agroquimicos

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ASPECTOS DA EXPOSIO AMBIENTALAOS AGROQUMICOS NO DESENVOLVIMENTO ANIMAL

Vera Lcia Scherholz Salgado de Castro1

RESUMO

A busca de indicadores da exposio de organismos no-alvo a agroqumicos vem cadavez mais se intensificando. As alteraes neurocomportamentais esto entre as medidasde eventos biolgicos estudadas como possveis indicadores da exposio a taissubstncias. Entretanto, muitos dos agroqumicos aplicados corriqueiramente em nossaagricultura no possuem indicadores de exposio claramente definidos. Assim, osparmetros usados tradicionalmente, como porcentagem de fertilidade, abortos e taxade natalidade, devero ser complementados com outros parmetros como odesenvolvimento fsico e avaliaes comportamentais. Nos ltimos anos tem crescidotambm a busca por tcnicas genticas. De forma semelhante, os indicadores para aavaliao das alteraes genticas tambm esto sendo aprimorados. Os resultados detais avaliaes podem, ento, ser interpretados com base em uma viso abrangente dodesenvolvimento, voltada para a deteco de prejuzos iniciais no organismo. Os testesutilizados, alm de sua aplicao na identificao de efeitos prejudiciais sade, poderotambm ter aplicao no monitoramento de populaes humanas expostas aagroqumicos. Alm disso, os resultados obtidos podero ser usados como um dosparmetros para avaliao de sustentabilidade do modelo agrcola, em relao aoequilbrio ambiental.

Palavras-chave: agricultura, pesticidas, toxicologia, efeitos neurocomportamentais,reproduo, monitoramento.

ASPECTS OF ENVIRONMENTAL EXPOSURE TOAGROCHEMICALS ON ANIMAL DEVELOPMENT

ABSTRACT

The identification of biomarkers of exposure in non-target organisms is growing. Theneurobehavioral changes are among the studied biological events as possible

1 Aceito para publicao em novembro de 2004.2 Mdica Veterinria, Doutora em Patologia Experimental e Comparada, Pesquisadora da

Embrapa Meio Ambiental, Rod. SP 340, Km 127,5, CEP 13.820-000 Jaguarina, [email protected]

Cadernos de Cincia & Tecnologia, Braslia, v. 21, n. 3, p. 469-497, set./dez. 2004

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biomarkers of agrochemical exposure. However, many of the agrochemicals appliedfrequently in our agriculture fields do not have a well defined exposure biomarker. Inthis way, the biomarkers traditionally utilized as fertility, abortion and birth rates will bejoining other parameters as physical development and behavioral evaluations. In thelast years, as the search for genetic methodologies is also growing, the biomarkers forgenetic changes are improving. The results of such studies may be interpreted in aholistic basis of the development, detecting initial damage in the organism. The testsutilized for that, besides the identification of health harm, will be used in monitoring ofrisks for human population exposed to agrochemicals. Beyond that, the obtained resultsmay be used as sensitive endpoints of the sustainability evaluation of the agriculturalmodel in relation to environmental health.

Key-words: agriculture, pesticides, toxicology, neurobehavioral effects, reproduction,monitoring.

INTRODUO

O processo de difuso de tecnologia agrcola ocorreu dentro de umcontexto de extrema diversidade ecolgica e socioeconmica. A profundatransformao na base tcnica da agropecuria brasileira, a partir do final dosanos 60, apoiou-se no pacote tecnolgico, cujo uso em larga escala ainda hojeest na raiz de muitos de seus problemas ambientais. Todavia, ainda no existetotal conhecimento sobre o impacto ambiental dos agroqumicos.

A contaminao ambiental por agroqumicos causa efeitos negativosaos recursos naturais, sade humana, alm de trazer problemas para aexplorao agrcola; fato que leva preocupao quanto ao seu impacto nasade humana e na qualidade ambiental. Em alguns casos, ainda h falta deconhecimento dos processos mediante os quais os agroqumicos possam afetaros organismos alvo e no-alvo. Em virtude da complexidade, interaes evariabilidade dos ecossistemas e seus organismos, difcil prever riscos mesmocom base em respostas biolgicas. Uma mesma perturbao pode levar adiferentes respostas dependendo das variaes das condies ambientais.

Mas ainda, muitas vezes, o baixo nvel socioeconmico do trabalhadorrural, em especial no que se refere a sade e educao, resulta em um padrode explorao do meio ambiente alm da capacidade de suporte, causandoimpactos negativos sobre a biodiversidade e sobre os recursos naturais, num

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ciclo vicioso de pobreza e degradao ambiental. Os sistemas de produointensivos elevam a necessidade de uso de agroqumicos, os quais aumentamas concentraes residuais e a deriva de agroqumicos ocorridos durante oprocesso de aplicao dos produtos, causando entre outros problemas, prejuzo sade do trabalhador rural e s comunidades vizinhas.

Em meados dos anos 80, a noo de sustentabilidade se estabelece comorelevante para a sociedade moderna e passa a concentrar a interface produoalimentar/meio ambiente. Assim que a proposta de um desenvolvimentosustentvel, incluindo a atividade agrcola, contempla a conservao dos recursosnaturais, a utilizao de tecnologias apropriadas e a viabilidade econmica esocial.

O desenvolvimento sustentvel tornou-se parte integrante de decisopoltica de sade ambiental. A relao sadeambiente multidisciplinar ecomporta uma infinidade de abordagens e articulaes interdisciplinares etransdisciplinares. Assim, os parmetros selecionados para o seu estudo devemrefletir consideraes integradas dos processos e impactos nas dimensessocioeconmicas, de sade pblica e ambiental; uma vez que os agroecossistemasincluem o homem produtor e consumidor. Nesse caso, no que se refere sade,so estabelecidos parmetros para o planejamento e avaliao da eficcia dessaspolticas.

