Aula 8 - Metais e Micronutrientes

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Metais e Micronutrientes
MSc Pillar Gomide do Valle
Metais Pesados
Quimicamente definidos como um grupo de elementos situados entre o Cobre (Cu) e o Chumbo (Pb) na tabela periódica.
São quimicamente muito reativos e bioacumulativos, ou seja, o organismo não é capaz de eliminá-los de forma rápida e eficaz.
No entanto, nem todo o metal é prejudicial ao organismo. Existem determinadas porções que são essenciais para os sistemas biológicos. 
Metais
Estas doses são tão pequenas que se designam por micronutrientes, como é o caso do zinco, do magnésio, do cobalto e do ferro.
Classificamos então:
Elementos essenciais: sódio, potássio, cálcio, ferro, zinco, cobre, níquel e magnésio; 
Microcontaminantes ambientais: arsênio, chumbo, cádmio, mercúrio, alumínio, titânio, estanho e tungstênio;
Elementos essenciais e simultaneamente microcontaminantes: cromo, zinco, ferro, cobalto, manganês e níquel 
Chumbo, Mercúrio e Cádmio
Chumbo, Mercúrio e Cádmio
Não existem naturalmente em nenhum organismo.
Não desempenham funções nutricionais ou bioquímicas em micro-organismos, plantas ou animais. 
A presença em organismos é prejudicial em qualquer concentração.
Alimentos e água de consumo contaminados contribuem para os casos de intoxicação crônica.
A erosão provoca a dissolução dos vários componentes da natureza e por meio da ação física esses sedimentos interagem com o ecossistema terrestres e aquáticos sendo incorporados na cadeia alimentar.
Como ocorre a contaminação?
Cádmio
Descoberto em 1817 rapidamente passou a ser um metal importantíssimo na produção de baterias, tintas e plásticos.
Na natureza quase sempre associado mercúrio, zinco, cobre e chumbo
As principais aplicações são como componentes de baterias de Ni-Cd (recarregáveis) , revestimento contra corrosão, pigmentos de tintas, estabilizante, além de ser elemento de liga para indústria eletrônica. 
O descarte das baterias de níquel-cádmio nos lixos municipais representam cerca de 52% de todo o cádmio dos lixos municipais todo ano.
70% das baterias recarregáveis são de Ni-Cd.
Cádmio
Resíduos da fabricação de cimento, da queima de combustíveis fósseis e lixo urbano e de sedimentos de esgotos.
 Na agricultura, fertilizantes fosfatados são uma fonte direta de contaminação. 
A captação pelas plantas é maior quanto menor o pH do solo. 
A água é outra fonte de contaminação e deve ser considerada, não somente pelo seu consumo mas também pelo seu uso na produção de bebidas e na preparação de alimentos. 
A água potável possui baixos teores (cerca de 1 mg/L).
Cádmio
Vias de absorção: Inalatória e digestiva.
Absorção transportado pelos eritrócitos até ao fígado  Liga-se a uma proteína de baixo peso molecular  forma o complexo cádmio-metalotionina, Rins  é filtrado pelos glomérulos renais, mas reabsorvido nos túbulos proximais e depositado nos lisossomas das células dos túbulos proximais. 
Este complexo presente nos lisossomas é lentamente catabolizado. No entanto, enquanto tal processo decorre provoca toxicidade renal. 
A excreção é muito lenta.
Diagnóstico: Dosagem na urina
A meia-vida do cádmio em seres humanos é de 20-30 anos, ele se acumula principalmente nos rins, fígado e ossos.
Cádmio é o metal que tem causado mais preocupação!
Potencialmente, apresenta o maior risco à saúde humana: 
Comportamento químico no solo (ação competitiva, maior afinidade em relação com P e Zn); 
Toxidez nas plantas pouco perceptível; 
Acúmulo na parte comestível (folhas e grãos); 
É carcinogênico, danifica o DNA, provoca danos aos tubos renais, doenças cardio-vasculares, etc; 
O consumo de vegetais e cereais contribui com mais de 70% da ingestão humana;
Arroz: restrição a comercialização no exterior.
