NO CULTIVO DA CANA-DE-AÇÚCAR
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Ana Paula Alves Favareto45; Renata Calciolari Rossi46
INTRODUÇÃO
Os agroquímicos são biocidas usados para o controle de pragas na agricultura, pecuária, ambiente domiciliar e para combate de vetores. No Brasil, esses compostos químicos são denominados defensivos agrícolas, praguicidas ou agrotóxicos. O termo agrotóxico foi adotado a partir da Lei Federal 7.802, de 11 de julho de 1989 (BRASIL, 1989), atualmente regulamentada pelo Decreto 4.074, de 4 de janeiro de 2002.
Os agrotóxicos são:
Os produtos e os agentes de processos físicos, químicos ou biológicos, destinados ao uso nos setores de produção, no armazenamento e beneficiamento de produtos agrícolas, nas pastagens, na proteção de florestas, nativas ou implantadas, e de outros ecossistemas e também de ambientes urbanos, hídricos e industriais, cuja finalidade seja alterar a composição da flora ou da fauna, a fim de preservá-las da ação danosa de seres vivos considerados nocivos; substâncias e produtos, empregados como desfolhantes, dessecantes, estimuladores e inibidores de crescimento (BRASIL, 1989, p. 1).
Esses compostos incluem os herbicidas, inseticidas, fungicidas, fumigantes e rodenticidas, que oferecem importantes benefícios à agricultura e à saúde pública.
Os agroquímicos são amplamente utilizados na agricultura em diversos tipos de cultivos. No Brasil, e especialmente no Estado de São Paulo, o cultivo de cana-de-açúcar tem grande relevância neste cenário, devido à quantidade de ingredientes ativos de agroquímicos utilizados (SPADOTTO et al., 2004).
Na cultura de cana-de-açúcar, destaca-se o uso de herbicidas pré e pós-emergência, para controle de plantas daninhas, visando a eliminar concorrência especialmente nos estágios iniciais de crescimento da planta (FERREIRA et al., 2010). Além disso, aplicam-se 45Doutora em Biologia Celular e Estrutural pela UNICAMP, professora da Universidade do Oeste Paulista (UNOESTE), Presidente Prudente/SP. E-mail: [email protected]
46Doutora em Ciências da Saúde – Patologia Geral pela UFTM, professora da UNOESTE, Presidente Prudente/SP. E-mail: [email protected]
maturadores vegetais com a finalidade de antecipar a maturação e aumentar a produtividade, retardar o desenvolvimento vegetativo e aumentar do teor de sacarose nos entrenós (CASTRO, 1999; LEITE et al., 2009).
Os 23 ingredientes ativos mais utilizados no cultivo de cana-de-açúcar no Estado de São Paulo (CETESB, 2019) e suas respectivas classificações toxicológicas estão apresentados na Figura 1 e Quadro 1.
Figura 1 – Classificação toxicológica dos ingredientes ativos mais empregados no cultivo de cana-de-açúcar no Estado de São Paulo, segundo a Cetesb (2019)
Fonte: Anvisa (2012); Cetesb (2019).
Quadro 1 – Ingredientes ativos de agroquímicos mais empregados no cultivo de cana-de-açúcar no Estado de São Paulo, segundo a Cetesb (2019), e sua classificação toxicológica
Classificação toxicológica Agroquímicos
Extremamente tóxicos 2,4-D, dicloreto de paraquate, imazapir, picloram e sulfentrazona Altamente tóxicos Imazapique, MSMA, tebutiurom e trifloxissulfurom-sódico Medianamente tóxicos Acetocloro, ametrina, atrazina, clomazona, 24 trifluralina Pouco tóxicos Glifosato e halossulfurom-metílico
A exposição aos agroquímicos pode ocorrer por via inalatória, oral ou dérmica. Para a população em geral, o consumo de água e/ou alimentos contaminados são as fontes de exposição mais relevantes (DONKOR et al., 2016; SHARMA et al., 2010). Já as vias inalatória e dérmica são as responsáveis por grande parte das exposições ocupacionais e para-ocupacionais e da população que vive no entorno de plantações (DEZIEL et al., 2016). A exposição ocupacional é a mais preocupante, por envolver maiores doses e tempo prolongado de exposição. Esse fato é agravado pelo baixo acesso a informações e ao uso inadequado de equipamentos de proteção individual (EPI) (JUDAI, 2013; TOMIAZZI et al., 2018). Muitos trabalhadores rurais não seguem as recomendações quanto à utilização, manutenção, higienização, descarte e armazenamento dos EPIs. Assim, além de não protegerem integralmente o usuário, podem ainda agravar os riscos por tornarem-se fontes e veículos de contaminação (VEIGA et al., 2007).
