Toxicidade cobalto

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Manuscrito aceito
Título: Toxicidade do cobalto em humanos. Uma revisão das fontes 
potenciais e efeitos sistêmicos na saúde.
Autores: Laura Leyssens, Bart Vinck, Catherine Van Der 
Straeten, Floris Wuyts, Leen Maes
PII:
DOI:
Referência:
S0300-483X(17)30155-5
http://dx.doi.org/doi:10.1016/j.tox.2017.05.015 
TOX 51888
Aparecer em: Toxicologia
Data de recebimento:
Data revisada:
Data aceita:
30-3-2017
17-5-2017
24-5-2017
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Straeten, Catherine, Wuyts, Floris, Maes, Leen, Toxicidade do cobalto em 
humanos. .doi.org/10.1016/j.tox.2017.05.015
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Toxicidade do cobalto em humanos. Uma revisão das fontes potenciais e
efeitos na saúde.
Laura Leyssensuma, Bart Vincka, b, Catherine Van Der StraetenCD, Floris Wuytse,f, Leen Maesa,g.
umaFaculdade de Medicina e Ciências da Saúde, Universidade de Ghent (Bélgica)
Departamento de Fonoaudiologia Hospital 
Universitário Ghent, policlínica 1 andar 2
De Pintelaan 185
9000 Gante
Bélgica
Laura.Leyssens@UGent.be (autor correspondente) 
LeenK.Maes@UGent.be
bFaculdade de Humanidades, Universidade de Pretória (África do Sul)
Departamento de Fonoaudiologia Aula Theatre, 
University Road
Pretória, 0001
África do Sul
Bart.Vinck@up.ac.za
cFaculdade de Medicina, Imperial College London
Departamento de Cirurgia e Câncer 
Musculoesquelético Ciências e Tecnologia 
Imperial College London
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London SW7 2AZ
Reino Unido
c.van-der-straeten@imperial.ac.uk
dFaculdade de Medicina e Ciências da Saúde, Universidade de Ghent (Bélgica)
De Pintelaan 185
9000 Gante
Bélgica
eCentro de Pesquisa da Universidade de Antuérpia para Equilíbrio e Aeroespacial (AUREA)
Departamento de Otorrinolaringologia 
Hospital Universitário Antuérpia
Campus Groenenborger
Groenenborgerlaan 171
2020 Antuérpia
Bélgica
Floris.Wuyts@uantwerpen.be
fDepartamento de Física Biomédica, Universidade de Antuérpia (Bélgica)
Campus Groenenborger
Groenenborgerlaan 171
2020 Antuérpia
Bélgica
gDepartamento de Audiologia Clínica
Hospital Universitário Ghent 
De Pintelaan 185
9000 Gante
Bélgica
1
mailto:Laura.Leyssens@UGent.be
mailto:Bart.Vinck@up.ac.za
mailto:c.van-der-straeten@imperial.ac.uk
mailto:Floris.Wuyts@uantwerpen.be
Resumo
O cobalto (Co) e seus compostos estão amplamente distribuídos na natureza e fazem parte de inúmeros
atividades antropogênicas. Embora o cobalto tenha um papel biologicamente necessário como constituinte metálico
de vitamina B12, foi demonstrado que a exposição excessiva induz vários efeitos adversos à saúde.
Esta revisão fornece uma visão geral estendida das possíveis fontes de Co e rotas de entrada relacionadas,
os métodos de detecção e quantificação da ingestão de Co e sua interpretação, e os
efeitos à saúde relatados. As fontes de Co foram alocadas para quatro configurações de exposição: ocupacional,
exposição ambiental, dietética e médica. Ingestão oral de suplementos de Co e
exposição através de implantes de quadril de metal sobre metal (MoM) fornecem o mais alto nível de Co sistêmico
concentrações. Os efeitos sistêmicos na saúde são caracterizados por uma síndrome clínica complexa,
incluindo principalmente neurológica (por exemplo, deficiência auditiva e visual), cardiovascular e
déficits endócrinos. Recentemente, um modelo biocinético foi proposto para caracterizar a
relação de resposta e efeitos da exposição crônica. De acordo com o modelo, os efeitos na saúde
são improváveis de ocorrer em concentrações de Co no sangue abaixo de 300 µg/l (100 µg/l respeitando um
fator de 3) em indivíduos saudáveis, as disfunções hematológicas e endócrinas são as principais
desfechos de saúde, e não se espera que a exposição crônica a doses aceitáveis represente
riscos para a saúde. No entanto, reações tóxicas em doses mais baixas foram descritas em vários casos de
implantes de quadril MoM com defeito, o que pode ser explicado por certas patologias subjacentes
que aumentam a suscetibilidade individual à toxicidade sistêmica co-induzida. Isso pode ser
associado a uma diminuição do Co ligado às proteínas séricas e um aumento do Co iônico livre2+. Como
acredita-se que esta última seja a forma tóxica primária, monitorando a fração livre de Co2+poderia
ser aconselhável para avaliação de risco futura. Além disso, pesquisas futuras devem se concentrar em
estudos longitudinais no cenário clínico de pacientes com implante de quadril MoM para elucidar ainda mais a
discrepâncias dose-resposta.
2
Palavras-chave:cobalto; toxicidade sistêmica do cobalto; exposição médica ao cobalto; exposição dietética ao cobalto;
exposição ocupacional ao cobalto; implantes de quadril de metal sobre metal
3
1. Introdução
O cobalto (Co) é um elemento metálico duro, cinza prateado e dúctil, cujas propriedades químicas
são altamente semelhantes ao ferro (Fe) e níquel (Ni)1. Os compostos de cobalto ocorrem predominantemente em dois
estados de valência: cobalto (Co2+) e cobalto (Co3+), sendo o primeiro o mais comercial e
ambientalmente disponível1, 2. Além disso, os íons de cobalto metálico são oligoelementos amplamente
distribuídos na natureza. Os oligoelementos são - em quantidades específicas - essenciais para
função fisiológica; desempenham um papel na prevenção de deficiências nutricionais, a
funcionamento do sistema imunológico, a regulação da expressão gênica, a defesa antioxidante
e a prevenção de doenças crônicas3. A única função biológica conhecida do cobalto é sua
papel como componente metálico da vitamina B12, também chamado de cianocobalamina3, 4, enquanto outro cobalto
compostos têm sido descritos como tóxicos para o meio ambiente e o corpo humano após
exposição excessiva.
Devido à sua ocorrência generalizada, os seres humanos são frequentemente expostos a vários tipos de Co.
compostos na vida diária. A população em geral é exposta principalmente através da inalação de
ar ambiente e ingestão de alimentos e água potável contendo compostos de Co4. Ocupacional
a exposição ao cobalto é outro evento relativamente frequente, pois o cobalto tem inúmeras
aplicações (produção de metais duros, moagem, mineração, pintura)1, 4. Além disso, o cobalto é ou
tem sido usado para uma série de fins médicos, alguns dos quais foram abandonados ao longo dos anos
1, 4, 5.
O potencial tóxico do cobalto e os riscos para a saúde relacionados foram investigados minuciosamente
em estudos de toxicidade em animais e humanos. As revisões anteriores geralmente se concentravam em um
configuração de exposição e as vias de ingestão de Co relacionadas, mecanismos de toxicidade e
consequências6-16, ou o efeito de Co em um sistema fisiológico específico em diferentes Co
configurações de exposição17-23. Uma extensa revisão recente de Paustenbach et al.2cobriu o principal cobalto
fontes, vias de ingestão, cinética, mecanismos de toxicidade subjacentes e uma avaliação crítica de
4
efeitos adversos à saúde previamente relatados. Uma vez que o seu trabalho já oferece uma ampla
e exposição quantitativa detalhada e avaliação de risco2, 24-26, nosso objetivo era fornecer um
visão geral e concisa das seguintes áreas:
(1) As fontes de cobalto históricas e contemporâneas em diferentes cenários de exposição, com a
vias de ingestão relacionadas.
(2) Os instrumentospara detecção e quantificação da ingestão de Co e os insights recentes
sobre a interpretação dessas medidas.