• Alface, espinafre, aipo e repolho maior acúmulo; 
• Batata, milho, feijão, arroz e ervilhas menor acúmulo. Variações genotípicas no acúmulo de metais pesados tóxicos, especialmente Cd, é amplamente relatada na literatura.
Saturnismo
Termo derivado do Deus romano Saturno, que os romanos acreditavam ser quem lhes concedeu esse metal.
Filho do Céu e da Terra mutilou seu pai Celsus com a foice que ganho da sua mãe, tomando o poder entre os Deuses, entretanto seu filho Júpiter mitol romana (Zeus mitolog grega) o expulsou do céu. Ele foi para 9Lácio- Ítália central e lá ensinou a agricultura aos homens.
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Chumbo (Pb)
Metal tóxico, pesado, maleável ..
Usado na construção civil, baterias de ácido, munições, proteções contra raios-x e é um constituinte das ligas metálicas para a produção de soldas, fusíveis, revestimentos de cabos elétricos...
Facilmente introduzido no meio ambiente através de plásticos, tintas, pigmentos, indústrias metalúrgicas e aditivos da gasolina.
A principal exposição resulta do consumo alimentar.
Teor máximo na água de abastecimento não pode ultrapassar os 0,05 mg/L.
Vias de absorção: 
Respiratória (importante via na exposição ocupacional) 
Digestiva (rota predominante) 
A maioria acumula nos rins e fígado.
Níveis elevados também podem ser encontrados na aorta, adrenais, tireoide e jejuno, ultrapassar a barreira hematoencefálica acumulando-se predominantemente na massa cinzenta e nos gânglios (desmielinização com consequente diminuição da condução nervosa.)
Altera a biossíntese da hemoglobina em vários níveis enzimáticos, bem como a síntese da globulina e a utilização intracelular do ferro.
Eritrócitos frágeis com capacidade reduzida de carrear oxigênio levam a isquemia.
Órgãos alvo: SN, medula óssea e os rins.
Sinais: Sintomatologia nervosa (apatia, convulsão, coma...), anemia, sinais gastrointestinais (diarreia, constipação, vômito e anorexia)...
O complexo Zn-protoporfirina, formada nas células eritropoiéticas e glóbulos vermelhos aumenta rapidamente com a exposição ao chumbo.
A eliminação é extremamente lenta, ocorre principalmente pela via renal mas também pela gastrointestinal. 
Diagnóstico em humanos: Determinação das concentrações do chumbo urinário e sanguíneo, os níveis de protoporfirina livre e os valores do complexo Zn-protoporfirina podem ser utilizados como teste de exposição ao chumbo.
Diagnóstico na MV
Hemograma (hemácias nucleadas e anemia em casos crônicos).
As radiografias também podem ajudar a identificar corpos estranhos metálicos auxiliando na manutenção de diagnostico por envenenamento.
Tratamento
Quelantes ou antídotos, são compostos que competem especificamente com grupamentos reativos de enzimas e proteínas promovendo a ligação química do metal consigo e não com as enzimas ou proteínas normais do organismo.
CaEDTA ou BAL. 
D-penicilamina
Dimercaprol (BAL- British Anti-Lewisite)
DMSA (Chemet®, Succimer®)
DMPS (Dimaval®, Unithiol®)
Carvão ativado
Diazepan para controle de tremores musculares e convulsões
Fluidoterapia.
Mercúrio
Sua ação deletéria é cumulativa ao longo da vida do ser exposto, daí a necessidade de eliminar toda e qualquer possível contaminação.
Mercúrio (Hg)
Único metal no estado líquido à temperatura ambiente.
Presente em diversas formas (metálico, orgânico, inorgânico) e pode encontrar-se em 3 estados de oxidação (0, +1, +2), em geral facilmente interconvertíveis na natureza. 
Mercúrio elementar, ou metálico (Hgº)
Usado como matéria-prima de produtos como termômetros, barômetros e esfingnomanômetros, de lâmpadas fluorescentes...