A exposio humana aos agroqumicos, seja atravs de exposioambiental ou ocupacional, pode ocasionar danos sade se as exposies foremfreqentes, inclusive em pequenas doses (CASTRO et al., 1999). A anlise dorisco de contaminao de populaes expostas envolve o conhecimento dasfontes de emisso, dos contaminantes, das transformaes, transporte e acmulono ambiente, das rotas de ingresso no organismo, das doses potenciais e internas,da biodisponibilidade, da dose biologicamente efetiva e de possveis efeitosprejudiciais a sade dos organismos.

O biomonitoramento das possveis conseqncias da exposio aosagroqumicos uma linha de pesquisa importante no que se refere a efeitos nodesenvolvimento animal e potencial neurotoxicidade (NEWLAND et al., 2003;CHELONIS et al., 2004) e efeitos genotxicos (TAIOLI; BONASSI, 2002).A seguir, sero considerados alguns aspectos relativos avaliao dos efeitosdecorrentes da exposio aos agroqumicos, como exemplificado no decorrerdo texto.

Aspectos da exposio ambiental aos agroqumicos no desenvolvimento animal


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AVALIAO DOS RISCOSDA EXPOSIO A AGROQUMICOS

O risco refere-se probabilidade de dano que um organismo ou umadeterminada populao venha a sofrer. Essa avaliao realizada, quanto sade ambiental, identificando rgos ou sistemas afetados que podem levar aenfermidades e desequilbrios, e estabelecer as condies e nveis de exposiodo homem aos agroqumicos que causam danos e enfermidade. A avaliao derisco de uma determinada substncia envolve portanto a determinao de efeitosde exposio de espcies sensveis ao produto avaliado e a extrapolao dessesefeitos alm das decises para o seu gerenciamento.

Na avaliao de risco de agroqumicos sobre organismos no-alvo, sosugeridos estudos com organismos representativos de ecossistemas do Brasilpertencentes a diferentes nveis trficos da cadeia alimentar. Na escolha dasespcies desses organismos para estudos de patogenicidadetoxicidadeconsidera-se a ampla distribuio no territrio nacional, a facilidade de criaoe manipulao em condies laboratoriais, ou em outra forma de cativeiro.

A avaliao do risco da ocorrncia de danos sade dos organismosconsiste basicamente de quatro fases. Essas fases permitem o estudocomparativo entre os agentes de risco, diferentes populaes e diversos temposde exposio. A seguir, as fases so descritas suscintamente, a saber:identificao do risco, anlise doseresposta, avaliao da exposio, ecaracterizao e gerenciamento do risco.

Identificao do risco Caracterizao do agente e sua dispersoambiental. A caracterizao precisa do agente sob todas as condiesambientais. uma tarefa difcil, portanto necessrio fazer testes toxicolgicosprvios aos experimentos em campo. A exposio est associada quantidadedo agroqumico encontrado no ambiente.

Anlise doseresposta Relao entre a dosequantidade do agentee a resposta biolgica, a partir de testes toxicolgicos e epidemiolgicos.Considerando que a avaliao de risco toxicolgico depende de uma comparaodos nveis de exposio com nveis que causem uma resposta biolgicamensurvel , portanto, necessrio se tomar conhecimento dos nveis deconcentrao esperados ou nveis reais dos compostos em questo. Pode serdefinida como a quantificao da exposio humana e dos animais.



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Avaliao da exposio Anlise da magnitude e durao da exposioao agente e das diferentes rotas de ingresso no organismo. A avaliao daexposio requer informaes quanto ao mtodo de liberao, sua freqnciae quantidade, alm de caractersticas geogrficas, climticas e hidrogeolgicasda rea de liberao. So tambm valiosas as informaes pertinentes identidade, tamanho e localizao de populaes suscetveis.

Caracterizao e gerenciamento do risco A caracterizao resultado estabelecimento da quantificao da exposio e da relao doserespostapara cada efeito estudado, o que poder resultar na quantificao do risco soba forma de um nmero. Baseia-se em modelos matemticos que combinam aexposio em humanos com dados de animais de laboratrio e na avaliaodas conseqncias polticas, sociais, econmicas e na sade pblica.

A melhor situao para avaliar os possveis prejuzos gerados pelosagroqumicos no homem seria a realizao desses estudos no prprio serhumano. Entretanto, em nossa realidade nem sempre h dados disponveispara avaliao de produtos que j venham sendo utilizados, pois a coleta dedados da exposio humana deriva de casos acidentais quando relatados. Nessasocasies, nem sempre possvel precisar, por exemplo, a natureza e a duraoda exposio, uma vez que as populaes podem migrar do local de exposio,onde esto expostas a mltiplos fatores ambientais.

A avaliao dos efeitos da exposio humana aos agroqumicos, contaatualmente com um nmero limitado de indicadores biolgicos ou biomarcadoresreconhecidos e validados como para os inseticidas organofosforados. O estudode alguns dos mecanismos envolvidos na exposio aos agroqumicos essencialpara o desenvolvimento de parmetros a serem empregados na avaliao dosriscos sade pblica e na tomada de decises quanto segurana de seu uso(BUCHELI; FENT, 1995; LESKO; ATKINSON, 2001). Para o estabelecimentode polticas, esses indicadores devem expor os problemas e suas causas eserem teis para alcanar os objetivos das mesmas. Os indicadores biolgicosou biomarcadores devem possuir determinadas caractersticas comomensurabilidade, sensibilidade, reprodutibilidade, boa fundamentao terica eser passvel de melhorias (AMORIM, 2003; CASTRO et al., 1999). essencialtambm que eles forneam informaes simples e de mais rpida compreensoque os sistemas complexos de dados.



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O monitoramento da populao exposta ambientalmente a compostostxicos, como os agroqumicos, pode ser feito de forma direta ou indireta.O monitoramento ambiental uma avaliao direta, quali e quantitativa daexposio, realizada mediante a determinao de agroqumicos presentes noambiente (gua, ar, solo, etc.), e o risco sade enquanto que o monitoramentobiolgico uma avaliao indireta, quali e quantitativa da exposio de umindivduo ou de uma amostra da populao exposta aos agroqumicosocupacional ou ambientalmente. Para a realizao do monitoramento biolgico necessrio o conhecimento de um indicador biolgico ou biomarcador(AMORIM, 2003).

