Toxicidade dos Metais Pesados e Seus Impactos na Saúde

Os metais pesados estão presentes no ambiente e podem entrar no organismo humano por meio de exposições ocupacionais, ambientais, dietéticas e medicamentosas. A exposição a metais pesados pode ocorrer através de diversas fontes, incluindo:

• Ocupacional: indústrias químicas, mineração e manufatura.

• Ambiental: poluição do ar e da água por resíduos industriais.

• Dietética: alimentos contaminados, como peixes, vegetais e água potável.

• Medicamentos: substâncias terapêuticas contendo metais pesados.

A toxicidade desses metais pode desencadear uma série de efeitos prejudiciais à saúde, conforme ilustrado na imagem publicada no artigo Metabolomics: a promising tool for deciphering metabolic impairment in heavy metal toxicities.

Akash et al., 2023

Mecanismos de Toxicidade

Os metais pesados afetam múltiplos sistemas do corpo humano, levando a danos celulares e doenças. Os principais mecanismos envolvidos são:

1. Genotoxicidade: Esses metais causam alterações no DNA, levando a mutações e potencialmente ao desenvolvimento de câncer. Eles promovem quebras de fita do DNA e formação de adutos no material genético.

2. Neurotoxicidade: O acúmulo de metais pesados no sistema nervoso central pode inibir neurotransmissores e aumentar o estresse oxidativo, resultando em doenças como Parkinson, neuropatias periféricas e comprometimento da memória e do aprendizado.

3. Estresse Oxidativo: Os metais pesados aumentam a produção de espécies reativas de oxigênio (ROS), como radicais livres, que danificam lipídios, proteínas e o DNA, levando à morte celular e ao envelhecimento precoce.

4. Toxicidade Cardiovascular: A presença de metais pesados pode reduzir a disponibilidade de óxido nítrico (NO), aumentando a vasoconstrição e promovendo hipertensão e outras doenças cardiovasculares.

5. Hepatotoxicidade: O fígado é um dos principais órgãos afetados, pois os metais pesados podem causar danos às membranas celulares e induzir alterações conformacionais em proteínas, resultando em falha hepática.

6. Nefrotoxicidade: Os rins são altamente suscetíveis à toxicidade dos metais pesados, levando a inflamação renal, insuficiência e comprometimento da função excretora.

7. Imunotoxicidade e Toxicidade Cutânea: O sistema imunológico pode ser afetado, provocando respostas inflamatórias sistêmicas, hipersensibilidade e problemas dermatológicos.

8. Toxicidade Reprodutiva e Desenvolvimento: Metais pesados podem afetar a fertilidade masculina, reduzindo a produção de testosterona e espermatozoides, além de comprometer o desenvolvimento embrionário.

A identificação precoce e o controle das exposições são fundamentais para a prevenção de doenças relacionadas. Metais pesados podem ser avaliados no sangue total:

Além das amostras de sangue, podem ser coletadas amostras de urina ou cabelo para avaliação da exposição a metais pesados. As amostras são analisadas utilizando técnicas como cromatografia gasosa ou líquida acoplada à espectrometria de massa (GC-MS ou LC-MS) e ressonância magnética nuclear (RMN). Essas técnicas permitem a identificação e quantificação de metabólitos presentes nas amostras.

Alterações nos perfis metabólicos são comparadas entre indivíduos expostos e não expostos, identificando metabólitos que servem como biomarcadores da toxicidade por metais pesados.

Exemplos de Aplicações:

Estudos mostraram que a exposição ao arsênio altera o metabolismo de aminoácidos e do ciclo do ácido tricarboxílico (TCA), associados ao estresse oxidativo e distúrbios endócrinos.

Pesquisas indicam que a toxicidade do chumbo está relacionada a alterações no metabolismo de lipídios e aminoácidos, levando a disfunções renais e neurológicas.

Diversos metais pesados podem inibir o metabolismo energético, afetando a síntese de ATP e aumentando o estresse oxidativo.