Metilmercúrio [CH₃Hg]⁺ (composto orgânico)
Produzido a partir do elementar, sintetizado por bactérias presentes em ambientes aquáticos como resultado do processo de detoxificação. Neste processo, o Hg se liga a um grupo metila (um carbono ligado à três hidrogênios- CH₃). Não existe uso industrial ou comercial.
Mercúrio inorgânico
Formados pela ligação do mercúrio com elementos como o enxofre e o oxigênio. Fabricação de baterias; de tintas; biocidas na indústria de papel, antisséptico; reagentes químicos; tintas protetoras de cascos de navio; pigmentos e corantes.
É volátil e libera um gás monoatômico: o vapor de mercúrio. Este é estável, podendo permanecer na atmosfera por meses ou até anos.
Na atmosfera, o vapor pode serdepositado ou convertido em forma solúvel e incorporado ao ciclo da chuva. Quando solúvel, pode ser volatizado novamente e retornar à atmosfera, ou pode permanecer no meio aquático, onde será transformado em metilmercúrio [CH3Hg]+ por micro-organismos presentes no sedimentos do ambiente aquático.
O metilmercúrio é o mais tóxico que as formas metálicas. 
Entra geralmente na cadeia alimentar pela ingestão de peixes 
O metilmercúrio é cerca de 100 vezes mais tóxico que Hg0 ou Hg2+.
Presente em alimentos provenientes de lagos, rios e mares, proveniente das indústrias do papel, polpa de madeira, materiais elétricos, fábricas de tintas, pesticidas agrícolas...
Ministério do Meio Ambiente aponta  que existe uma carência de dados referentes às concentrações atmosféricas de mercúrio. Mas a mineração do ouro e as queimadas de grandes áreas florestais são as principais emissões de mercúrio do país.
Aves e mamíferos que se alimentam à base de peixes, estão mais expostos ao metilmercúrio do que qualquer outro animal. 
Absorção: Via pulmonar, digestiva e cutânea.
Pulmões  sangue  acumula-se em rins, SNC, fígado, medula óssea, vias aéreas superiores, parede intestinal, pele, glândulas salivares, coração, músculos e placenta.
Sinais:
Aguda: 
Respiratória: dispneia, tosse seca e febre, pneumonia intersticial, atelectasia, bronquiolite necrosante, hemorragia pulmonar com epistaxe e edema pulmonar
Digestiva: ingestão pode resultar em alterações gastrointestinais decorrentes da ação corrosiva sobre a mucosa. Salivação excessiva, náuseas, hematêmese, diarreia sanguinolenta, diarreia e choque hipovolêmico. 
Crônica: ataxia, tremores, alterações visuais e neurológicas, com aparecimento de tremores de membros olhos boca e língua. (Em humanos dormência em mãos e pés).
Diagnóstico na MH: Sangue total é útil para a detecção recente de metilmercúrio, já que pelo menos 80% deste se encontra ligado aos grupos sulfidrilicos da hb e apenas uma pequena fração ligada à glutationa. O cabelo e o cérebro são indicadores da exposição ao a longo prazo, a incorporação da forma orgânica no cabelo é irreversível. Dosagem urinária – controle biológico exposição ao mercúrio inorgânico.
Modificado de Zambolim 1998
Tratamento
Forma crônica não existe tratamento específico mas faz uso de quelantes por 10 dias, afasta de agentes intoxicantes e associa tratamentos sintomáticos com drogas antidepressivas, tranquilizantes e analgésicos. 
Aguda:
Quelantes
CaEDTA ou BAL. 
Carvão ativado e lavagem GI.
Fluidoterapia.
Suporte respiratório
Vale lembrar...
Alguns dos metais encontrados em pilhas e baterias envolvem: Zinco, Chumbo e Mercúrio
Baterias de celulares: Mercúrio, Cádmio, Chumbo, Lítio, Níquel, Zinco, Cobalto e compostos e Bióxido de Manganês.
O descarte inadequado em locais inapropriados tem causado enorme impacto ambiental.