(3) Os efeitos sistêmicos para a saúde humana atualmente conhecidos.
5
2. Fontes de cobalto
Por milhares de anos, o cobalto tem sido usado como agente corante para vidro, cerâmica e joias
por causa da cor azul característica de certos compostos27. O cobalto foi isolado e
identificado como elemento no século XVIII, e seu uso em aplicações industriais
começou no início do século XX1. Uma vasta gama de históricos e
As fontes contemporâneas de Co estão documentadas na literatura. Nesta revisão, quatro exposições
categorias foram distinguidas para agrupar as diferentes fontes: (1) ocupacional, (2)
ambiental, (3) dietética e (4) exposição médica.
2.1. Exposição profissional
2.1.1. Indústria de metal duro
Com quase 15% da produção mundial de Co sendo usado para produção de metal duro28,
acredita-se que a indústria de metal duro represente a principal fonte de exposição ocupacional ao Co.
Cobalto (Co), tungstênio (W) e carbonetos de tungstênio (WC) são os principais constituintes do metal duro
ligas e, portanto, comumente usado na produção e processamento de metais duros. Tungstênio
carboneto (WC) é o componente chave da mistura de liga (≥ 90%), enquanto o Co é menos representado
(≤ 10%) e usado como aglutinante29. Assume-se que a combinação de Co com WC aumenta a
absorção celular de Co e modular sua reatividade biológica e efeito tóxico1, 30, 31. Captação de cobalto
na indústria de metal duro resulta principalmente da inalação de poeira de metal duro, embora
A absorção também foi demonstrada32. Ao considerar apenas a via de inalação, o
absorção é determinada pela concentração no local de trabalho no ar, a duração do turno de trabalho,
o volume respiratório por minuto e o percentual de retenção de poeira nas vias aéreas. Além do mais,
Foi demonstrado que fumar aumenta a ingestão de Co através do caminho pó-mão do cigarro-boca33.
A concentração no local de trabalho no ar normalmente difere entre os departamentos dentro de um
planta metálica. Para o cobalto, os níveis mais altos foram medidos nas áreas de produção de pó, a
6
oficina de sinterização e o departamento de prensagem34-37. Em geral, os níveis de trabalho no ar no local de trabalho de
Poeiras de co e tungstênio diminuíram significativamente ao longo dos anos33, que tem sido associado
com medidas de higiene e proteção melhoradas38. Essa diminuição pode ser ilustrada por dois
estudos recentes: Hutter et al.33níveis de Co no ar relatados variando entre 0,001 e 8 mg/m3
medido entre 1985 e 2012 em uma grande fábrica de metal duro austríaca, enquanto muito menor
níveis foram encontrados por Klasson et al.28entre 2007 e 2009 em uma fábrica sueca de metal duro
(intervalo: 0,000028-0,056 mg/m3). Esta tendência é vista em muitas outras indústrias também39-42, e
os níveis atualmente medidos estão principalmente bem abaixo do limite de exposição ocupacional (OEL), pois
estipulado por diferentes instituições (inter)nacionais de saúde ocupacional (por exemplo,
Conferência de Higienistas Industriais Governamentais (ACGIH): 0,02 mg/m3; austríaco
Administração de Segurança e Saúde Ocupacional (OSHA): 0,1 mg/m3; Instituto Nacional de
Segurança e Saúde Ocupacional (NIOSH): 0,05 mg/m3; Autoridade sueca do ambiente de trabalho
(SWEA): 0,02 mg/m3)28, 33.
2.1.2. Indústria de construção
A exposição ao cobalto também pode ocorrer na indústria da construção, principalmente através do contato com a pele
com cimento. As dermatites de contato irritativas e alérgicas são consideradas as mais frequentes
riscos à saúde ocupacional em trabalhadores de cimento43. Morrone et ai.44estudou a clínica-
características epidemiológicas da dermatite de contato em áreas rurais e urbanas no norte da Etiópia.
Eles encontraram uma forte correlação positiva entre a reatividade ao cloreto de cobalto e ser um
trabalhador da construção. No entanto, a reatividade ao Co sozinho é rara e está principalmente associada a
reatividade ao cromato45, o que foi confirmado por suas descobertas. O cromato foi considerado o
alérgeno de contato mais comum entre os trabalhadores da construção, seguido por resina epóxi e cobalto
43, 46-48. Segundo os autores, esse achado indica que a hipersensibilidade concomitante a
cobalto e cromato é o resultado de uma sensibilização simultânea real devido à combinação
exposição, em vez de uma reação cruzada entre ambos os alérgenos44.
7
2.1.3. indústria de reciclagem de lixo eletrônico
Vários dispositivos elétricos e eletrônicos foram relatados para conter e liberar cobalto, muitas vezes
com concentrações muito acima do limite legal local49-51. Consequentemente, os funcionários do e-
indústria de reciclagem de resíduos pode ser significativamente exposta ao cobalto. Três principais rotas de exposição
foram descritos por Grant, Goldizen52neste contexto: inalação, contato com a pele e ingestão oral.
A taxa de exposição é assumida como variável, dependendo se a reciclagem formal ou informal
técnicas são implementadas. Em fábricas formais de reciclagem (normalmente na Europa e no Norte
América), os trabalhadores são em sua maioria devidamente protegidos e os equipamentos são projetados especificamente
para a reciclagem de lixo eletrônico53. Na África, Ásia e América do Sul, reciclagem mais informal
são vistas fábricas, onde são utilizadas técnicas como corte, banho ácido e queima a céu aberto
e os trabalhadores podem não estar protegidos54. Um estudo sueco de Julander et al.55
caracterizou a exposição ao metal em trabalhadores que realizam reciclagem formal de lixo eletrônico em comparação
aos trabalhadores de escritório. Em relação ao Co especificamente, eles observaram um aumento de 15 vezes no ar.
exposição e concentrações significativamente mais altas de sangue e urina nos trabalhadores de reciclagem
versus trabalhadores de escritório. Um estudo semelhante realizado em fábricas de reciclagem de lixo eletrônico em Gana56
revelou valores de exposição muito maiores a diversos metais, o que pode ser atribuído ao
aplicação de métodos informais de reciclagem.
2.1.4. Indústria de diamantes
Os polidores de diamante geralmente usam discos de polimento de alta velocidade cuja superfície é composta de
microdiamantes, cimentados em pó de metal cobalto ultrafino. Durante as atividades de polimento, pó de Co
é formado e pode ser inalado pelo polidor de diamante1, que demonstrou causar
insuficiência respiratória57-63.
8
2.1.5. Produção de pigmentos e indústria de tintas
O cobalto está frequentemente presente em certas tintas ou tintas como secante para facilitar o processo de secagem64
e em corantes azul cobalto para pintura de porcelanato14, 65. Contato com a pele e inalação de tinta
fumos/poeiras são as principais vias de exposição14, 66, 67.
2.2. Exposição ambiental
2.2.1. Ar, água e solo contaminados
Diferentes compostos de cobalto estão amplamente dispersos na natureza, geralmente em baixas concentrações.
Os níveis atmosféricos de Co em locais não poluídos são geralmente inferiores a 2,0 ng/m3 4, 68-72. O da terra
crosta tem uma concentração média de Co de 25 mg/kg1, e a concentração média do solo nos EUA
é 7,2 mg Co/kg (intervalo de 1-40 mg/kg)73, 74. O cobalto raramente é detectado na água potável e, em caso afirmativo,
a concentração é baixa (intervalo de 0,1-5 µg/l)75. Em lagos, rios e águas subterrâneas Co pode ser
presente em quantidades vestigiais69, e em mar aberto a concentração média é estimada
cerca de 0,3 µg/l1.
