Made available in DSpace on 2011-05-04T12:42:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009 / As crianças, sobretudo aquelas socialmente vulneráveis, são mais susceptíveis aos efeitos tóxicos da exposição ambiental aos agentes químicos. No processo de desenvolvimento, o sistema nervoso imaturo apresenta grande oportunidade de ação de contaminantes ambientais como o mercúrio (Hg), chumbo (Pb) e o manganês (Mn). Os objetivos desta investigação foram quantificar o grau de exposição ao Mn em crianças residentes nas proximidades de uma planta metalúrgica de ligas ferro-manganês e avaliar a associação entre os níveis deste metal no sangue e no cabelo e efeitos na função cognitiva. Para tal fim, foi realizada uma revisão da literatura científica sobre exposição de crianças ao Mn e efeitos neuropsicológicos, a qual originou o primeiro artigo. A avaliação da exposição ao Mn foi realizada na Vila Cotegipe, no município de Simões Filho, Bahia. Na primeira etapa do trabalho foram obtidas das crianças de 1 a 10 anos amostras de cabelo para determinação do Mn, sangue para hemograma e amostras para parasitológico de fezes. Foram também coletadas amostras ambientais como: água bruta e tratada, material particulado na fração respirável (PM2.5) e poeira domiciliar. Para fins de comparação, crianças de uma comunidade distante 7,5 km da metalúrgica, e a favor dos ventos, foram incluídas como grupo controle Na segunda etapa da avaliação, foram incluídas somente as crianças de 6 a 11 anos e 11 meses matriculadas na escola municipal local. Novas amostras de cabelo e sangue foram coletadas para análise de Mn, chumbo (Pb) e ferro sérico, sendo solicitada a mãe ou responsável a doação da amostra de cabelo. Nessa etapa foi realizada a avaliação cognitiva, através dos instrumentos WISC-III (Wechesler Intelligence Scale for Children), matriz progressiva de Raven para medir a cognição materna e inventário HOME adaptado para estimar o ambiente familiar. Os resultados das amostras ambientais mostraram que os teores de Mn na água estavam dentro dos padrões aceitáveis a concentração de Mn no ar (PM2.5) estava em média três vezes superior a concentração referência da EPA (RfC 0,05 μg/m3) e os níveis de Mn na poeira domiciliar estavam aproximadamente 20 vezes mais elevados do que os níveis deste na poeira em residências do grupo controle. Das 165 crianças elegíveis os pais de 147 delas concordaram com a participação no estudo e 109 (66,1%) aceitaram doar amostras biológicas. Os níveis de Mn no sangue estavam na maioria (97%) dentro dos valores normais (4-x14 μg/L); porém, tanto em 2007 como em 2008, os níveis de Mn no cabelo tiveram mediana de 9,70 μg/g (1,10-95,50) μg/g e 6,51 μg/g (0,10-76,78 μg/g), respectivamente, superando em muitas vezes a mediana encontrada na população controle 1,09 μg/g (0,30-5,58 μg/g). Os níveis de Mn no cabelo materno encontravam-se igualmente elevados 4,04 μg/g (0,10-77,75 μg/g). Foi observada uma associação significativa entre os níveis de Mn no cabelo da criança e decréscimo no QI na Escala Total, subescala Verbal e fatorial Compreensão, após ajuste pela escolaridade materna e índice nutricional. Foi possível demonstrar pela primeira vez que o Mn também interfere na cognição de adultos, pois as mães ou responsáveis apresentavam um significativo decréscimo de acordo com a concentração de Mn no cabelo, ajustado pela idade, renda familiar e grau de escolaridade. Nossos resultados comprovam que as crianças desta comunidade estão sujeitas a uma exposição excessiva ao Mn oriundas das emissões da metalúrgica, com possíveis conseqüências negativas no desenvolvimento intelectual. Devido aos efeitos observados nas mães, se pode pensar que essas crianças sejam duplamente afetadas pela exposição ao Mn, tanto de forma direta, resultante do efeito do Mn nos seus sistemas nervoso e outra indireta, devido ao seu efeito no