Os materiais eletrônicos, como placas de computador e monitores, não soltam os contaminantes quando estão em um ambiente fechado. Mas em aterros a temperatura é alta e o contato com a chuva, que costuma ser bem ácida nas metrópoles, faz com que os metais pesados sejam liberados diretamente no solo,
No Brasil são produzidos mais de 800 milhões de pilhas por ano onde 80% dessas pilhas são do tipo zinco-carbono e as demais são alcalino-manganês
Dentre os vários metais pesados existentes em pilhas e baterias, alguns destes merecem atenção especial devida o a sua alta toxicidade em animais domésticos, principalmente filhotes.
O artigo descreve tratamento com quelantes, carvão ativado e diazepan...
Micronutrientes
Micronutrientes
Necessários para a manutenção do organismo, embora sejam requeridos em pequenas quantidades, de miligramas a microgramas.
Fazem parte deste grupo as vitaminas e os minerais. 
São nutrientes essenciais e devem estar presentes na alimentação diariamente. 
O déficit pode provocar doenças ou disfunções e o excesso, intoxicações. 
Por isso, a dieta deve ser sempre equilibrada e variada.
Principais minerais e funções
Macro-elementos 
 (g/100 g de alimento ou %)
cálcio : ossificação 
fósforo : condução nervosa
potássio : contração muscular
sódio/cloro :equilíbrio hídrico
magnésio : contra as cãibras
Oligo-elementos (Micronutrientes)
 (mg/ kg de alimento)
ferro : anti-anemia
zinco :pele, pelagem
manganês : proteínas
cobre : pigmentação
iodo : tireóide
selênio : antioxidante
Nenhum desses elementos pode ser considerado isoladamente. Seu papel no corpo requer o respeito de equilíbrios precisos entre eles. Exemplo: um excesso de cálcio inibe a absorção de zinco..
Intoxicação por Manganês
Muito utilizado na produção de ferro e aço. Trata-se de um componente chave na produção de ligas de alumínio e aço inoxidável, de custo reduzido. 
Sintomas da intoxicação: mais observados emTR e SNC em intoxicações cronicas.
Dentre as manifestações clínicas estão problemas de memória, alucinações, gagueira, insônia, perda de habilidade motora, embolia pulmonar e bronquite.
Semelhança de alguns sintomas do manganismo com a doença de Parkinson.
Intoxicação por Fe –
Ingestão de comprimidos no ambiente doméstico. A dose tóxica é considerado como sendo superior a 20 mg/kg em cães.
Iatrogenia
Equinos atletas (no homem há estudos que demonstram anemia ferropriva do atleta mas nenhum trabalho demonstrou o mesmo em equinos, na tentativa de aumentar desempenho é feita a administração, levando a intoxicação desses animais).
A [ Fe ] sérica não reflete os estoques do organismo.
Um bom índice para a avaliação é a dosagem da ferritina sérica, que possui forte correlação com o conteúdo de ferro hepático e esplênico.
A diminuição da ferritina é um indicativo confiável de deficiência de ferro, porém resultados normais e elevados devem ser avaliados com cautela. 
A ferritina é uma proteína de fase aguda que aumenta em resposta à inflamação, a infecções, a hepatopatias, a neoplasias e ao exercício.
Deve ser instituído um período mínimo de 2 dias sem realização de atividade física para a avaliação de estoques de ferro por meio da ferritina.
A deficiência pode ser dividida em três categorias;
Depleção dos estoques de ferro na medula óssea, no baço e no fígado; 
Diminuição da eritropoiese ainda sem anemia; 
Anemia por deficiência de ferro
Hemocromatose
Hereditária
Doação de sangue. Seguro, efetivo, sem custo e certamente pode ajudar ao próximo. Caso o sangue não possa doado, solicite ao médico uma prescrição de Flebotomia terapêutica.
Astaxantina (carotenoide que não se converte em Vit A) - Reduz os danos oxidativos causados pelo ferro.
Curcumin, polifenol presente no turmeric (açafrão da terra), tem ação quelante de ferro.
Chá verde reduz absorção.
IP6 ou ácido fítico, um quelante de ferro, porém com resultados questionáveis.
