Ocorrência de fármacos e desreguladores endócrinos em esgoto bruto e tratado na cidade de Belo Horizonte (MG) / Occurrence of drugs and endocrine disrupters in raw and treatment sewage in the city of Belo Horizonte / MG, Brazil

RESUMO Os compostos de preocupação emergente (contaminants of emerging concern - CECs) atingem constantemente os corpos d'água via lançamento de esgoto sanitário, efluentes industriais e lixiviados de aterro, disposição inadequada de resíduos sólidos e escoamento superficial, ocasionando a poluição dos cursos d'água. Geralmente estes se encontram em concentrações da ordem de nanograma por litro ou micrograma por litro, dificultando sua análise ou onerando esse processo, demandando, assim, o desenvolvimento de técnicas de preparo e extração. Nesse contexto, destaca-se a Partição a Baixa Temperatura (EPBT), que se baseia na partição do analito de interesse entre fase aquosa e fase orgânica. Face ao exposto e à relevância do tema, o presente trabalho teve como objetivo avaliar, pelo uso da EPBT e cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas, a ocorrência de 16 CECs no esgoto bruto e no tratado de Belo Horizonte (MG).

ABSTRACT Contaminants of Emerging Concern (CECs) constantly reach water bodies through the discharge of sanitary sewage, industrial effluents and landfill leachate, inadequate disposal of solid waste and surface runoff, causing the pollution of watercourses. In general, these are in concentrations of the order of mg / L or ng / L, making it difficult to analyze or burden this process, thus requiring the development of preparation and extraction techniques. In this context, it stands out the Low Temperature Patitioning Extraction (LTPE), which is based on the partition of the analyte of interest between aqueous phase and organic phase. Bearing this and the relevance of the subject in mind, the present work had the objective of evaluating the occurrence of 16 CECs in the crude and treated sewage of Belo Horizonte / MG, by using LTPE and gas chromatography coupled to mass spectrometry.

Oxidação de fármacos por cloro e formação de subprodutos em amostras aquosas em escala de bancada / Pharmaceuticals oxidation by chlorine and byproducts formation in aqueous matrices in bench scale

RESUMO Fármacos e desreguladores endócrinos são encontrados em águas naturais brasileiras, incluindo alguns mananciais de abastecimento, também em função da baixa cobertura de coleta e tratamento de esgotos no Brasil. Nesse cenário, o presente trabalho intentou avaliar a remoção de três fármacos - sulfametoxazol (SMX), diclofenaco (DCF) e 17β-estradiol (E2) - em água destilada por meio da oxidação com cloro (hipoclorito de sódio), variando-se a dose de cloro e o tempo de contato em ensaios de batelada. As soluções cloradas foram analisadas, ainda, por cromatografia acoplada à espectrometria de massas para identificação de eventuais subprodutos de oxidação. Para tempo de contato de 10 min e dose de cloro de 1,5 mg.L-1, foi observada remoção média de 61% para DCF, 36% para E2 e 33% para SMX. Apenas para o DCF verificou-se diferença estatisticamente significativa (α=0,05) para dose de cloro de 3,0 mg.L-1. A oxidação seguiu modelo cinético de pseudossegunda ordem, com valores de k2 de 0,0168 L.µg.min-1 para SMX (para ambas doses testadas), de 0,0133 e 0,0798 L.µg.min-1 para DCF, e de 0,0326 e 0,0289 L.µg.min-1 para E2, para doses de cloro de 1,5 e 3,0 mg.L-1, respectivamente. Por fim, verificou-se que o aumento do tempo de contato favoreceu a oxidação dos fármacos, ainda que com a perspectiva de formação de subprodutos para SMX e E2.

ABSTRACT Pharmaceuticals and endocrine disrupting compounds are found in Brazilian natural waters, including some water sources for public supply, also due to the low coverage of sewage collection and treatment in Brazil. This study investigated the removal of three pharmaceutical compounds - sulfamethoxazole (SMX), diclofenac (DCF) and 17β-estradiol (E2) - from aqueous solutions by means of chlorine oxidation (sodium hypochlorite) by varying the dose of chlorine and contact time in batch tests. The chlorine solutions were examined by chromatography attached to the mass spectrometry in order to identify the oxidation by-products. For 10 min contact time, mean removal values of 61% were observed for DCF; 36% for E2; and 33% for SMX, when the chlorine dose was 1.5 mg L-1. Just for DCF there was a statistically significant difference (α=0.05) in the removal efficiency when increasing the chlorine dose to 3.0 mg.L-1. The oxidation followed the kinetic model of pseudo-second order, with k2 values of 0.0168 L.µg.min-1 for SMX (at both chlorine doses tested); 0.0133 and 0.0798 L.µg.min-1 to DCF; and 0.0326 and 0.0289 L.µg.min-1 to the E2 at chlorine doses of 1.5 and 3.0 mg L-1, respectively. Finally, it was verified that an increase of the contact time favored the oxidation of all pharmaceuticals tested, although with the perspective of by-products formation for SMX and E2.