intelecto materno, conduzindo a uma menor estimulação neuropiscológica da criança. / Children, especially those socially vulnerable, are more susceptible to toxic effects resulting from environmental exposure to chemical agents. The developing nervous system has great opportunities to the action of environmental contaminants like mercury (Hg), lead (Pb) and manganese (Mn). The objectives of this research were to evaluate the Mn exposure levels in children living in the vicinity of a ferro-manganese alloy plant and investigate the association between Mn levels in blood and hair with the effects on the cognitive function. Initially, we carried out an intensive literature review on the association between children's exposure to Mn and neuropsychological effects, which led to the first article. The field work started with the populational pool and registration of all families within the limits of the Cotegipe Village, Simões Filho town, Bahia, Brazil. After obtaining the informed consent, we collected socio-demographic data among the volunteers. To assess Mn exposure level, we performed the first sampling campaign with children aged 1 to 10 years: hair samples for Mn determination, blood sample for haemogram and stool for intestinal parasites analyses. At this phase we collected environmental samples: water pre a post treatment, particulate matter from respirable fraction (PM2.5) and house dust. In the second exposure assessment campaign we included only children aged 6 to 11 years and 11 months, enrolled in the local public school, who provided hair and blood samples for Mn, lead and serum iron determination. Mothers or caregivers were asked to provide hair sample. This happened concomitantly with the cognitive evaluation, which was assessed using WISC-III (Wechesler Intelligence Scale for Children), Raven's Progressive Matrices for measuring maternal cognition and the adapted HOME to estimate the family environment stimulation. The results of the environmental assessment showed that water Mn levels were within the acceptable standards, Mn concentrations in the air (PM2.5) were on average three times higher than the USEPA reference concentration (RfC 0.05 μg/m3) and Mn levels in house dust were approximately 20 times higher than levels of the house dust in residences distant 7.5 km (control). Of the 165 children enrolled, the parents of 147 agreed to participate in the study and 109 children (66.1%) consented to donate biological samples. Blood Mn levels were in the majority (97%) within the normal range (4-14 μg/L), however in the two campaigns conducted in 2007 and 2008, hair Mn level medians were 9.70 μg/g (1.10-95.50 μg/g) and 6.51 μg/g (0.1-76.78 μg/g), respectively. These levels were much higher than the median level observed in the control group 1.09 μg/g (0.30-5.58 μg/g). Maternal Mn hair levels were also elevated 4.04 μg/g (0.1-77.75 μg/g). We observed a significant association between Mn hair levels and a decreament in Full-Scale, Verbal and factorial Comprehension IQ scores, after adjusting for maternal education and nutritional index. It was possible to demonstrate for the first time that Mn interferes with maternal cognition as well. Cognitive function of mothers and caregivers presented a significant decrease with increasing Mn concentrations in hair, adjusted for age, family income and years of schooling. Our results show that children of this community are subjected to excessive Mn exposure from emissions arising from the industrial plant, with a consequent measurable negative effect on the intellectual development. Based on these findings we could hypothesize that these children are doubly affected, directly due to the Mn effect on their own brains and indirectly as a result of the effect on their mothers‘ cognition, which would tend to provide a poorer neuropsychological stimulation of their children.