Apesar dos benefícios gerados pelo uso dos agroquímicos, a correlação entre exposição a esses compostos e impactos à saúde humana têm sido amplamente reportados. Há várias evidências de efeitos adversos em humanos e modelos experimentais, como: carcinogênese, genotoxicidade, neurotoxicidade, ototoxicidade, distúrbios respiratórios, infertilidade, defeitos congênitos e doenças metabólicas (BLAIR; FREEMAN, 2009; BOLOGNESI et al., 2011; TOMIAZZI et al., 2018, 2019).
No Brasil, os principais sistemas de registros de intoxicações e mortalidade por agroquímicos são: Sistema Nacional de Informações Tóxico-Farmacológicas (SINITOX), Sistema de Informação de Agravos de Notificação (SINAN), Sistema de Informações Hospitalares (SIH/SUS), Comunicação de Acidentes de Trabalho (CAT) e Sistema de Informação sobre Mortalidade (SIM) (FARIA et al., 2007).
Apesar de a intoxicação por agroquímicos ser de notificação compulsória pelo Sistema Nacional de Notificação de Agravos (SINAN), segundo a Portaria GM/MS 204, de 17 de fevereiro de 2016 (BRASIL, 2016), ainda há muito a se avançar no país. Existe uma estimativa de um caso notificado para 50 não notificados.
As intoxicações agudas podem ser mais facilmente identificadas, pois os efeitos adversos aparecem em curto espaço de tempo a partir da exposição. Entretanto, o problema da subnotificação se torna mais visível na exposição crônica, como “um reflexo da baixa capacidade dos serviços de saúde de reconhecer e captar casos deste tipo” (BRASIL, 2018, p. 51).
Essa dificuldade relaciona-se à falta de preparo das equipes de saúde para este tipo de atendimento e à inexistência de exames laboratoriais e biomarcadores para identificação de exposição para a maioria dos princípios ativos e classes de agroquímicos (MOREIRA et al., 2002). A identificação de exposição e seus respectivos sinais e sintomas seria facilitada caso houvesse disponibilidade de maior número de marcadores biológicos como a análise da atividade da enzima acetilcolinesterase, que identifica exposição a inseticidas organofosforados e carbamatos (ANDREESCU et al., 2002).
A dificuldade de diagnóstico e consequente subnotificação ainda são muito grandes e dificultam uma visão ampla e dimensionamento real do número de casos, principais sinais e sintomas, características de exposição e outras informações fundamentais para a proposição de políticas públicas abrangentes e eficazes.
Saúde respiratória e a utilização dos herbicidas agrícolas
A saúde respiratória está relacionada com a qualidade do ar, isso devido à grande área de contato existente entre a superfície do sistema respiratório e o meio ambiente. Um grande número de poluentes inalados diariamente pode atingir a circulação sistêmica pelos pulmões e, assim, gerar lesões em diversos órgãos e sistemas (GOMES, 2002). Diversas substâncias são encontradas nos resíduos de poluição atmosférica, destacando os defensivos agrícolas. Sua utilização vem preocupando a sociedade hoje em dia, principalmente com relação ao sistema respiratório, onde são encontradas patologias desde asma à fibrose dos pulmões, e até alterações hepáticas (GOMES, 2002). Com relação ao sistema respiratório, primariamente deve ser destacada sua função de trocas gasosas que ocorrem entre os seres humanos e o meio ambiente. O caminho percorrido pelo ar antes de acessar o pulmão vai desde as fossas nasais, passando traqueia e brônquios, até chegarem aos alvéolos (GARTNER et al., 2003).