A poluição do ar, da água e do solo por Co e outros compostos metálicos normalmente ocorre em áreas próximas
fábricas e em cidades fortemente industrializadas76. Incineração de sólido municipal combustível
O lixo é um exemplo primário de atividade poluidora. A cinza de fundo restante contém
metais (incluindo Co) que podem lixiviar no solo e nas águas subterrâneas, o que pode resultar em
riscos ao meio ambiente77. Feng et ai.77relataram concentrações de Coinferiores a 0,01 mg/l em
as águas subterrâneas de tais áreas (chamadaslixiviados), o que é bastante baixo em comparação com outros
metais pesados (por exemplo, zinco, chumbo). Ainda no âmbito do tratamento de resíduos, a reciclagem de resíduos eletrónicos
pode contaminar a área circundante. Lima et ai.51desenvolveu um modelo de caminho e impacto
para os metais pesados em e-lixo, que podem ser distribuídos em gases de combustão, cinzas volantes e cinzas residuais
após incineração ou lixiviação em água perto de aterros. O cobalto foi encontrado principalmente nas cinzas
(90%) e cinzas volantes (10%)78e mostrou um potencial de ecotoxicidade para a água de acordo com a
modelo.
9
Além disso, a poluição ambiental pode ser causada por atividades de mineração. O Cobalto de Idaho
Belt (ICB) nos EUA e Katanga Copperbelt (KC) no Congo são enormes zonas de mineração
onde as concentrações de Co nos rios circundantes, ar e solo são altamente elevadas acima
níveis de antecedentes regionais (ICB79: 0,12 µg/l na água, 12 µg/g no solo; KC80: <0,001 µg/l em
água potável, 20 µg/g no solo, 11 µg/g na poeira interna e externa) e os limites impostos pelas normas nacionais
agências de proteção ambiental (por exemplo, Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos,
EPA dos EUA: meta de nível de limpeza de 80µg/g e 86µg/l para Co em sedimentos e águas superficiais,
respectivamente)79-83. Um estudo de biomonitoramento de Banza et al.84no KC revelou substancialmente
níveis aumentados de Co urinário medidos em pessoas que vivem nas proximidades em comparação com indivíduos de controle. Dentro
trabalho recente do mesmo grupo80, a concentração de Co em várias amostras ambientais
foi determinado e vinculado a dados de biomonitoramento de pessoas que vivem em áreas poluídas e
áreas de controle. Esta análise indicou que a ingestão dietética de Co (vegetais, cereais e peixes) e
ingestão de poeira contaminada são as principais vias de exposição humana nas áreas poluídas,
que este último é especialmente significativo em crianças.
2.2.2. Dispositivos eletrônicos
Um pequeno número de estudos forneceu evidências para liberação de Co de vários
dispositivos. Por exemplo, baterias recarregáveis gastas usadas em telefones celulares mostraram
contêm níveis de Co que excedem o limite de toxicidade estabelecido localmente (Califórnia, EUA)
(8000 mg/kg) com um fator entre 20 e 4549, 50. Kang et ai.49avaliação de perigo utilizada
modelos para estimar o potencial de toxicidade dessas baterias e revelou uma associação entre
cobalto (entre outros metais) e ecotoxicidade e toxicidade humana. Além disso, Lim et al.
51alertado para o potencial tóxico de metais detectados em novos tipos de monitores de tela plana (FPD)
dispositivos como TVs de plasma, TVs LCD (telas de cristal líquido), monitores de computador LCD e
computadores portáteis. Comparado com os outros metais, o Co foi identificado em quantidades bastante pequenas e
seu potencial de toxicidade derivado foi limitado a 'ecotóxico em água'. Por fim, alguns estudos
10
lançamento Co demonstrado de telefones celulares85-87. O contato com a pele é considerado o principal
via de ingestão humana, mas todos os estudos acima mencionados se concentraram principalmente na medição da Co
conteúdo e liberação desses dispositivos.
2.2.3. Cosméticos e joias
Os produtos cosméticos (lápis para os olhos, sombra para os olhos, batom, creme para a pele, sabonete, …)
fontes para humanos com concentrações variadas de Co12. O uso de sais de Co e Co em cosméticos
é proibido pelo regulamento da UE sobre cosméticos e ingredientes intencionais, mas sua presença
é permitido como impurezas quando tecnicamente necessário88, 89. Não há níveis permitidos fixos
para essas impurezas até agora e metais proibidos podem acabar acidentalmente no produto, por
exemplo pelo uso de plantas e ervas contaminadas com metais90-92.
Vários itens de joalheria podem conter e liberar Co, mas a liberação e concentração de Ni
em joias é muito maior e a alergia ao Ni é uma das causas mais frequentes de contato alérgico
dermatite em todo o mundo93-98. No entanto, a alergia concomitante ao Ni e ao Co é frequentemente vista, uma vez que
cobalto é frequentemente misturado com ou serve como impureza em outros metais21, 95. Cor escura barata
itens foram encontrados para liberar mais Co do que as variantes mais caras e de cores mais claras93, 97,
99.
O processo de permeação do Co através da pele humana é pouco documentado. Em vitro
experimentos de Larese et al.100demonstraram que pós de Co são oxidados em íons Co por
suor, resultando em permeação. Este processo parece ser mais fácil para a pele danificada do que para
Pele intacta101, e as nanopartículas de metal penetram ainda melhor na pele devido ao seu tamanho muito pequeno.
Tamanho102. No entanto, não há dados in vivo indicando que os íons Co podem permear através do
pele na corrente sanguínea e órgãos internos. Eles foram encontrados para se acumular nas profundezas
camadas doestrato córneo, causando reações cutâneas meramente locais (ou seja, contato alérgico
dermatite)101, 103-107. No entanto, alguns itens de joalheria (por exemplo, piercings) penetram na epiderme
barreira e pode causar traumas mais profundos. Consequentemente, a interação entre o metal
11
substrato e fluidos corporais podem levar a uma ação de corrosão, causando a liberação de íons metálicos que
se ligam a proteínas teciduais e do líquido intersticial97, 108.
2.2.4. De outros
Pesquisas recentes mostraram que os artigos de couro também podem conter cobalto e, posteriormente, causar
Co-alergia109, 110. Além disso, Bjoernber111descreveram reações alérgicas devido ao uso de Co
como um pigmento de tatuagem azul claro (azul azul e aluminato cobalto).
2.3. Exposição dietética
Para a população em geral, acredita-se que a dieta seja a principal fonte de exposição ao Co.4, 112.
Centenas de itens alimentares contêm Co em concentrações variadas113. A média mais alta Co
foram encontradas em chocolate, manteiga, café, peixe, nozes, vegetais de folhas verdes e
cereais frescos5, 114-118. Vitamina B12é encontrado principalmente em carnes e laticínios4. Vestigios
nos alimentos pode ter origem em fontes ambientais (por exemplo, poluição de origem industrial ou
atividades antropogênicas) ou de processamento e embalagem de alimentos116. Nos últimos 10-15 anos,
vários países realizaram 'Estudos de Dieta Total' (TDS); inquéritos nacionais para avaliar a saúde pública
riscos associados a substâncias nos alimentos116, 118-125. Esses estudos relataram uma média de Co na dieta
ingestão variando de 0,13 a 0,48 µg/kg pc/dia (peso corporal = peso corporal) em adultos e de 0,27 a
0,31 µg/kg pc/dia em crianças, que está muito abaixo do limite inferior de ingestão diária tolerável de Co
definido pela Agence Française de Sécurité Sanitaire des Aliments (AFSSA) (1,6-8 µg/kg
p/dia)116.
