Introdução

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Existe uma preocupação crescente com o amplo uso de pesticidas e seus potenciais impactos na saúde pública. Os pesticidas diferem de outras substâncias químicas porque são produtos químicos tóxicos deliberadamente espalhados no ambiente com o objectivo de controlar espécies vivas indesejáveis. Como a sua toxicidade pode não ser completamente specific para os organismos alvo, o seu uso pode representar um risco para a saúde humana. O envenenamento por pesticidas continua a ser um grave problema de saúde pública em todo o mundo. Mais de 5 bilhões de quilos de pesticidas são usados anualmente em todo o mundo, com cerca de 25% sendo usados nos Estados Unidos (US Environmental Protection Agency 2001, 2002). A exposição a pesticidas ocorre durante a sua aplicação, através da sua drenagem para o abastecimento de água, e através do consumo de alimentos. De acordo com a estimativa da Organização Mundial de Saúde, 3 milhões de casos de intoxicação por pesticidas ocorrem anualmente, resultando em mais de 250.000 mortes. Este número também é responsável por uma fração substancial das quase 900.000 pessoas que morrem por suicídio a cada ano no mundo inteiro. Os pesticidas organofosforados (OPs) são atualmente os pesticidas mais utilizados no mundo, consistindo de quase 40 membros químicos diferentes registrados pela US-EPA (http://www.epa.gov). Cerca de 73 milhões de libras de pesticidas OP foram usados nos Estados Unidos acima em 2001 (70% de todos os inseticidas; Kiely et al.,2004).

Os envenenamentos por pesticidas são relativamente comuns em países como Sri Lanka, Venezuela, Indonésia, África do Sul, e Brasil. Entre inúmeros pesticidas que podem resultar em morte, os inseticidas organofosforados são os agentes mais comuns por causa de sua alta toxicidade. Nos países em desenvolvimento, nos quais o uso de compostos OP é particularmente difundido porque as condições climáticas quentes, o número de mortes pode ser elevado. Há uma preocupação crescente com o uso generalizado de pesticidas e seus potenciais impactos sobre a saúde pública. Nos Estados Unidos, uma mistura de resíduos de pesticidas é detectada no sangue e/ou na urina de quase todas as pessoas amostradas (Barr et al., 2005). Durante a década de 1990, cerca de 2,5-5,0 milhões de trabalhadores agrícolas foram expostos a OPs, que são usados como inseticidas em todo o mundo (Abou-Donia, 2003; Das et al., 2001; Farahat et al., 2010; Londres et al., 1997). Embora os POs sejam cada vez mais restritos para uso nos EUA (EPA, 2002), muitos dos pesticidas que não estão mais disponíveis nos EUA e em outros países desenvolvidos ainda estão sendo produzidos e usados em aplicações agrícolas ou urbanas nos países em desenvolvimento.

O mecanismo de ação dos agrotóxicos envolve freqüentemente um efeito neurotóxico: compostos organofosforados atuam através da inibição da colinesterase do sistema nervoso central (Jeyaratnam e Maroni, 1994; Machemer e Pickel, 1994); piretróides afetam os canais de sódio da membrana nervosa, mantendo-os abertos por mais do que os poucos milissegundos necessários para a geração do potencial de ação (He, 1994); compostos organoclorados em geral atuam como estimulantes do sistema nervoso central, mas o mecanismo de ação varia para os diferentes ingredientes ativos (Tordoir e Van Sittert, 1994); os derivados de morfolina alteram o equilíbrio entre o limiar excitatório e inibitório nos neurônios, prejudicando a função do sistema nervoso (Barbieri e Ferioli, 1994), enquanto as formidinas têm uma ação agonística sobre o receptor de catecolamina alfa-2 (Xue e Loosly,1994).

