Quando exposto em laboratório a níveis de poluição comparáveis ​​aos encontrados na atmosfera da região amazônica durante a época das queimadas da floresta e das plantações, as células do pulmão humano sofrem graves danos ao DNA e param de se dividir. Após 72 horas de exposição, mais de 30 por cento das células cultivadas estão mortas. O principal culpado parece ser retene, um composto químico que pertence à classe dos hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs). Esses resultados foram relatados por um grupo de pesquisadores brasileiros na revista. Relatórios Científicos .

"Não encontramos informações sobre a toxicidade do reteno na literatura científica. Espero que nossas descobertas sirvam como um incentivo para estudos adicionais e para que as concentrações ambientais de reteno sejam regulamentadas por organizações de saúde, disse Nilmara de Oliveira Alves Brito, primeiro autor do artigo.

“Quando eu estava fazendo pesquisa de mestrado na UFRN, Percebi que a exposição das células pulmonares a este material particulado emitido pela queima de biomassa levou a mutações no DNA das células pulmonares, "disse Alves Brito." Este estudo mais recente se propôs a investigar os mecanismos pelos quais isso acontece. "

Metodologia

O primeiro passo, ela explicou, consistiu em determinar a concentração de poluentes a serem usados ​​nos experimentos de laboratório, a fim de simular a exposição sofrida por pessoas que vivem em áreas de uso do solo e cobertura vegetal intensamente alteradas, conhecidas como "arco do desmatamento" -500, 000 quilômetros quadrados estendendo-se para o oeste do leste e sul do Pará em Mato Grosso, Rondônia e Acre.

Usando modelos matemáticos, os pesquisadores calcularam a capacidade do pulmão humano de inalar partículas no auge da estação das queimadas e a porcentagem de poluentes que é depositada nas células do pulmão. "Com base nesta massa teórica, determinamos os níveis de concentração a serem testados usando células em cultura, “Disse Alves Brito.

Os poluentes utilizados in vitro foram coletados em área natural próxima a Porto Velho, Rondônia na época das queimadas, que atinge o pico em setembro e outubro.

“As amostras foram coletadas usando um dispositivo que aspira o ar e deposita partículas finas com um diâmetro menor que 10 micrômetros em um filtro. Estávamos interessados ​​em estudar essas partículas muito finas porque são pequenas o suficiente para penetrar nos alvéolos nos pulmões , "Disse Alves Brito.

Segundo o professor Paulo Artaxo, da Universidade de São Paulo, os filtros foram congelados logo depois que o material particulado foi coletado porque os compostos orgânicos encontrados na pluma de poluição são altamente voláteis. “Esse material foi enviado para São Paulo e diluído em solução nutritiva, que foi então aplicado às culturas de células, “A proporção de poluentes utilizada foi a mesma encontrada no ar inalado pelos moradores de Porto Velho”, disse.

As células cultivadas tratadas com a solução foram comparadas com um grupo de células de controle, que recebeu apenas o solvente usado para extrair os poluentes dos filtros. O objetivo foi confirmar que os efeitos adversos observados foram causados ​​pelo material particulado e não pelo solvente.

Efeito imediato

Nos primeiros momentos de exposição, as células pulmonares começaram a produzir grandes quantidades de moléculas pró-inflamatórias. A inflamação foi seguida por um aumento na liberação de espécies reativas de oxigênio (ROS), substâncias que causam estresse oxidativo. Grandes quantidades de ROS causam danos às estruturas celulares.

"Para entender as vias que induzem o estresse oxidativo, analisamos o ciclo celular e descobrimos que ele foi prejudicado por um aumento na expressão de proteínas como P53 e P21. As células pararam de se replicar, o que sugeriu que o dano ao DNA estava ocorrendo, "Disse Alves Brito.

Os pesquisadores realizaram testes específicos para confirmar o dano genético. Com base em sua observação de aumento da expressão da proteína LC3 e outros marcadores específicos, eles também descobriram que as células entraram em um processo de autofagia, por meio do qual degradaram suas próprias estruturas internas.

“Todo esse dano foi observado em apenas 24 horas de exposição, "Disse Alves Brito." Com o passar do tempo, o dano genético aumentou, e as células entraram em um processo de apoptose e necrose. "Enquanto apenas 2 por cento das células de controle morreram de necrose após 72 horas, na cultura tratada com poluentes, a mortalidade celular atingiu 33 por cento.

"Nem todas as células morrem, mas os sobreviventes sofrem danos no DNA, o que pode predispô-los ao desenvolvimento de câncer no futuro, "Disse Alves Brito.

Antes de iniciar o experimento com células em cultura, Alves Brito e colaboradores concluíram uma análise das substâncias presentes no material particulado coletado na região amazônica. Eles identificaram a presença de vários PAHs, muitos dos quais são conhecidos por serem cancerígenos. Os resultados desta análise foram publicados em 2015 na revista. Ambiente Atmosférico .

"Observamos que o PAH mais abundante era o reteno, "Disse Alves Brito." Por isso decidimos repetir o experimento com as células que usam essa substância isolada, mas na mesma concentração que a encontrada no material particulado. Observamos que o reteno sozinho também induziu danos ao DNA e morte celular. "

De acordo com Artaxo, a morte de um grande número de células pulmonares em um organismo vivo pode causar problemas respiratórios e até doenças graves, como enfisema pulmonar.

"Em um estudo anterior, mostramos que o declínio no desmatamento de 27, 000 km2 em 2004 para 4, 000 km2 em 2012 evitou a morte de pelo menos 1, 700 pessoas com doenças associadas à poluição, "ele disse." Curiosamente, a maioria dessas mortes não teria ocorrido na Amazônia, mas sim no Sul do Brasil por causa do transporte de longa distância de poluentes e também por causa da maior densidade populacional da região ”.

Relevância global

Embora o reteno não seja emitido pela queima de combustíveis fósseis, a principal fonte de poluição nas áreas urbanas do Brasil, os pesquisadores afirmam que esse composto pode ser encontrado na atmosfera de São Paulo e de outras cidades, provavelmente devido à queima de cana-de-açúcar e outros tipos de biomassa em fazendas próximas.

No artigo, os pesquisadores observam que, embora a maioria das pesquisas sobre a exposição à poluição do ar se concentre no papel dos combustíveis fósseis na poluição atmosférica, cerca de 3 bilhões de pessoas em todo o mundo estão expostas à poluição do ar pela queima de biomassa, incluindo o uso de madeira ou carvão como combustível em fogões de cozinha ou aquecimento doméstico, bem como do desmatamento e práticas agrícolas. Além disso, os autores acrescentam, cerca de 7 milhões de mortes em todo o mundo, ou uma em cada oito mortes, resultam da exposição à poluição do ar, de acordo com relatório da Organização Mundial da Saúde (OMS) em 2012.

“A combinação de incêndios florestais e ocupação humana tornou a queima de biomassa uma séria ameaça à saúde pública. A maioria dos incêndios florestais ocorre no arco do desmatamento, impactando diretamente mais de 10 milhões de pessoas na área. Muitos estudos identificaram efeitos graves na saúde humana, como o aumento da incidência de asma, Morbidade e mortalidade, principalmente nas populações mais vulneráveis, como crianças e idosos, "observam os autores.