José Tadeu Arantes | Agência FAPESP – Um enigma de longa data sobre a saúde das populações ribeirinhas da Amazônia acaba de ganhar uma explicação científica. Apesar de apresentarem níveis de mercúrio no sangue até 12 vezes superiores aos limites de segurança da Organização Mundial da Saúde (OMS), os efeitos tóxicos do metal nessas comunidades são consideravelmente menores do que o esperado. A chave para a resiliência parece estar nos altos índices de selênio presentes no organismo desses indivíduos.

Um novo estudo revelou que o selênio – ingerido em grande quantidade na região, especialmente por meio da castanha-do-pará – interfere diretamente na forma como o corpo humano processa o contaminante. O nutriente atua reduzindo a transferência de uma das formas mais tóxicas do mercúrio para o plasma sanguíneo e, simultaneamente, aumenta a capacidade do organismo de eliminá-lo por meio da urina.

“Os resultados sugerem que o selênio não atua apenas depois que o mercúrio começa a produzir danos, reforçando as defesas antioxidantes do organismo. Sua ação parece ocorrer antes disso, na própria toxicocinética do contaminante, isto é, nos processos que determinam como ele circula no organismo, se distribui entre os tecidos e passa por transformações até ser finalmente eliminado”, conta o professor da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (FCFRP-USP) Fernando Barbosa Júnior, que coordenou a pesquisa publicada na revista Environment & Health.

O avanço na compreensão dessa dinâmica protetora é fundamental, dada a gravidade dos danos associados a essa contaminação. A principal ameaça vem do metilmercúrio, a forma orgânica do metal, que atinge diretamente o sistema nervoso central. Sem a mitigação de seus efeitos, a exposição crônica resulta em perda de coordenação motora, problemas de visão, declínio de memória e, durante a gestação, pode comprometer de forma severa o desenvolvimento neurológico da criança.

O trabalho foi realizado com moradores das bacias dos rios Tapajós e Amazonas, no Pará. “Em estudos feitos no passado, já havíamos observado que, quanto mais selênio havia no organismo, menor era o efeito tóxico do mercúrio. Agora mostramos que, além disso, o selênio parece desempenhar um papel importante na distribuição das espécies químicas do mercúrio e na forma como ele é eliminado do organismo”, acrescenta o pesquisador.

Atendimento da população pelos agentes do projeto (foto: Fernando Barbosa Júnior)

O termo “espécies químicas” designa as diferentes formas nas quais um elemento pode se apresentar. O mercúrio pode ser inorgânico (elementar) ou ligado a compostos orgânicos, dando origem ao metilmercúrio. Cada espécie apresenta propriedades distintas que determinam sua mobilidade e toxicidade.

O estudo é o primeiro realizado na Amazônia a determinar simultaneamente essas duas principais espécies no sangue total, no plasma e na urina dos mesmos indivíduos. Essa análise de especiação química permitiu acompanhar o percurso exato do elemento dentro do corpo.

“Na Amazônia, a principal via de exposição ribeirinha é o consumo de pescado. O mercúrio presente nos peixes encontra-se principalmente na forma de metilmercúrio, que atravessa membranas biológicas e pode alcançar o sistema nervoso central. O mercúrio inorgânico, por sua vez, é a forma predominantemente eliminada pelos rins. Distinguir uma espécie da outra é indispensável para compreender os riscos e os mecanismos de desintoxicação”, explica Barbosa Júnior.

Como mais de 80% do mercúrio nos peixes amazônicos é metilmercúrio, o ribeirinho quase só recebe essa espécie química quando consome o pescado. No entanto, as análises de sangue, plasma e urina também revelaram a presença de mercúrio inorgânico. A explicação mais provável é que parte do metilmercúrio seja desmetilada no organismo (perdendo seu grupo metila). Os resultados levantam a hipótese de que o selênio favoreça esse processo: quanto maiores as concentrações de selênio no sangue e na urina, maior a proporção de mercúrio inorgânico excretada pela via renal.