Os pesticidas organofosforados (OP) podem produzir vários efeitos neurotóxicos distintos dependendo da dose, frequência de exposição, tipo de OP, e hospedeiro de outros factores que influenciam a susceptibilidade e sensibilidade. Estes efeitos incluem toxicidade colinérgica aguda, uma ataxia retardada conhecida como neurotoxicidade retardada induzida por éster organofosforado (OPIDN), neurotoxicidade crônica e neurotoxicidade de desenvolvimento. A síndrome colinérgica aguda, devido à inibição da atividade da acetilcolinesterase, que ocorre em minutos ou horas após a exposição, geralmente diminui em dias ou semanas, e a atividade plasmática ou eritocítica da acetilcolinesterase é usada para monitorar a exposição aguda à OP (Lessenger e Reese, 1999); a exposição aguda a pesticidas OP pode envolver uma ampla gama de sintomas neurológicos centrais e periféricos. O aumento da prevalência de sintomas neurológicos pode fornecer evidências precoces de disfunções neurológicas, antes que sinais clinicamente mensuráveis sejam evidentes.

Síndrome interterminal, que geralmente inicia 24 a 96 horas após a síndrome aguda e é caracterizada por paresia respiratória, fraqueza, tendão deprimido reflexes, e sintomas extrapiramidais transitórios, sem resposta ao tratamento com o antagonista do receptor colinérgico atropina (Bhatt et al.., 1999; Mileson et al., 1998; Senanayake e Johnson, 1982; Shahar e Andraws, 2001); neuropatia retardada induzida por organofosforados, que é uma neuropatia distal simétrica, geralmente ocorrendo semanas após uma exposição aguda provavelmente relacionada à inibição da enzima neuropatia esterase alvo presente no sistema nervoso (Aiuto et al., 1993).

Exposição a longo prazo a níveis relativamente baixos de agentes OP ocorre em uma variedade de ambientes. Os pesticidas são frequentemente aplicados em combinação com várias classes de compostos que apresentam interações sinérgicas. Uma das funções neurológicas para a qual um efeito adverso de pesticidas neurotóxicos tem sido repetidamente hipotética é o comportamento. O comportamento é o produto de várias funções sensoriais, motoras e associadas do sistema nervoso, e a hipótese é que substâncias neurotóxicas podem afetar adversamente uma ou mais destas funções, interromper a aprendizagem e processos de memória, ou causar efeitos prejudiciais ao comportamento (IPCS/OMS, 2001). Como o comportamento é um sistema muito complexo, feito de várias funções e atividades bioquímicas diferentes, ele só pode ser estudado com base em uma abordagem muito complexa, na qual diferentes testes são realizados, abordando um amplo espectro de funções, em alguns casos com diferentes abordagens para diferentes subgrupos populacionais (Anger et al., 2000; Cassitto et al., 1990; Fiedler et al., 1996; Krasnegor et al., 1995; Wetherell, 1996), e a conclusão só pode ser tirada a partir de uma avaliação integrada dos dados disponíveis. Devido a esta complexidade, não surpreende que diferentes abordagens tenham sido escolhidas por diferentes pesquisadores, fazendo comparações entre diferentes estudos muito difficult. No entanto, a toxicidade neuro-comportamental é uma questão muito importante para a prevenção, porque alguns dos compostos que se pensa estarem envolvidos são largamente utilizados na agricultura, e grandes sectores da população humana estão profissionalmente e/ou ambientalmente expostos, incluindo possíveis subgrupos vulneráveis, tais como crianças ou mulheres grávidas. (Colosio et al, 2009). Um número crescente de artigos tem sido e está sendo publicado sobre os efeitos neurocomportamentais dos pesticidas. Entretanto, além do que está bem estabelecido (por exemplo, efeitos agudos; polineuropatia atrasada induzida por OP; síndrome intermediária) (Jayawardane et al., 2009; Lotti, 2001; Lotti e Moretto, 2005), várias incertezas ainda permanecem sobre os riscos reais para trabalhadores e consumidores de desenvolver mudanças neurocomportamentais após exposições de longo prazo a baixas doses de pesticidas neurotóxicos (Colosio et al., 2003; Moser, 2007). Os dados experimentais sobre os resultados neurotoxicológicos em animais são abundantes, mas relativamente poucos são os estudos que lidam com exposições de longo prazo (para uma revisão, ver Moser, 2007). De fato, a maioria dos relatos na literatura trata de exposições repetidas a pesticidas, principalmente OPs, tão curtas quanto five dias e raramente superiores a três meses. Além disso, um número ainda menor de estudos avaliou dias ou semanas de desempenho neurocomportamental após o final da exposição.