Além da ingestão não intencional de Co na dieta, as pessoas podem ingerir deliberadamente cobalto
na forma de suplementos co-contendo ou vitamina B12suplementos amplamente disponíveis
à venda. Os fabricantes de suplementos apresentam Co como contribuinte para a síntese de proteínas, vermelho
produção de células sanguíneas, metabolismo de gorduras e carboidratos e reparo da bainha de mielina no
sistema nervoso126-128. A ingestão diária recomendada de vitamina B12para adultos é de 2,4 µg/d,
que contém 0,1 µg de cobalto129. Além disso, há preocupações sobre o uso indevido de Co como
12
agente de doping sanguíneo por atletas para melhorar o desempenho aeróbico130, 131, e algumas bebidas energéticas
pode conter grandes quantidades de vitamina B12
A absorção gastrintestinal de Co em humanos foi relatada como sendo de aproximadamente 25%
da dose administrada, mas a variação interindividual é consideravelmente grande (5-95%) devido
sua dependência de vários fatores: a dose ingerida, a solubilidade do composto e a
estado nutricional (por exemplo, deficiência de ferro) do indivíduo1,5, 112, 133-140. Não há diferenças
nas taxas de absorção gastrointestinal entre as formas iônicas de cobalto (Co2+e companhia3+)141. O
mecanismo de absorção gastro-intestinal de Co parece ocorrer a partir do jejuno proximal
através de um processo saturável, e a absorção intestinal de Co inicia-se com a absorção mucosa seguida
por transferência dos enterócitos141. Além disso, a absorção gastro-intestinal Co envolve
mecanismos comuns com Fe2+, como as pessoas com deficiência de ferro apresentam um aumento de Co
absorção139. Após a absorção (de todas as vias de ingestão), o Co é disseminado principalmente para o soro,
sangue total, fígado, rins, coração e baço. Concentrações mais baixas são observadas no
esqueleto, cabelo, circulação linfática, cérebro e pâncreas2, 112, 134, 142-149. Os rins são
predominantemente responsável pela excreção de cobalto absorvido4, 116.
132.
2.4. Exposição médica
2.4.1. Tratamento da anemia
Nas décadas de 1950 e 1960, várias preparações de Co (por exemplo, cloreto de cobalto ou CoCl2) foram usados
no tratamento da anemia devido ao seu efeito estimulante sobre a hemoglobina e os glóbulos vermelhos
Produção. As doses diárias médias (25 a 300 mg de CoCl2/dia) foram consideravelmente altos e
muitas vezes tomado por vários meses2, 150-153. Devido ao desenvolvimento frequente de doenças adversas graves à saúde
efeitos e uma escassez de respostas positivas, esta terapia não é mais aplicada hoje154.
2.4.2. Tratamento da hiperexcreção de estrogênio
Mulheres na menopausa ou pós-menopausa geralmente recebem terapia de reposição hormonal.
Ocasionalmente, a terapia pode não aliviar os sintomas típicos da menopausa (p.
13
pisca). Em comparação com as mulheres que responderam bem ao tratamento, essas pacientes apresentaram
excreção excessiva de estrogênio, que se supunha resultar de uma hiperatividade de
enzimas do citocromo. Como o cobalto, entre outros minerais, pode afetar a função do citocromo, o Co
suplementos às vezes são prescritos para melhorar o efeito terapêutico155. O administrado
doses (0,5 a 1,12 mg CoCl2/dia) são comparáveis com a dose média ingerida de
suplementos de contador2, 155.
2.4.3. Próteses de quadril metal sobre metal
Hoje, a população de pacientes com implantes de quadril metal-on-metal (MoM) é considerada submetida
a mais importante exposição ao Co de fontes não dietéticas e não ocupacionais25. Era
estimou que aproximadamente 1.000.000 de articulações MoM foram implantadas em todo o mundo
desde 1996156, 157. Entre 1990 e 2010, os implantes MoM representaram aproximadamente 10%
todas as artroplastias de quadril em países desenvolvidos158, 159.
As próteses de quadril metal-metal são predominantemente compostas por cobalto (64%) e
cromo (Cr) (28%), mas pode conter pequenas quantidades (0,2-7%) de outros metais (por exemplo,
molibdênio, alumínio, níquel, manganês, ferro, lantânio)160-162. Atualmente, dois tipos de
substituições de quadril são realizadas com implantes MoM: artroplastia total de quadril (ATQ) ou quadril
artroplastia de recapeamento (AR). Neste último, o fêmur do paciente é preservado e capeado
com um componente metálico, permitindo maiores níveis de atividade e melhor sobrevivência. Portanto,
A HRA é frequentemente executada em pacientes mais jovens163-165. Íons de cobalto e cromo podem ser
formados e liberados como resultado de dois processos: atrito entre as superfícies articuladas
produzindo numerosas partículas de desgaste de tamanho nano166-168e corrosão das superfícies metálicas e
partículas de desgaste169-171. Vários fatores podem influenciar negativamente esse processo de desgaste e
a liberação de íons metálicos ou levar a níveis mais altos de íons metálicos: posicionamento cirúrgico subótimo do
implantar172, 173, misturando componentes de diferentes fabricantes ou tipos diferentes174, muitos
14
conexões modulares com atrito e corrosão química na junção cone/munhão175,
função renal prejudicada e substituição de quadril bilateral MoM164.
Análise química de amostras de tecido periprotético e diversosem vitroestudos revelaram que
partículas de desgaste de tamanho nano de implantes MoM são compostas principalmente de Cr oxidado insolúvel3+,
praticamente sem conteúdo de Co166, 171, 176-181. Isso foi confirmado pelos achados de Madl et al.
182para próteses de quadril com bom funcionamento, que também apresentaram uma baixa taxa de desgaste volumétrico. Para mal-
implantes posicionados, no entanto, o equilíbrio pode ser desviado para uma maior taxa de desgaste volumétrico e
tamanhos de partículas maiores contendo níveis mais altos de Co182. Após ser liberado do CoCr
nanopartículas, o Co altamente solúvel2+Os íons se ligam às proteínas do líquido sinovial e tecidos adjacentes
superfícies183, 184, seguido de disseminação para o sangue periférico185.
15
3. Métodos de detecção e quantificação e interpretação
3.1. Nível do órgão alvo
A medição dos níveis de Co no nível do órgão-alvo é frequentemente aplicada no ambiente ocupacional, onde
a pele e o sistema respiratório são os principais órgãos-alvo da toxicidade do Co. Para cutâneo
ingestão de Co, os testes convencionais de contato com a pele são usados principalmente44, 48, 186. Para determinação do
concentração de Co inalado, a análise do condensado do ar exalado (EBC) foi proposta por
Goldoni et ai.187e Mutti et ai.188. No entanto, Broding et al.31observou que a EBC Co
concentração não foi significativamente correlacionada com a concentração no local de trabalho no ar e
concluiu que a concentração de Co EBC não é um indicador confiável para a exposição ao Co no
local de trabalho.
3.2. Nível sistêmico
Para medição da concentração de íons no nível sistêmico, várias matrizes podem ser usadas,
como urina, sangue total e soro. Diferentes métodos analíticos estão disponíveis112; para
determinar a concentração urinária de Co, quelação da amostra e/ou digestão ácida seguida de
A espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (GF-AAS) é normalmente aplicada, com detecção
limites que variam de 0,1 a 2,4 µg/l. Essas técnicas também podem ser usadas para sangue total e
análises de soro, com limites de detecção de 2 µg/le 0,02 µg/l, respectivamente. Além do mais,
espectrometria de emissão atômica com acoplamento indutivo (ICP-AES) e plasma com acoplamento indutivo
espectrometria de massa (ICP-MS) são técnicas amplamente disponíveis desde a década de 1990, das quais a
último exibe limites de detecção mais baixos em comparação com GF-AAS e permite multi-
análise de elementos. Os resultados podem ser expressos em diferentes unidades. Para sangue ou soro, partes por
bilhões (ppb), microgramas por litro (µg/l), nanogramas por mililitro (ng/ml), nanomoles por litro
(nmol/l) e micromoles por litro (µmol/l) são frequentemente usados. A concentração urinária é
16
frequentemente expresso em microgramas por grama de creatinina (µg/g de creatinina), microgramas por litro
(µg/l) e microgramas por milimole de creatinina (µg/mmol de creatinina).
A concentração urinária de Co é mais comumente utilizada como biomarcador em
avaliação de exposição17. No entanto, deve-se levar em conta que o Co urinário
concentração mostra um rápido aumento nas primeiras horas após a cessação da exposição, com um
pico em 3 horas pós-exposição189. Numerosos estudos determinaram a concentração sanguínea e urinária de Co
concentrações em indivíduos ocupacionalmente expostos, que estão listados emtabela 1. A ACGIH
estabeleceu um Índice de Exposição Biológica (BEI) de 15 µg/l de Co na urina e 1 µg/l no sangue em
no final da semana de trabalho, correspondendo a um nível de exposição atmosférica de 0,02 mg/m3
(Valor Limite - Média Ponderada no Tempo (TLV-TWA) em 8 horas)190.