Fármacos e desreguladores endócrinos em águas brasileiras: ocorrência e técnicas de remoção / Pharmaceuticals and endocrine disrupting compounds in Brazilian waters: occurrence and removal techniques

RESUMO As ações antrópicas têm fomentado a presença de diversos microcontaminantes nos corpos d'água. Desses, mais recentemente, os fármacos e os desreguladores endócrinos têm chamado a atenção da comunidade científica acerca da crescente exposição dos corpos d'água a esses fármacos e desreguladores. As fontes de contaminação englobam produtos de limpeza e higiene pessoal, fármacos de diversas classes, hormônios naturais e seus subprodutos, além de diversas substâncias aplicadas na produção de plásticos e resinas, presentes nos esgotos sanitários, lixiviados de aterro e efluentes industriais. Nessa perspectiva, o artigo presta-se a compilar os dados de ocorrências desses microcontaminantes em águas brasileiras naturais e tratadas assim, como a discutir a eficiência de diferentes técnicas de tratamento de água na remoção de tais contaminantes.

ABSTRACT The human activities have increased the presence of several microcontaminants in water bodies. Of these, more recently, drugs and endocrine disrupters have called the attention of the scientific community due to their increasing exposure. The sources of contamination include cleaning and personal hygiene products, various classes of drugs, natural hormones and their by-products, as well as several substances applied to the production of plastics and resins, present in sewage, landfill leachate and industrial effluents. In this perspective, this paper aims to compile the data of microcontaminants occurrence in Brazilian natural and treated waters, as well as to discuss the efficiency of different water treatment techniques to remove such compounds.

Effects of endocrine disruptors in the development of the female reproductive tract / Efeitos dos desreguladores endócrinos no desenvolvimento do trato reprodutivo feminino

Environmental agencies have identified a growing number of environmental contaminants that have endocrine disrupting activity, and these can become a major public health problem. It is suggested that endocrine disruptors could account for the higher-than-expected increase in the prevalence of some non-communicable diseases, such as obesity, diabetes, thyroid diseases, and some cancers. Several endocrine Disrupting Chemicals (EDCs), such as pesticides, bisphenol A, phthalates, dioxins, and phytoestrogens, can interact with the female reproductive system and lead to endocrine disruption. Initially, it was assumed that EDCs exert their effects by binding to hormone receptors and transcription factors, but it is currently known that they may also alter the expression of enzymes involved in the synthesis or catabolism of steroids. Biomonitoring studies have identified these compounds in adults, children, pregnant women, and fetuses. Among the diseases of the female reproductive tract associated with EDCs exposure are the following: precocious puberty, polycystic ovary syndrome, and premature ovarian failure. The different populations of the world are exposed to a great number of chemicals through different routes of infection; despite the various available studies, there is still much doubt regarding the additive effect of a mixture of EDCs with similar mechanisms of action.

As diversas agências de controle ambiental têm identificado um crescente número de contaminantes ambientais que apresentam atividade de desregulador endócrino e estes poderão se tornar um dos maiores problemas de saúde pública. Sugere-se que os Desreguladores Endócrinos (EDCs) poderiam justificar o aumento na prevalência de algumas doenças não transmissíveis acima do esperado, como, por exemplo, obesidade, diabetes, doenças tireoidianas e alguns tipos de cânceres. Vários EDCs, como pesticidas, bisfenol A, ftalatos, dioxinas e fitoestrógenos, podem interagir com o sistema reprodutivo feminino e levar à desregulação endócrina. Inicialmente, supunha-se que os EDCs exercessem seus efeitos através da ligação com receptores hormonais e fatores de transcrição, mas, atualmente, sabe-se que também podem alterar a expressão de enzimas envolvidas na síntese ou no catabolismo dos esteroides. Estudos de biomonitoramento têm identificado esses compostos em adultos, crianças, gestantes e em fetos. Entre as patologias do trato reprodutor feminino associadas à exposição aos EDCs, destacam-se: puberdade precoce, síndrome dos ovários policísticos e falência ovariana prematura. As diversas populações estão expostas a um grande número de substâncias químicas, através de diferentes vias de contaminação. Apesar dos diferentes estudos disponíveis, ainda permanece uma grande dúvida sobre o efeito aditivo de uma mistura de EDCs com similar mecanismo de ação.