Introdução: Os dados epidemiológicos e experimentais têm mostrado efeitos adversos da exposição pré e pós natal ao material particulado (MP2,5) sobre a saúde fetal e adulto. Entretanto, poucos estudos abordaram a toxicidade fetal da exposição gestacional à poluição do ar ambiental, bem como efeitos a longo prazo de adversos da exposição pré-natal sobre o desenvolvimento pós-natal e maturação de vários sistemas de órgãos. Objetivos: O objetivo deste estudo foi determinar se a exposição pré-natal e / ou pós-natal ao material particulado, influencia o desenvolvimento pulmonar e resposta vascular pulmonar em um modelo de camundongo suscetível a aterosclerose (LDLr-/- camundongos knockout). Métodos: Camundongos LDLr-/- foram expostos durante a gestação ao ar filtrado (AF) ou ar poluído (AC). Após o período de desmame, os filhotes foram subdivididos e novos quatro grupos foram formados de acordo com a exposição gestacional ou a exposição pós natal contínua no ar poluído. Atingindo a idade de 3 meses, esses grupos foram novamente subdivididos, formando um total de 8 grupos e uma dieta hipercolesterolêmica foi introduzida. Os seguintes parâmetros foram analisados: desfechos gestacionais, dosagem de colesterol total (CT) e triglicerídeos (TG) do fígado, avaliação de citocinas no LBA, e avaliação imunohistoquímica da resposta vascular pulmonar . Resultados: Nos grupos que receberam dieta hipercolesterolêmica (DH) os níveis de colesterol apresentaram-se aumentados (p=0,002); A expressão da IL6 no LBA mostrou-se elevada (p=0,01) somente no grupo que não foi exposto a poluição em nunhum período da vida e recebeu dieta postnatalmente. Diferenças significativas também foram observadas na expressão pulmonar vascular dos seguintes imunomarcadores: endotelina (p=0,05); ENOS (p=0,04); IL1? (p=0,005); INOS (p=0,002); ISOP (p=0,001); NOX2 (0,01) e ICAM (0,04) quando comparados ao grupo controle. O volume pulmonar total também se mostra alterado em decorrência do tratamento. Assim, conclui-se que a resposta do desenvolvimento pulmonar à exposição gestacional à poluição particulada do ar pode ser evidenciada mais tarde durante a vida adulta e agir como um fator modulador de insultos pós-natal devido à exposição a poluição do ar e a uma dieta hipercolesterolemica em individuos predispostos aterosclerose / Epidemiological and experimental data have shown adverse effects of gestational and post natal exposure to ambient particulate matter (PM) on the fetal and adult health. However, few studies addressed the fetal toxicity of gestational exposure to environmental air pollution as well as long-term adverse consequences of prenatal exposure on postnatal development and maturation of several organ systems. The aim of this study was to determine if prenatal and/or postnatal exposure to concentrated ambient particles influences lung development and pulmonary vascular response in an atherosclerosis susceptible mouse model (LDLr-/- knockout mice). LDLr-/- mice were exposed during the pregnancy to either filter (AF) or polluted air (CAP). After weaning period, pups were subdivided and new 4 groups formed according to gestational and continuous or not post natal exposure to air pollution. Reaching the age of 3 months these groups were again subdivided and a hypercholesterolemic (HC) diet introduced and a total of 8 groups were formed. Then the following parameters were analyzed: evaluation of the offspring outcomes, assessment of airway responsiveness, evaluation of cytokines in BALF, dosage of total cholesterol (TC) and triglycerides (TG) in the liver and pulmonary vascular response by immunohistochemistry. Results: Animals that received HC diet presented higher levels of cholesterol (p=0.002) when compared to those animals that received normal diet. Expression of IL-6 was only increased in the groups of mice exposed not exposed to particulate air pollution and that received the HC diet (p=0.01). Significant differences were also observed in vascular expression of immunomarkers in the lung endothelin (p=0.05); ENOS (p=0.04); IL1? (p=0.005); INOS (p=0.002); ISOP (p=0.001); NOX2 (0.01) e ICAM (0.04). Total lung volume was also different, there was an increase in those animals receiving a HC diet. In conclusion, the response of the lung development to gestational exposure to particulate air pollution can be evidenced later in life and act as a modulator factor for postnatal insults due to exposures to particulate air pollution and hypercholesterolemic diet in individual predisposed to atherosclerosis