No cenário de exposição médica, que atualmente é dominado por implantes de quadril MoM,
sangue total e soro são as matrizes preferidas, uma vez que as concentrações de íons nas amostras de urina
são mais variáveis e dependem da hidratação do paciente191. Soro médio esangue total
As concentrações de Co mostraram-se relativamente semelhantes e bem correlacionadas192, 193. No entanto, orais
Estudos de co-suplementação de Finley et al.24e Paustenbach et al.194mostrou consideravelmente
maiores concentrações de Co sérico versus sangue total durante a dosagem, que os autores atribuíram
a uma taxa de absorção limitada de Co nos glóbulos vermelhos (RBC). Além disso, a depuração pós-dosagem
de Co do soro pareceu ser consideravelmente mais rápido em comparação com o RBC, e o soro
Os níveis de Co foram mais variáveis durante a dosagem. Este último está relacionado com a
variabilidade individual na captação gastro-intestinal de Co e diferenças no intervalo de tempo
entre a Coingestão e a coleta da amostra de sangue. Essas diferenças na variabilidade e
taxa de eliminação sugerem que a concentração de sangue total pode ser a mais apropriada
medida para estimar a exposição média de longo prazo ao Co185, enquanto a concentração sérica
pode dar uma melhor indicação da exposição ao Co recente ou alterada recentemente38. Além do mais,
17
não existe uma taxa padrão de conversão entre os respectivos valores de concentração, por isso foi
concluiu que os níveis de sangue total e sérico não devem ser usados de forma intercambiável192, 195.
Vários estudos mostraram que os níveis de íons metálicos aumentarão primeiro ao máximo 
durante a fase de 'rodagem' do dispositivo MoM, que leva aproximadamente 9 a 12 meses após a cirurgia. 
Subsequentemente, espera-se que a concentração de íons diminua para um estado estacionário,
enquanto em implantes com mau funcionamento pode aumentar ainda mais196-200. Assim, após a fase 
de amaciamento de 12 meses, a concentração sistêmica de Co e Cr (no sangue total ou soro) é
recomendado como uma ferramenta de triagem para ana Vivodesempenho de próteses de quadril MoM201.
Vários autores relataram uma associação distinta de concentrações elevadas de íons metálicos 
com um aumento do grau de desgaste e corrosão202-204e com a ocorrência de periprotética
complicações (por exemplo, afrouxamento)205-207. A maioria dos pacientes com implantes MoM que 
funcionam bem tem concentrações de Co que variam entre 0,2 e 10 µg/l185, 196, 202, 208-215. Diferente
organizações tentaram definir valores-limite para a identificação de pacientes com
reações teciduais locais que requerem acompanhamento clínico ou intervenção. Os Medicamentos e
A Agência Reguladora de Produtos de Saúde recomendou um limite de 7 µg/l201, que
demonstrou apenas uma sensibilidade modesta (57%) e especificidade (65%)216. Van Der Straeten et ai.
217propuseram um limite de 4 µg/l para HRA unilateral (uHRA) e um limite de 5 µg/l para bilateral
HRA (bHRA), resultando em uma especificidade mais alta (95% para uHRA e 93% para bHRA), mas menor
sensibilidade (25% para uHRA e 43% para bHRA). Sidaginamale et ai.204relatou um alto
sensibilidade (94%) e especificidade (95%) de 4,5 µg/l como valor limite para a detecção de
desgaste anormal. A Clínica Mayo afirmou que os níveis séricos de Co acima de 10 µg/l indicam
desgaste do implante, enquanto valores entre 4 e 10 µg/l refletem boas condições do dispositivo MoM
218. Em resumo, fica claro que os níveis de íons metálicos devem ser interpretados com cuidado e servir como
adjuvante às avaliações clínicas e radiográficas, para as quais diferentes algoritmos clínicos têm
foi proposto157, 217, 219-221.
18
Além disso, concentrações (altamente) elevadas de Co têm sido relacionadas a certos
manifestações de toxicidade Co2, 222. Van Der Straeten et ai.206questionários coletados, validados
detectar cobaltismo em indivíduos ocupacionalmente expostos, em uma população de implante de quadril MoM.
Eles encontraram uma correlação significativa entre o aumento dos níveis de Co e a prevalência de vários
sintomas de toxicidade e concluiu que pacientes com concentrações repetidas de Co superiores a 20
µg/l estão em risco de toxicidade sistêmica. Da mesma forma, uma revisão sistemática recente dos casos publicados
de provável toxicidade sistêmica por Co da artroplastia de quadril MoM relatou uma associação significativa
entre a concentração de Co e uma medida quantitativa da gravidade geral dos sintomas15.
No entanto, os níveis de Co medidos cobriram uma extensa faixa de 10-1085 µg/l. Aproximadamente
metade desses casos apresentou níveis de Co acima de 100 µg/l, dos quais a maioria teve fratura
cabeça cerâmica antes da implantação do rolamento MoM. As maiores concentrações de Co neste
subgrupo provavelmente resulta da abrasão da superfície do metal por fragmentos cerâmicos residuais223.
Apesar das evidências acima mencionadas de toxicidade sistêmica de Co de implantes MoM, há uma
atual falta de critérios uniformes sobre as concentrações de Co no sangue para orientar os médicos no
detecção e tratamento desta condição.
Para isso, esforços têm sido feitos para caracterizar a relação dose-resposta
para efeitos sistêmicos de saúde co-induzidos por um grupo de pesquisadores2, 24-26, 185, 222, 224-227. Elas
desenvolveu um modelo biocinético para o cobalto26, 227, com base em uma série de novas doses orais (humanas)
estudos24, 25, 224-226e dados existentes de toxicologia animal e humana (ver Paustenbach et al.2).
O modelo permite estimar as concentrações de Co no sangue e nos tecidos associadas a
vários efeitos sistêmicos relacionados à saúde para pacientes com implantes MoM e consumidores de
suplementos inorgânicos de Co durante e após a exposição25. Isso leva em consideração a
'background' Co concentração sanguínea da população em geral, que foi estimada em 0,3
µg/l (intervalo de 0,04-0,9 µg/l) como resultado da ingestão dietética normal de Co, com 95% da população
com um valor inferior a 0,6 µg/l211, 212, 215, 228-230. De acordo com o modelo, os efeitos sistêmicos
19
são improváveis de ocorrer em níveis de Co abaixo de 300 µg/l em indivíduos saudáveis, o que foi proposto
como 'ponto de partida' (POD). Respeitando um fator de segurança de 3 para levar em conta
variabilidade e exposição a longo prazo ao Co, pode ser útil começar a monitorar pacientes com implantes
de níveis de Co de 100 µg/l2. No entanto, indivíduos suscetíveis podem apresentar problemas de saúde
efeitos em concentrações mais baixas de Co. Essa suscetibilidade tem sido relacionada ao particionamento de Co
no soro: a maior porção (90-95%) se liga à albumina e aproximadamente 8% ocorre como
Free Ionic Co2+ 231-234, que é considerada a principal forma tóxica38, 235. Certos estados de doença
(por exemplo, insuficiência renal, deficiência de ferro, sepse, desnutrição, alcoolismo) ou ingestão de medicamentos podem
reduzir a ligação de Co-albumina e, assim, aumentar a quantidade de Co livre2+íons, em última análise
levando a manifestações tóxicas em doses mais baixas. Consequentemente, um acompanhamento mais próximo deste subgrupo
dos pacientes pode ser necessário2.
Além da dose, o efeito da duração da exposição também foi considerado no
(refinado) modelo biocinético26, com base nas inter-relações complexas da depuração renal
mecanismos, armazenamento de Co em RBC e características de ligação de Co-albumina acima mencionadas.
Esses fatores levados em consideração, pacientes com implantes com dispositivos MoM que funcionam bem não são
espera-se que esteja em risco de efeitos adversos à saúde após 10 anos de exposição com um estado de equilíbrio
concentração de Co no sangue de 10 µg/l25.