O indicador biolgico deve, portanto, prover uma anlise dos efeitos deestressantes ambientais, envolvendo a medida de respostas biolgicas em umaescala temporal que evidencie alteraes sutis, alm de trazer informaesquanto ao seu mecanismo de ao. A observao desses efeitos pode indicarsinais iniciais de alerta (AITIO; KALLIO, 1999). Nesse aspecto, adequadodesenvolver escalas de respostas biolgicas em relao ao tempo, que sejamsensveis a severidade da exposio (efeito doseresposta) e que espelhem asuscetibilidade de dano; principalmente aquele que se reflete no desenvolvimentodos jovens da populao aps a exposio aos agroqumicos.

Deve-se contudo lembrar que nem sempre possvel obter uma respostadoseefeito inequvoca. s vezes, h dificuldade de obteno da curva doseresposta ou de estabelecer o poder estatstico dos parmetros usados nascorrelaes entre os efeitos observados e a exposio em amostras populacionais(ALONSO et al., 2004; CONOLLY; LUTZ, 2004; GAYLOR et al., 2004).

O biomonitoramento realizado de forma eficiente envolve o estudo dabiodisponibilidade do agroqumico e a utilizao de indicadores apropriadamenteselecionados. Geralmente so utilizados dois tipos de biomarcadores ouindicadores biolgicos para esse fim: a) os de dose interna, acmulo ou depsitoque quantificam a substncia e/ou seus metablitos no organismo; e b) os deefeito (DECAPRIO, 1977; AITIO; KALIO, 1999; AMORIM, 2003). Amonitorizao da exposio um procedimento que consiste em uma rotina deavaliao e interpretao de parmetros biolgicos e/ou ambientais, com afinalidade de detectar os possveis riscos sade. A exposio pode ser avaliadapor medida da concentrao do agente qumico em amostras ambientais, comoo ar (monitorizao ambiental), ou atravs da medida de parmetros biolgicos(monitorizao biolgica), denominados indicadores biolgicos ou biomarcadores.



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Os biomarcadores podem ser usados para vrios propsitos, dependendoda finalidade do estudo e da exposio qumica. Outro tipo de biomarcador quepode ser utilizado o de suscetibilidade ou gentico que procura o entendimentodos mecanismos relacionados ao txica e o grau de resposta nos indivduos.Assim, os efeitos dos agroqumicos na modulao do sistema reprodutivo e ainduo de genotoxicidade e/ou efeitos cancergenos so alvo de vrios estudos(AMORIM, 2003).

Os biomarcadores de dose interna constituem-se na quantificao doproduto no organismo e/ou de seu metablito. Porm, de forma geral, seusmtodos de deteco so complexos, custosos e exigem equipamentos e pessoalespecializado. J os de efeito so aqueles que avaliam os efeitos biolgicosque se traduzem em alteraes funcionais celulares capazes de evidenciar asalteraes que se instalam no orgoalvo, como alteraes bioqumicas ecelulares (AMORIM, 2003). Para alguns compostos, a estimativa da exposio baseada em estudos com resultados uniformes, enquanto para outros aincerteza ocorre de forma mais acentuada (AITIO; KALLIO, 1999).

O reconhecimento dos fatores que influenciam a toxicidade de umdeterminado nvel de exposio a um agroqumico fundamental nadeterminao do risco de exposio a estes agentes em populaes. Para amaioria dos agentes, a avaliao doseresposta envolve principalmente a anlisede dados obtidos em animais de laboratrio em razo de sua difcil obtenoem humanos. Alm da variao individual, outros fatores podem contribuir oumodificar essas funes neurocomportamentais, interferindo assim na anlisedo possvel potencial txico de uma determinada substncia qumica (CLEWELLet al., 2004; VIBERG et al., 2004; STEIMER; DRISCOLL, 2005).

H diversos fatores que podem contudo afetar a toxicidade de umasubstncia. Algumas das variveis so: a) intrnsecas aos animais, como espcie,sexo, idade, caractersticas genticas, hbitos alimentares, etc; b) referentes substncia, como a via de exposio, veculo empregado, freqncia deexposio, dose; e c) relativas ao ambiente como temperatura, umidade efotoperodo.

Esses fatores podem tambm atuar como possveis fatores de risco paraum determinado agente txico ambiental qualquer, tornando-se, muitas vezes,fundamentais para a definio de um padro de segurana ou para a anlise de



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risco mais apurada. Eles so importantes ainda para determinar uma maiorsensibilidade ou suscetibilidade aos efeitos txicos de uma substncia qumica,para um determinado grupo de risco.

Algumas variveis importantes a serem consideradas em um estudo dospossveis efeitos decorrentes da exposio de determinada populao a umxenobitico so: a) determinao representativa da populao a ser examinada;b) caractersticas da populao examinada (hbitos alimentares, fumo, atividadefsica, etc.); c) controle da situao pr-analtica, fontes e disperso do produtono espao e no tempo; d) escolha adequada do mtodo analtico ou estatstico;e) parmetro a ser mensurado; f) conhecimento da toxicocintica do elementoanalisado.

Em crianas, a sensibilidade a possveis efeitos txicos dos agroqumicos, por vezes, maior que nos adultos, podendo sofrer danos com doses menores(COSTA, 2004; MOSER et al., 2001, POHL et al., 1998, SCHEUPLEIN,2002). O feto especialmente vulnervel a danos em virtude da exposio aprodutos qumicos que atravessam a placenta e/ou a barreira cerebral imatura.Alm disso, durante o desenvolvimento de um organismo, h perodos que socrticos para a sua maturao normal (BORTOLOZZI et al., 1999; RICE;BARONE JNIOR, 2000; COSTA et al., 2004). Baseado no fato de que ascrianas so geralmente mais sensveis que os adultos aos efeitos neurotxicose comportamentais (POHL et al., 1998; COSTA et al., 2004), a reversibilidadedos efeitos neurotxicos com o amadurecimento do organismo deve ser avaliadacom critrio, mesmo na ausncia da observao de sinais evidentes de danoneurolgico (KIMMEL, 1998).

