Em ratos expostos ao tungstênio na água potável, o elemento acumulado no tecido poroso próximo ao final dos ossos (esquerda). Usando técnicas de absorção de raios-x baseadas em síncrotron, pesquisadores produziram uma imagem (centro) mapeando a presença de tungstênio em uma forma semelhante ao catalisador químico fosfotungstato (P =fósforo, W =tungstênio, O =oxigênio). Crédito:Cassidy VanderSchee
Uma nova pesquisa mostra como e onde o tungstênio se acumula nos ossos de ratos expostos ao elemento através da água potável. As evidências, por uma equipe de químicos e biólogos da Universidade McGill, poderia aumentar as dúvidas sobre a suposição outrora universal de que o tungstênio apresenta pouco ou nenhum risco à saúde da população humana em geral.
Com o ponto de fusão mais alto de qualquer metal, a densidade e dureza notavelmente altas do tungstênio o tornam um ingrediente valioso em uma gama de produtos industriais, aplicações militares e médicas. Usado em ferramentas de corte, munição, dispositivos médicos e até mesmo alguns medicamentos, o tungstênio se tornou parte de nossas vidas diárias.
Embora muitas agências reguladoras tenham estabelecido limites para a exposição ao pó de tungstênio transportado pelo ar - principalmente para proteger os trabalhadores que extraem e processam o metal - existem muito poucos limites oficialmente obrigatórios para compostos de tungstênio solúveis em água, para as quais uma seção transversal mais ampla da comunidade está em risco de exposição.
A questão ganhou destaque no início dos anos 2000, quando os cientistas investigaram uma possível ligação entre um grupo de casos de leucemia infantil em Fallon, Nevada, e altos níveis de tungstênio nas águas subterrâneas de onde a cidade se abastecia. O caso levou os Centros de Controle e Prevenção de Doenças dos Estados Unidos a nomear o tungstênio para estudos de toxicologia e carcinogênese.
Resultados mistos de estudos de toxicidade anteriores
A data, pesquisas sobre a toxicidade do tungstênio e possível papel como cancerígeno produziram resultados mistos. Alguns estudos mostraram que outras comunidades expostas a níveis de tungstênio comparáveis aos de Fallon não foram afetadas por uma incidência de câncer acima do normal - uma descoberta que pareceu exonerar o tungstênio. Mas pesquisas subsequentes revelaram que em sujeitos expostos a tungstênio e cobalto, o tungstênio parece aumentar a toxicidade da outra substância. Essas descobertas apontaram para a necessidade de entender melhor como o tungstênio se acumula no corpo e de que forma, e até que ponto o corpo é capaz de eliminar o tungstênio após a exposição.
O estudo da equipe McGill sobre a exposição ao tungstênio em camundongos, publicado em Communications Chemistry, usou técnicas poderosas de espectroscopia de raios-X para encontrar respostas a essas perguntas. Os resultados levantam uma série de preocupações.
Embora já tenha sido demonstrado que o tungstênio se acumula no osso, os pesquisadores da McGill descobriram que o elemento não se acumulou uniformemente nos ossos; em vez, estava concentrado em certos pontos críticos.
"Encontramos aquele tungstênio, antes considerado não tóxico e inerte, de fato se acumula de forma heterogênea no osso, "disse Cassidy VanderSchee, autor principal do estudo e aluno de doutorado no Departamento de Química da McGill. "Não apenas isso, descobrimos que ele se acumulou de uma forma quimicamente diferente daquela em que foi administrado, que confirmou que o tungstênio é quimicamente ativo no corpo. "
Acúmulo nos tecidos ósseos
O estudo mostrou que em ratos expostos a altos níveis de tungstênio através da água potável, o elemento acumulado em regiões específicas - medula óssea e tecido ósseo poroso (ou 'esponjoso') - em um grau 10 vezes maior do que os níveis de fundo. A deposição de tungstênio no osso esponjoso sugere que o elemento é incorporado durante o crescimento e remodelação óssea, indicando aquele jovem, indivíduos em crescimento são particularmente suscetíveis.
Os pesquisadores também descobriram que o tungstênio foi retido na camada externa dura do osso - o córtex - mesmo depois que os ratos receberam água sem tungstênio por um período de oito semanas após a exposição inicial. Com o corpo incapaz de limpar o tungstênio deste tecido, o osso torna-se efetivamente uma fonte de exposição crônica.
Ainda mais preocupante foi a descoberta de que o tungstênio estava mudando de forma no corpo. Os resultados mostraram que o elemento estava se acumulando em uma forma semelhante a fosfotungstato, um conhecido catalisador químico com significativo potencial para intervir nos processos biológicos que ocorrem na medula óssea e no osso esponjoso - a formação de células imunes e o crescimento ósseo entre eles.
"Acreditamos que muitos dos efeitos biológicos do tungstênio que temos investigado remontam a mudanças no osso, "diz Koren Mann, professor associado de oncologia da McGill e co-autor do estudo. "Isso inclui os efeitos sobre o sistema imunológico, células-tronco, e câncer. "
"Enquanto a pesquisa continua sobre os riscos à saúde representados pela exposição humana ao tungstênio, nosso estudo fornece informações importantes sobre como o elemento se acumula no corpo - descobertas que são cruciais para o desenvolvimento de terapias eficazes para removê-lo, "diz o professor de química McGill e autor sênior Scott Bohle.