, RS, Brasil, e seu potencial toxicológico para leucócitos humanos

ABSTRACT

This study assessed the limnology from the Medium Uruguay River Basin in Uruguaiana, Brazil, with a focus on the concentration of heavy metals (Cd, Cu, and Mn), to assess the toxicological potential (cytotoxicity and genotoxicity) for humans using as biological matrix of study human leukocyte cells. The conductivity, resistivity, and dissolved O2 levels exceeded the limits recommended by the National Environmental Council (Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA). The percentage of non-viable human leukocyte cells exposed to water samples was approximately 20% higher than that of the negative control (<3%), but similar to the positive control. The DNA damage index was high for all heavy metal concentrations assayed when compared to the negative control 12±2.96, p < 0.0001, with a range of 155.66±23.89 to 194.33±23.23, but similar to the positive control (210.62±27.48). Moreover, the leukocyte degeneration index was higher in all samples containing heavy metals than in the negative control (4%), which demonstrates to be due the presence of Cu (11.8-12.5%), Cd (13-15.6%), and Mn (15.6-22.5%). Taken together, our results show that the quality from water samples analyzed is below than recommended by CONAMA and offers risk of contamination by heavy metals for the general population.

RESUMO

Este estudo avaliou a limnologia de amostras de água da bacia do rio Uruguai Médio, Brasil, focando as concentrações de metais pesados (Cd, Cu e Mn), para determinar o potencial toxicológico (citotoxicidade e genotoxicidade) utilizando como matriz biológica células leucocitárias humanas. A condutividade, resistividade e níveis de O2 dissolvido nas amostras analisadas excederam o limite recomendado pelo Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA). O percentual de células leucocitárias humanas não viáveis expostos às amostras de água foi de aproximadamente 20% maior que o controle negativo (<3%), mas similar ao controle positivo. O índice de dano ao DNA foi maior para todas as concentrações de metais testadas quando comparadas ao controle negativo (12±2,96), p < 0,0001, com uma variação de 155,66±23,89 a 194,33±23,23, mas estatisticamente semelhante ao observado para o controle positivo (210,62±27,48). Adicionalmente, o índice de degeneração leucocitário foi maior em todas as amostras contendo metais pesados que o controle negativo (4%), pela presença de Cu (11,8-12,5%), Cd (13-15,6%) e Mn (15,6-22,5%). Analisando esses dados conjuntamente, nossos resultados demonstram que a qualidade das amostras de água analisadas encontra-se abaixo da recomendada pela CONAMA e oferece risco de contaminação por metais pesados para a população em geral.