20
4. Efeitos sistêmicos na saúde
As reações tóxicas à exposição ao Co dependem principalmente de sua forma química. Na profissão
e ambiente, as pessoas estão predominantemente expostas a partículas metálicas de Co. No
ambiente médico (por exemplo, implantes de quadril MoM), exposição a partículas de Co (nano) bem como íons de Co
ocorre38, 236.
As respostas de partículas são mediadas pelo sistema imunológico e induzem reações teciduais adversas locais236.
Por exemplo, a inalação de pó de Co pode causar efeitos respiratórios adversos e a formação deCo nanopartículas no processo de desgaste de implantes de quadril MoM podem levar a fluido inflamatório
coleções ou osteólise. Estas partículas-respostas podem ser subdivididas em duas categorias. 'Metal
reatividade' é uma resposta de imunidade inata normal que se manifesta como um corpo estranho inespecífico
reação a uma grande quantidade de detritos metálicos. Em contraste, a 'alergia ao metal' é uma imunidade adaptativa
resposta a uma pequena quantidade de detritos metálicos que ocorre em pessoas com alergia genética
predisposição e está tipicamente associada à dermatite de contato191. O papel exato de Co na
essas reações locais são difíceis de caracterizar, uma vez que as partículas de Co são frequentemente misturadas com outros
substâncias (por exemplo, níquel, carbonetos metálicos)237.
Reações tóxicas sistêmicas podem surgir quando os íons Co entram no sangue e nos vasos linfáticos.
circulação e, posteriormente, disseminam-se para diferentes órgãos38. Experimentos in vitro
demonstraram que o cobalto ionizado (Co2+) é a forma tóxica primária para toxicidade sistêmica38, 235
e mais especificamente o Co não consolidado (livre)2+íons, que são mais biodisponíveis do que seus
contrapartes ligadas à albumina para interagir com vários receptores celulares, canais iônicos e
biomoléculas2. Consequentemente, uma mudança na distribuição de cobalto livre versus ligado em direção a um
porção maior de Co grátis2+iões aumenta o risco de efeitos tóxicos. O possível
mecanismos moleculares de ação do Co livre2+íons, extensivamente revisado por Paustenbach et al.
2, incluem geração de espécies reativas de oxigênio (ROS) e peroxidação lipídica, interrupção de
21
a função mitocondrial, alteração da homeostase do cálcio (Ca) e do ferro (Fe), interações
com sistemas de feedback do corpo desencadeando eritropoiese, interrupção da captação de iodo pela tireóide,
e indução de efeitos genotóxicos e possível perturbação dos processos de reparo do DNA.
O envolvimento desses mecanismos na resposta tóxica depende do sangue ou tecido Co.
concentrações2.
A toxicidade sistêmica por Co se manifesta como uma síndrome clínica com apresentação variável de
sintomas neurológicos, cardiovasculares e endócrinos, dependendo dos níveis sistêmicos de Co
(sangue/urina). Essa interpretação já foi proposta no mundo dos implantes MoM, onde esses
efeitos sistêmicos são resumidos na síndrome do 'cobaltismo artroprotético'238, 239. De acordo com
a uma revisão dos dados de dose-resposta disponíveis em animais e humanos para efeitos adversos à saúde222,
complementado pelo modelo biocinético acima mencionado227, as menores concentrações de Co no sangue
(em torno de 300 µg/l) estão tipicamente associados a alterações hematológicas e endócrinas reversíveis.
sintomas. Em contraste, efeitos mais graves (por exemplo, sintomas neurológicos e cardíacos) foram apenas
observado em níveis mais elevados de Co (> 700 µg/l). Aplicando essas observações nos casos publicados de
'cobaltismo artroprotético', revisado por Gessner et al.15, Cheung et ai.240e Zywiel et ai.
16, existem algumas contradições. Zywiel et ai.16concluiu que neurológicos (72%),
efeitos cardiovasculares (55%) e endócrinos (50%) são mais comumente vistos nesta condição,
dos quais os dois primeiros também ocorreram para níveis de Co muito inferiores a 700 µg/le em vários
casos mesmo abaixo de 300 µg/l. No entanto, os relatos de casos anedóticos muitas vezes carecem de informações detalhadas
para estimar adequadamente a responsabilidade de Co ou outros fatores específicos do paciente para o relato
sintomas2, 241, 242. Consequentemente, nenhum consenso foi alcançado em relação ao 'limiar' Co
concentração para efeitos sistêmicos à saúde, o que justifica a necessidade de estudos clínicos controlados
no futuro.
Abaixo, o efeito da exposição ao Co em diferentes sistemas orgânicos é especificado.
Além disso, uma seção foi dedicada à ocorrência de disfunção psicológica em Co-
22
indivíduos expostos e às preocupações sobre o efeito cancerígeno do Co, que até o momento
não foi fundamentado.
4.1. Sistema cardiovascular
O potencial tóxico do Co foi descoberto pela primeira vez na década de 1960, quando os bebedores pesados de cerveja apresentaram
com sintomas de cardiomiopatia, que foi atribuída ao uso de cloreto de cobalto (CoCl2)
ou sulfato de cobalto (CoSO4) como estabilizador de espuma na cerveja243-246. No entanto, é provável que os pobres
estado nutricional desses sujeitos e o próprio alcoolismo foram fatores contribuintes para a
efeitos cardíacos1, 247e/ou tornou a pessoa mais suscetível à toxicidade sistêmica por Co2. Dentro
Além disso, vários casos de cardiomiopatia foram relatados em trabalhadores de metal duro22, 248-250e
pacientes com implante de quadril MoM223, 238, 242, 251-259. Na maioria desses casos, a necropsia revelou
níveis de Co gravemente elevados no tecido miocárdico. Assim, a pesquisa de Horowitz260e
Linna et ai.261revelou uma associação entre a exposição cumulativa ao Co e uma diástole alterada
pelo uso de medidas de ecocardiografia Doppler, sugerindo que o acúmulo de Co
miocárdio pode danificar a função miocárdica. Além disso, a ecocardiografia mostrou
uma redução moderada a grave da função sistólica do ventrículo esquerdo e da função ventricular esquerda ou atrial
hipertrofia223, 238, 242, 257. Alterações eletrocardiográficas (ECG) reversíveis, hipertensão e
frequência cardíaca mais rápida foram descritos262, 263. Dois pacientes apresentaram atrial paroxística
fibrilação242, 252, e três casos fatais de cardiomiopatia co-induzida foram relatados para
encontro253, 255, 257.
4.2. Sistema nervoso periférico e central
A neurotoxicidade relacionada ao cobalto pode causar déficits periféricos e centrais. Esta última
presumivelmente resultam da capacidade do Co de atravessar a barreira hematoencefálica muito restritiva e
depositar no cérebro264, 265.
23
Uma variedade de sintomas têm sido descritos, relacionados à audição e equilíbrio23, 223, 238, 241,
251, 257, 266-270, visão23, 238, 252, 266, 269-272, função cognitiva223, 238, 241, 273, sensorial e motora
atuação23, 238, 252, 268, 270. Além disso, esses sintomas geralmente coincidem com polineuropatia.
A perda auditiva é sempre neurossensorial, mas o grau pode ser variável e muitas vezes é
progressivo. Além disso, a deficiência auditiva é majoritariamente bilateral e mais severa no
frequências altas, mas isso nem sempre foi mencionado corretamente. Além disso, os pacientes podem
queixam-se de zumbido e vertigem/tontura, esta última às vezes acompanhada de náusea e
vômito. A deficiência visual pode incluir atrofia do nervo óptico (principalmente bilateral), redução da visão
acuidade, cegueira completa, disfunção da retina, visão de cores deficiente, visão turva e
respostas visuais corticais. Um declínio cognitivo pode ser caracterizado por baixa concentração,
perda de memória (por exemplo, nomes e lugares), atenção prejudicada, desorientação, dificuldades com
registro de novas informações e ineficiência. No que diz respeito à sensibilidade e à motricidade
desempenho, foram mencionados os seguintes problemas: tremor, incoordenação, dores de cabeça,
axonopatia motora, fraqueza muscular, condução mais lenta de estímulos sensoriais,
extremidades, distúrbios da marcha, dormência e parestesia. Após a cessação da exposição, a maioria
dos sintomas neurológicos melhoraram ou resolveram gradualmente. Apesar disso, a persistência do
disfunções auditivas e visuais foi observada em alguns casos, apesar de uma diminuição substancial na
concentração de Co no sangue.