O papel do selênio e a dinâmica no sangue

Elemento essencial ao organismo, o selênio participa da defesa antioxidante e de vários processos fisiológicos. Ao comparar as concentrações biológicas, os pesquisadores constataram que o aumento do selênio reduzia a passagem do metilmercúrio das células sanguíneas para o plasma (a parte líquida do sangue). Ou seja, o nutriente diminui a fração de contaminante circulante e disponível para intoxicar outros tecidos.

A pesquisa integra um amplo estudo de biomonitoramento realizado em 13 comunidades das bacias dos rios Tapajós e Amazonas. Em outubro e novembro de 2022, foram coletadas amostras de sangue e urina de 1.089 voluntários adultos. Para o trabalho de especiação, os pesquisadores selecionaram 56 participantes que apresentavam grande variação nas concentrações sanguíneas de mercúrio e selênio.

“No sangue total, o metilmercúrio representou, em média, 76% do mercúrio detectado, enquanto os 24% restantes estavam na forma de mercúrio inorgânico. No plasma, essa distribuição foi bastante diferente: do mercúrio presente nesse compartimento, 49% estavam na forma de metilmercúrio e 51% na forma inorgânica, em média”, relata Barbosa Júnior.

Além disso, apenas 7% do metilmercúrio presente no sangue estava associado ao plasma; a maior parte permanecia ligada às células sanguíneas, principalmente às hemácias. Esses achados são muito importantes porque o plasma participa do transporte das substâncias pelo organismo e, portanto, a fração de metilmercúrio que chega a esse compartimento pode estar mais disponível para alcançar outros tecidos.

Em trabalho anterior, publicado pelo grupo em 2013, indivíduos com maior proporção de metilmercúrio no plasma apresentaram efeitos tóxicos mais pronunciados do que aqueles nos quais essa proporção era menor. “O metilmercúrio no plasma estava muito mais associado aos efeitos tóxicos”, afirma o pesquisador.

O novo estudo mostrou ainda que essa passagem do metilmercúrio do sangue para o plasma diminui à medida que aumentam as concentrações sanguíneas de selênio – uma associação que os autores descrevem pela primeira vez em humanos.

“Outra associação importante apareceu na urina. Quanto maiores as concentrações de selênio no sangue e na própria urina, maior a proporção de mercúrio inorgânico excretada pela via renal. O resultado levanta a hipótese de que o selênio possa favorecer, direta ou indiretamente, a desmetilação do metilmercúrio e sua posterior eliminação como mercúrio inorgânico”, sublinha Barbosa Júnior.

Dois mecanismos possíveis

Segundo o pesquisador, há pelo menos dois mecanismos capazes de explicar essa ação protetora. O primeiro decorre da grande afinidade química entre mercúrio e selênio. Ao se ligarem diretamente, os dois elementos podem formar compostos pouco solúveis e menos biodisponíveis – isto é, menos capazes de circular livremente e interagir com estruturas celulares.

“O mercúrio tem uma forte afinidade por grupos contendo enxofre, mas sua interação com o selênio é ainda maior”, informa Barbosa Júnior. “Quando aparece um selênio no contexto, ele logo se liga ao mercúrio. A formação dessa espécie insolúvel leva a uma menor biodisponibilidade do metal.”

O segundo mecanismo envolve as selenoproteínas – proteínas que contêm selênio em sua estrutura. Algumas delas funcionam como enzimas antioxidantes, neutralizando espécies reativas de oxigênio – moléculas altamente instáveis cuja formação pode ser acentuada pela exposição ao mercúrio. “Essas selenoproteínas modulariam o efeito porque reduzem a formação ou a ação das espécies reativas de oxigênio. Temos, portanto, uma possível interação direta entre selênio e mercúrio e outra mediada pelas defesas antioxidantes”, sintetiza o pesquisador.