No sul do Brasil, trabalhadores agrícolas envolvidos na plantação de tabaco usam uma combinação de OP (clorpirifos e acefato), herbicidas (glifosato e clomazona), reguladores de crescimento de plantas (flumetralin), fungicidas (iprodiona) e inseticidas (imidaclopride). A exposição à OP é conhecida por induzir síndromes clínicas e alterações bioquímicas em humanos. Além dos sintomas colinérgicos agudos, que estão relacionados à inibição da atividade da acetilcolinesterase, a exposição aguda ou crônica à OP também pode induzir efeitos tóxicos retardados e comportamentais não claramente relacionados à inibição de esterases (Brown e Brix, 1998; Jamal, 1997; Mileson et al., 1998; Peter e Cherian, 2000; Sudakin et al., 2000). A maioria das ações de OP no sistema nervoso parece estar relacionada à organofosforilação de alvos proteicos, como a acetilcolinesterase e a neuropatia visam esterase, ou diretamente à ligação de OP a receptores nicotínicos (Mileson et al., 1998).

As doenças neuropsiquiátricas induzidas por organofosforados crônicos (COPIND) são uma síndrome menos bem caracterizada no envenenamento crônico por OP. COPIND pode ser causada por exposição crônica de baixo nível a OP, sem sintomas colinérgicos (Ray e Richards, 2001). Os mecanismos subjacentes não estão estabelecidos, mas não dependem da inibição de esterases (Levin et al., 1976) Os sintomas clínicos mais comuns incluem comprometimento da memória, concentração e aprendizagem; ansiedade, depressão, sintomas psicóticos, fadiga crônica, neuropatia periférica, disfunção autonômica e sintomas extrapiramidais como distonia, tremor em repouso, bradicinésia, instabilidade postural e rigidez dos músculos faciais; e não responsividade ao tratamento com levodopa. Quanto aos sintomas psiquiátricos, os efeitos neurocomportamentais da exposição a baixos níveis de pesticidas não têm sido amplamente estudados com baterias neuropsicológicas quantitativas padronizadas.

OPs não se acumulam em organismos vivos e os sinais e sintomas agudos desaparecem à medida que a atividade do AChE retorna ao nível normal. Portanto, eles são considerados relativamente seguros. Entretanto, como alguns dados da literatura sugerem, após uma exposição aguda ou prolongada aos OPs, as deficiências neurocomportamentais sutis podem persistir por muito tempo após a normalização da atividade do AChE. A possibilidade de que a exposição aos OPs possa induzir tais efeitos a longo prazo é hoje em dia um problema de grande preocupação para as agências reguladoras. Rodnitzky et al, (1975) e Durham et al, (1965) em seus estudos epidemiológicos transversais usando testes neurocomportamentais têm sugerido que as deficiências comportamentais sutis entre trabalhadores de controle de pragas, agricultores e trabalhadores da manufatura estão relacionadas a baixo nível de exposição a pesticidas ou são efeitos persistentes de intoxicação aguda grave por pesticidas (Metcalf e Holmes, 1969; Burkhart et al, 1978; Korsak e Sato, 1977; Levin et al, 1976; Xintaras et al, 1978; Savage et al, 1983, revisado por; Johnson e Anger, 1983). Há também numerosos relatos de casos e registros de casos indicando que 4-9% dos indivíduos com experiência aguda de envenenamento por organofosforados têm efeitos neuropsiquiátricos retardados ou persistentes, incluindo depressão, fraqueza, nervosismo, irritabilidade, fadiga, insônia, esquecimento da plenitude, confusão e reações esquizoides e depressivas (Gershon e Shaw, 1961). As deficiências comportamentais devidas à exposição a pesticidas também têm sido implicadas em acidentes graves entre trabalhadores agrícolas (Redhead, 1968; Wood et al, 1971; Smith et al, 1968).