A necessidade de avaliao de efeitos precoces por exposio acompostos qumicos em crianas reforada pela observao de que essascrianas expostas a esses produtos de uso domstico ou agrcola, mesmo queno apresentem sintomas clnicos, podem apresentar pior desempenho em testesneurocomportamentais em relao a crianas da mesma comunidade que nuncaforam expostas a esses compostos (DAM et al., 2000). Essa sensibilidadeseria resultante da diferena entre a fisiologia dos recm-nascidos, crianas eadultos decorrente da rea corporal, relao da massa cerebral e corporal,perodo de desenvolvimento, ventilao, funo renal, atividade enzimtica(GENTRY et al., 2003). Contudo, diferentes suscetibilidades no implicam



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necessariamente em maiores riscos. O efeito real vai depender dos mecanismosfisiometablicos e das caractersticas do produto em estudo (SCHEUPLEINet al., 2002; ZWART et al., 2004). Assim, os modelos de estudo com animaistm sido amplamente utilizados e o risco de um efeito prejudicial para o serhumano avaliado baseado em modelos toxicocinticos e fisiolgicos decomparao. A validade do modelo escolhido depende de sua sensibilidade ereprodutibilidade.

Entretanto, a avaliao dos resultados dos testes toxicolgicos, incluindoa extrapolao para humanos, um ponto controverso da avaliao da seguranade uso dos compostos qumicos. Na extrapolao dos animais de laboratriopara os seres humanos, apesar da similaridade na fisiologia dos organismos,deve-se atentar para alguns aspectos como variaes interespcies e limitaesexperimentais (DOURSON et al., 2002). Por vezes, restam dvidas e questesquanto apropriao e suficincia dos dados toxicolgicos que fornecem abase para a extrapolao dos dados dos animais para o ser humano.

Baseado no conceito de ingesto diria aceitvel (IDA), originalmenteconcebido para aditivos alimentares e depois estendido a outros compostoscomo os agroqumicos, foi proposto que um nvel seguro da substncia emestudo possa ser derivado do valor do NOAEL (no-observed-adverse-effectslevel) crnico (mg/kg), obtido de estudos com animais, dividido por um fator desegurana.

O propsito do fator de segurana permitir que as incertezas noconhecimento, a respeito de um composto txico, obtidas em um estudo comanimais de laboratrio no afetem o estabelecimento de doses seguras parauma populao humana heterognea. A validade do uso de um fator de seguranatem sido alvo de debates recentes, devido a muitos fatores, como o avano dosmtodos experimentais e a falta de critrios cientficos para estipular seu valor(VERMEIRE et al., 1999; KIMMEL; MAKRIS, 2001).

Contudo, os fatores de segurana so usados em avaliaes de riscoquanto sade das crianas, pela necessidade do estabelecimento de testesadicionais relacionados a elas; porm a subpopulao potencialmente maissensvel a danos txicos, em especial aos compostos cujos dados toxicolgicosapontam para um potencial efeito neurotxico (SCHILTER et al., 1996;HUBAL et al., 2000; COSTA et al., 2004, ZWART et al., 2004).



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Alguns parmetros podero auxiliar no estudo dessas diferenas paradiminuir a incerteza das avaliaes: a) identificao da idade ou estgio dedesenvolvimento para clculo do nvel de exposio que ocasione o efeito; b)desenvolvimento de mtodos para monitoramento da exposio e das atividadesinfantis; c) coleta de padres de atividade de crianas para identificar aexposio por diversas vias; d) identificao das concentraes dos toxicantesno ambiente; e) identificao de indicadores e coeficientes a serem usados nosmodelos de exposio (HUBAL et al., 2000).

Assim, esto sendo desenvolvidos modelos de avaliao da toxicocintica,(Physiologically Based Pharmacokinetic Models) semelhana daquelesutilizados para extrapolao de dados entre os organismosteste e humanos; afim de obter uma avaliao de risco mais realista para ajustar diferenascinticas entre adultos e crianas e recm-nascidos (DOURSON et al., 2002;SCHEUPLEIN et al., 2002; GENTRY et al., 2003).

Tambm, alguns rgos oficiais sensveis a essas questes tm requeridotestes toxicolgicos mais especficos, geralmente em roedores, a fim de auxiliara avaliao de potenciais danos causados pela exposio do homem acompostos txicos.

Tem-se procurado melhorar os protocolos experimentais disponveis eadicionar alvos de estudo que possam fornecer uma melhor caracterizaodos efeitos da exposio a esses compostos (LIMA, 2003). A fim de determinaros riscos da exposio de humanos a substncias qumicas, muitas agnciasnacionais (Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos NaturaisRenovveis (Ibama)) e internacionais (U.S. Environmental Protection Agency(Usepa) e Organization for Economic Co-operation and Development(OECD)) requerem testes toxicolgicos especficos.

Uma reviso dos protocolos de testes, requeridos pela Usepa, levou extenso do perodo de exposio, a termo, nos estudos de toxicidade pr-natal, neurotoxicidade, carcinogenicidade, entre outros, consistindo numa bateriade estudos de toxicidade, utilizando roedores e no roedores (KIMMEL;MAKRIS, 2001; REUTER et al., 2003). Como conseqncia, atualmente, osensaios de monitoramento biolgico podem definir com maior propriedade osriscos genotxicos dos contaminantes ambientais para o ser humano.



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ASPECTOS RELACIONADOS AODESENVOLVIMENTO E NEUROTOXICIDADE

O estudo da neurotoxicidade nos organismos em desenvolvimento seapresenta como um alvo sensvel a ser usado como indicador; porm seu estudo, em parte, qualitativamente preditivo, em virtude do uso de mltiplos focospara sua avaliao em vrios sistemas neurolgicos. Portanto, deve haver umesforo visando incluir testes alternativos ou adicionais para extrapolarapropriadamente os riscos aos seres humanos, em nveis realisticamenteencontrados no ambiente, e que, em alguns casos, no causam sinais detoxicidade materna evidente.