As vias respiratórias merecem um destaque especial, visto que são a primeira entrada em relação aos poluentes atmosféricos. Uma vez inaladas essas substâncias tóxicas é possível encontrar alterações que vão desde o aparelho mucociliar, como observado em cortadores de cana-de-açúcar (RAMOS et al., 2019), até mesmo sistêmicas, relacionadas à liberação de citocinas pró-inflamatórias (FERREIRA et al., 2018; PESTANA et al., 2017; TREVISAN et al., 2019).
Os herbicidas agrícolas são utilizados em larga escala na atualidade, bem como em tempos remotos. Como forma de proteger as lavouras, cada vez mais são lançadas novas marcas de herbicidas no comércio, com funções específicas. No entanto, os malefícios causados pelos mais diversos órgãos ainda se encontram pouco conhecidos.
O ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) é um herbicida que possui como principal função o combate a vegetais oportunistas. São largamente utilizados em lavouras de cereais, como milho, soja e cana-de-açúcar (AZEVEDO MELLO et al., 2018; MELLO et al., 2018). É pertencente à família dos clorofenoxiacéticos e classifica-se como um herbicida hormonal do grupo fenoxiacético, provocando crescimento anormal de tecidos, morte radicular, obstrução do floema, inibindo o crescimento de ervas daninhas (MELLO et al., 2018). Em estudo experimental realizado com a exposição aguda deste herbicida, é possível verificar, ainda, que com pouco tempo de inalação do herbicida ocorrem alterações nos parâmetros hematológicos, sugerindo sua ação deletéria sistêmica (MELLO et al., 2018).
O dicloreto de paraquat é um herbicida utilizado em grande quantidade devido ao fato de apresentar eficácia na eliminação de ervas daninhas (DINIS-OLIVEIRA et al., 2008). Os sintomas de envenenamento dependem da quantidade de consumo do herbicida. No entanto, a literatura revela a presença de lesão pulmonar, principalmente a fibrose, podendo levar à anóxia (SMITH, 1987).
No pulmão são verificados depósitos de paraquat em células epiteliais alveolares e nas células claras. Esse acúmulo é dependente de energia, desta forma parece ser específico para células pulmonares (WANG et al., 2019). Corroborando com Wang, foi também mencionado que as lesões celulares poderiam ser justificadas pelo sistema de transporte de poliamida expresso na membrana de células do tipo I e tipo II e células claras, sendo o principal mecanismo molecular o ciclo redox e a geração de estresse oxidativo intracelular (TOYGAR et al., 2015).
Em estudo proposto por Ghazi-Kansari et al. (2005) foram verificados os efeitos dos fármacos Captopril e Niacina, devido à sua capacidade de eliminar espécies reativas de oxigênio e de reabastecimento do processo de depleção de adenosina trifosfato (ATP) e dinucleotídeo de nicotinamida (NAD), respectivamente. Os resultados desta pesquisa revelaram a eficácia desses fármacos na redução da toxicidade pulmonar.
Vários estudos são realizados com o uso do paraquat em outros órgãos (KONTHONBUT et al., 2018; VACCARI et al., 2017), no entanto, os mecanismos de desintoxicação humana parecem pouco conhecidos. São necessários novos estudos para se traçar um protocolo mais coeso no tratamento clínico desses pacientes.
O Picloram é um herbicida que apresenta como característica o odor de cloro e a solubilidade com compostos polares. Os estudos realizados isoladamente com o Picloram, visando à observação de alterações morfológicas pulmonares, ainda são escassos, apesar de sua expressiva utilização em lavouras de cana-de-açúcar. Um estudo em associação com o 2,4-D em pulmões contendo adenomas pulmonares revelou um aumento no número de áreas neoplásicas, e não no volume tumoral, sugerindo que este tipo de herbicida possa estar relacionado à formação de câncer de pulmão (ADAMS et al., 1991).
Os compostos Imazapique, Tebutiuron e Trifloxissulfurom-sódico são herbicidas considerados de alta toxicidade. Não foram encontrados estudos que façam a testagem de seus efeitos nos pulmões. Esse fator levanta um alerta quanto à utilização dos herbicidas e a saúde respiratória. A criação de grupos de pesquisa focados na utilização deste herbicida seria de fundamental importância para a realização de um manejo correto e consciente dos herbicidas, de forma a não prejudicar a saúde humana.