A metabolômica oferece uma abordagem abrangente para compreender os efeitos tóxicos dos metais pesados, auxiliando na identificação precoce de alterações metabólicas e no desenvolvimento de estratégias de intervenção e tratamento. Precisa de ajuda? Marque aqui sua consulta de nutrição online.

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Metais pesados e doenças cardiovasculares

Metais contaminantes, como chumbo (Pb), cádmio (Cd) e arsênio (As), são poluentes ambientais amplamente disseminados e representam um sério risco para a saúde cardiovascular. A American Heart Association divulgou uma declaração científica destacando os impactos desses metais no coração e nos vasos sanguíneos.

Fontes de Exposição

Os metais contaminantes podem ser encontrados em diversas fontes ambientais e industriais, incluindo:

• Poluição do ar gerada por fábricas e emissões industriais;

• Água contaminada com metais pesados;

• Alimentos cultivados em solos contaminados;

• Cigarros e dispositivos de vaporização;

• Resíduos industriais despejados de forma inadequada.

Esses metais entram no organismo principalmente pela inalação de partículas no ar ou pela ingestão de água e alimentos contaminados.

Lamas et al., 2023

Estudos experimentais in vivo e in vitro mostram que a exposição aos metais pesados altera as vias biológicas com papéis compartilhados na regulação das funções cardíaca e vascular, incluindo função endotelial vascular, inflamação crônica, estresse oxidativo, efeitos epigenéticos e outros efeitos cardiotóxicos.

Uma vez no organismo, esses metais são absorvidos pelo sistema respiratório e digestivo, entrando na corrente sanguínea. O chumbo e o cádmio tendem a se acumular em tecidos como ossos, fígado e rins, enquanto o arsênio pode sofrer processos de metilação antes de ser eliminado pela urina.

Impactos no Coração e nos Vasos Sanguíneos

A exposição a metais pesados está associada a diversas doenças cardiovasculares, incluindo:

• Doença arterial coronariana: pode levar a infartos devido ao acúmulo de placas nas artérias.

• Acidente vascular cerebral (AVC): o comprometimento dos vasos sanguíneos pode aumentar o risco de derrame cerebral.

• Doença arterial periférica: o estreitamento das artérias pode prejudicar a circulação sanguínea, especialmente nas pernas.

Existem efeitos também em outros órgãos. Uma das formas de avaliar os metais pesados é no sangue total:

Metais pesados e outros elementos tóxicos também podem ser analisados no cabelo:

A desintoxicação de metais pesados, como chumbo (Pb), cádmio (Cd) e arsênio (As), pode ser feita naturalmente por meio da alimentação, estilo de vida e suporte de alguns suplementos.

1. Alimentos que Ajudam na Eliminação de Metais Pesados

Certos alimentos contêm compostos que auxiliam na quelação (ligação e eliminação) de metais tóxicos do organismo:

• Coentro e salsa: ajudam a remover metais pesados do sangue e tecidos.

• Chlorella e spirulina: algas ricas em clorofila que auxiliam na eliminação de toxinas.

• Alho: contém enxofre, que apoia a eliminação de metais pelos rins e fígado.

• Brócolis, couve e repolho: ricos em enxofre e antioxidantes, ajudam na detoxificação hepática.

• Cúrcuma: tem propriedades anti-inflamatórias e estimula o fígado a eliminar toxinas.

• Maçã, banana e cítricos: contêm pectina, que ajuda a remover metais pesados do trato digestivo.

2. Suplementos e Minerais que Ajudam

• Zinco e selênio: competem com metais tóxicos no organismo e reduzem sua absorção.

• Carvão ativado: ajuda a eliminar toxinas do intestino.

• Cardo-mariano: protege e fortalece o fígado na eliminação de toxinas.

3. Hidratação e Exercícios

• Beber bastante água (2-3 litros por dia) para estimular a eliminação pelos rins.

• Suar regularmente (exercícios físicos ou sauna) ajuda a expelir metais pesados pela pele.

4. Evitar Novas Exposições

• Prefira alimentos orgânicos para evitar pesticidas com metais pesados.

