Alfa etinilestradiol

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FUNDAÇÃO OSWALDO CRUZ WAGNER SANTOS LUCENA O FÁRMACO 17 α-ETINILESTRADIOL: SEUS POSSÍVEIS EFEITOS À SAÚDE HUMANA E ANIMAL POR EXPOSIÇÕES AMBIENTAIS RIO DE JANEIRO 2013

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Esse trabalho contextualiza o farmaco Alfa etinilestradiol como um interferente endócrino de grande potencial estrogênico.

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  • FUNDAO OSWALDO CRUZ

    WAGNER SANTOS LUCENA

    O FRMACO 17 -ETINILESTRADIOL: SEUS POSSVEIS EFEITOS SADE HUMANA E ANIMAL POR EXPOSIES AMBIENTAIS

    RIO DE JANEIRO

    2013

  • WAGNER SANTOS LUCENA

    O FRMACO 17 -ETINILESTRADIOL: SEUS POSSVEIS EFEITOS SADE HUMANA E ANIMAL POR EXPOSIES AMBIENTAIS

    Monografia apresentado ao curso de Ps Graduao Lato Sensu como requisito para obteno do ttulo de Especialista em Tecnologias Industriais Farmacuticas

    ORIENTADOR: Prof. Paulo Srgio Bergo de Lacerda, Dsc

    Rio de Janeiro

    2013

  • i

  • ii

    AGRADECIMENTOS

    minha famlia, obrigado pela compreenso, respeito e pacincia.

    Aos meus amigos, pelo apoio e companheirismo.

    Aos professores que tive, obrigado por me transmitirem seus

    conhecimentos e permitiram chegar at este momento.

  • iii

    RESUMO

    Este trabalho contextualiza o frmaco 17 -etinilestradiol como um

    interferente endcrino de grande potencial estrognico, ambientalmente

    persistente, biodisponivel por via oral ao ser humano, e de contnua entrada

    nos compartimentos ambientais (principalmente nos corpos hdricos).

    Efeitos na sade humana e animal por exposies ambientais, tcnicas

    de identificao e caracterizao laboratorial, e as concentraes encontradas

    dessa substncia em diversas matrizes aquticas do mundo so explicitados,

    utilizando como ferramenta metodolgica a reviso da literatura cientfica

    nacional e internacional sobre o tema

    Este trabalho mostra estudos cientficos que relatam a presena do 17 -

    etinilestradiol em concentraes ambientais baixas (em torno de nanogramas

    por litro), mas que poderiam promover, na biota exposta, efeitos como induo

    de feminizao de espcies machos, alterao da proporo entre os sexos da

    prole, infertilidade e reduo da fecundidade.

    Estas concentraes relatadas no seriam capazes, isoladamente, de

    gerar efeitos na espcie humana, segundo pesquisas de avaliao de risco a

    sade. Porm, discute-se a contribuio desse frmaco em uma exposio

    crnica e mltipla a diversos interferentes endcrinos estrognicos presentes

    na gua e alimentos.

    Os aspectos regulatrios acerca do estabelecimento de concentraes do

    17 -etinilestradiol em que no se observariam efeitos ambientais e possveis

    solues para reduzir a exposio ambiental a interferentes endcrinos

    tambm so abordados no trabalho .

    Palavras-chave: 17 -etinilestradiol , efeitos sade humana e dos animais, exposio ambiental a interferentes endcrino

  • iv

    ABSTRACT

    This study contextualizes the drug 17 -ethinylestradiol as a great

    potential estrogenic endocrine disruptor, environmentally persistent, orally

    bioavailable to humans, which has continuous input in the environmental

    compartments (mainly in aquatic matrices).

    Effects on human and animal health by environmental exposures,

    identification and characterization laboratory techniques, and found

    concentrations of this substance in aquatic matrices of the world are showed,

    using as a methodological tool a review of national and international scientific

    literature on the subject.

    This study shows that scientific researches reported the presence of 17 -

    ethinylestradiol at low environmental concentrations (around nanograms per

    liter), but that could promote, in exposed biota, effects such as induction of

    feminization of male species, changing the proportion between sexes of

    offspring, infertility and fecundity reduction.

    These concentrations reported would not be able, alone, to generate

    effects in humans, according to surveys of health risk assessment. However,

    there is a discussion regarding the contribution of this drug in a chronic

    exposure to multiple and diverse estrogenic endocrine disruptors present in

    water and food.

    The regulatory aspects regarding the establishment of concentrations of

    17 -ethinylestradiol in which not observe environmental effects and possible

    solutions to reduce environmental exposure to endocrine disruptors are also

    discussed at this study

    Keywords: 17 -ethinylestradiol, human and animals health effects, environmental exposure to endocrine disruptors

  • v

    LISTA DE ILUSTRAES OU FIGURAS

    FIGURA 1 Estrutura Qumica do 17 -estradiol (a) e do 17 -etinilestradiol

    (b).................................................................................................................... 16

  • vi

    LISTA DE QUADROS

    QUADRO 1 - Mecanismos de ao de Interferentes endcrinos ................ 8 e 9

    QUADRO 2 - Classificao Toxicolgica das Substncias segundo seu DL50

    10

    QUADRO 3 - Efeitos nos ecossistemas provocados por alguns interferentes

    endcrinos ............................................................................................... 13 e 14

    QUADRO 4 - Possveis Efeitos do 17 -etinilestradiol na sade humana no uso

    em terapia de reposio hormonal ou como contraceptivo.............................. 20

    Quadro 5 Resultados obtidos da busca bibliogrfica na base ISI Web of

    Knowledge utilizando diferentes descritores .................................................... 26

    Quadro 6 Ano em que foram publicados os artigos cientficos encontrados

    .......................................................................................................................... 27

    QUADRO 7 - Concentraes encontradas de 17 -etinilestradiol em diferentes

    matrizes e locais no Brasil ............................................................................... 29

    QUADRO 8 - Concentraes relatadas de 17 -Etinilestradiol em matrizes

    aquticas no mundo ................................................................................. 29 e 30

    QUADRO 9 - Principais Efeitos do 17 -etinilestradiol em diferentes espcies

    animais...................................................................................................... 31 e 32

    QUADRO 10 - Parmetros Ecotoxicolgicos exigidos para Lanamento de

    Efluentes .......................................................................................................... 51

  • vii

    LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS

    ANVISA Agencia Nacional de Vigilancia Sanitria

    BPCs Bifenilas policloradas

    CECR Concentrao do Efluente no corpo hdrico receptor

    CENO Concentrao de Efeito no observado

    CE50 - Concentrao da substncia que gera 50% de uma atividade mxima em organismos expostos ou que promove o aparecimento de um efeito

    em metade da populao de organismos estudados.

    CONAMA Conselho Nacional de Meio Ambiente

    CSTEE - Committee on Toxicity, Ecotoxicity and the Environment

    DDT Dicloro difenil tricloroetano

    DES Dietilestilbestrol

    DL50 - Dose necessria de uma substncia para produzir a morte de 50% dos organismos expostos

    EDCs Endocrine Disruptors Compounds

    ELISA Enzyme-Linked Immunosorbent Assay

    ETE estao de tratamento de efluentes e/ou esgotos

    ETA Estao de tratamento de gua para consumo humano

    FSH Follicle Stimulating Hormone

    FUNASA Fundao Nacional da Sade

    GC-MS Gas cromatography with mass spectrometer detector

  • viii

    HPAs Hidrocarbonetos policclicos aromticos

    IARC International Agency for Research on Cancer

    INEA-RJ Instituto do Meio Ambiente do Estado do Rio de Janeiro

    LC-MS Liquid Cromatography with mass spectrometer detector

    LH Luteinizing Hormone

    LOAEL Lowest Observed Adverse Effect Level

    MMA Ministrio do Meio Ambiente do Brasil

    NOAEL No Observed Adverse Effect Level

    PNEC - Predicted no effect concentration

    TBT Tributilestanho

    TPT - trifenilestanho

    RDC Resoluo da Diretoria Colegiada

    SVS-MS Sistema de Vigilancia Sanitria, Ministrio da Sade do Brasil

    USEPA United States Environmental Protect Agency

    VTG vitelogenina

  • ix

    SUMRIO

    APRESENTAO ............................................................................................. 1

    INTRODUO.................................................................................................... 4

    1.1 - O sistema endcrino e os seus interferentes ............................................ 4

    1.2 - Mecanismo de ao de interferentes endcrinos ...................................... 8

    1.3 - Toxicidade das substncias e a avaliao do risco sade...................... 9

    1.4 - Efeitos relatados aos interferentes endcrinos .........................................13

    1.5 - Dados sobre o interferente endcrino de escolha: 17 -etinilestradiol .....16

    1.5.1 Estrutura Qumica, Caractersticas Fsico-Qumicas e classificao

    Toxicolgica ..................................................................................................... 16

    1.5.2 - Mecanismo de Ao do 17 -etinilestradiol .......................................... 17

    1.5.3 - Dados de consumo mundial do 17 -etinilestradiol .............................. 18

    1.5.4 - Efeitos Deletrios a sade relacionados ao uso humano em Terapia de

    reposio Hormonal e como contraceptivo ...................................................... 19

    1.5.5 - Principais metodologias laboratoriais para caracterizao, identificao e

    quantificao do etinilestradiol ......................................................................... 21

    2 OBJETIVOS .............................................................................................. 25

    2.1 - Objetivos gerais ...................................................................................... 25

    2.1 - Objetivos especficos................................................................................ 26

    3 - METODOLOGIA ........................................................................................ 26

    4 RESULTADOS E DISCUSSO................................................................. 26

  • x

    5 - CONCLUSO............................................................................................. 34

    6 - REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS .......................................................... 36

    7 ANEXO: ASPECTOS REGULATRIOS NO BRASIL ............................. 49

  • xi

  • 1

    APRESENTAO

    O avano do conhecimento no campo da Sade e o uso intensivo de

    tecnologias na busca contnua pelo combate s enfermidades e pelo bem

    estar, tem impulsionado a espcie humana a transformar os recursos naturais e

    o ambiente onde vive.