Amr et al. (1997) descobriram que, em comparação com os controles, os sujeitos fortemente expostos a pesticidas (40 h/semana, 9 meses/ano) tiveram um aumento de significant na freqüência de distúrbios psiquiátricos, especialmente neurose depressiva e distúrbio dissímico (DSM-III-R). Estes resultados deixaram sem solução a questão da reversibilidade dos sintomas psiquiátricos após um período sem pesticidas e a ocorrência de síndrome em sujeitos não tão fortemente expostos a compostos OP. Outro fator de confusão nestes estudos tem sido a exposição a vários tipos de agrotóxicos que tem demonstrado reproduzir características da doença de Parkinson (Binukumar et al, 2010). Alguns dos fatores que comprovadamente influenciam a viabilidade de uma avaliação epidemiológica das anormalidades do SNC entre os trabalhadores de agrotóxicos dependem: 1) da medida em que a exposição pode ser quantificada; 2) da multiplicidade de exposições químicas; 3) da sensibilidade e especificidade do teste neurocomportamental; e 4) do tempo necessário para realizar o teste. Stephens, et al (1995) estudaram a relação entre efeitos neuropsicológicos crônicos (não reversíveis) e efeitos de exposição aguda e investigaram 77 animais machos expostos a organofosforados. Os efeitos da exposição aguda foram avaliados prospectivamente usando um questionário de sintomas construído propositadamente, administrado antes e 24 h após a exposição. A urina foi analisada para os níveis de dialquilfosfato para confirmar a exposição recente. Os efeitos crônicos foram avaliados em um estudo neuropsicológico de corte transversal na ausência de exposição recente usando testes neuropsicológicos computadorizados, o Questionário Geral de Saúde e o Questionário Subjetivo de Memória. Correlações simples e análises de regressão linear múltipla foram utilizadas para avaliar as relações entre as alterações no relato total de sintomas desde a linha de base até 24 h após a exposição e os resultados de efeitos crônicos. Não houve evidência de qualquer associação entre os níveis de sintomas relatados e os efeitos neuropsicológicos crônicos. Isto sugere que os efeitos crônicos da exposição a OP parecem ocorrer independentemente dos sintomas que podem imediatamente seguir a exposição aguda a OP. Isto tem implicações no controle da exposição: indivíduos podem experimentar efeitos crônicos sem o benefício de sinais de alerta anteriores de efeitos tóxicos durante exposições agudas.

Militares que retornam da Guerra do Golfo (GW) têm relatado sintomas que não só têm diagnóstico usando entidades de doença conhecidas, mas também não parecem ocorrer em uma constelação previsível que pode ser classificada como uma única síndrome (Conselho de Coordenação de Veteranos do Golfo Pérsico, 1995; Institute of Medicine, 1996; Iowa Persian Gulf Study Group, 1997; Proctor et al, 1998; Wolfe et al., 1998). Contudo, entre as queixas relatadas por uma elevada percentagem de várias amostras de veteranos GW destacam-se os sintomas que sugerem disfunções no sistema nervoso central (SNC). Estes incluem perda de memória, problemas de concentração, dores de cabeça e fadiga. Freya Kame et al (2005) analisaram dados transversais de 18.782 aplicadores privados de agrotóxicos brancos licenciados do sexo masculino inscritos no Estudo de Saúde Agrícola em 1993-1997. Os aplicadores forneceram informações sobre o uso de pesticidas ao longo da vida e 23 sintomas neurológicos tipicamente associados à intoxicação por pesticidas. Entre as classes químicas de inseticidas, as associações foram mais fortes para organofosforados e organoclorados. As associações com exposição cumulativa persistiram depois de excluir indivíduos que tinham um histórico de intoxicação por pesticidas ou que tinham experimentado um evento envolvendo alta exposição pessoal a pesticidas. Estes resultados sugerem que os sintomas neurológicos auto-relatados estão associados à exposição cumulativa a níveis moderados de fumigantes e inseticidas organofosforados e organoclorados, independentemente de exposição recente ou histórico de envenenamento.