Intoxicação
 Aumenta a produção de radicais livres 
Linfopenia, trombocitopenia, intensa hiperferremia 
Vômitos, diarreia, depressão,hemorragia gastrointestinal, dor abdominal, tremores, hepatopatias, choque.
Tratamento: Lavagem, fluidoterapia, carvão ativado. E????
Penélope, a pata de dois anos que insistia em engolir pregos e pedras. Ela teve um prego e uma rocha retirados de seu estômago no hospital veterinário.
Vocês acham que ela intoxicou?
Fe heme => carnes
Fe não heme => feijão, verduras verde escuras... Necessário vit A e C para absorção
Intoxicação por Zn
Contato direto ou indireto com materiais de zinco galvanizado, como porcas e parafusos de ferro e gaiolas.
Baterias de automóveis e itens semelhantes que são encontrados no quintal de casa ou no jardim, ou perto das salas de garagem. 
Loções de Calamina, tintas e xampus caseiros.
Cães x pasta de óxido de zinco; utilizada assadura
Intoxicação por Zn
Moedas depois do ano de 1982, principalmente contêm zinco (quase 98%) e cobre (apenas 2% -4%).
O pH ácido do estomago é ideal pra liberação gradual do zinco e quando este é digerido, ocorre absorção e transportado para vários órgãos
Irá causar danos diretos as membranas celulares e organelas.
Vômito,diarreia, anorexia, depressão generalizada, anemia hemolítica intravascular grave, hemoglobinúria, hematúria, icterícia pré- hepática, fraqueza e morte. Podem se tornar evidentes sinais associados como insuficiência múltipla dos órgãos.
Intoxicação por Zn
Diagnóstico:
RX abdominal . 
Nível sérico.
Tratamento:
Remoção do CE
Protetores gastrointestinais.
Oxigênio terapia, transfusão sanguínea, fluido...
Intoxicação Selênio
Bovinos
A forma mais usual de suplementar é pelas misturas minerais, de maneira que forneça a concentração de 0,1 a 0,2 mg/kg para o consumo diário da mistura. 
Atenção!! Existem áreas ou manchas de solos com altas concentrações de Se, que pode ser um risco em potencial para o rebanho de cria. 
A intoxicação aguda se caracteriza por sonolência, enfraquecimento, queda de pelos e crescimento de casco. 
A intoxicação crônica tem manifesta-se por cegueira, incoordenação e alcalose metabólica.
Morte por falha respiratória. 
Intoxicação por Iodo
Iatrogenia
Exames Contrastados
Algumas das reações incluem efeitos como queda da pressão ou inflamação do local da aplicação.
Pele: dor no local da aplicação, vermelhidão, inchaço ou formação de caroços;
Estômago e intestino: náuseas, vômitos, diarreia;
Rins: Insuficiência renal;
Cérebro: dor de cabeça, tontura, confusão mental ou convulsão;
Pulmões: falta de ar, broncoespasmo ou desencadeamento de crises de asma;
Coração: aumento da pressão arterial, arritmias parada cardíaca.
Sintomas de envenenamento por iodo
Na medicina, este envenenamento é chamado de "iodismo". 
Intoxicação aguda : Queimaduras das mucosas e danos nos sistemas respiratório, cardiovascular e nervoso.
Quando inalado; secreção nasal, tosse, lacrimação, salivação, gosto metálico na boca.
Diarreia, às vezes com sangue.
Em casos graves:
Diminuição da pressão arterial: palidez, dispneia, perda de consciência;
IRA
Convulsões, coma;
Choque anafilático pode ocorrer.
Sintomas de envenenamento por iodo
Delírio...
Sintomas de envenenamento por iodo
Alucinações..
Intoxicação por Iodo
Tratamento
Fluidoterapia
Estimular diurese!!
Lavagem gástrica com 5% de tiossulfato de sódio.