    Neste cenrio, dentre o vasto arsenal de tecnologias disponveis,

    possvel destacar o uso dos medicamentos alopticos, que so considerados o

    principal produto final tecnolgico-cientfico comercializvel do campo da

    Sade. A intensificao do seu processo de consumo tem sido cada vez maior

    no mundo (WHO, 2004).

    A velocidade e a magnitude com que este processo se realiza tem sido

    objeto de preocupao de diferentes atores sociais, sobretudo a imprensa, os

    movimentos sociais e pesquisadores do campo da Sade, em virtude da

    possibilidade desse uso poder trazer consequncias indesejadas para:

    - O indivduo ao qual se administra o medicamento: fruto de prescrio ou

    posologia equivocada e de efeitos adversos intrnsecos formulao (frmacos

    + excipientes)

    - Para a sade dos ecossistemas: afetados pela entrada contnua de frmacos

    inalterados e seus subprodutos biologicamente ainda ativos em oceanos, rios e

    lagoas, lixivia do solo pelo uso de frmacos na agricultura/pecuria ou na

    disposio inadequada em aterros ilegais.

    H tambm um possvel impacto sobre os ecossistemas por via de

    emisses de gases e particulados na produo industrial

    farmacutica/farmoqumica e em indstrias de incinerao de

    frmacos/excipientes.

    - Para sade coletiva: pela contaminao de guas subterrneas e guas

    superficiais, que muitas vezes so usados como mananciais para obteno de

  • 2

    gua de consumo humano. Quando essas guas so utilizadas na agricultura,

    podem tambm contaminar os alimentos. H de se ressaltar que o consumo de

    peixes e crustceos extrados de matrizes contaminadas tambm podem

    representar um perigo para a sade humana.

    Os frmacos, insumos biologicamente ativos sobre as clulas e presentes

    na formulao dos medicamentos, so em sua maioria considerados

    substncias ambientalmente persistentes e passveis de bioacumulao. Isso

    se deve a sua forte atividade biolgica, baixa biodegradabilidade e grande

    carter lipoflico dessas substncias (Christensen, 1998), alm de sua entrada

    contnua no ambiente aqutico atravs, principalmente, de efluentes e guas

    residuais. Alm disso, muitos deles no so completamente removidos pelos

    sistemas convencionais de tratamento de esgotos e efluentes (Ternes et

    al.,1999) .

    Quando se observa esse panorama, restringindo a ateno aos frmacos

    que apresentam caractersticas de interferente ou desregulador do sistema

    endcrino, essa preocupao adquire uma grande relevncia, podendo gerar

    riscos ambientais e sade humana.

    Esse receio se justifica devido ao fato de, mesmo presente em

    concentraes subteraputicas espcie humana nas guas superficiais ou

    em guas tratadas por estaes de tratamento de esgotos e efluentes,

    relatado que a contaminao ambiental provocada por interferentes endcrinos

    estrognicos, como o 17 -etinilestradiol, em uma exposio crnica e mltipla

    de diferentes espcies qumicas, produziriam aes deletrias sobre os

    organismos.

    Essas aes impactariam principalmente no sistema reprodutivo e no

    sistema nervoso (Singleton et al., 2003), e no aparecimento de diferentes tipos

    de cnceres, sobretudo os relacionados ao sistema reprodutivo (Fernandez et

    al., 2010 ; Davis et al., 1993 ; Wetherill et al., 2005).

    Dessa forma, o escopo deste trabalho se restringe ao frmaco

    interferente endcrino 17 -etinilestradiol devido a sua considervel

  • 3

    biodisponibilidade por via oral e por ser considerado um dos principais e mais

    potentes estrognios sintticos de grande produo e consumo no mundo.

    O principal objetivo deste trabalho elucidar os efeitos na sade

    humana e dos animais pela exposio por fontes ambientais ao frmaco

    interferente endcrino estrognico de estudo, ao passo que tambm ser

    discutida as principais tcnicas laboratoriais utilizadas para identificao

    qumica e caracterizao do potencial estrognico do 17 -etinilestradiol .

    Outro aspecto a ressaltar no trabalho diz respeito s concentraes

    encontradas para a referida substancia em diferentes matrizes aquticas

    relatadas em estudos cientficos pelo mundo, relacionando essas

    concentraes com os possveis efeitos in vivo que seriam gerados.

  • 4

    1 - INTRODUO

    1.1 O sistema endcrino e os seus interferentes

    O sistema endcrino, presente sobretudo em animais, est (em conjunto

    com o sistema nervoso) intimamente relacionado ao controle de funes vitais,

    influenciando na funo dos demais sistemas corporais (Berne et al., 2010)

    composto por rgos que possuem como funo a sntese de

    hormnios. Os hormnios podem agir tanto localmente quanto serem lanadas

    na circulao sistmica, indo atuar em outras reas do organismo e modulando

    suas atividades (Berne et al., 2010).

    Hormnios so considerados sinalizadores qumicos. Eles atuam na

    comunicao entre distintos tipos celulares, que reconhecem os hormnios por

    apresentarem receptores especficos, havendo um reconhecimento molecular.

    A interao entre o hormnio e seu receptor provoca uma resposta biolgica

    especifica (Hardman e Limbird, 2005).

    Os hormnios estrognicos esteroidais naturais, como o estradiol , a

    estrona e o estriol, esto presentes em todos os animais vertebrados e em

    algumas espcies de insetos. Embora apresentem diferentes papis nesses

    organismos, sua funo mais marcante e notria est relacionada maturao

    sexual e ao desenvolvimento de caractersticas sexuais femininas (Ryan, 1982

    e Mechoulam et al., 1984).

    Na espcie humana, esses hormnios so sintetizados majoritariamente

    pelos ovrios em mulheres que no atingiram a menopausa. Nos homens e em

    mulheres ps-menopausa a sua produo essencialmente extragonadal e

    est relacionada a transformao metablica de andrognios de 19 carbonos,

    sobretudo testosterona e androstenediona, em 17 beta estradiol e estrona.

    Essa reao mediada pela enzima aromatase e ocorre particularmente em

    clulas mesenquimais do tecido adiposo, nos osteoblastos e condrcitos

    sseos, no endotlio vascular e clulas do musculo liso da aorta e em

    diferentes locais no crebro (Simpson, 2003)

  • 5

    Existem substncias exgenas de ocorrncia no ambiente que

    apresentam atividade estrognica, isto , so capazes de interagir com os

    receptores estrognicos endgenos, influenciando na interao dos hormnios

    aos seus receptores e, com isso, alterando a resposta hormonal (Zacharewski,

    1997).

    Essas substncias podem ter ocorrncia natural, como os fitoestrgenos

    sintetizados no metabolismo de plantas e micoestrgenos no de fungos, ou

    serem sintticas, antropognicas.

    Esses compostos exgenos, como o 17 -Etinilestradiol, esto inseridos

    em um grande grupo de substncias chamadas interferentes ou

    desreguladores endcrinos, que na lngua inglesa so chamados de Endocrine

    Disruptors Compounds ou EDCs.

    Interferente ou desregulador endcrino pode ser definido como:

    todo agente exgeno que interfere na sntese, reserva, liberao, transporte,

    metabolismo, ligao, ao ou eliminao de hormnios naturais dos

    organismos e responsveis pela regulao da homeostase e de processos de

    desenvolvimento (Kavlock et al.,1996). Esses compostos se caracterizam por

    promover modificaes no sistema endcrino dos organismos, podendo gerar

    consequncias negativas sade destes e/ou de seus descendentes.

    Os interferentes endcrinos podem atuar sobre diversos alvos

    biolgicos, tais como receptores estrognicos, receptores andrognicos, sobre

    a tireide, entre outros. Uma mesma substncia pode ter atividade sobre mais

    de um alvo biolgico, como por exemplo o agrotxico metoxicloro, que

    apresenta ao estrognica e anti-andrognica (Ostby et al., 1999).