INTRODUÇÃO: Vários estudos tem mostrado associação entre a poluição atmosférica e efeitos adversos na gravidez, como baixo peso ao nascer, prematuridade e crescimento intra-uterino retardado. OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi investigar a associação existente entre prematuridade e baixo peso ao nascer e exposição materna aos contaminantes atmosféricos (partículas inaláveis, dióxido de enxofre e ozônio), no município de Volta Redonda, no estado do Rio de Janeiro, Brasil. MÉTODOS: Esta coorte histórica, de base populacional, foi composta por todos os nascidos vivos, de mães residentes em Volta Redonda, no período de 2003 a 2006. Os dados sobre nascimento foram obtidos do Sistema de Informações sobre Nascidos Vivos (SINASC), do Ministério da Saúde. Os dados referentes à exposição foram fornecidos pelas estações automáticas de monitoramento da qualidade do ar, instaladas no município e controladas pela Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente (FEEMA). Modelos de regressão logística e linear, ajustados para potenciais fatores de confusão, foram empregados para avaliar a contribuição da poluição do ar sobre o peso ao nascer e a idade gestacional. RESULTADOS: O total de nascidos vivos no período estudo foi igual a 13.660 nascimentos. O peso médio (desvio padrão) dos recém-nascidos no período foi de 3162,2 g (561,8). O baixo peso ao nascer representou 9,1% dos nascimentos no período e os casos de prematuros foi equivalente a 7,4%. Após análises de regressão logística, seguindo modelos propostos e ajustes para os fatores de confusão identificados, foi observado aumento do risco de baixo ao nascer relacionado à exposição materna às partículas inaláveis durante os segundo e terceiro trimestres de gestação. Também foi verificado aumento do risco de baixo peso ao nascer associado à exposição materna ao ozônio nos segundo e terceiro trimestres de gestação. Com relação à prematuridade foi encontrado aumento no risco associado à exposição materna ao dióxido de enxofre durante os três trimestres de gestação. CONCLUSÕES: Este estudo sugere que exposições a O3, SO2 e PM10, mesmo em concentrações ambientais abaixo dos padrões de qualidade do ar, contribuem para a ocorrência de prematuridade e baixo peso ao nascer no município de Volta Redonda. A pesquisa reforçou a necessidade de revisão dos padrões de qualidade do ar em vigência no Brasil, para a garantia da qualidade da saúde da população. / BACKGROUND: Several studies have shown the association between outdoor air pollution and adverse pregnancy outcomes, related to low birth weight (LBW), preterm birth and intrauterine grow restriction (IUGR). OBJECTIVES: To investigate the association between low birth weight and preterm delivery and maternal exposure to specific outdoor air contaminants, particulate matter (PM10), sulfur dioxide (SO2) and ozone (O3) in Volta Redonda, an industrialized city in the state of Rio de Janeiro, Brazil. METHODS: This population-based cohort study comprised all infants born to women resident in Volta Redonda, Rio de Janeiro, Brazil, in the period of 2003-2006. Birth data used in this retrospective study were obtained from the Information System on Live Births (SINASC) of Brazilian Ministry of Health. Exposure information was provided by air quality monitoring system operated by Environmental Agency for the State of Rio de Janeiro (FEEMA). Logistic and linear models were employed to assess the contribution of air pollution to low birth weight (LBW) and prematurity. RESULTS: The study covered 13660 births occurred from 1 January 2003 to 31 December 2006. The mean (SD) birth weight was 3162.2 g (561.8), and low birth weight represented 9.1% of all newborns. Prematurity was observed in 7.4% of all newborns. Adjusted relative risk for LBW showed that second and third trimesters maternal exposure to PM10 increased the risk for low birth weight, as well as exposure to O3 increased the risk for LBW in second and third trimesters. We observed a reduction in birth weight due to interquartile increase of O3 in third trimester of pregnancy. We also found dose response relationship between low birth weight and PM10 and O3 during the second and third trimester. In relation to preterm delivery we found an increased risk associated to maternal exposure to SO2 during all three trimesters, as well as we found dose relationships between prematurity and exposure to SO2 in each trimester. CONCLUSIONS: This study suggests that exposures to O3, SO2 and PM10, even below brazilian air quality standards, contribute to risks of low birth weight and preterm delivery, in the city of Volta Redonda/Brazil. The results highlight the need of revising air quality parameters to guarantee people health.