4.3. Sistema endócrino
A autópsia dos bebedores de cerveja mencionados anteriormente frequentemente revelou alterações na tireoide, o que poderia
estar associada a doença miocárdica primária274. Roy et ai.274não foi possível encontrar nenhum
anormalidades macroscopicamente, mas algumas lesões microscópicas eram aparentes:
distorção, alterações celulares e depleção coloidal. Além disso, numerososestudos em humanos
efeitos endócrinos relatados (por exemplo, desenvolvimento de bócio e absorção reduzida de iodeto) em co-
sujeitos tratados, com doses diárias de Co variando entre 0,5 e 10 mg/kg pc/dia e o
24
duração do tratamento entre 2 semanas e 10 meses275-282. Esses efeitos desapareceram principalmente
após a cessação da exposição275, 279. Além disso, tireoidite crônica, distúrbio do
metabolismo do hormônio tireoidiano (principalmente hipotireoidismo) e um volume tireoidiano reduzido foram
descrito em Indivíduos co-expostos23, 65, 223, 238, 252, 253, 255, 268, 270.
4.4. Sistema hematológico
Como o cobalto tem um efeito estimulante conhecido na produção de RBC, a exposição a compostos de Co
pode aumentar a contagem de hemácias (policitemia), hematócrito e níveis de hemoglobina4. Esses efeitos
foram relatados em um estudo de Davis et al.283, em que seis homens saudáveis receberam doses diárias de
150 mg de CoCl2até 22 dias. A contagem de hemácias normalizou aproximadamente duas semanas após
cessação da exposição. Em contraste, dois outros estudos de dosagem oral não encontraram
efeitos hematológicos após a ingestão de doses semelhantes ou superiores276, 284. Da mesma forma, vários autores
investigaram a ocorrência de efeitos hematológicos em
indivíduos, mas não pôde revelar nenhuma anormalidade desse tipo263, 285, 286. Além disso, um
relato de caso anedótico de toxicidade sistêmica por Co da artroplastia de quadril MoM descrito
policitemia em seu paciente254.
4.5. Sistema respiratório
A associação entre exposição ocupacional a metais duros e disfunções do sistema respiratório.
sistema foi feito pela primeira vez por Jobs et al.287, com base em alterações nas radiografias de tórax que indicam
pneumoconiose, um termo para doença pulmonar ocupacional. Bech et ai.288introduziu o termo 'difícil
doença do metal', posteriormente adaptado para 'doença pulmonar do metal duro', para descrever os efeitos respiratórios devidos
à inalação de poeiras co-contendo. Roto289relataram casos de asma em um cobalto finlandês
planta de produção, mais tarde referida como 'asma de metal duro' por Kusaka et al.34. Informação sobre
a apresentação clínica e histopatológica desta doença é baseada principalmente em relatos de casos
e pequenos testes34, 62, 288-296. Atualmente, a comunidade científica reconhece três entidades
associados à inalação de poeira de metal duro: (1) asma ocupacional, (2) alveolite alérgica
25
ou pneumonite de hipersensibilidade e (3) pneumonia intersticial, apresentando-se em duas variedades: a
pneumonia de células gigantes típica ou do tipo descamativo sem células gigantes294, 296. Alérgico
alveolite ou pneumonite de hipersensibilidade geralmente ocorre na fase aguda da exposição como
uma fase inflamatória precoce da fibrose, mas pode evoluir para uma fibrose crônica após longo prazo
exposição297-301. Os sintomas da pneumonia intersticial de células gigantes incluem perda de peso, fadiga,
tosse, dispneia aos esforços, dor torácica, sibilos e estertores ao final da inalação301-303.
Cianose, baqueteamento digital, hipertensão pulmonar, sinais de insuficiência cardíaca direita e
pulmonale pode surgir quando a doença progride para fibrose301, 304. A disfunção pulmonar pode
ser do tipo restritivo ou obstrutivo299, 304, e pneumotórax foi observado em um número limitado
Número de casos293, 296, 305, 306. A progressão da doença após a cessação da exposição é um
achado frequente307. Embora o Co seja principalmente incorporado em ligas com outros componentes (por exemplo,
tungstênio), há um consenso de que o cobalto é o principal agente etiológico para o desenvolvimento de
doença pulmonar de metal duro36, 187, 298, 308-310.
4.6. Pele
A dermatite de contato ocupacional (TOC) é a doença de pele mais comum entre todas
doenças ocupacionais da pele46. É causada principalmente pelo contato com Co, Cr e Ni metálicos, uma vez que
esses metais são frequentemente encontrados alérgenos de contato no local de trabalho1, 311. Mesmo curto e
contato repetitivo com metais duros pode causar danos, de acordo com os achados de Midander et
al.312. Athavale et ai.45realizou uma análise retrospectiva em um conjunto estendido de
dados dermatológicos, coletados em um período de 11 anos. A dermatite de contato ocupacional foi
encontrados para compreender 77% de todos os tipos de doenças ocupacionais da pele, com Cr e Co como etiológicas
alérgeno em 6% e 4% dos casos, respectivamente. Além disso, o TOC co-relacionado parece ter
um início precoce na vida profissional e pode afetar uma ampla gama de ocupações45. As mãos envolvem
o maior risco de sensibilização ao cobalto, por razões óbvias1, 45, 313-316. No entanto, Sarma48
avaliaram o perfil alérgico em trabalhadores da construção civil indianos e observaram que a dermatite
26
não afetou apenas as partes do corpo expostas (94%), mas também as partes cobertas (62%). Dentre
trabalhadores da construção civil, o cromato é o alérgeno mais comum (60%), seguido por Co e Ni
(20%), todos presentes no cimento. Alergia isolada ao Co e Ni sem
alergia a cromato é altamente improvável nesta população, porque Co e Ni estão presentes em seus
forma insolúvel e, portanto, têm um potencial de sensibilização muito baixo317. Consequentemente, Co e
As alergias ao Ni geralmente ocorrem secundárias a uma alergia ao cromato existente que já causou
danos, o que foi confirmado pelas conclusões da Sarma48. Além disso, a alergia ao Co coexiste frequentemente
com alergia ao Ni devido à sua presença comum em objetos metálicos. Fischer et ai.313mesmo concluído
que a sensibilização ao Ni pode aumentar o risco de desenvolver alergia ao Co.
Além disso, os efeitos da pele no ambiente parecem ser causados principalmente por
jóias, produtos cosméticos e couro. Para joias e cosméticos, apenas alguns casos de pele
problemas têm sido descritos na literatura. Chave et ai.318relatou um caso de mão severa
eczema em um terapeuta de beleza após o uso de um gel co-contendo para massagem facial. O eczema
desapareceu quando ela evitou o produto. Guarneri et ai.319descreveu um caso de extrema
lesões pruriginosas e eczematosas nas mãos de uma mulher que se submeteu a um procedimento de nail art com
Co-contendo gel de unhas. Além disso, uma mulher de 45 anos que comprou um colar na Espanha
desenvolveu eczema no pescoço. Uma forte liberação de Co foi detectada no colar usando o
método de suor artificial93. A presença de Co no couro foi trazida à tona por um relato de caso
de um paciente com dermatite alérgica de contato crônica109. O paciente vinculou seus problemas de pele a
seu sofá de couro, que mais tarde foi encontrado para conter Co. Além disso, ele testou positivo para Co, mas
não para Cr em testes de patch. Esse achado levou a um estudo mais extenso, no qual 183 dermatite
pacientes que testaram positivo para Co e não para Cr foram identificados. Um questionário revelou que
couro foi encontrado para ser a fonte mais provável de seus problemas110.