    Essas substncias esto largamente difundidas na vida cotidiana,

    estando presente em diversas matrizes, tais como:

    a) gua para consumo humano e Alimentos: onde se destacam os

    fitoestrgenos em plantas, agrotxicos nos vegetais e na gua, as substncias

    liberadas pelas embalagens, como os ftalatos e bisfenol A (Wilkinson e Lamb,

    1999) e os prprios hormnios estrognicos esteroidais provenientes de fonte

  • 6

    animal, desde a carne at o leite (inclusive seus derivados) e ovos (Hartmann

    et al., 1998).

    Para a espcie humana, a maior parte dos interferentes endcrinos absorvidos

    provm da via oral, de alimentos e gua contendo essas substncias (Reys,

    2001).

    b) Produtos cosmticos, como algumas preparaes para a pele, banho e

    cabelo, contendo alquilfenis (Birkett e Lester, 2003).

    d) Produtos da queima do papel e de plsticos, como as dioxinas e furanos, e

    de combustveis fsseis, como os hidrocarbonetos policclicos aromticos ou

    HPAs (Santodonato, 1997).

    f) Produtos utilizados em instalaes eltricas, as bifenilas policloradas, e

    diversos produtos e subprodutos provenientes da indstria qumica, como

    saneantes industriais e domsticos, tintas, lubrificantes e emulsificantes,

    tambm contendo alquilfenis e alquilfenis etoxilados ( Bila e Dezotti, 2007)

    g) Substncias orgnicas polibromadas, que so usadas como retardadores de

    chama em eletrnicos e tecidos (Birkett e Lester, 2003).

    f) Conservantes parabenos, usados em formulaes farmacuticas e

    cosmticas (Reys, 2001).

    Em termos histricos, a preocupao com os efeitos relacionados

    exposio aos EDCs provm do inicio do sculo XX, com a observao da

    efeitos estrognicos em animais de laboratrio expostos a extratos de rgos e

    tecidos reprodutivos femininos (Allen e Doisy, 1923).

    Posteriormente, nas dcadas de 60 e 70, relatada a hiptese de

    associao, entre o uso de dietilestilbestrol (DES) com o surgimento de

    neoplasia vaginal em mulheres jovens que haviam sido expostas a esta

    substncia antes de seu nascimento (Herbst et al., 1971). H tambm o relato

    de aparecimento de efeitos reprodutivos em animais causados pelo agrotxico

    organoclorado Dicloro Difenil Tricloroetano (DDT), principalmente atravs da

    publicao do livro Silent Spring por Rachel Carson, em 1962 .

    No incio da dcada de 90, h um recrudescimento do interesse no

    estudo dessas substncias. Foi de suma importncia para isto a Conferncia

    de Wingspread em 1991, por estimular a discusso sobre as evidncias de

  • 7

    efeitos sade em diferentes organismos pela exposio a substncias

    qumicas ambientais.

    Neste contexto, possvel ressaltar o estudo de Carlsen et al., 1992,

    mostrando evidncias da diminuio da qualidade seminal de homens, em um

    perodo de 50 anos. Tambm foi muito relevante a publicao do livro Our

    Stolen Future: Are We Threatening Our Fertility, Intelligence, and Survival? por

    Colborn et al., em 1997, que relata as evidncias, apontadas em diversos

    estudos cientficos, de aes de desregulao no sistema endcrino e

    principalmente de efeitos reprodutivos em diferentes espcies causadas pela

    exposio a interferentes endcrinos.

    Aes governamentais buscando incentivar a pesquisa, avaliar e buscar

    solues para a questo foram e esto sendo elaboradas. Entre as diversas

    iniciativas, possvel destacar o Programa de avaliao de desreguladores

    endcrinos da Agncia de Proteo Ambiental dos EUA (EDSP USEPA).

    Este programa atua no desenvolvimento e validao de testes laboratoriais, na

    triagem e seleo de substncias que sero analisadas, e na implementao

    de polticas e procedimentos que a referida agncia usar para essas

    substancias, discutindo o risco ambiental e at humano que elas podem

    representar. (USEPA, 2012).

    Os principais questionamentos sobre a exposio a interferentes

    endcrinos e seus efeitos ambientais e sobre humanos seriam (Bila e Dezotti,

    2007):

    - Quais substncias seriam capazes de produzir efeitos deletrios, quais seriam

    estes efeitos, a partir de qual concentrao e se esta concentrao superada

    nas matrizes ambientais.

    - Dvidas para se estabelecer concentraes mximas em que no se observa

    efeitos adversos aos organismos vivos.

    - Possibilidade de Elaborar novas metodologias e avaliar as atuais no que

    tange a identificar e caracterizar as concentraes dessas substncias nas

    diferentes matrizes e/ou prever as consequncias causadas pelos interferentes

    endcrinos em organismos expostos, e se estas metodologias seriam

    acessveis para o uso em monitoramento.

  • 8

    possvel dividir os interferentes endcrinos em grandes grupos. Para

    Birkett e Lester, 2003, os principais grupos de substncias interferentes

    endcrinas seriam :

    - Substncias poliaromticas: substncias retardadoras de chama

    (normalmente substancias orgnicas polibramadas), Bifenilas policloradas

    (BPCs) e hidrocarbonetos policclicos aromticos (HPAs)

    - Agrotxicos: pentaclorofenol linuron, atrazina e o hexaclorobenzeno, entre

    outros.

    - Esterides: 17 -estradiol, dietilestilbestrol, 17 -etinilestradiol, estrona, estriol

    e mestranol.

    - Compostos orgnicos oxigenados: os principais exemplos seriam o bisfenol A

    e os diversos ftalatos.

    - Alquilfenis: octilfenol, o nonilfenol, e o nonilfenol etoxilado .

    1.2 Mecanismo de ao dos interferentes endcrinos

    Os interferentes endcrinos podem atuar atravs de diferentes

    mecanismos de ao, como expostos no quadro 1 abaixo. importante

    salientar que muitas desses compostos ainda no apresentam um mecanismo

    de ao totalmente elucidado e que a mesma substncia pode ter mais de um

    mecanismo de ao, como por exemplo o praguicida metoxicloro, considerado

    uma substncia estrognica e tambm antiandrognica (Ostby et al., 1999).

    Quadro 1 : Mecanismos de ao de Interferentes endcrinos em animais

    Mecanismo de ao

    Definio

    Mimetizar

    (Agonismo)

    O interferente Endcrino, em virtude de sua analogia estrutural

    com o hormnio natural, poderia se acoplar ao receptor de

    hormnio

    Bloquear

    (Antagonismo)

    Certos interferentes endcrinos interagem com o receptor

    hormonal, tendo capacidade de bloquear a ligao do

  • 9

    hormnio natural com este receptor

    Mecanismo de ao

    Definio

    Depleo de

    hormnios

    Estimulam processos de degradao e eliminao do

    hormnio, gerando uma depleo da concentrao deste nos

    organismos.

    Estimular Promovem a sntese de novos receptores hormonais dentro da

    clula, gerando mltiplos sinais

    Inibir enzimas Atuam inibindo enzimas cuja funo est relacionada a lise de

    hormnios

    Destruir Atuam promovendo a destruio do hormnio ou na perda da

    capacidade deste ultimo em cumprir sua funo. H

    modificao na estrutura do hormnio direta ou indiretamente,

    resultando em problemas na interao com o stio receptor.

    Adicionalmente, podem ocasionar modificaes nos padres

    de sntese dos hormnios

    Fonte: Adaptado de Bila, 2005.

    1.3 Conceitos de toxicidade e avaliao do risco sade

    Para compreendermos os efeitos sade dos organismos provocados

    pela exposio aos interferentes endcrinos, necessrio compreender alguns

    conceitos bsicos de toxicologia.

    A dose se relaciona com a quantidade total de uma substncia recebida

    pelo organismo. Geralmente expressa em unidades de massa ou volume por

    massa de peso corpreo (exemplo: mg por kg corpreo) . As vias digestiva

    drmica/cutnea, e respiratria so algumas das principais portas de entrada

    das substncias nos organismos em exposio ambiental (FUNASA,2002).

    A DL50 a dose necessria de uma substncia para produzir a morte de

    50% dos organismos expostos (Hodge e Sterner, 1949). normalmente

    expressa em unidades de massa por massa de peso corpreo e elaborada a

  • 10

    partir de estudos de experimentao em animais e outras espcies. um

    parmetro de toxicidade aguda. A partir da DL50 possvel estabelecer uma

    classificao das substancias por sua toxicidade aguda (Hodge e Sterner,

    1949), como mostrado no Quadro 2 abaixo.