A evoluo dos mtodos de avaliao referentes aos testes de efeitosreprodutivos e no desenvolvimento animal aliada adequao da legislaoelevaram a importncia relativa do estudo desses efeitos e encorajaram amelhora dos protocolos de avaliao de neurotoxicidade capazes de detectaros efeitos decorrentes da exposio aos agroqumicos. O melhoramento dosprotocolos de estudo, referentes aos potenciais efeitos neurotxicos durante odesenvolvimento animal; ser capaz de otimizar a habilidade desse estudo emdetectar os possveis efeitos relacionados exposio (SELEVAN et al., 2000;MEYER, 2003).

Apesar da diversidade de estudos existentes, os efeitos dos agroqumicosna sade nem sempre so bem conhecidos. Muitos desses agentes afetam osistema reprodutivo, efeitos esses confirmados em testes experimentais incluindogestao, parto, lactao, desmame, crescimento e desenvolvimento da prole(CLAUDIO et al., 1999; GREENLEE et al., 2004). Sabe-se, por exemplo, quea exposio de fmeas a agroqumicos durante a prenhez e a lactao podecausar alteraes refletids em aspectos fsicos e comportamentais, de acordocom a ocorrncia de perodos crticos no desenvolvimento animal. A exposioperinatal pode envolver efeitos latentes, observveis tardiamente, que semanifestam aps um estmulo ambiental mesmo nos casos em que a exposioocorra em doses menores que aquelas que promovem efeitos evidentes emadultos. (KIMMEL, 1998; CHELONIS et al., 2004; COSTA et al., 2004).

O perodo perinatal pode ser dividido em quatro etapas: implantao,organognese, desenvolvimento fetal e perodo neonatal. O incio da prenhez,da fertilizao at a implantao, um perodo crtico durante o qual podem



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ocorrer perdas gestacionais. O perodo neonatal tem seu incio ao nascimentoda prole, sendo finalizado com o trmino da lactao. Nesse perodo ocorrema maturao funcional e o ganho de peso corporal, peso este que pode sofrerreduo com a exposio do filhote a substncias qumicas, bem como desordensfuncionais e carcinognese (BERNARDI et al., 1997). Existem tambmevidncias de que a excreo pelo leite pode alterar o desenvolvimento ps-natal, de forma tal que algumas dessas alteraes possam perdurar at a idadeadulta (VOGEL; HAGLER, 1996; MEERTS et al., 2004; VIBERG et al., 2004).

Em mamferos, indispensvel o desempenho normal das funesmaternas para a sade dos filhotes durante o desenvolvimento embriofetal elogo aps o nascimento. Os sinais tradicionalmente observados de toxicidadematerna em estudos experimentais so: decrscimo no ganho de peso,diminuio do consumo de gua e alimento, sinais clnicos e mortalidade. Aavaliao da possvel influncia materna no desenvolvimento dos filhotes alvo de preocupao na literatura h algum tempo (SDERSTEN; ENEROTH,1984; CHAMPAGNE et al., 2003; POPESKI; WOODSIDE, 2004).

As avaliaes cuidadosas sobre o desenvolvimento animal freqentementeincluem, alm das observaes quanto ao aparecimento de sinais fsicos, osaspectos referentes ao desenvolvimento neurocomportamental (ALDER, 1983).Ambas avaliaes so freqentemente usadas para identificar as alteraescausadas por exposies pr e/ou ps-natal a compostos txicos.

A melhor situao para lidar com aspectos relativos a toxicidadereprodutiva, como riscos do desenvolvimento na prognie de fmeas expostasa agroqumicos, desenvolver uma estratgia para a confeco de ndicescomportamentais de desempenho que, por sua vez, estariam relacionados idade, caractersticas importantes para o bom desempenho da espcie testadae sua correlao com os efeitos txicos (AITIO; KALLIO, 1999). Assim,alteraes sutis de comportamento e mudanas neurolgicas podem serindicadores iniciais de dano sade dos animais jovens em desenvolvimento.

Portanto, devem ser identificados e validados modelos apropriados paraa identificao de possveis efeitos decorrentes da exposio aos agroqumicosque possam afetar o processo de maturao fsica e neurocomportamentalanimal em relao a sua idade. Tais parmetros podem-se evidenciar comobioindicadores sensveis da toxicidade no organismo em desenvolvimento e,portanto, como til ferramenta de anlise (CASTRO et al, 2000a; 2000b;



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KIMMEL; MAKRIS, 2001). Tanto os procedimentos desenvolvidos quanto osfenmenos observados desses estudos podem ser aplicados em larga escalaem vrios setores, como as iniciativas privadas (indstrias) e governamentais(NEWLAND et al. 2003).

Uma das dificuldades, contudo, em se estabelecer efeitosneurocomportamentais definir em qual nvel a mudana do parmetro emestudo deva ser considerada como prejuzo em decorrncia da exposio, umavez que h vrios sistemas fisiolgicos em desenvolvimento ao mesmo tempoe com diferentes perodos crticos para a ocorrncia de efeitos txicos (LEVY;HUSMANN, 1995). Algumas vezes, os dados disponveis so limitados quelescoletados em diferentes fases do desenvolvimento, por diferentes vias deexposio e em cenrios diferentes.