Ainda não se sabe quais moléculas participam efetivamente do processo observado nos ribeirinhos. Entre as candidatas estão a selenoproteína P, importante transportadora de selênio no plasma; a glutationa peroxidase, enzima antioxidante; e formas de selênio associadas à albumina. A identificação dessas biomoléculas será uma das próximas etapas da pesquisa.

Para o público, os pesquisadores alertam que os resultados do estudo não justificam o uso indiscriminado de suplementos que contenham selênio. Embora essencial, o elemento pode ser tóxico quando ingerido em excesso. Seus efeitos dependem da dose, da forma química, das moléculas nas quais está incorporado e das condições nutricionais de cada pessoa.

Garimpo não explica tudo

O novo artigo é resultado de uma trajetória iniciada há 21 anos, quando Barbosa Júnior começou a trabalhar com comunidades ribeirinhas do médio Tapajós em parceria com pesquisadores canadenses que atuavam na região desde a década de 1990.

Segundo o pesquisador, embora o garimpo seja uma fonte importante de contaminação por mercúrio na Amazônia, ele não explica a origem de todo o metal presente no ambiente: “Uma parcela expressiva encontra-se naturalmente acumulada nos solos da região ao longo de milhares de anos”. Estudos realizados no Tapajós nos anos 1990 estimaram que o mercúrio diretamente introduzido pelo garimpo representava cerca de 3% do total encontrado na área. Na região do rio Negro, trabalho publicado em 2001 pelos pesquisadores Pedro Fadini, da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), e Wilson Jardim, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), afirmou que concentrações elevadas de mercúrio foram encontradas mesmo em pontos distantes de fontes antropogênicas e concluiu que a lixiviação do mercúrio naturalmente presente no solo – considerado o maior reservatório regional – seria a principal via de contaminação das águas.

Isso não significa que a contribuição danosa da mineração seja irrelevante. No Tapajós, a quantidade de mercúrio metálico (utilizado na amalgamação do ouro) lançada nas águas é estimada em 90 a 110 toneladas por ano. Além disso, o garimpo revolve solos e sedimentos naturalmente ricos no elemento, favorecendo sua mobilização e transporte aos ambientes aquáticos.

Ainda nos primeiros anos das mais de duas décadas de estudo, os pesquisadores começaram a investigar se o estado nutricional poderia explicar por que pessoas submetidas a níveis semelhantes de mercúrio apresentavam respostas tão diferentes. Os primeiros indícios em relação ao papel do selênio surgiram em pesquisas realizadas entre 2009 e 2013. “Antes disso, a relação mercúrio-selênio havia sido observada principalmente em experimentos com animais. Havia pouquíssimos dados obtidos em seres humanos expostos. Mostramos que indivíduos com mais selênio apresentavam efeitos menores ou não apresentavam os efeitos neurotóxicos esperados, o que chamou muito a atenção”, lembra Barbosa Júnior.

A investigação ganhou escala com um Projeto Temático apoiado pela FAPESP, iniciado depois das restrições impostas pela pandemia de Covid-19. Atualmente, o programa reúne dados de mais de 3 mil participantes e combina biomonitoramento humano, especiação química, genética, metabolômica, transcriptômica e epidemiologia ambiental.

Em vez de medir apenas a quantidade de mercúrio acumulada no cabelo, no sangue ou na urina, os pesquisadores passaram a perguntar como o contaminante se comporta depois de entrar no organismo e por que pessoas aparentemente submetidas à mesma exposição respondem de maneiras tão diferentes.

A resposta envolve vários fatores: genética, idade, sexo, estado nutricional, composição da dieta, microbiota intestinal e condições ambientais. “Nosso objetivo deixou de ser apenas saber quanto mercúrio está presente. Passou a ser entender como ele se distribui, se transforma e é eliminado, e quais fatores modificam sua toxicidade. O programa integra biomonitoramento, toxicocinética, genética e ferramentas ômicas voltadas à identificação de mecanismos e novos biomarcadores”, detalha o pesquisador.