INTRODUÇÃO: Vários estudos tem mostrado associação entre a poluição atmosférica e efeitos adversos na gravidez, como baixo peso ao nascer, prematuridade e crescimento intra-uterino retardado. OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi investigar a associação existente entre prematuridade e baixo peso ao nascer e exposição materna aos contaminantes atmosféricos (partículas inaláveis, dióxido de enxofre e ozônio), no município de Volta Redonda, no estado do Rio de Janeiro, Brasil. MÉTODOS: Esta coorte histórica, de base populacional, foi composta por todos os nascidos vivos, de mães residentes em Volta Redonda, no período de 2003 a 2006. Os dados sobre nascimento foram obtidos do Sistema de Informações sobre Nascidos Vivos (SINASC), do Ministério da Saúde. Os dados referentes à exposição foram fornecidos pelas estações automáticas de monitoramento da qualidade do ar, instaladas no município e controladas pela Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente (FEEMA). Modelos de regressão logística e linear, ajustados para potenciais fatores de confusão, foram empregados para avaliar a contribuição da poluição do ar sobre o peso ao nascer e a idade gestacional. RESULTADOS: O total de nascidos vivos no período estudo foi igual a 13.660 nascimentos. O peso médio (desvio padrão) dos recém-nascidos no período foi de 3162,2 g (561,8). O baixo peso ao nascer representou 9,1% dos nascimentos no período e os casos de prematuros foi equivalente a 7,4%. Após análises de regressão logística, seguindo modelos propostos e ajustes para os fatores de confusão identificados, foi observado aumento do risco de baixo ao nascer relacionado à exposição materna às partículas inaláveis durante os segundo e terceiro trimestres de gestação. Também foi verificado aumento do risco de baixo peso ao nascer associado à exposição materna ao ozônio nos segundo e terceiro trimestres de gestação. Com relação à prematuridade foi encontrado aumento no risco associado à exposição materna ao dióxido de enxofre durante os três trimestres de gestação. CONCLUSÕES: Este estudo sugere que exposições a O3, SO2 e PM10, mesmo em concentrações ambientais abaixo dos padrões de qualidade do ar, contribuem para a ocorrência de prematuridade e baixo peso ao nascer no município de Volta Redonda. A pesquisa reforçou a necessidade de revisão dos padrões de qualidade do ar em vigência no Brasil, para a garantia da qualidade da saúde da população. / BACKGROUND: Several studies have shown the association between outdoor air pollution and adverse pregnancy outcomes, related to low birth weight (LBW), preterm birth and intrauterine grow restriction (IUGR). OBJECTIVES: To investigate the association between low birth weight and preterm delivery and maternal exposure to specific outdoor air contaminants, particulate matter (PM10), sulfur dioxide (SO2) and ozone (O3) in Volta Redonda, an industrialized city in the state of Rio de Janeiro, Brazil. METHODS: This population-based cohort study comprised all infants born to women resident in Volta Redonda, Rio de Janeiro, Brazil, in the period of 2003-2006. Birth data used in this retrospective study were obtained from the Information System on Live Births (SINASC) of Brazilian Ministry of Health. Exposure information was provided by air quality monitoring system operated by Environmental Agency for the State of Rio de Janeiro (FEEMA). Logistic and linear models were employed to assess the contribution of air pollution to low birth weight (LBW) and prematurity. RESULTS: The study covered 13660 births occurred from 1 January 2003 to 31 December 2006. The mean (SD) birth weight was 3162.2 g (561.8), and low birth weight represented 9.1% of all newborns. Prematurity was observed in 7.4% of all newborns. Adjusted relative risk for LBW showed that second and third trimesters maternal exposure to PM10 increased the risk for low birth weight, as well as exposure to O3 increased the risk for LBW in second and third trimesters. We observed a reduction in birth weight due to interquartile increase of O3 in third trimester of pregnancy. We also found dose response relationship between low birth weight and PM10 and O3 during the second and third trimester. In relation to preterm delivery we found an increased risk associated to maternal exposure to SO2 during all three trimesters, as well as we found dose relationships between prematurity and exposure to SO2 in each trimester. CONCLUSIONS: This study suggests that exposures to O3, SO2 and PM10, even below brazilian air quality standards, contribute to risks of low birth weight and preterm delivery, in the city of Volta Redonda/Brazil. The results highlight the need of revising air quality parameters to guarantee people health.