O Acetoclor é um herbicida que possui seu registro a partir de 1994, pela Environmental Protection Agency (EPA) e foi considerado como possível gerador de risco potencial de câncer. Em estudo realizado com aplicadores de pesticidas licenciados pela Agricultural Health Study, foi aplicado um questionário para se verificar a utilização do Acetoclor. Verificou-se maior risco de câncer de pulmão quando da utilização da substância pura, sendo este fator reduzido em associação à Atrazina, outro tipo de herbicida, também considerado de média toxicidade, de acordo com a classificação toxicológica (LERRO et al., 2015).
Atrazina é um herbicida do grupo das triazinas, amplamente utilizado em plantações de milho, cana-de-açúcar e sorgo. Tem sido utilizado há anos e já está bem estabelecida sua relação com a contaminação de mananciais (GRAZIANO et al., 2006). O uso da Atrazina e sua relação com o câncer parece estar ainda pouco elucidado, sendo necessário maior aprofundamento científico neste âmbito. Uma revisão de estudos epidemiológicos com a utilização da Atrazina foi realizada com o intuito de verificar a prevalência de câncer relacionado a este tipo de herbicida. Foram revisados 36 estudos que revelaram de forma genérica maior incidência de cânceres do tipo não Hodgkin, câncer de próstata e de mama (SATHIAKUMAR et al., 2011).
A Ametrina, classificada toxicologicamente como um herbicida de média toxicidade, foi fortemente utilizada em lavouras de cana-de-açúcar entre os anos de 2000 e 2004. Apesar da baixa toxicidade encontrada em peixes de regiões temperadas (QUEIROZ et al., 2018) e da alteração no crescimento de peixes em água doce, em humanos não foram realizados estudos específicos, objetivando verificar os efeitos tóxicos nos pulmões. Na literatura, observa-se apenas um único relato de paciente intoxicada fatalmente pela Atrazina, onde foi detectada uma grande quantidade nos pulmões, estômago, além de outros órgãos (TAKAYASU et al., 2010).
O Clomazone, pertencente ao grupo químico isoxazolidinona, atua na inibição de carotenoides e é um dos dez herbicidas mais utilizados no Brasil (ESCOTO et al., 2019), embora seja sabida sua toxicidade em águas e no solo (AGUIAR et al., 2020; CORREIA et al., 2020), estudos em humanos são pouco conhecidos.
O glifosato, na atualidade, é um dos herbicidas mais empregados em lavouras no Brasil, embora seu potencial carcinogênico seja bastante conhecido (BERRY, 2020; DONATO et al., 2020; KASS et al., 2020). Países desenvolvidos, por exemplo a França, há anos proibiram a utilização deste tipo de herbicida nos parques, devido ao risco de contaminação de águas profundas e superficiais, bem como apresentar malefícios à saúde humana (MESNAGE et al., 2018; ONGONO et al., 2020).
Diversos são os estudos que comprovam sua ação deletéria em órgãos e tecidos, tais como descrito por HAO et al. (2019). Foi verificada a relação dose dependente nos mecanismos de danos do ácido desoxirribonucleico (DNA) e apoptose em mitocôndrias. Já em outro estudo proposto por Kumar et al. (2014) verificou-se que a pulverização e amostras de ar contendo glifosato são capazes de gerar inflamação nos pulmões. Por fim, em uma pesquisa realizada por Adam et al. (1997) sugerem a existência de evidências sobre a toxicidade oral e intratraqueal relacionada a hemorragias e danos de células epiteliais pulmonares.
Como visto, vários são os tipos de herbicidas que podem ser utilizados nas lavouras do Brasil e no mundo. No entanto, são muito escassos estudos relacionados à saúde respiratória. Hoje, uma das técnicas mais empregadas para o manejo dos herbicidas agrícolas é a pulverização aérea. Apesar da existência de regras de controle de liberação do herbicida por hectare, bem como critérios de segurança para sua aplicação, são necessárias maiores pesquisas que façam uma análise da utilização dos defensivos agrícolas e sua relação com a saúde dos pulmões.