Um dos trabalhos do grupo utilizou metabolômica – análise em larga escala das pequenas moléculas produzidas pelo metabolismo – e identificou alterações em vias relacionadas à produção de energia, ao estresse oxidativo e ao metabolismo de aminoácidos. Indivíduos com alta exposição ao mercúrio, mas também maiores concentrações de selênio, apresentaram perfis metabólicos mais próximos dos observados em participantes muito menos expostos.

Outro estudo, baseado em transcriptômica, detectou alterações na expressão de mais de 14 mil genes, envolvendo inflamação, resposta imune, reparo do DNA, estresse oxidativo e processos neurobiológicos. Este trabalho não enfocou a relação com o selênio, mas mostrou que a exposição crônica ao mercúrio deixa no sangue uma assinatura molecular mensurável.

Trocando um problema por outro

Em comparação com os níveis registrados pelo grupo cerca de 20 anos antes, a exposição ao mercúrio diminuiu nas comunidades do Tapajós. Mas o motivo dessa redução introduz um novo problema. Segundo Barbosa Júnior, os ribeirinhos estão consumindo menos peixe e substituindo parte do pescado por frango congelado e alimentos ultraprocessados, como embutidos, em geral de muito pior qualidade nutricional.

“A população passou a ter mais acesso a alimentos ultraprocessados. A chegada da energia elétrica facilitou o armazenamento e o consumo de produtos como frango congelado e embutidos, como salsichas, contribuindo para mudanças nos hábitos alimentares e para a redução da atividade de pesca. Ao mesmo tempo, alterações climáticas e ambientais têm afetado a disponibilidade de peixes em algumas regiões. Como resultado, o consumo de pescado vem diminuindo, o que pode reduzir a exposição ao mercúrio, mas não representa necessariamente uma melhora na qualidade da alimentação”, aponta o pesquisador.

Ao mesmo tempo em que constitui a principal fonte de metilmercúrio, o peixe é um alimento de grande valor nutricional. Fornece proteínas de alta qualidade, ácidos graxos como ômega-3, vitaminas, selênio e outros micronutrientes importantes para o desenvolvimento neurológico e a saúde cardiovascular. A redução de seu consumo e a substituição por alimentos menos saudáveis estariam agravando a condição de insegurança alimentar das populações ribeirinhas amazônicas.

“Há comunidades com deficiência de ferro e de iodo, além de anemia. Este já é um quadro de insegurança alimentar. Uma atuação para que essa população diminua o consumo de peixe por causa do mercúrio tenderia a piorar a situação. Se a intervenção dos agentes de saúde não considerar tudo isso, poderá trocar um problema por outro ainda maior”, alerta Barbosa Júnior.

O desafio, segundo o pesquisador, é substituir recomendações universais por avaliações de risco-benefício capazes de considerar simultaneamente a espécie de peixe consumida, sua concentração de mercúrio e selênio, a frequência do consumo, a sazonalidade, o estado nutricional e as características biológicas de cada população.

O estudo foi realizado no âmbito de uma colaboração internacional coordenada pela FCFRP-USP, com a participação de pesquisadores do Brasil, França, Espanha, Eslovênia, Rússia e Estados Unidos. Grande parte dos trabalhos realizados pela colaboração integra o projeto “Avaliação da interação mercúrio-selênio em populações ribeirinhas da Amazônia combinando abordagens analíticas e toxicológicas de fronteira”, desenvolvido em colaboração com a Université de Pau et des Pays de l’Adour, na França.

O artigo Species-resolved mercury in a Brazilian amazonian population: Tracking selenium modulation of blood partitioning and urinary excretion pode ser acessado em: pubs.acs.org/ehnea2/article/doi/10.1021/envhealth.6c00144/5228143/.