    Quadro 2: Classificao Toxicolgica das Substncias segundo seu DL50

    Classificao DL50 (em rata, por via oral)

    .Extremamente txico < 1 mg.Kg-1

    Altamente txico 1-50 mg.Kg-1

    Moderadamente txico 50-500 mg.kg-1

    Ligeiramente txico 0,5-5 g.Kg-1

    Praticamente no txico 5-15 g.Kg-1

    Relativamente no txico 15 g.Kg-1

    Fonte: Hodge e Sternes, 1949

    J a CE50 ou DE50 a dose da substncia que promove o aparecimento

    de um efeito em metade da populao de organismos estudados. Expressa

    normalmente em unidade de massa por volume (CE50) ou unidades de massa

    por massa de peso corpreo (DE50), se constituem como indicadores de

    potncia, representando o quo capaz a substncia em gerar uma

    determinada resposta (FUNASA, 2002)

    Para o entendimento sobre o risco de exposio humana e ambiental,

    necessrio tambm estabelecer os conceitos de risco, perigo e avaliao de

    risco.

    Os perigos esto relacionados a evento, agente ou condio que teria a

    capacidade de gerar efeitos indesejados a partir de suas caractersticas

    intrnsecas. J o risco seria uma probabilidade com que esse perigo se

    manifestasse, tendo uma conotao quantitativa (Freitas, 2002)

    No contexto toxicolgico, se considera risco como a chance de ocorrer

    um efeito indesejado para a sade humana ou dos ecossistemas a partir de

  • 11

    uma exposio a um estressor ambiental (fsico, qumico ou biolgico), que

    teria a capacidade de induzir resposta adversa.

    J a avaliao de risco seria uma ferramenta para mensurar esses

    riscos a sade, descrevendo-os de acordo com a sua natureza e magnitude,

    auxiliando numa tomada de deciso quanto ao estabelecimento de um risco

    aceitvel para um determinado agente estressor (Freitas, 2002).

    A avaliao de risco envolve as etapas de identificao do perigo,

    avaliao de toxicidade (utilizando de uma relao dose-resposta), avaliao

    da exposio e caracterizao do risco (National Research Council, 1983).

    A relao dose-resposta, mencionada acima, expressa atravs de uma

    curva que est relacionada a incidncia de um desfecho, mostrando a

    proporo de uma populao em estudo que apresenta um determinado

    desfecho para cada dose estudada (Freitas, 2002).

    Essa curva pode ser influenciada por fatores relacionados a

    suscetibilidade individual, principalmente os relacionados a polimorfismos

    genticos de enzimas de metabolizao da(s) substncia(s) em teste. Outro

    dado toxicolgico importante a curva dose-efeito, que expressa uma relao

    entre a dose e a intensidade de um efeito graduado, para uma populao ou

    indivduo (Hardman e Limbird, 2005).

    Todas as informaes supracitadas auxiliam no estabelecimento de

    limites de segurana ou tolerncia na exposio a substncias txicas

    (expressos em doses de referencia ou ingesto diria aceitvel).Para se

    estabelecer os limites de exposio segura em substncias no

    carcinognicas, so usados parmetros como LOAEL (Low Observable

    Adverse Effect Level ou nvel/dose mais baixo no qual um efeito adverso

    observado) e NOAEL, (No observable Adverse Effect Level ou nvel/dose

    mais alto no qual no se observa efeito adverso (OPAS/USEPA, 1996).

    Esses parmetros so obtidos atravs de uma curva dose-resposta

    realizada com estudos de experimentao animal em diversas doses da

  • 12

    substncia em teste, e esses dados so extrapolados para a espcie humana

    com auxilio de fatores de segurana que englobam fatores de incerteza e

    ponderao, para que se assegure um menor risco e maior proteo na

    exposio humana a essa substncia (OPAS/USEPA, 1996).

    No caso de substncias carcinognicas, que podem causar danos com

    qualquer dose de exposio, so utilizadas tcnicas de avaliao do risco

    quantitativo, tentando extrapolar os efeitos para doses baixas com auxilio de

    modelos matemticos (OPAS/USEPA, 1996).

    A produo de efeito txico pode tambm estar relacionada a exposio

    a mais de uma substncia, havendo efeitos antagnicos, sinrgicos, aditivos

    e/ou potenciais entre as mesmas, conforme definido abaixo (FUNASA, 2002):

    -Efeito antagnico: o efeito obtido pela mistura de substncias, em uma

    determinada dose, ser menor que o esperado quando h a exposio

    individual de cada substancia sobre o referido organismo, nesta mesma dose

    - Efeito aditivo: o efeito obtido pela mistura de substncias, em uma

    determinada dose, ser igual a soma dos efeitos individuais de cada substncia

    envolvida sobre este organismo. Muitas vezes, difcil avaliar esses efeitos

    aditivos para substancias estrognicas, uma vez que muitas delas no

    apresentam uma curva dose-resposta linear

    - Efeito sinrgico: o efeito final obtido pela mistura ser maior que o esperado,

    sendo superior a soma aritmtica dos efeitos individuais de cada uma das

    substancias envolvidas..

    - Efeito potencial: uma substncia ter seu efeito aumentado ao interagir com

    outra que, originalmente, no apresenta aquele efeito.

    De forma geral, alguns dos principais fatores relacionados gerao do

    efeito txico dos agentes qumicos em uma exposio ambiental so

    (FUNASA, 2002 ; Freitas, 2002):

  • 13

    - Propriedades intrnsecas substncia: propriedades fsico-qumicas (lipofilia,

    solubilidade em gua, estado fsico, tamanho molecular, etc), natureza dos

    subprodutos formados, ligao protenas circulantes, persistncia ambiental,

    carcinogenicidade e mutagenicidade.

    - Caractersticas atreladas ao organismo: idade, espcie, fatores genticos

    (polimorfismos de enzimas), estado nutricional e imunolgico, ausncia ou

    presena de patologias pr-existentes, gnero sexual, peso corporal e estado

    emocional

    - Caracterizao da exposio: frequncia e durao da exposio, vias de

    entrada no organismo, rota de exposio no ambiente

    - Propriedades atreladas ao ambiente: influncias causadas pela temperatura,

    radiao solar, umidade, entre outros.

    1.4 Efeitos Relatados aos interferentes endcrinos

    Os principais efeitos sade dos organismos provocados dos

    interferentes endcrinos so, segundo Bila (2005), distrbios no sistema

    reprodutivo animal, englobando estmulo de hermafroditizao ou feminizao

    de espcies, prejuzo no desenvolvimento das gnadas e diminuio da

    reproduo. O quadro 3 abaixo relata alguns dos efeitos dessas substancias

    documentados em estudos cientficos.

    Quadro 3: Efeitos nos ecossistemas provocados por interferentes endcrinos

    Espcie Agente txico

    Efeito Relatado Referncia

    Mamfero

    Bisfenol A

    Danos ao sistema reprodutivo de ratos Markey et

    al., 2003

    PCB

    Aumento na mortalidade de golfinhos Aguilar e

    Borrel,

    1994

  • 14

    DDT

    Distrbios no sistema reprodutivo de

    ratos

    Bitman et

    al., 1968

    Espcie Agente txico

    Efeito Relatado Referncia

    Rptil

    DDE e DDT

    Diminuio das concentraes

    plasmticas de hormnios sexuais e

    alteraes estruturais nas gnadas

    (havendo diminuio do tamanho

    peniano) dos jacars.

    Guillette et

    al., 1996 e

    1999,

    Milnes et

    al., 2002

    Mexilho

    Efluente de

    ETE

    Estimulo a liberao de vitelogenina na

    circulao sistmica e distrbios de

    crescimento da concha dos mexilhes.

    Gagn et

    al., 2001

    Moluscos

    TBT e TPT

    Masculinizao de espcies fmeas Fernandez

    et al., 2002

    Tartaruga

    17-beta

    estradiol

    Estmulo a liberao na circulao de

    vitelogenina e distrbios na produo

    de ovos

    Irwin et al.,

    2001

    Pssaros

    Pesticidas Diminuio da fertilidade Fry, 1995

    DDT

    Induo da Feminizao em gaivotas

    macho

    Fry e

    Toone,

    1981

    DDT

    Distrbios no sistema reprodutivo Bitman et

    al., 1968

    Anfbios

    atrazina

    Distrbios no sistema reprodutivo e

    diminuio da populao

    Dalton,

    2002

    Efluente de

    ETE

    Estimulao a liberao de

    vitelogenina na circulao sistmica e

    hermafroditizao da especie

    Bogi et al.,

    2003

    Fonte: BILA, 2005

  • 15

    Em relao aos efeitos na espcie humana, devido a enorme gama de

    substancias qumicas que esto submetidos no cotidiano e a ausncia de

    estudos de experimentao em humanos (por bvios motivos ticos), difcil

    elucidar claramente a associao da exposio a uma nica substncia com

    um determinado desfecho.

    Para estabelecer uma associao causal entre um determinado

    desfecho e uma exposio so necessrios ( Rothman e Greenland, 2008):

    - Associao matemtica exposio-desfecho, com significncia estatstica, em

    estudos epidemiolgicos bem delineados, com o controle de variveis de

    confundimento e evitando, o quanto for possvel, os vieses.