Na maioria das vezes, a toxicidade e, em especial, a neurotoxicidadeocasionada pela exposio a substncias txicas avaliada de acordo comalgumas baterias de testes, descritas na literatura internacional. Contudo, taisbaterias variam de acordo com as recomendaes e/ou legislao de cada pasou de acordo com critrios estabelecidos pelos pesquisadores envolvidos notrabalho. Essas baterias de testes podem ser realizadas da seguinte forma: a)no caso de seres humanos podem ser feitas mediante aplicao de questionrios,exames clnicos (ex: dano de condutividade nervosa perifrica) e avaliao dealteraes de funes cognitivas e comportamentais. As funes cognitivas,como aprendizagem e memria, tm sido utilizadas em indivduos expostos asolventes e metais pesados no caso de seres humanos. As dimensescomportamentais mais documentadas so sociabilidade, cooperao, estadoemocional, nvel de atividade, ateno, impulsividade, ansiedade e irritabilidade.Outras funes motoras tambm podem ser avaliadas, como postura e reflexos,entre outros (DESPRS et al., 2005); (b) da realizao de protocolosexperimentais em animais de laboratrio, como por exemplo a FOB (FunctionalObservational Battery) (MOSER et al., 2001; MOSER et al., 2004), essasbaterias tm se mostrado teis na avaliao da neurotoxicidade (LUFT; BODE,2002). Os estudos neurotoxicolgicos dessas baterias experimentais em animaisincluem avaliaes preliminares (screening), que se constituem por bateria deobservao funcional, quando so avaliados reflexos e algumas reaes comosalivao, piloereo, etc, alm da medida automatizada da atividade motora.Ainda podem ser conduzidas avaliaes do desenvolvimento cognitivo



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(aprendizado e memria). O uso de indicadores especficos pode verificar avalidade de um modelo utilizado na correlao entre a medida dos mesmos e aexposio real. Assim, o estudo de indicadores de exposio em animais delaboratrio considerado como parte integrante de qualquer estudoepidemiolgico ambiental.

Os fungicidas esto entre os agroqumicos que mais so passveis deproduzir efeitos em longo prazo, incluindo o cncer. Esses produtos apresentamaproximadamente 60% de risco estimado de carcinognese (NRC, 1987). Osagroqumicos podem ocasionar prejuzos ao desenvolvimento embriofetal,provocando aborto ou deficincias na formao do feto, alteraes fisiolgicascomo alteraes na modulao do sistema endcrino de animais silvestres e doser humano, alm de alteraes comportamentais; pois na ocasio do nascimentoos animais no possuem todos os sistemas fisiolgicos maduros (VOGEL;HAGLER,1996; POHL et al., 1998). Um dos possveis mecanismos de aopara esse efeito a interferncia com a sntese de esterides, mais precisamentecom a enzima CYP19 aromatase, que catalisa a converso de androgenos emestrogenos, sendo responsvel pelo balano homeosttico entre o quetradicionalmente so considerados hormnios femininos e masculinos(SIMPSON; DAVIS, 2001).

Como exemplo pode-se citar o fungicida fenarimol. Em alguns estudosfoi observado que o transporte placentrio de fenarimol ocorre ao redor de0,1% da dose administrada, embora a partir do 18o dia de prenhez sua taxa deconcentrao chegue a 1,0%. J no leite materno a taxa de concentrao de3 a 5 vezes maior do que a encontrada no plasma materno. Aps a administraode [14C] fenarimol a ratas no quinto dia de lactao aparecem altasconcentraes de radioatividade no hipotlamo dos neonatos que aumentamrapidamente e decrescem mais lentamente. Essas altas concentraes dofungicida coincidem com a poca do desenvolvimento do comportamento sexual,o que inibiria o aumento de receptores estrognicos nucleares no crebro, oque normalmente ocorre no incio do perodo ps-natal (HIRSCH et al., 1987;HONDA et al., 1998; VINGGAARD et al., 2000; ANKLEY et al. 2005). Taisobservaes em relao ao desenvolvimento e/ou expresso do sistemareprodutor masculino enfatizam a importncia do estudo prospectivo dos efeitosdesse fungicida. Alguns trabalhos citam ainda a ausncia de efeitos do fungicidacomo inibidor na comunicao intracelular, embora seja capaz de induzir amesma isoenzima do citocromo P450 induzida pelo fenobarbital, e causar



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hepatomegalia aps administrao de 1000 ppm na dieta (FLODSTROMet al., 1990; PALUT et al., 1992).

A diferena entre machos e fmeas no comportamento espontneo ouinduzido por droga tambm um fator importante que vem sendo estudadocuidadosamente nos ltimos anos. J esto bem estabelecidas diferenas sexuaiscom relao ao metabolismo, neuroanatomia, endocrinologia, bioqumica ecomportamento (BEATTY et al., 1982; HAAREN et al., 1990; McCARTNEYet al., 1999; TROPP; MARKUS, 2001; WALKER et al., 2001; HUGHES,2001; HU et al., 2004).

As respostas que envolvem atividade e comportamento so atualmenteestudadas em roedores no contexto de explorao e aprendizagem, memria,novidade e ansiedade. O efeito inicial neuroqumico no crebro pode terconseqncias comportamentais em longo prazo para o organismo emdesenvolvimento (BEKKEDAL et al., 1999; SARTER, 2004). A atividadeexploratria freqentemente usada como um ndice de reatividade de umanimal a uma situao nova e, at certo ponto, em situaes de estresse(ZIMMERMANN et al., 2001; COSTOLI et al., 2005). Por essas razes, importante o planejamento dos estudos para investigar a relao potencial entreos efeitos de agroqumicos na sade e os indicadores de desenvolvimentoneurocomportamental, como a atividade locomotora. A exposio materna aum produto pode alterar a maneira atravs da qual a prognie reage e seadapta a testes em ambientes novos (KISHI et al., 1995; CHAMPAGNE etal., 2003). Porm, a relao da dose com os efeitos dos agroqumicos no sempre clara. As experincias iniciais com um animal jovem durante amanipulao e o desempenho de muitos testes podem ser vividas como umestresse e, como conseqncia, a sua resposta pode ficar irregular,indiferentemente de qual teste seja aplicado (MUNEOKA et al., 1997).