Introdução: Os dados epidemiológicos e experimentais têm mostrado efeitos adversos da exposição pré e pós natal ao material particulado (MP2,5) sobre a saúde fetal e adulto. Entretanto, poucos estudos abordaram a toxicidade fetal da exposição gestacional à poluição do ar ambiental, bem como efeitos a longo prazo de adversos da exposição pré-natal sobre o desenvolvimento pós-natal e maturação de vários sistemas de órgãos. Objetivos: O objetivo deste estudo foi determinar se a exposição pré-natal e / ou pós-natal ao material particulado, influencia o desenvolvimento pulmonar e resposta vascular pulmonar em um modelo de camundongo suscetível a aterosclerose (LDLr-/- camundongos knockout). Métodos: Camundongos LDLr-/- foram expostos durante a gestação ao ar filtrado (AF) ou ar poluído (AC). Após o período de desmame, os filhotes foram subdivididos e novos quatro grupos foram formados de acordo com a exposição gestacional ou a exposição pós natal contínua no ar poluído. Atingindo a idade de 3 meses, esses grupos foram novamente subdivididos, formando um total de 8 grupos e uma dieta hipercolesterolêmica foi introduzida. Os seguintes parâmetros foram analisados: desfechos gestacionais, dosagem de colesterol total (CT) e triglicerídeos (TG) do fígado, avaliação de citocinas no LBA, e avaliação imunohistoquímica da resposta vascular pulmonar . Resultados: Nos grupos que receberam dieta hipercolesterolêmica (DH) os níveis de colesterol apresentaram-se aumentados (p=0,002); A expressão da IL6 no LBA mostrou-se elevada (p=0,01) somente no grupo que não foi exposto a poluição em nunhum período da vida e recebeu dieta postnatalmente. Diferenças significativas também foram observadas na expressão pulmonar vascular dos seguintes imunomarcadores: endotelina (p=0,05); ENOS (p=0,04); IL1? (p=0,005); INOS (p=0,002); ISOP (p=0,001); NOX2 (0,01) e ICAM (0,04) quando comparados ao grupo controle. O volume pulmonar total também se mostra alterado em decorrência do tratamento. Assim, conclui-se que a resposta do desenvolvimento pulmonar à exposição gestacional à poluição particulada do ar pode ser evidenciada mais tarde durante a vida adulta e agir como um fator modulador de insultos pós-natal devido à exposição a poluição do ar e a uma dieta hipercolesterolemica em individuos predispostos aterosclerose / Epidemiological and experimental data have shown adverse effects of gestational and post natal exposure to ambient particulate matter (PM) on the fetal and adult health. However, few studies addressed the fetal toxicity of gestational exposure to environmental air pollution as well as long-term adverse consequences of prenatal exposure on postnatal development and maturation of several organ systems. The aim of this study was to determine if prenatal and/or postnatal exposure to concentrated ambient particles influences lung development and pulmonary vascular response in an atherosclerosis susceptible mouse model (LDLr-/- knockout mice). LDLr-/- mice were exposed during the pregnancy to either filter (AF) or polluted air (CAP). After weaning period, pups were subdivided and new 4 groups formed according to gestational and continuous or not post natal exposure to air pollution. Reaching the age of 3 months these groups were again subdivided and a hypercholesterolemic (HC) diet introduced and a total of 8 groups were formed. Then the following parameters were analyzed: evaluation of the offspring outcomes, assessment of airway responsiveness, evaluation of cytokines in BALF, dosage of total cholesterol (TC) and triglycerides (TG) in the liver and pulmonary vascular response by immunohistochemistry. Results: Animals that received HC diet presented higher levels of cholesterol (p=0.002) when compared to those animals that received normal diet. Expression of IL-6 was only increased in the groups of mice exposed not exposed to particulate air pollution and that received the HC diet (p=0.01). Significant differences were also observed in vascular expression of immunomarkers in the lung endothelin (p=0.05); ENOS (p=0.04); IL1? (p=0.005); INOS (p=0.002); ISOP (p=0.001); NOX2 (0.01) e ICAM (0.04). Total lung volume was also different, there was an increase in those animals receiving a HC diet. In conclusion, the response of the lung development to gestational exposure to particulate air pollution can be evidenced later in life and act as a modulator factor for postnatal insults due to exposures to particulate air pollution and hypercholesterolemic diet in individual predisposed to atherosclerosis