    - Consistncia dos resultados, devendo haver similaridade entre os resultados

    encontrados nos diferentes estudos cientficos.

    - Estabelecimento de uma sequencia temporal, que assegure que a exposio

    vem antes do desfecho e que quanto maior a exposio, maior ser a

    probabilidade de ocorrncia e magnitude desse desfecho

    - Plausibilidade biolgica, ou seja, necessrio elucidar os mecanismos

    bioqumicos e fisiopatolgicos relacionando o efeito do agente txico no

    desenvolvimento do desfecho.

    Para as substncias desreguladoras endcrinas, as maiores suspeitas

    esto relacionadas alterao dos parmetros do smen (diminuio da

    qualidade seminal), anomalias nos rgos reprodutivos, distrbios na tireoide

    (que poderiam estar relacionado a problemas de crescimento) e aumento da

    incidncia de neoplasias de testculo, mama, e prstata (CSTEE, 1999).

    H evidencias mais contundentes na exposio ao DDT e seus

    derivados e prejuzo nos parmetros de qualidade seminal (De Jager et al,

    2006 e Aneck-Hahn et al., 2007) e na relao entre o cncer vaginal e cervical

    e a exposio intrauterina ao dietilestilbestrol (Herbst et al., 1971).

  • 16

    Existem ainda suspeitas de impacto ao sistema imunolgico por

    estrognios naturais e sintticos (Ahmed, 2000), e aumento da incidncia de

    casos de impotncia, decrscimo da libido e das concentraes plasmticas de

    andrognios no sangue (Waring E Harris, 2005).

    1.5 Dados sobre o interferente endcrino de escolha: 17 -Etinilestradiol

    1.5.1 Estrutura Qumica, Caractersticas Fsico-Qumicas e Classificao Toxicolgica

    A frmula molecular do 17 -Etinilestradiol C20H24O2 e sua estrutura

    qumica, mostrada na figura 1, bastante semelhante a do hormnio natural 17

    -estradiol, ambos apresentando 3 anis de 6 carbonos (sendo um deles

    aromtico e ligado a uma hidroxila, se caracterizando como um anel fenlico) e

    um anel de 5 carbonos, ligado a uma hidroxila .

    Figura 1: Estrutura Qumica do 17 -estradiol (a) e do 17 -etinilestradiol (b)

    O anel fenlico aromtico presente o responsvel pela atividade

    biolgica, isto , ele proporciona a atividade estrognica das substncias. A

    presena do grupo etinil no carbono 17 proporciona uma potencia por via oral

    aumentada, devido a inibir o metabolismo de primeira passagem heptica

    (Hardman e Limbird, 2005)

    Figura 1 (a) 17 -estradiol Figura 1 (b) - 17 -etinilestradiol

  • 17

    Em relao as propriedades fsico-qumicas, o 17 -etinilestradiol

    frmaco sinttico de alta lipofilia, de relativamente baixa solubilidade em gua,

    com boa absoro por via oral, capaz de se ligar fortemente a protenas

    circulantes e apresentando excreo pelas urina e fezes no ser humano,

    grande parte na forma conjugada e inativa com glicurondios e sulfatos (Ying et

    al., 2002, Lai et al., 2000) .

    Alguns autores (Coleman et al., 2004; DAscenzo et al., 2003; Baronti et

    al., 2000) associam as concentraes encontradas de etinilestradiol e

    estrognios naturais em afluentes e efluentes das estaes de tratamento de

    guas residuais, com a hiptese de que bactrias no esgoto, sobretudo

    Escherichia Coli, poderiam desfazer a reao de conjugao, regenerando-os

    em sua forma ativa .

    Tambm documentado que a conjugao glicurnica gera um produto

    com menor persistncia ambiental, apresentando uma degradao biolgica

    mais facilitada que o estrognio conjugado a sulfato (DAscenzo et al., 2003)

    Em relao a sua toxicidade aguda, relatado um DL50 para essa

    substancia, de 2952 mg.kg-1 em ratos e 1737 mg.kg-1 em camundongos

    (Goldenthal,1971), sendo classificada como ligeiramente txica em exposio

    aguda por via oral

    Na espcie humana, apresenta biodisponibilidade por via oral de cerca

    de 40%, interagindo vastamente com protenas plasmticas, tendo tempo de

    meia vida biolgica de 7,7 horas e meia vida de eliminao (tempo necessrio

    para que o organismo depure 50% da dose absorvida da substancia) de 13 a

    27 horas (Kanarkowski et al., 1988, e Goebelsmann, 1986).

    1.5.2 Mecanismo de Ao do 17 -etinilestradiol

    Por se caracterizar como um hormnio esteroidal sinttico de forte

    analogia estrutural ao 17 beta estradiol, seu mecanismo de ao ser bastante

  • 18

    similar a deste ultimo, atuando fortemente e de forma agonista com receptores

    estrognicos ER e ER, presentes no citoplasma celular e no ncleo celular.

    Aps a interao no citoplasma, que ocorre no domnio de ligao

    hormonal de ER e ER, o complexo receptor-ligante entra no ncleo celular,

    havendo uma modificao na conformao do receptor, ao qual capaz de

    interagir com sequencias promotoras do DNA intituladas elementos de resposta

    ao estrognio, promovendo um controle da transcrio gnica e regulando a

    formao de mRNA . Estes ltimos interagem com ribossomos havendo a

    traduo em protenas especificas, modificando o metabolismo celular

    (Brzozowski et al., 1997, Gaido et al., 1997)

    Alguns dos principais alvos dos estrognios incluem clulas do trato

    reprodutivo feminino, as clulas mamarias, sseas, hepticas e clulas do

    hipotlamo e pituitria (Hardman e Limbird, 2005).

    Os estrognios, como o 17 -etinilestradiol, so capazes de atuar na

    glndula pituitria suprimindo a liberao de hormnio folculo estimulante

    (FSH) e do hormnio Luteinizante (LH). A combinao de estrognio e

    progestognio tambm inibe o eixo hipotlamo-pituitria, diminuindo a secreo

    de hormnio liberador de gonadotrofina (GnRH). A ao de contracepo

    ocorrer devido a deficincia no desenvolvimento e maturao folicular,

    inibindo a formao de vulos capazes de serem fecundados (Hardman e

    Limbird, 2005).

    1.5.3 Dados de consumo mundial do 17 -etinilestradiol

    O 17 -Etinilestradiol normalmente utilizado em doses entre 10 a 50 g

    em medicamentos anticoncepcionais orais (conjuntamente com

    progestognios) e seus outros usos clnicos incluem tratamento de sintomas da

    perimenopausa, da obstruo mamria ps-parto, no sangramento uterino, na

    terapia hormonal para mulheres com hipogonadismo, e na terapia paliativa

  • 19

    para carcinoma maligno de prstata e mama (Associao Internacional de

    Pesquisa sobre o Cncer - IARC, 2012).

    Em relao ao seu consumo mundial, cerca de 881 milhes de unidades

    farmacuticas contendo essa substncia foram vendidos no mundo em 2006,

    129 milhes na Amrica Latina (Ims Health , 2005, apud IARC, 2007).

    1.5.4 Efeitos Deletrios a sade relacionados ao uso humano em Terapia de reposio Hormonal e como contraceptivo

    Segundo a IARC, os contraceptivos orais, caracterizados por uma

    associao entre substncia estrognicas (incluindo o 17 -etinilestradiol) e

    progestognios na mesma formulao, esto classificados no grupo 1, sendo

    definidos como reconhecidamente carcinognicos na espcie humana, estando

    relacionado ao surgimento de cncer de mama, colo uterino e de fgado (IARC,

    2012).

    De acordo com esta mesma entidade, a terapia de reposio hormonal

    unicamente com estrognios (entre os quais o 17 -etinilestradiol) tambm

    estaria enquadrada no grupo 1 (reconhecidamente carcinognico para espcie

    humana), e estaria envolvido no desenvolvimento de cncer de endomtrio, e

    ovrio, havendo tambm uma associao positiva para cncer de mama

    (IARC, 2012).

    Os mecanismo envolvidos na atividade carcinognica dos estrognios

    no esto totalmente elucidados, sendo propostos 3 mecanismos que

    poderiam explicar tal ao (Hardman e Limbird, 2005):

    a) Os estrognios induziriam proliferao celular, e tal ao poderia estar

    relacionada ao aumento de defeitos espontneos na replicao do DNA

    b) Aps as mutaes terem se estabelecido em clulas alvo (pela ao de

    substancias carcinognicas diversas), os estrognios induziriam a proliferao

    de clones com defeitos genticos.

  • 20

    c) Gerao de espcies reativas de oxignio capazes de gerar danos nas

    bases do DNA, oriundas de biotransformao de estrognios catecis em

    quinonas ou semiquinonas.

