Um estudo inédito mediu a toxicidade de vários tipos de substâncias per e polifluoroalquil (PFAS), mais conhecidas como “produtos químicos para sempre”, quando misturadas no meio ambiente e no corpo humano.
A boa notícia: os níveis individuais de citotoxicidade e neurotoxicidade da maioria dos produtos químicos testados eram relativamente baixos.
A má notícia: os produtos químicos agiram juntos para tornar toda a mistura tóxica.
“Embora sejam estruturalmente semelhantes, nem todos os produtos químicos para sempre são iguais – alguns são mais potentes, outros menos. Quando misturados, todos os componentes contribuíram para a citotoxicidade e neurotoxicidade da mistura”, diz a primeira autora do estudo, Karla Ríos-Bonilla, um estudante de doutorado em química na Universidade de Buffalo.
“Nos ensaios laboratoriais que usamos neste estudo, a maioria dos tipos de PFAS que testamos não pareciam ser muito tóxicos quando medidos individualmente. No entanto, quando você mede uma amostra inteira com múltiplos PFAS, você vê a toxicidade”, acrescenta. co-autora do estudo Diana Aga, PhD, diretora do Instituto RENEW, professora ilustre da SUNY e presidente Henry M. Woodburn do Departamento de Química da UB.
Esta pesquisa foi conduzida em colaboração com Beate Escher do Centro Helmholtz de Pesquisa Ambiental (UFZ), Leipzig, Alemanha, onde Ríos-Bonilla fez o in vitro experimentos de toxicidade na instalação de triagem de alto rendimento CITEPro. Foi publicado em 11 de setembro na Environmental Science and Technology, uma revista da American Chemical Society.
O estudo é novo porque avalia a toxicidade da mistura de PFAS. Esses compostos sintéticos têm sido amplamente utilizados em produtos de consumo – desde panelas antiaderentes até maquiagem – há décadas, e podem levar centenas a milhares de anos para se decomporem, se é que o fazem. Estima-se que estejam presentes em pelo menos 45% da água potável do país e no sangue de praticamente todos os americanos, e têm sido associados ao cancro e a perturbações do desenvolvimento neurológico.
No início deste ano, a Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) emitiu os primeiros padrões de água potável para seis tipos de PFAS. Porém, estima-se que existam mais de 15.000 variedades presentes no meio ambiente. Apenas alguns desses produtos químicos possuem padrões e são regulamentados.
“Existem seis PFAS que podem ser regulamentados porque sabemos muito sobre eles e a sua toxicidade. Infelizmente, não podemos regular outras formas de PFAS até que a sua toxicidade seja conhecida”, diz Aga, que é o investigador principal da subvenção EPA STAR que financiou a pesquisa. “Precisamos definir níveis máximos de contaminação para cada PFAS que sejam proporcionais à sua toxicidade. Para regular os contaminantes, é crucial conhecer as suas potências relativas quando ocorrem como misturas no ambiente, juntamente com as suas concentrações ambientais previstas.”
Outros coautores da UB são G. Ekin Atilla-Gokcumen, PhD, Dra. Marjorie E. Winkler Distinguished Professor e presidente associada do Departamento de Química, e Judith Cristobal, PhD, cientista pesquisadora sênior.
Ríos-Bonilla também é apoiada por uma bolsa de pós-graduação do Instituto Nacional de Ciências da Saúde Ambiental (NIEHS) dos Institutos Nacionais de Saúde (NIH).
PFOA e PFOS são os principais contribuintes para a toxicidade da mistura
Para conduzir o estudo, os pesquisadores criaram suas próprias misturas de PFAS, uma que é representativa do soro sanguíneo de um americano médio e a outra de amostras de águas superficiais encontradas nos EUA. Ríos-Bonilla usou dados dos Centros de Controle e Prevenção de Doenças dos EUA e de o US Geological Survey para determinar as taxas médias de concentração de PFAS no sangue humano e nas águas superficiais, respectivamente.
Eles então testaram os efeitos dessas misturas em duas linhas celulares; um que testa a toxicidade mitocondrial e o estresse oxidativo e o outro a neurotoxicidade.
Dos 12 PFAS adicionados à mistura de água, o ácido perfluorooctanóico (PFOA) – comumente usado em panelas antiaderentes e espuma de combate a incêndios – foi o mais citotóxico, representando 42% da citotoxicidade da mistura.
Por outro lado, tanto o PFOA como o ácido perfluorooctano sulfónico (PFOS) contribuíram aproximadamente com a mesma citotoxicidade (25%) para o ensaio de neurotoxicidade, apesar de ambos contribuírem apenas com 10 e 15% para a mistura em termos de concentração, respectivamente.
A mistura sanguínea tinha quatro PFAS presentes, mas o PFOA foi novamente o mais citotóxico para ambas as linhas celulares. Apesar de sua contribuição molar ser de apenas 29%, o PFOA desencadeou 68% da citotoxicidade no ensaio de citotoxicidade e 38% no ensaio de neurotoxicidade.
Curiosamente, quando os investigadores analisaram a toxicidade dos extratos de amostras reais de biossólidos recolhidas de uma estação de tratamento de águas residuais municipal, foram observadas toxicidades muito elevadas, apesar das baixas concentrações medidas de PFOA e outros PFAS na amostra.
“Isso significa que há muito mais PFAS e outros produtos químicos nos biossólidos, que não foram identificados, que contribuem para a toxicidade dos extratos observados”, diz Aga.
Sinergicamente versus aditivo
Um dos objetivos dos pesquisadores era determinar se o PFAS atua sinergicamente. Isto ocorre quando o efeito combinado de dois ou mais produtos químicos é maior do que o efeito da soma dos produtos químicos individuais. No entanto, as suas descobertas indicam que o efeito do PFAS é aditivo à concentração: isto significa que um modelo estabelecido de previsão da toxicidade da mistura pode ser utilizado para prever o efeito combinado das misturas.
“Como até 12 PFAS nas misturas atuaram como aditivos de concentração para citotoxicidade e neurotoxicidade específica, é provável que os milhares de outros PFAS que estão no comércio e em uso também estejam agindo da mesma maneira”, diz Escher. “As misturas representam um risco maior do que os PFAS individuais. Como agem e ocorrem em misturas, devem ser regulamentados como misturas.”
Os pesquisadores dizem que os resultados deste estudo também serão muito úteis para avaliar a eficácia dos esforços de remediação. A decomposição do PFAS pode, por vezes, criar subprodutos nocivos que não podem ser detetados por análise química, pelo que medir a toxicidade de uma amostra após o tratamento pode ser a única forma de avaliar se uma tecnologia de remediação é eficaz.
“Os ensaios de toxicidade podem ser uma ferramenta complementar quando a química analítica não dá todas as respostas, especialmente quando as identidades dos contaminantes na mistura são desconhecidas, o que é o caso de muitos locais poluídos”, diz Aga.