27
Finalmente, as reações dermatológicas têm sido associadas à Coterapia (oral). O
Os sintomas consistiam principalmente em acne, erupções cutâneas e crises de dermatite, que eram temporárias
e leve na maioria dos casos283, 284, 320, 321.
4.7. Função psicológica
Os seguintes problemas psicológicos foram relatados entre pacientes com MoM quadril
implantes238, 241: depressão, irritabilidade, fadiga extrema e falta de energia e ansiedade.
No entanto, uma relação direta de causa e efeito com o Co é incerta, uma vez que este é um fator extremamente
problema versátil com muitos fatores subjacentes possíveis.
4.8. Efeito cancerígeno
O risco de câncer de pulmão relacionado à inalação de poeiras co-contendo foi considerado no
configuração de exposição ocupacional. No entanto, o Co certamente não é o principal agente causador neste
contexto; especialmente a combinação com carboneto de tungstênio é considerada cancerígena5, 322. O
A International Agency for Research on Cancer (IARC) classificoua mistura Co/WC como
'provavelmente cancerígeno para humanos' (grupo 2A)5.
Além disso, tem havido algumas preocupações em relação ao aumento do risco de câncer em
pacientes com implantes MoM. Vários estudos epidemiológicos foram realizados para avaliar a
taxas de câncer total e específico em pacientes implantados, mas nenhum revelou qualquer indicação de um
aumento do risco de câncer323-336.
28
5. Conclusões
Esta revisão teve como objetivo fornecer uma visão geral de todo o cobalto histórico e contemporâneo
fontes, que foram atribuídas a quatro categorias de exposição. Além disso, a detecção e
métodos de quantificação de ingestão de Co foram ilustrados e perspectivas recentes sobre o
interpretação dessas medidas. Por fim, os efeitos sistêmicos conhecidos na saúde foram
descrito.
Noocupacionalambiente, a exposição ao Co é considerada mais prevalente em
indústria metalúrgica, com uma ampla gama de níveis sistêmicos de Co (urina/sangue). Isso pode resultar parcialmente
da variabilidade das condições de trabalho e das medidas de proteção tomadas no local de trabalho.
AmbientalA co-exposição é extremamente versátil e dependente do local e, portanto, difícil
quantificar em geral. Os riscos de toxicidade ecológica e humana foram estimados, mas baseados principalmente
sobre as medições do teor de Co e liberação dessas fontes, pois há uma falta atual de
níveis de biomarcadores fisiológicos (sangue/urina) para caracterizar com precisão a quantidade de
exposição. Além disso, Co muitas vezes coincide com outros metais em fontes ambientais, e o
toxicidade cumulativa pode ser perigosa para a saúde humana.Ingestão dietéticaé considerado o
principal via de exposição para a população em geral. Exceto vitamina B12e outros Co
suplementos, o cobalto é encontrado em nutrientes onipresentes. Os níveis de fundo de Co (sangue) são
com base em uma exposição dietética normal ao Co, que se acredita não incluir riscos para a saúde humana.
Médicoexposição ao Co é uma preocupação crescente, especialmente em pacientes implantados com um metal-sobre-
próteses metálicas de quadril, que são submetidas à via de exposição mais invasiva ao Co. Contudo,
estudos recentes com voluntários humanos demonstraram que a ingestão de Co
suplementos podem levar a níveis sistêmicos de Co consideravelmente mais altos do que aqueles medidos na maioria
Pacientes com implante de quadril MoM25.
29
Os efeitos sistêmicos à saúde da exposição excessiva ao cobalto são caracterizados por uma complexa
síndrome clínica com um conjunto variado de déficits neurológicos, cardiovasculares e endócrinos,
diretamente relacionado com a captação de íons Co nos tecidos e na circulação sanguínea. No entanto, muitas vezes
ampla gama de níveis sistêmicos de Co em pacientes sintomáticos sugere que outros fatores também podem
influenciar a imagem clínica. Isso dificultou o estabelecimento de um 'limiar de concentração de Co'
acima do qual se sabe que surgem efeitos tóxicos e devem ser tomadas medidas terapêuticas. UMA
modelo biocinético recentemente desenvolvido26, 227esclareceu várias questões sobre a dosagem
características de resposta dos efeitos adversos à saúde Co-relacionados, mostrando que o Co no sangue
concentrações abaixo de 300 µg/l (100 µg/l respeitando um fator de segurança de 3, para levar em conta inter-
variabilidade individual e exposição a longo prazo ao Co) são improváveis de resultar em
sintomas para indivíduos saudáveis. Além disso, a exposição crônica a doses aceitáveis (ver
Unice et ai.26e Tvermoes et ai.25) não representam riscos significativos para a saúde.
No entanto, vários casos apresentando efeitos sistêmicos à saúde em doses muito mais baixas (principalmente
de 20 µg/l) têm sido descritos na prática clínica, o que pode ser explicado por um aumento
suscetibilidade do indivíduo para toxicidade co-induzida. Supõe-se que isso se origine de uma mudança
para uma fração maior de Co livre2+íons em comparação com o Co ligado à albumina no soro, que
pode ser causada por vários estados de doença subjacentes que podem afetar a albumina ou reduzir a
Companhia2+-capacidade de ligação no sangue humano. Portanto, monitorar o Co livre2+concentração pode
ser mais útil do que a concentração total de Co no sangue para avaliação de risco no futuro2. Dentro
Além disso, mais pesquisas clínicas e longitudinais são necessárias dentro da população de MoM
pacientes com implante de quadril para elucidar as atuais controvérsias dose-resposta e contribuir para a
desenvolvimento de diretrizes uniformes.
30
Reconhecimentos
Não aplicável.
Financiamento
Laura Leyssens é financiada por uma bolsa de doutorado da Universidade de Ghent (Bélgica). Os autores
são os únicos responsáveis pela redação e conteúdo do artigo, e as opiniões expressas são
os dos autores e não refletem os dos institutos mencionados na página de rosto.
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tabela 1: Visão geral das concentrações sistêmicas de Co relatadas em diferentes estudos sobre exposição ocupacional ao Co.
Número de
amostras
Estudar Fonte ocupacional Cheio de sangue Urina Expressão dos resultados
Alexanderson et ai. (1980)
262 Produção de metal duro desconhecido 10,5 µg/l 134 µg/l significar
Morgan (1983)337 Processamento de óxido de cobalto desconhecido 340 µg/l significar
Ichikawa et ai. (1985)338 Produção de ferramentas de metal duro 175 3,3–18,7 µg/l 10–235 µg/l alcance
18,2–32,4
µg/g de creatinina
Lison et ai. (1994)237 Produção de metal duro 132 alcance
Scansetti et ai. (1998)339 Produção de metal duro 45 22,28 µg/l significar
28,2 ± 34,0
(1,0–127,8) µg/l
média aritmética ±
desvio padrão (intervalo)Yokota et ai. (2007)340 Planta de baterias 16
0,81 (0,00–1,46)
µg/lBroding et ai. (2009)31 Indústria de ligas de metal duro 52 mediana (intervalo interquartil)
meios geométricos
(padrão geométrico
desvios)
De Palma et ai. (2010)341 Indústria de ligas de metal duro 36 5,27 (2,95) µg/l
Reciclagem de lixo eletrônico 
(métodos formais)
50 (sangue total)
52 (urina)
0,081 (0,050–0,67)
µg/lJulander et ai. (2014)55 0,25 (0,12–1,3) µg/l mediana (intervalo)
Nemery et ai. (1992)59 Polimento de diamante 194 0,1 - 137 µg/l alcance
Prescott et ai. (1992)65 Pintura em porcelana 25 1,17 µg/mmol significar
1,7-366
μmol/mol creatinina
Indústria de ligas de metal duro 23 alcance
Goldoni et ai. (2004)187 7,2–49,2
μmol/mol creatininaMoagem de metal duro 10 alcance
0,19 - 227,8
µg/g de creatinina
Kraus et ai. (2001)36 Produção de metal duro 87 alcance
Hutter et ai. (2016)33 Produção de metal duro 1166 3,7 (1-159,7) µg/l mediana (intervalo)
1