Efeitos do crómio-cobre-arsenato (CCA) em ratinhos : estudos morfológicos e analíticos

Abstract

O Crómio-Cobre-Arsenato (CCA) é um protector da madeira, contendo crómio, cobre e arsénio. Apesar de em 2002, a agência de protecção ambiental (EPA) ter limitado a utilização da madeira tratada com CCA, a contaminação do ambiente e o perigo para a saúde pública permanece, devido à grande durabilidade desta madeira. O principal objectivo deste trabalho foi analisar a toxicidade aguda do CCA em ratinhos. O desenvolvimento e optimização de uma metodologia de quantificação do arsénio e do crómio total nos rins de ratinhos foi também um outro objectivo. Realizaram-se experiências para caracterizar os efeitos causados pelo CCA e pelos compostos individuais (pentóxido de arsénio – As2O5) e (trióxido de crómio – CrO3) em vários órgãos de ratinhos. Os animais foram divididos em dezasseis grupos, correspondendo a diferentes tempos de exposição. Os grupos de tratamento receberam uma injecção subcutânea (0,3 mL) de CCA, CrO3 e As2O5. Aos animais controlo foi administrado o veículo (soro fisiológico). Após 14h, 24h, 48h e 96h procedeu-se ao abate dos animais e à remoção dos rins, timo, fígado, baço, testículo e epidídimo. Realizaram-se análises histológicas e histoquímicas dos rins de animais provenientes de todos os grupos. Procedeu-se a estudos de citometria de fluxo (FCM) para a análise do ciclo celular. Efectuou-se ainda um estudo preliminar para determinação da actividade da catalase (CAT) e da glutationa – S – transferase (GST) em amostras de rim. Por fim, realizou-se uma análise quantitativa destes compostos por espectrometria de absorção atómica com atomização electrotérmica (GFAAS), após a digestão das amostras pela tecnologia de microondas. O estudo histológico revelou necrose tubular aguda (ATN) nos animais expostos ao CCA e ao CrO3. Contudo, não se observaram quaisquer lesões significativas nos outros órgãos. Por esta razão, o estudo foi direccionado para o rim. A análise por citometria de fluxo (FCM) evidenciou a existência de diferenças significativas no ciclo celular dos grupos expostos ao As2O5 e ao CCA. Os ensaios bioquímicos revelaram uma tendência para a diminuição da actividade das enzimas CAT e GST, embora sem diferenças estatísticas significativas. A análise quantitativa demonstrou uma diminuição progressiva da acumulação de crómio e de arsénio nos rins. Por outro lado, observou-se que a distribuição de crómio e de arsénio era diferente para os diferentes grupos de tratamento. Por fim, o presente trabalho permite concluir que a nefrotoxicidade provocada pelo CCA nos ratinhos é muito mais acentuada do que a induzida pelo As2O5 e pelo CrO3, e alerta para o potencial tóxico do CCA para a saúde pública.

ABSTRACT: Chromated copper arsenate (CCA) is a chemical wood preservative protecting timber from natural deterioration, containing chromium, copper and arsenic. Although on 2002, Environmental Protection Agency (EPA) had limited the use of CCA-treated wood, the environment contamination and the hazard to the public health will pursue due to the durability of this wood for 60 years. The main aim of the present work was the assessment of the acute toxicity of CCA, using mice as models. The development of a quantification methodology for chromium and arsenic in mice kidneys was another goal. In these studies, it was designed a set of experiments to investigate the effects caused by CCA, and the individual effects induced by arsenic pentoxide (As2O5) and chromium trioxide (CrO3) in thymus, liver, spleen, testis, epididymis and kidney. Sixteen groups of five animals each were considered in these studies, corresponding to different times of exposure. Treated groups received a single subcutaneous injection (0,3mL) of CCA, CrO3 and As2O5. In addition, control animals were administrated with the vehicle only. Following 14h, 24h, 48h and 96h animals were sacrificed, for organs removal. Afterwards, body and organs weights were also recorded. Subsequently, histology and histochemistry analysis was done. Furthermore, flow cytometry (FCM) approach was also considered for determination of cell cycle. Additionally, a set of preliminary enzyme assays was done to study the oxidative stress stimulated by these treatments. At last, the quantification of these compounds was also performed in kidney samples by graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS), after the digestion of the samples by microwave technology. The histology results, as confirmed by histochemistry, revealed acute tubular necrosis (ATN) induced by CCA and CrO3. Moreover, while FCM analysis revealed differences in cell cycle, enzyme assays showed a tendency to the decrease of the activities of CAT and GST. Finally, quantitative assays demonstrated a progressive decrease of the accumulation of CCA, arsenic and chromium during de exposure time, although no changes were observed within the other organs. For this reason, kidneys were carefully investigated. These results indicated that CCA-induced nephrotoxicity was more prominent than those caused by As2O5, and CrO3, which is an alert for its potential toxic effects on human health.