    O 17 -etinilestradiol tambm est relacionado a sndrome de

    Disgenesia Testicular principalmente por exposio materna no perodo fetal, j

    que o etinilestradiol interage com pouca eficincia a globulina de ligao dos

    hormnios sexuais, e com isso conseguir atravessar a barreira placentria

    atingindo o feto (Vidaef et al., 2005, e Sharpe et al., 2003).

    Alguns dos efeitos sade humana conhecidos no uso do 17 -

    etinilestradiol so encontrados no Quadro 4.

    Quadro 4: Possveis Efeitos do 17 -etinilestradiol na sade humana no uso em terapia de reposio hormonal ou como contraceptivo.

    Ao do 17 -etinilestradiol Tipo de Estudo Tamanho amostral

    Fonte

    Nuseas, hipersensibilidade

    das mamas ( associao

    etinilestradiol + desogestrel )

    Ensaio Clnico

    10.672

    Fotherby (1992)

    Aumento da incidncia de

    clculos biliares

    Reviso

    sistemtica

    - Uhler et al.

    (2000)

    Menor sensibilidade glicose

    (associao etinilestradiol +

    drospirenona)

    Ensaio Clnico 80 Oelkers et al.

    (1995)

    Aumento da presso arterial

    (associado a progestognio)

    Estudo

    Epidemiolgico

    68 297 Chasan-Taber

    (1996)

    Ao protrombtica e

    elevao dos riscos de

    Tromboembolismo Venoso

    Reviso

    Sistemtica

    - Ouyang et al.

    (2006)

  • 21

    Em relao ao efeito do 17 -etinilestradiol na formao de clculos

    biliares, relatado que essa substncia promoveria uma elevao da saturao

    da bile com o colesterol e reduo da secreo de cidos biliares (Heuman et

    al., 1980)

    O efeito de elevao da presso arterial foi explicitado no estudo de

    Chasan-Taber et al. (1996) em que, aps 4 anos de seguimento, o

    desenvolvimento de hipertenso arterial em mulheres usurias de

    anticoncepcionais orais (sendo o etinilestradiol o estrognio mais

    frequentemente utilizado) apresentou um risco duas vezes superior, quando

    comparadas a mulheres que no utilizaram este mtodo contraceptivo.

    O mecanismo que explique a ao dos anticoncepcionais orais na

    hipertenso ainda no est totalmente elucidado, mas a principal suspeita recai

    sobre a ativao do sistema renina-angiotensina-aldosterona (Lewington et al,

    2002).

    1.5.5 Principais metodologias laboratoriais para caracterizao da atividade, identificao e quantificao qumica do 17 -etinilestradiol em matrizes ambientais

    Diferentes metodologias so disponveis para a caracterizao,

    identificao e quantificao do 17 -etinilestradiol em uma matriz ambiental

    (sobretudo aqutica), existindo ensaios in vivo, in vitro e mtodos qumicos

    analticos disponveis.

    Entre os ensaios in vivo, possvel destacar os ensaios com uso de

    roedores e os realizados com peixes.

    Nos ensaios em peixes, mensurada a capacidade da substncia (ou

    da mistura de substancias em determinada concentrao ou mesmo de um

    efluente) de induzir a sntese de vitalogenina em peixes machos.

  • 22

    A vitelogenina uma protena presente na circulao sistmica em

    espcies de animais ovparos, estando em concentraes baixas nas espcies

    macho e alta nas fmeas, e sua funo est relacionada maturao dos

    vulos (Irwin et al., 2001)

    A expresso do gene de vitelogenina est relacionada s concentraes

    de estrognios no organismo e por isso se consideram os nveis de

    vitelogenina como um marcador de feminizao de peixes e de exposio a

    substncias interferentes endcrinas estrognicas (Korach e Mclachlan, 1995).

    A mensurao da vitelogenina realizada por radioimunoensaio ou por

    imunoensaio enzimtico (ELISA).

    J o ensaio in vivo com roedores capaz de mensurar as modificaes

    da massa uterina de roedores (ensaio uterotrfico) ou ento detectar alteraes

    na histologia de clulas do epitelio da mucosa vaginal (ensaio de cornificao

    da mucosa vaginal). Seu uso menos difundido, em virtude dos problemas

    ticos do uso de animais e do elevado custo em comparao com outros

    ensaios.

    Em relao aos ensaios in vitro, os principais so o teste YES, o teste de

    ligao competitiva nos receptores de estrognio e o teste E-Screen

    No teste YES (sigla para Yeast Estrogen Screen), elaborado por

    Routledge e Sumpter (1996) utilizada uma levedura de Saccharomyces

    cerevisiae geneticamente manipulada, ao qual em seu genoma foi adicionada

    uma sequncia de DNA do receptor de estrognio humano. Com isso, esse

    teste capaz de analisar a atividade estrognica da substncia, ou seja, a

    capacidade que a substncia possui em interagir com o receptor de estrognio

    humano e produzir uma resposta.

    A mensurao no ensaio YES colorimtrica, por espectrofotometria, ao

    qual a enzima -galactosidase, formada de acordo com a atividade estrognica

    da substncia( ou mistura de substncias), metaboliza e gera uma mudana de

    cor de amarelo para vermelho do agente cromognico clorofenol vermelho--D-

  • 23

    galactopiranosida, presente no meio de anlise. Os resultados obtidos no teste

    YES so comparados aos do padro de 17 -estradiol, sendo expresso em

    concentrao equivalente de 17-estradiol.

    O ensaio E-Screen fundamentado no efeito de multiplicao de clulas

    de carcinoma mamrio humano MCF-7 estimulado pela exposio a

    substncias com atividade estrognica. Neste ensaio utilizado um soro,

    inserido no meio de analise para inibir a replicao das clulas MCF-7. As

    substancias com atividade estrognica seriam capazes de anular esse efeito

    inibitrio e estimular a proliferao dessas clulas tumorais.

    O perodo de incubao das clulas de 4 a 6 dias, sendo realizado na

    presena e na ausncia da substancia padro (17 -estradiol) e da amostra em

    teste. A mensurao da proliferao celular pode ser feita atravs de contagem

    do numero de clulas ou ncleos (Soto et al., 1995) ou por mtodo

    colorimtrico (Krner et al., 1998).

    No teste de ligao competitiva aos receptores de estrognio

    analisada a capacidade da substancia em teste de disputar com o padro de

    estrognio (no caso, usado o 17 -estradiol radiomarcado) a ligao com os

    receptores estrognicos, sendo os resultados mensurados com o auxilio de um

    cintilador lquido

    Alguns estudos que submetem as mesmas substancias-teste a ensaios

    in vitro e in vivo, como o de Folmar et al., 2002, ao qual mostram que as

    substncias apresentam maior potencia in vivo que in vitro, explicitando a

    dificuldade dos ensaios in vitro de emular completamente as condies in vivo.

    Nas anlises qumicas, normalmente no se mensura a atividade ou o

    efeito biolgico da(s) substncias, porm permite identificar e quantificar as

    concentraes das espcies qumicas em uma matriz ambiental complexa e de

    componentes desconhecidos, algo que no possvel nos ensaios in vivo e in

    vitro.

  • 24

    As principais metodologias qumicas utilizadas para analisar

    interferentes endcrinos (como o 17 -etinilestradiol) devem ser capazes de

    detectar essas substncias, presentes normalmente em concentraes baixas

    em matrizes ambientais aquticas, numa faixa de g.l-1 ou mesmo g.lP-1P.

    Essas metodologias englobam uma etapa preliminar de extrao

    (permitindo uma purificao e pr concentrao da amostra, sendo a extrao

    de fase slida a mais utilizada) e a determinao atravs de cromatografia

    lquida ou a gs (usando ou no a derivatizao), normalmente acoplada a um

    detector de espectrmetro de massas (Brossa et al., 2002).

    H tambm ensaios imunoenzimaticos, fundamentados no principio da

    interao especifica entre um antgeno e um anticorpo, sendo este ultimo a

    substancia de interesse (ou a mistura delas) presente na matriz ambiental.

    Esses ensaios so normalmente precedidos por uma etapa preliminar de

    extrao, visando uma purificao e pr concentrao da amostra (Farre et al.,

    2006), e um dos principais metodos imunoenzimaticos utilizados para analise

    do 17 -etinilestradiol o ensaio de imunoadsoro enzimtica, tambm

    chamado de teste ELISA.

    O teste ELISA pode ser policlonal ou monoclonal. No policlonal,

    detectada essa substancia em conjunto com outras (normalmente os

    estrognios naturais), no sendo capaz de caracterizar individualmente a

    concentrao de cada uma das substancias desse grupo presentes na amostra

    J o teste ELISA monoclonal altamente especifico, detectando uma

    nica substncia ou espcie qumica, podendo ser usado quantitativamente e

    gerando resultados confiveis e muitas vezes em concordncia com analises

    cromatogrficas (Farre et al., 2006).