Principais vitaminas hidrosolúveis
B1 (tiamina)
 sistema nervoso
B2 (riboflavina)
crescimento, pele
B5 (ac. pantotênico)
crescimento, pele
B6 (piridoxina)
transformação dos AA
Colina
síntese fosfolípideos
B12 (cianocobalamina) 
 e ác. fólico
Formação de células sangüíneas
PP (ácido nicotínico)
anti-pelagra
B8 (Biotina) 
pele, pelagem
C (ácido ascórbico) 
antioxidante
Vitamina A (retinol)
visão, renovação cutânea
Vitamina D (colicalciferol)
metabolismo do cálcio
Vitamina E (tocoferol)
proteção contra a oxidação celular
Vitamina K (menadiona)
 coagulação
Principais vitaminas lipossolúveis
estocagem
administração de óleo de fígado de bacalhau, muito rico em vitaminas A e D, é perigosa para cachorros ou gatinhos.
Outras Doenças Ósseas
Vitamina A: 
Deprime atividade osteoblástica periosteal. - Osteoporose
Inibe a síntese de colágeno.
Reduz proliferação dos condrócitos nas epífises.
Retarda o crescimento longitudinal dos ossos
Estimula reabsorção óssea
Hipervitaminose A
Google imagens
Desequilíbrio Ca/P: Agravante de reabsorção óssea.
Mesmo se Ca e P estiver em equilíbrio, mas houver excesso de vitamina A, ocorrerá a absorção óssea
Hipervitaminose A
Outras Doenças Ósseas
http://www.marcosbritto.com/2008/01/tendinite-calcarea.html
Comum em felinos (Osteodistrofia felina) alimentados exclusivamente com fígado (reservatório de vitamina A).
Sinais clínicos: depressão, irritabilidade, sensibilidade a palpação do dorso e pescoço, pelagem mal cuidada (redução da auto-higiene), postura de “canguru”.
Hipervitaminose A
Outras Doenças Ósseas
http://www.caesegatos.com.br/doenca-renal-cronica/
Sinais radiográficos:
Osteoporose;
Neoformações ósseas nas articulações;
Calcificação de tecidos moles intra-articulares;
Anquilose (fusão da articulação);
Exostose de vértebras cervicais;
Espondilose cervical deformante.
Hipervitaminose A
Outras Doenças Ósseas
http://agroevento.com/agenda/curso-radiologia-pequenos-animais-ead/
Hipervitaminose A
http://agroevento.com/agenda/curso-radiologia-pequenos-animais-ead/
Correção da dieta irá melhorar sua qualidade de vida e a não progressão das lesões.
Hipervitaminose D
Modismo: Suplementação vitamínica.
Uma das substâncias mais tóxicas que se conhecem!
Uma pessoa adulta, com função da paratireoide e sensibilidade à vitamina D normais, pode se intoxicar com a ingestão diária de aproximadamente 1,25 mg de vitamina D!
Calcinoses; enfermidades caracterizadas por extensa mineralização de tecidos moles (hipercalcemia!), representam a principal manifestação clínico-patológica do envenenamento direto ou indireto por vitamina D.
Poliúria, polidipsia, vômito, diarreia, anorexia e depressão.
Hipervitaminose E
Envolvida nos processos anticoagulantes portanto, seu excesso está diretamente relacionado hemorragias.
Sinais: Hemorragia, diminuição na produção dos hormônios tireoidianos e aumento nos níveis de triglicerídeos.
Hipervitaminose K
Pouco comum.
A suplementação excessiva pode provocar sintomas característicos como doenças hepáticas e anemia hemolítica.
Única vitamina cujos valores ideais de suplementação não está completamente claro, pois seus níveis dependem também da produção dos microrganismos intestinais.
Deficiência de vitamina K está relacionada a superdosagens de vitamina A e E como fatores antinutricionais específicos.
HIPERVITAMINOSE A: Náuseas; vômitos; queda de pelo; ressecamento; fraquezas; dores nas articulações; câimbras; lesões hepáticas; irritabilidade; hepatoesplenomegalia...
HIPERVITAMINOSE D: Fraqueza; irritabilidade; IRA; calcificação tecidos moles; hipercalcemia.
HIPERVITAMINOSE E: Aumenta a necessidade de vitamina K; atrapalha a coagulação sanguínea -hemorragia.
HIPERVITAMINOSE K: Anemia e lesões hepáticas 
Obrigada!