ASPECTOS RELACIONADOSA GENOTOXICIDADE

H evidncias, j a algum tempo, de que a exposio aos agroqumicosresulta em alteraes genticas da populao em questo; desde o aumento daincidncia de anormalidades de desenvolvimento at as quebras cromossmicase na estrutura do gene (HEBERT; LUIKER, 1996; JOKSIC et al, 1997;



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BOLOGNESI, 2003). A partir da dcada de 50, vrios estudos mostraram quea incidncia de diversos tipos de cncer apresentavam variaes geogrficase temporais em diferentes comunidades e grupos de migrantes. Esses efeitosforam, em grande parte, devido a fatores culturais, ocupacionais e estilo devida, indicando que em vrios tipos de cncer h um importante fator ambientalenvolvido. Assim, que a dose do produto a qual o organismo est expostopode alterar o indicador a ser monitorado (GOODMAN, 1998). Apesar daobservao e da coleta de dados clnicos ou epidemiolgicos das populaesexpostas serem uma boa forma de avaliao dos prejuzos sade, ainterpretao desses dados torna-se difcil uma vez que, na maioria dos casos,e, em especial, em nossa realidade agrcola, no h dados disponveis para talavaliao. Desta forma, o estudo de possveis efeitos genotxicos devem serincludos na avaliao de uma substncia qumica, mesmo que esta possua ummecanismo de ao secundrio que no produza uma alterao primria nomaterial gentico.

A integridade do genoma celular crucial para a viabilidade celular esua atividade funcional. Entretanto, os genomas celulares esto constantementesujeitos a uma variedade de agentes qumicos e fsicos que podem ocasionarmutaes ou delees de informaes genticas vitais. A preveno primriade tais efeitos implica em aes de sade pblica destinadas a reduzir ou eliminaros fatores de risco para a doena. Essas aes se voltam primariamente paraos fatores de risco que so considerados, em princpio, evitveis, ou seja, aquelesque so extrnsecos ao indivduo e so, por isso, denominados tambm de fatoresambientais. Os fatores ambientais compreendem todas as influncias externasque se fazem sentir sobre o indivduo, como a condio social, a ocupao, oshbitos alimentares, o estilo de vida, a exposio a agentes fsicos e qumicos,etc. (THEIR et al., 2003).

Atualmente, os testes para deteco de substncias genotxicas sorealizados mediante avaliao de mutaes gnicas, danos ao DNA e alteraescromossmicas em anlises in vitro e in vivo (POLI et al., 2003). A importnciadessa anlise reside no fato de que as substncias genotxicas so capazes deinduzir a carcinogenicidade ao iniciar a transformao da clula (iniciador),enquanto um outro grupo de substncias no genotxicas (promotores)potencializam o efeito carcinognico dos iniciadores, quando aplicados depoisdas substncias genotxicas (NGUYEN-BA; VASSEUR, 1999).



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No modelo de carcinognese em multiestgios, os trs estgiosoperacionalmente definidos na formao de tumor so: iniciao, promoo eprogresso. Iniciao a interao entre um genotxico carcinognico(iniciador) com o DNA de uma clula, resultando no dano citogentico queleva mutao. O DNA danificado pode reverter para o normal se osmecanismos de reparo do DNA tiverem sucesso; seno, as clulastransformadas podem evoluir para um tumor que se torna aparente, clinicamente.

A progresso do tumor induzida por fatores sistmicos (hormnios eoutros promotores de crescimento), ou exgenos (ambientais) que facilitam ocrescimento e o desenvolvimento de clulas dormentes ou latentes. Assim, umpromotor ou co-carcinognico no normalmente um carcinognico em si,mas ele potencializa os efeitos de um carcinognico. Alm disso, para os fatorespromotores, os co-promotores podem representar um papel importante nacarcinognese. Fatores co-promotores no so promotores de tumores masaumentam a progresso do tumor, em resposta aos promotores. Contudo, naanlise dos testes in vitro h a necessidade de extrapolao do resultado obtidopara a situao in vivo. As diferenas interespcies dos animais aos genotxicosdevem-se, em grande parte, a diferenas na capacidade metablica deconverso das substncias pr-carcinognicas.

Na tentativa de superar a capacidade metablica limitada dos sistemasin vitro, utiliza-se a frao S9 microssomal para a ativao metablica. Porm,algumas vezes o emprego dessa frao no reproduz de maneira totalmentesatisfatria a biotransformao da substncia que ocorria no animal ntegro(MALLING, 2004).

Para a reduo dos fatores de risco importante o conhecimento dosmecanismos biolgicos envolvidos na genotoxicidade, que contribuem para aincidncia atual de diversos tipos de neoplasias. Nessa direo, os testestoxicolgicos experimentais devem voltar-se para o esclarecimento do modode ao dos fatores predisponentes. Os testes experimentais toxicolgicospermitem tambm a avaliao do potencial genotxico de agroqumicos,participando de forma complementar na investigao epidemiolgica. Contudo,os prprios estudos epidemiolgicos possuem limitaes metodolgicas que, svezes, tornam difcil o estabelecimento de relaes causaefeito como mltiplasexposies.



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Atualmente, as agncias que trabalham na harmonizao e reviso dosprotocolos experimentais relacionados a genotoxicidade recomendam umabateria mnima de testes a ser utilizada na avaliao de produtos farmacuticos,aditivos de alimentos, agroqumicos e outros agentes qumicos industriais eambientais.

Os testes do Microncleo e o de Ames tm sido tradicionalmente usadospara esse fim. O primeiro um ensaio rpido que avalia a mutagenicidadecromossmica pela habilidade de um determinado produto de induzirmicroncleos em eritrcitos pela formao de fragmentos cromossmicosacntricos ou cromossomos que se atrasam em relao aos demais em suamigrao para os plos das clulas na anfase. O efeito da substncia a sertestada , ento, verificado em esfregaos de medula ssea. J o segundo realizado com a Salmonella typhimurium, na presena de ativao metablicaou no (frao S9) e detecta troca de pares de bases do DNA (his- em his+).O teste de Ames, o qual detecta mutao gnica em Salmonela thyphimurium, um teste de mutao reversa, o qual utiliza vrias linhagens testes especficaspara deteco de mutaes de ponto. Uma vez que a gentica de cada linhagemteste bem definida, possvel identificar o tipo especfico de efeito gentico(substituio de base) induzido por agentes que so ativos neste sistema. Outrostestes so tambm bastante utilizados como o SOS cromoteste. Trata-se deum teste quantitativo/colorimtrico baseado na resposta SOS bacteriana(Escherichia coli), a qual se caracteriza pela ativao de um grande nmero degenes em resposta a situaes de estresse, nas quais a replicao do DNAencontra-se comprometida em virtude da ocorrncia de um grande nmero deleses que bloqueiam a replicao (RABELLO-GAY et al., 1991; RIBEIROet al., 2003).