Organochlorine compound levels in fertile and infertile women from Rio de Janeiro, Brazil / Níveis de substâncias organocloradas em mulheres férteis e inférteis do Rio de Janeiro, Brasil

OBJECTIVE: The aim of the study was quantify organochlorine compounds in women seeking for infertility treatment (n = 15) and in spontaneously pregnant ones (n = 21). MATERIALS AND METHODS: A questionnaire was applied regarding lifestyle, occupational and reproductive history. Blood samples were collected from both groups. RESULTS: From the pesticides studied, pp'DDE was detected in 100% of infertile women, at higher mean levels than in pregnant women (3.02 mcg/L vs. 0.88 mcg/L; p = 0.001; power of 69%), without correlation with the etiology of infertility. Levels of the polychlorinated biphenyls (PCBs) were low, with positive samples in 100% in the infertile women for PCBs 138, 153, 180, while in pregnant women, they were 85.7% for congeners 138 and 153. Only PCB180 showed significance, with frequency of 71.4% (p = 0.019). CONCLUSIONS: The risk factors for female infertility were: age, consumption of untreated water and of canned foods. Exposure to the most prevalent organochlorine compounds described in literature was confirmed in the study, indicating that pp'DDE may adversely influence female fertility.

OBJETIVO: O estudo teve como objetivo quantificar as substâncias organocloradas em mulheres buscando tratamento para infertilidade (n = 15) e que espontaneamente engravidaram (n = 21). MATERIAIS E MÉTODOS: Foi aplicado questionário considerando estilo de vida, história ocupacional e reprodutiva. Amostras de sangue foram obtidas em ambos os grupos. RESULTADOS: Dos pesticidas, pp'DDE foi detectado em 100% das inférteis, com níveis maiores que nas grávidas (3,02 mcg/L vs. 0,88 mcg/L; p = 0,001; poder 69%), sem correlação na etiologia da infertilidade. Os níveis de detecção das bifenilas policloradas (PCBs) foram baixos, com 100% de positividade das amostras nas inférteis para os PCBs 138, 153, 180, e de 85,7% nas grávidas para os congêneres 138 e 153. Apenas PCB180 mostrou significância na frequência de 71,4% (p = 0,019). CONCLUSÕES: Os fatores de risco para infertilidade feminina foram: idade, consumo de água não tratada e alimentos enlatados. A exposição aos organoclorados mais prevalentes descritos na literatura foi confirmada no estudo, indicando que pp'DDE pode influenciar adversamente a fertilidade feminina.

Desreguladores endócrinos e desenvolvimento puberal humano / Endocrine disruptors and human pubertal development

Múltiplos fatores genéticos e ambientais influenciam o início da puberdade. Acredita-se que a melhora das condições nutricionais e de saúde pública sejam os principais fatores relacionados ao declínio na idade de início da puberdade observado ao longo do último século. No entanto, a exposição a compostos desreguladores endócrinos pode apresentar um papel nesse processo. Os desreguladores endócrinos são definidos como compostos exógenos que podem interferir no funcionamento do sistema endócrino humano ou de qualquer animal. No presente artigo, as autoras fazem uma revisão sobre os desreguladores endócrinos e seu papel no desenvolvimento puberal humano.

Multiple genetic and environmental factors influence the onset of puberty. It is believed that better nutrition and public health are the main factors related to the earlier onset of puberty observed over the last century. Nonetheless, exposure to endocrine-disrupting compounds may also play a role in this process. Endocrine disruptors are defined as exogenous compounds that might interfere with the functioning of the animal and human endocrine systems. In this article, the authors review endocrine disruptors and their role in human pubertal development.

Modulação androgênica e estrogênica na próstata: uma abordagem em modelos experimentais de roedores com enfoque na biologia estrutural: [revisão] / Androgenic and estrogenic modulation in the prostate: an approach in rodent experimental models with emphasis on structural biology: [review]

O sistema endócrino é uma complexa rede de glândulas e hormônios que regulam muitas das funções do corpo, incluindo crescimento, desenvolvimento e maturação, como as vias de ação de muitos órgãos. A próstata é um importante alvo dos hormônios e sua maturidade funcional e seu desenvolvimento são influenciados pelos níveis de esteroides. O presente grupo de pesquisa tem estudado os potenciais efeitos dos agentes esteroides sobre a próstata masculina e feminina do gerbilo da Mongólia (Meriones unguiculatus), utilizando métodos morfológicos e imuno-histoquímicos. Os resultados têm revelado a próstata do gerbilo da Mongólia como uma importante ferramenta para estudos da ação dos hormônios esteroides e seus antagonistas.

The endocrine system is a complex network of glands and hormones that regulates many of the body's functions; including growth, development and maturation, as well as the way several organs operate. The prostate is an important target of hormones and its functional maturity and development are influenced by steroids levels. Our research group has been evaluating the potential effects of the steroidal agents on the Mongolian gerbil (Meriones unguiculatus) male and female prostate using different morphological and immunohistochemical methods. Our results have revealed the Mongolian gerbil prostate as an important tool for the morphofunctional studies of steroid hormones and its antagonist actions.