  • 25

    2 OBJETIVOS

    2.1 - Objetivo Geral

    Ao longo deste trabalho, so abordados os efeitos na sade humana e

    dos ecossistemas pela exposio por fontes ambientais ao frmaco interferente

    endcrino estrognico 17 -etinilestradiol.

    2.2 - Objetivos especficos:

    - Explicitar as tcnicas laboratoriais utilizadas para identificao qumica

    e caracterizao do potencial estrognico do 17 -etinilestradiol em matrizes

    ambientais aquticas.

    - Mostrar as concentraes encontradas para a referida substancia em

    matrizes aquticas relatadas em estudos cientficos.

    3 - METODOLOGIA

    Foi utilizada a reviso da literatura cientifica como ferramenta

    metodolgica para o desenvolvimento deste trabalho.

    Foram pesquisadas publicaes em revistas cientificas, livros, teses e

    monografias nas bases de dados ISI Web of knowledge e Google Acadmico,

    com resultados at

    As palavras chave usadas foram: etinilestradiol, sade humana,

    interferente endcrino, sade animal, esgoto, rio, concentrao ambiental,

    exposio ambiental e seus correspondentes em lngua inglesa

    A escolha das publicaes utilizadas foi feita mediante disponibilidade da

    publicao completa para consulta e tambm pela analise do material obtido.

  • 26

    4 RESULTADOS E DISCUSSO

    Utilizando a base de dados ISI Web of Knowledge e os descritores

    especificados no captulo 3 em lngua inglesa, foi possvel montar os quadros 5

    e 6 abaixo, com os resultados da pesquisa bibliogrfica. Foi possvel notar que

    no se obteve resultados com a interseco de descritores em lngua

    portuguesa utilizando essa base de dados.

    Quadro 5 Resultados obtidos da busca bibliogrfica na base ISI Web of Knowledge utilizando diferentes descritores

    Descritores Usados Nmero de publicaes encontradas

    Ethinylestradiol + river + environmetal

    concentration

    36

    Ethinylestradiol + Endocrine Disruptor +

    Environmental concentration

    23

    Ethinylestradiol + Environmental exposure +

    Human Health

    6

    Ethinylestradiol + Environmental exposure +

    environmetal concentration

    10

    Ethinylestradiol + river + human health 5

    Ethinylestradiol + animal health + wastewater 2

    Ethinylestradiol + environmetal concentration

    + animal health

    1

    environmetal exposure + Ethinylestradiol

    +river

    19

    Ethinylestradiol + river + wastewater 52

    Ethinylestradiol + wastewater + environmetal

    concentration

    41

    Combinaes em lngua portuguesa anlogas

    s que usaram descritores os em lngua

    inglesa

    0

  • 27

    Quadro 6 Ano em que foram publicados os artigos cientficos encontrados

    Ano da Publicao Resultados

    2005 14

    2006 17

    2007 23

    2008 21

    2009 25

    2010 31

    2011 34

    2012 30

    Observando os dados obtidos nos quadros 5 e 6, possvel notar que a

    maior parte das 195 publicaes obtidas est relacionada a deteco desse

    estrognio em rios ou em esgotos (sobretudo domsticos), e que foram

    encontradas relativamente poucas publicaes relacionando as exposies

    ambientais ao 17 -etinilestradiol efeitos na sade animal e humana. Alm

    disto, foi observado uma tendncia de crescimento do nmero de publicaes

    ao longo dos anos na srie 2005-2012, com exceo dos ano de 2008 e 2012.

    No que tange ao contedo das publicaes e na presena dessa

    substncia nos compartimentos ambientais, foi possvel observar que o 17 -

    etinilestradiol um frmaco largamente difundido no ambiente, tendo entrada

    contnua nas matrizes aquticas atravs de efluentes da indstria

    farmacutica/farmoqumica e pelo esgoto humano, lanado sem tratamento ou

    com tratamento convencional no totalmente eficaz para remover essa

    substncia (Ternes et al, 1999), e com isso permitindo sua difuso nas guas

    superficiais, subterrneas e at mesmo na gua de consumo humano (Stumpf

    et al., 1999).

    Essa substncia pode ser encontrada inclusive em chorumes de aterros

    sanitrios (Behnisch et al., 2001), em sedimentos marinhos (Lai et al., 2000) e

  • 28

    no lodo de estaes de tratamento de efluente utilizado na agricultura, podendo

    promover uma contaminao do solo (Ternes et al., 2002).

    Existem trabalhos mostrando a presena do frmaco at mesmo em

    mangues, como o estudo de Froehner et al.(2011), ao qual encontrou

    concentraes de 129.75 +/- 3.89 ng.g-1 em amostras de sedimento do mangue

    Itacorubi, em Santa Catarina-Brasil.

    Embora o uso do 17 -etinilestradiol como fator de crescimento na

    criao de animais (sobretudo gado) seja ilegal em muitos pases, estudos

    mostram que essa forma de contaminao dos ambientes aquticos no pode

    ser descartada (Matthiessen et al., 2006).

    Restringindo a ateno aos estudos que pesquisaram essa substncia

    em ambientes aquticos, foi observado, ao ser analisado o quadro 5

    (concentraes encontradas de 17 -etinilestradiol em diferentes matrizes e

    locais no Brasil) e o quadro 6 (Concentraes relatadas de 17 -Etinilestradiol

    em matrizes aquticas no mundo, adaptado de Ferreira, 2008) que essa

    substncia est presente em concentraes na faixa de ng.lP-1P .

    Entre os diversos estudos, possvel destacar o de Gerolin, 2008, em

    que foi encontrada uma alta concentrao do frmaco tanto na gua dos rios

    que so utilizados para obter a gua de beber quanto tambm nesta ultima.

    Naquele estudo, foi relatada uma deficiente remoo do 17 -

    etinilestradiol na estao de tratamento de gua, ao qual a eficincia de

    remoo na estao de Sumar foi de 41% e na de Campinas foi de 38%.

    J no estudo de Ternes et al.,1999, a Estao de Tratamento de

    Efluentes (ETE) da PENHA-RJ as taxas de remoo para o frmaco foram de

    64% e 78% no filtro biolgico e no sistema de lodos ativados, respectivamente.

  • 29

    Quadro 7: Concentraes encontradas de 17 -etinilestradiol em diferentes matrizes e locais no Brasil

    Matriz Local Concentrao Relatada

    Referencia

    gua Potavel

    Campinas e Sumar

    SP

    275 e 472, ng.L-

    1 respectivamente

    Gerolin E.R.

    (2008)

    gua de Rio Campinas e Sumar

    SP

    444 e 758 ng.L-1

    respectivamente

    Gerolin E.R.

    (2008)

    Esgoto

    Domstico

    ETE Penha RJ 5 ng.L-1 Ternes et al.

    (1999)

    gua Potavel Seropdica RJ No detectado Kuster et al.

    (2009)

    gua Potvel So Luiz MA No detectado Verbinnen et

    al. ( 2010 )

    gua de Rio Rios Paraba do Sul,

    Maca, Guandu,

    Lagoa Rodrigo de

    Freitas e Lagoa De

    Jacarepagu RJ -

    Brasil

    No Detectado

    ou abaixo do

    limite de

    quantificao

    Kuster et al.

    (2009)

    Quadro 8 : Concentraes relatadas de 17 -Etinilestradiol em matrizes aquticas no mundo.

    Local Concentrao Referncia

    ETE(s) da Noruega, Sucia,

    Finlndia, Pases Baixos,

    Blgica, Alemanha, Frana e

    Sua

    1,1 ng.L-1 Johnson et al.(2005)

    ETE Alemanha 1,5 ng.L-1 Pawlowski et al.

  • 30

    (2004)

    Local Concentrao Referncia

    ETE Frana 4,9 a 7,1 ng.L-1 para

    afluente e 2,7-4,5

    ng.L-1 para efluente

    tratado

    Cargout et al.(2004)

    ETE Alemanha Efluente tratado: 0,1

    a 8,9 ng.L-1

    Kuch e Ballschmitter

    (2001)

    guas Superficiais - EUA 73 ng.L-1 Kolpin et al. (2002)

    guas Superficiais e gua

    Potvel Alemanha

    gua superficial :

    0,10 a 5,1 ng.L-1

    gua potvel: 0,15 a

    0,50 ng.L-1

    Kuch e Ballschmitter

    (2001)

    guas superficiais - Frana 1,1 a 2,9 ng.L-1 Cargout et al.(2004)

    Fonte: adaptado de FERREIRA, 2008

    Em relao aos efeitos provocados pelo 17 -etinilestradiol, relatado a

    este composto um alto potencial estrognico in vitro (Beck et al., 2006), com

    potncia e estabilidade em gua superior aos estrognios naturais (Snyder et

    al., 1999).

    apontado que essa substncia, em conjunto com os hormnios

    naturais, geraria a maior parte da atividade estrognica em efluentes de ETE

    no Reino Unido (Desbrow et al., 1998) e que seria o mais potente interferente

    endcrino para peixes (Jurgens et al., 2002)

    Alguns estudos, como o de Purdom et al., 1994, mostram que, na

    concentrao de 0,1 ng.L-1, o 17-etinilestradiol seria capaz de estimular a

    expresso da vitelogenina em peixes, j na faixa de concentrao de 0,1 a 15

    ng.L-1 poderia interferir na diferenciao sexual e que na faixa de concentrao

    de 2 a 10 ng.L-1 haveria indcios de prejuzo a fecundidade.