Impactos da exposição a agroquímicos sobre a saúde reprodutiva
Distúrbios da reprodução podem estar associados a diversos fatores, como status nutricional e socioeconômico, estilo de vida, estresse e exposição a substâncias químicas, especialmente os contaminantes ambientais (BHATT, 2000).
Nas últimas décadas, tem crescido o interesse da comunidade científica e da toxicologia regulatória mundial sobre como poluentes da atmosfera e contaminantes da água e do solo podem levar a distúrbios reprodutivos em homens e mulheres. Esses distúrbios podem resultar em infertilidade ou não; com destaque para tumores do aparelho reprodutivo, baixa produção e qualidade espermática, disfunção sexual, endometriose, distúrbios puberais, anomalias congênitas, entre outros (MOSTAFALOU; ABDOLLAHI, 2017).
Os principais contaminantes ambientais com potencial toxicidade reprodutiva são os agroquímicos, metais pesados, plastificantes e poluentes orgânicos persistentes. Além dos possíveis efeitos diretos dos compostos químicos e seus metabólitos, a relação entre exposição a contaminantes ambientais e impactos reprodutivos está principalmente baseada na hipótese de desregulação endócrina (MONNERET, 2017).
No organismo normal, os hormônios se ligam aos seus receptores específicos exercendo um efeito regulador nas células ou tecidos-alvo. Os desreguladores endócrinos são compostos químicos que alteram esse funcionamento normal do sistema endócrino e “interferem na síntese, secreção, transporte, ligação, ação ou eliminação dos hormônios naturais do corpo que são responsáveis pela manutenção da homeostase, reprodução, desenvolvimento e/ou comportamento” (USEPA, 1997, p. 1).
Como a fisiologia reprodutiva é altamente dependente do controle hormonal, contaminantes ambientais, com potencial de desregulação endócrina, podem afetar adversamente este sistema (BHATT, 2000). As possíveis alterações reprodutivas decorrentes da desregulação endócrina estão diretamente relacionadas aos papéis desempenhados pelos hormônios endógenos afetados. Em homens, os hormônios controlam o desenvolvimento dos órgãos reprodutivos, espermatogênese e maturação espermática. Já em mulheres, além do desenvolvimento dos órgãos reprodutivos, os hormônios também controlam o ciclo menstrual, a preparação do útero para a gestação, desenvolvimento embriofetal e lactação (OMS, 2008).
Os principais efeitos adversos da exposição a contaminantes ambientais sobre o sistema reprodutor feminino são atribuídos a distúrbios da foliculogênese. Entretanto, as alterações reprodutivas masculinas têm sido motivo de maior atenção e foco de estudos, devido ao declínio na qualidade do sêmen humano nas últimas décadas, associado a xenobióticos (SIFAKIS et al., 2017). Segundo Mehrpour et al. (2014), as principais alterações reprodutivas masculinas causadas pela exposição a agroquímicos são: redução do peso testicular, epididimário, prostático e da vesícula seminal; redução da densidade, motilidade e viabilidade espermática; inibição da espermatogênese; indução de danos no DNA espermático e aumento da morfologia anormal dos espermatozoides e alteração nos níveis plasmáticos de testosterona, hormônio folículo-estimulante (FSH) e hormônio luteinizante (LH).
O conhecimento sobre os potenciais efeitos tóxicos reprodutivos de agroquímicos
utilizados durante o cultivo da cana-de-açúcar ainda é limitado. A maioria dos estudos
encontrados são conduzidos em modelos experimentais. Apesar de estes estudos
experimentais relatarem alterações reprodutivas após exposição a estes compostos, as evidências epidemiológicas são limitadas, dificultando a identificação de reais riscos para o desenvolvimento e a reprodução humana.
Estudos demonstraram supressão do processo de espermatogênese, devido à alteração do metabolismo das células de Sertoli, via alteração do metabolismo da glicose em sêmen de homens expostos ao ácido diclorofenoxiacético (2,4-D). Esta via pode estar relacionada à alteração da produção espermática, aumento de espermatozoides morfologicamente anormais, mortos e imóveis (HARADA et al., 2016). Outro mecanismo de toxicidade espermática relatado para o 2,4-D é a produção de espécies reativas do oxigênio (ERO) (MEHRPOUR et al., 2014).