• Use filtros de água para remover chumbo e arsênio da água potável.

• Evite peixes com alto teor de mercúrio, como atum e peixe-espada.

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Metabolômica dos lipídios

A imagem abaixo mostra uma seção do exame metabolômico focada na oxidação de ácidos graxos. Produtos intermediários do metabolismo de ácidos graxos, como ácidos Sebácico, Adípico, Subérico, Pimélico, Hexanoilglicina, Suberoilglicina altos podem indicar deficiência de carnitina, problemas na beta-oxidação de ácidos graxos. Níveis baixos destes intermediários normalmente não indica preocupação. Avaliação dos resultados:

Teste de paciente A

Ácido Adípico (17.3 H, referência: 2.0 - 15.1 nmol/mg creatinina)

• O que é? Ácido dicarboxílico formado na degradação dos ácidos graxos.

• Interpretação:

  • Níveis elevados podem indicar oxidação incompleta de ácidos graxos, frequentemente associada a deficiência de carnitina, desbalanço mitocondrial ou estresse oxidativo.

  • Pode estar relacionado a dieta rica em gorduras ou exposição a toxinas ambientais.

Ácido Sebácico (14.8 H, referência: <3.7 nmol/mg creatinina)

• O que é? Outro ácido dicarboxílico, produto da beta-oxidação incompleta de ácidos graxos.

• Interpretação:

  • Aumento pode indicar deficiência de carnitina ou bloqueio no metabolismo lipídico.

  • Frequente em pessoas com resistência insulínica, metabolismo prejudicado de lipídios ou disfunção mitocondrial.

Ácido Subérico (28.5, referência: 3.0 - 29.4 nmol/mg creatinina)

• O que é? Produto da oxidação incompleta de ácidos graxos.

• Interpretação:

  • Próximo ao limite superior, pode indicar baixa eficiência mitocondrial.

  • Se associado a outros marcadores elevados, pode reforçar um quadro de estresse oxidativo ou disfunção na beta-oxidação.

Ácido Pimélico (18.2, referência: 5.9 - 31.8 nmol/mg creatinina)

• O que é? Outro ácido dicarboxílico relacionado ao metabolismo lipídico.

• Interpretação:

  • Dentro da faixa de referência, mas relativamente alto, pode ser um achado secundário sem relevância clínica, a menos que outros metabólitos estejam muito elevados.

Suberylglycine (4.6 H, referência: <2.3 nmol/mg creatinina)

• O que é? Indicador da oxidação de ácidos graxos de cadeia média.

• Interpretação:

  • Elevação pode sugerir deficiência de carnitina ou distúrbios no metabolismo de ácidos graxos de cadeia média.

  • Pode estar associada a doenças mitocondriais ou alterações genéticas na beta-oxidação.

Ácido 2-Metilsuccínico (83.4 H, referência: 3.2 - 21.1 nmol/mg creatinina)

• O que é? Um ácido dicarboxílico, marcador de disfunção mitocondrial e metabolismo energético.

• Interpretação:

  • Elevação significativa sugere bloqueio na via do ciclo de Krebs, levando a acúmulo de metabólitos tóxicos.

  • Possível associação com deficiência de coenzima Q10, B2, problemas na função mitocondrial ou até doenças metabólicas hereditárias.

No exame acima há perfil metabólico sugestivo de disfunção na oxidação de ácidos graxos e potencial deficiência de carnitina. Isto parece ser verdade pela elevação do corpo cetônico β-Hidroxibutirato, que eleva-se também no diabetes descompensado e dieta cetogênica, mas não era o caso deste paciente.

Teste de paciente A

O tratamento da disbiose intestinal e estresse oxidativo são indicados, assim como a correção de possíveis deficiências nutricionais, incluindo carnitina, Q10, zinco, selênio. É importante lembrar que metais pesados como mercúrio, chumbo, cádmio e alumínio são conhecidos por inibir enzimas mitocondriais que afetam a beta-oxidação de ácidos graxos, além de aumentar o estresse oxidativo e a demanda por antioxidantes.

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