  • 31

    O efeito de exposies crnicas ao 17-etinilestradiol, em concentrao

    de 5 ng.L-1 tambm poderia trazer prejuzos na fecundidade da prole dos

    peixes (Nash et al., 2004)

    A descrio de efeitos em animais relatados na literatura causados pela

    exposio ao 17-etinilestradiol est contida no quadro 7 (Principais efeitos do

    17 -etinilestradiol em diferentes espcies animais, adaptado de Bila,2005).

    Muitos estudos mostram efeitos aditivos e sinrgicos envolvendo essa

    substncia, resultando em um aumento da atividade estrognica, o que poderia

    tornar ainda mais preocupante a presena do 17-etinilestradiol no ambiente.

    relatado efeito aditivo entre o 17-etinilestradiol e 17-estradiol em

    ensaio in vitro YES (Chen et al., 2007) e em mistura de substncias contendo

    17-estradiol, 17-etinilestradiol, nonilfenol, octilfenol e bisfenol A em ensaio in

    vivo de induo de vitelogenina em peixes machos (Brian et al., 2005).

    J os efeitos sinrgicos so relatados, em teste YES, na combinao

    das substncias 17-estradiol, 17-etinilestradiol, nonilfenol e bisfenol A (Chen

    et al., 2007)

    Quadro 9 Principais Efeitos do 17 -etinilestradiol em diferentes espcies animais

    Ao Espcie Fonte

    Estimulao de

    Vitelogenina

    Peixes de gua salgada

    e gua doce (Danio rerio,

    Pimephales promelas,

    Cyprinodon varlegatus)

    Schmid et al.,

    2002,Rose et al., 2002

    Folmar et al., 2002

    Aumento da Mortalidade

    da espcie

    Peixe de gua Doce

    (Pimephales promelas)

    Schmid et al., 2002

    Diminuio da

    reproduo

    Peixe de gua Doce

    (Pomatoschistus

    Robinson et al., 2002

  • 32

    minutus)

    Ao Espcie Fonte

    Retardo do crescimento

    e diminuio da

    reproduo

    Ratos Machos (Rattus

    norvegicus)

    Vosges et al., 2008

    Alterao da proporo

    entre sexos

    Peixe de gua Doce

    (Pimephales promelas)

    Parrot e Blunt, 2005

    Infertilidade e Reduo

    da Fecundidade

    Peixe de gua doce

    (Danio rerio)

    Nash et al., 2004

    Fonte: Adaptado de Bila, 2005

    Ao se observar as concentraes da substncia relatadas na literatura,

    como as mostradas nos quadros 5 e 6 e nos achados de Purdom et al., 1994,

    possivel levantar fortes suspeitas de que o 17 -etinilestradiol possa

    desenvolver efeitos reprodutivos adversos na biota (sobretudo em espcies de

    peixes) presentes nessas matrizes aquticas .

    Em relao ao estabelecimento de concentraes de exposio segura

    dessa substncia, ainda no h um consenso.

    A Agncia Ambiental da Inglaterra e Gales, em uma reviso bibliogrfica

    sobre os estrognios naturais e o 17 -etinilestradiol, concluiu que a

    concentrao prevista em que no se observariam efeitos (PNEC) desse

    estrognio na biota marinha e de gua doce seria 0,1 g.L-1 (Young et al.,

    2004).

    H estudos recentes nessa rea, sendo possvel destacar o de Caldwell

    et al., 2008, ao qual, a partir de reviso de dados de concentrao em que no

    se observa efeitos reprodutivos de 26 espcies em 39 publicaes, concluiu

    que a PNEC para esse estrognio sinttico seria de 0,35 g.L-1.

  • 33

    Em relao aos desfechos associados a exposio humana 17 -

    etinilestradiol por fontes ambientais, estes ainda no esto totalmente

    elucidados. As principais suspeitas so: infertilidade masculina (Vosges et al.,

    2008) e distrbios de crescimento em crianas (Andersson et al., 1999).

    Os Grupos mais suscetveis a exposio seriam os pr-adolescentes

    masculinos (cuja produo endgena de estrognios situada em 0,5 g.kg-

    1.dia-1 , segundo Vosges et al., 2008) e as mulheres ps menopausa

    (Andersson et al., 1999, Klein et al., 1996 e Vosges et al., 2008).

    Estudos de avaliao de risco a sade humana para 17 -etinilestradiol

    de fontes ambientais, concluem que as concentraes seriam insuficientes

    para produzir danos sade humana (Cao et al., 2010 ; Webb et al., 2003 ;

    Caldwell et al., 2009 ).

    No entanto, questionvel o efeito aditivo dessa substncia com outras

    substncias estrognicas no ambiente e a contribuio dessas em uma

    exposio crnica e precoce (Vosges et al., 2008).

    possvel questionar tambm o contexto das reas estudadas, uma vez

    que esses estudos relatam condies de pases desenvolvidos, ao qual grande

    parte dos domiclios possui esgotamento sanitrio adequado, diferindo da

    inexistncia ou precariedade das condies de saneamento presentes e

    possvel contaminao das guas superficiais usadas para abastacimento

    pblico de agua em diversas cidades de pases subdesenvolvidos ou em

    desenvolvimento

  • 34

    5 - CONCLUSO

    Frente ao panorama abordado ao longo deste trabalho, foram

    observados os riscos envolvidos na exposio ambiental ao interferente

    endcrino estrognico 17 -Etinilestradiol.

    Foi possvel notar que os efeitos das exposies ambientais ao 17 -

    etinilestradiol esto relacionados hermafroditizao de espcies macho,

    diminuio da fecundidade e fertilidade e ao aparecimento de tumores ou

    doenas em tecidos reprodutivos (Bila, 2005).

    Alm disto, tambm foi explicitado que a associao entre a exposio

    ambiental ao 17 -Etinilestradiol e seus efeitos decorrentes apresentada com

    mais dados e evidncias para os efeitos nos ecossistemas que nos efeitos a

    sade humana, embora hajam questionamentos a respeito da contribuio

    desse potente estrgeno artificial em conjunto com outras substncias

    estrognicas presentes na vida moderna, em um cenrio de exposio crnica

    e em doses dirias baixas (Vosges et al., 2008).

    Diferentes metodologias analticas foram desenvolvidas para avaliar a

    atividade estrognica (ensaios in vitro, como o ensaio YES e E-screen, e

    ensaios in vivo, como os ensaios de mensurao da vitelogenina em peixes) e

    para mensurar as concentraes especficas (principalmente por metodologias

    cromatogrficas e por ELISA monoclonal) do 17 -Etinilestradiol em diferentes

    matrizes ambientais, sobretudo aquticas, sendo detectadas em concentraes

    na faixa de ng.lP-1P .

    Desta forma, entre as solues possveis para este problema, possvel

    destacar:

    a) Elaborao de uma Campanha de comunicao dos riscos sobre a

    exposio a substncias interferentes endcrinas populao, envolvendo a

    imprensa, as diferentes esferas de governo e movimentos sociais/ambientais,

    estimulando tambm o consumo racional dos medicamentos (incluindo

  • 35

    medicamentos anticoncepcionais orais) pela populao e a prescrio

    adequada do profissional mdico.

    b) Fiscalizao, por parte de organismos de vigilncia ambiental e sanitria, da

    disposio segura dos medicamentos, seguindo as legislaes vigentes

    c) Atuao governamental, com plano de metas e prazos definidos, exigindo

    das empresas pblicas ou privadas de gua e saneamento, a expanso da

    rede da cobertura do tratamento de esgoto e produo/distribuio de gua de

    consumo humano nas cidades, e apoio tcnico a instalaes sanitrias

    adequadas nas reas rurais.

    e) Incentivo governamental e privado pesquisa de novos tratamentos e

    otimizao dos sistemas atuais de tratamento de guas e efluentes sanitrios

    f) Estmulo reutilizao da gua (gua de reuso).

    g) Reviso Peridica da Portaria do Ministrio da Sade 2914/2011, norma que

    dispe sobre os procedimentos de controle e de vigilncia da qualidade da

    gua para consumo humano e seu padro de potabilidade, e da Resoluo

    CONAMA 430/2011, que Dispe sobre as condies e padres de lanamento

    de efluentes em corpos hdricos receptores, visando incluir concentraes

    mximas permitidas na gua potvel e nos efluentes tratados para substncias

    estrognicas que j tenham seus valores de referncia para exposio segura

    documentados na literatura cientifica

  • 36

    6 - REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

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