Apesar de o estudo de Forde et al. (2015) indicar que gestantes expostas ocupacionalmente ao 2,4-D podem ter maior risco de alterações de desenvolvimento fetal, outros estudos não demonstraram essa associação (WESELAK et al., 2008, 2010) ou relação do herbicida com aumento da taxa de aborto espontâneo (ARBUCKLE et al., 2001).
Declínio significativo na qualidade do sêmen, com redução da contagem e motilidade de espermatozoides e aumento da porcentagem de teratospermia foram observados em indivíduos (HOSSAIN et al., 2010) e animais expostos ao paraquate, principalmente relacionados a dano oxidativo (CHEN et al., 2017). Além disso, o paraquate foi relacionado ao atraso na regeneração das células Leydig a partir de células progenitoras, causando baixa produção de testosterona e parada da espermatogênese (LI et al., 2019).
A exposição ao paraquate durante a gravidez pode aumentar o risco de efeitos adversos à saúde das mães e recém-nascidos. Foi relatado, em animais, que o paraquate atravessava a barreira placentária, levando a altas concentrações na placenta e distribuição por todo o feto (INGEBRIGTSEN et al., 1984). Estudo de Trakulsrichai et al. (2019) relatou que a intoxicação por paraquate durante a gravidez causou altas taxas de mortalidade para mulheres grávidas, seus fetos e recém-nascidos devido a alterações sistêmicas.
Exposições em diferentes janelas temporais impactam diferencialmente o desenvolvimento fetal. A exposição fetal precoce ao paraquate (antes de 30 semanas) pode ser menos grave e a toxicidade subsequente pode não ser tão extensa quanto observado no final da gravidez. No entanto, a exposição em baixa idade gestacional pode trazer um risco aumentado para prematuridade no nascimento (TRAKULSRICHAI et al., 2019).
Alguns casos isolados e esporádicos de malformações fetais foram observados em estudo experimental após exposição gestacional de coelhas ao picloram. Entretanto, sem haver indicação de uma resposta embriotóxica ou teratogênica específica (JOHN-GREENE et
al., 1985). Apesar disto, há relatos de que a exposição pré-concepcional e gestacional
combinada (picloram e 2,4-D) pode induzir teratogênese e redução do crescimento fetal em camundongos. A exposição combinada aos herbicidas pode aumentar a incidência de malformações (fenda palatina, agenesia renal, hidronefrose, agenesia testicular unilateral e hérnia umbilical) e variações (especialmente ossificação incompleta do esqueleto) (BLAKLEY et al., 1989). Além disso, esta exposição combinada (picloram e 2,4-D) também foi relacionada à severa redução no peso testicular, levando à depleção de células germinativas nos túbulos seminíferos, sem redução de testosterona. No entanto, as doses associadas a este efeito foram mais altas que os prováveis níveis de exposição ocupacional aos herbicidas (OAKES et al., 2002).
A exposição materna à sulfentrazona pode levar a alguns déficits neuromusculares e comportamentais em filhotes de ratos em diferentes estágios do desenvolvimento pós-natal. Este atraso no desenvolvimento neurológico observado foi relacionado a alterações do reflexo de endireitamento, geotaxia negativa, resposta de preensão e coordenação locomotora (CASTRO et al., 2007).
Têm sido relatados efeitos estrogênicos e antiandrogênicos causados pela exposição ao tebutiuron em animais aquáticos (ALMEIDA et al., 2018). Entretanto, estudos de toxicidade reprodutiva em humanos e modelos experimentais são escassos.
O acetoclor pode atuar como desregulador endócrino, afetando pontos finais relacionados ao desenvolvimento puberal em ratas (ROLLEROVA et al., 2011). Entretanto, ratos expostos ao acetoclor tiveram histologia testicular e epididimária normal, sem alterações espermáticas (ASHBY et al., 1997).
Dantas et al. (2015) relataram diminuição do número de espermatozoides por testículo, da produção diária de espermatozoides e do número de células de Leydig após