Apesar do emprego de inmeras tcnicas valiosas, nos ltimos anoshouve um aumento de interesse na metodologia do teste do cometa, pois esteteste pode ser usado em vrios estudos, tanto in vivo como in vitro, paraavaliar reparo e dano do DNA. Este interesse decorre do fato de se tratar deum mtodo rpido, no qual as leses no DNA podem ser vistas na ausncia daatividade mittica. Essa tcnica possui as vantagens da utilizao de umpequeno nmero de clulas, ter boa reprodutibilidade e ser aplicvel em qualquerorganismo eucarioto, alm de poder ser realizada tanto in vitro como in vivo.Acrescente-se que esse teste vem demonstrando ser sensvel na deteco de



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danos ao DNA mesmo em clulas expostas a baixas concentraes deagroqumicos (TICE et al, 2000). Esse teste amplamente utilizado para setestar agentes genotxicos, induo de danos e reparos no DNA,biomonitoramento de populaes expostas, bem como em investigaes clnicasde indivduos (POLI et al., 2003).

A quantificao das quebras em DNA no teste do cometa (Single CellGel assay SCG) pode mostrar facilmente o efeito biolgico de agentesgenotxicos ambientais. As partes do DNA que foram quebradas, em funoda exposio ao agente genotxico, migram num processo de eletroforese,formando uma figura obtida para cada ncleo celular composta de cabea ecauda, o que ocasiona a semelhana a uma imagem de cometa. Assim, quantomaior for o dano causado no DNA, maior o nmero de partes de menor pesomolecular livres e, portanto, maior ser a cauda do cometa (PLAPPERT et al,1994; NAVARRETE et al, 1997; SASAKI et al, 1997).

CONSIDERAES FINAIS

Os efeitos txicos dos agroqumicos associados reproduo, exposiomaterna e a recm-nascidos e jovens pode ocorrer com certa freqncia emdecorrncia do uso generalizado desses compostos. A proteo destes paraevitar danos requer uma estratgia capaz de monitorar os padres de usodesses compostos de maneira contnua (BARR et al., 1999; LANDRIGANet al., 1999). Entretanto, com o aumento da severidade do impacto ambientaldevido ao humana, torna-se necessria a aplicao de esforos parasofisticar o monitoramento e avaliar os efeitos dessa entrada de estressantesqumicos no ambiente (GOLDEN; RATTNER, 2003).

Os testes relativos a aspectos comentados aqui, alm de sua aplicaona identificao de efeitos prejudiciais sade, podero ser utilizados naavaliao de risco de novos produtos por agncias regulatrias e nomonitoramento de populaes humanas expostas a agroqumicos. A obtenode dados de alvos biolgicos significativos poder contribuir para oaprimoramento dos instrumentos, por meio dos quais os riscos ao ser humanoe ao ambiente, causados pelos agroqumicos, possam ser minimizados.

Em virtude das consideraes descritas acima, fica clara a importnciada confeco de protocolos experimentais contendo ndices relacionados a



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genotoxicidade e desenvolvimento embriofetal e de animais jovens queidentifiquem efeitos em doses menores do que outros testes rotineiramenteutilizados. As consideraes aqui apresentadas podero estimular futurosestudos, com o objetivo de melhorar os programas de monitoramento biolgico,para caracterizar os efeitos antrpicos em condies ambientais, contribuindoassim para o correto gerenciamento dos riscos identificados,resolvendoproblemas prticos da forma mais adequada possvel. Tal conhecimento poderlevar a melhores escolhas na preveno do risco sade humana por causa douso de agrotxicos.

Dessa forma, pode-se sugerir que um enfoque especfico que estudeefeitos sutis atravs de novas baterias de testes experimentais sejacomplementar abordagem da avaliao da exposio a agroqumicos emanimais jovens e que privilegia os ndices toxicolgicos tradicionalmenteutilizados. Ambos enfoques devem compartilhar informaes a fim de facilitaruma avaliao mais criteriosa para viabilizar a implementao de polticas quevisem a sustentabilidade ambiental.

Como desafios para novos estudos, podem-se citar: a) conhecer asdiferenas cinticas de um agroqumico em jovens e adultos, a fim de subsidiarinformaes quanto exposio desses produtos em crianas; b) realizarinvestigao apropriada para sustentar o uso seguro dos compostos em relao populao infantil, por exemplo em relao dieta (PENNYCOOK et al.,2004); c) aprimorar a avaliao de parmetros de desenvolvimento pr e ps-natal (SNC, sistemas reprodutivos e imunes); d) promover o estudo debioindicadores mais especficos; e) promover avanos na ecogentica atravsdo estudo da interao gene-ambiente-sade.

A adoo de decises envolvendo o uso dos agroqumicos ser, ento,facilitada por esses estudos, atentando para: a) a anlise das informaes erecomendaes obtidas pela fase de avaliao; b) a anlise de elementos darealidade econmica, social, poltica, tecnolgica, etc. da rea de estudo; c) aanlise de possveis perdas econmicas em confronto com possveis benefcios;d) os riscos a sade e ao meio ambiente; e) a anlise da percepo e aceitaosocial do risco; f) a anlise dos recursos disponveis e necessrios ao desenvolvimentoe planejamento de estratgias de manejo de risco. A partir da possvelestabelecer normas de exposio ambientais e humanas e, conseqentemente,



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estabelecer um programa de preveno e educao da populao. Por ltimo,deve ser realizada a avaliao dos resultados do programa adotado.

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