Usando Microamostragem VAMS® para Biomonitoramento

por Allcrom

Usando microamostragem VAMS® para biomonitoramento de Mercúrio

Um artigo de Stefan Rakete e outros pesquisadores no Institute and Clinic for Occupational, Social and Environmental Medicine, University Hospital em Munique, Alemanha e três instituições relacionadas foi publicado na edição de março de 2022 do Journal of Environmental Monitoring and Assessment.

Ele relatou o desenvolvimento de um ensaio de absorção atômica direta para medir os níveis de Mercúrio a partir de coletas de amostras de sangue seco com Dispositivos Mitra® com Tecnologia VAMS®. O artigo é intitulado “Biomonitoramento de Mercúrio em adultos alemães usando microamostragem volumétrica absorvente.” Ele descreve o desenvolvimento e validação de um ensaio comparando os níveis de Mercúrio (Hg) em amostras de sangue secas e emparelhadas com sangue venoso.

Os coautores observaram uma forte correlação entre os dois tipos de amostra e relataram que a amostragem de VAMS® usada em combinação com a análise direta de Mercúrio era uma alternativa precisa e viável para o biomonitoramento humano de Hg.

Uma parte crítica do estudo foi medir a estabilidade da amostra e eles descobriram que a escolha do meio de armazenamento era fundamental para manter as amostras estáveis.

Exposição ao Mercúrio e toxicidade em humanos

O Mercúrio (Hg) é um poluente e neurotoxina que é prejudicial aos seres humanos e representa um problema de saúde significativo, conforme destacado pela Organização Mundial da Saúde (OMS) e pelo Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA). O biomonitoramento da exposição ao Mercúrio é, portanto, fundamental para a saúde humana.

A exposição ao Mercúrio pode ocorrer de várias maneiras, incluindo através da ingestão de frutos do mar contendo Metilmercúrio e através da mineração (especialmente Mercúrio de mineração). A exposição ao elemento também pode ocorrer através de certas amálgamas dentárias, alguns cremes clareadores da pele ou como resultado da queima de combustíveis fósseis.

A exposição ao Hg pode causar muitos efeitos fisiológicos, levando a distúrbios nos sistemas cardiovascular e nervoso. De fato, a exposição pré-natal ao Hg é de grande preocupação, uma vez que pode afetar negativamente o desenvolvimento saudável do cérebro dos fetos.

Além disso, a exposição ao Hg pode causar efeitos negativos nos rins e sistemas reprodutivos.

Um artigo recente publicado na Nature Communications estimou que o custo global, para a saúde humana exposta apenas ao Metilmercúrio, foi de US $ 117 bilhões e foi responsável por 29.000 mortes.

O Metilmercúrio é uma forma organometálica de Mercúrio, formada por microrganismos específicos. Uma vez sintetizado, o Metilmercúrio entra e se acumula na cadeia alimentar.

Duas outras formas de Mercúrio são Hg Elementar e Compostos Inorgânicos de Mercúrio. O Hg Elementar é encontrado em várias fontes, como em lâmpadas fluorescentes e emissões da queima de combustíveis fósseis. Compostos ou Sais Inorgânicos de Mercúrio podem ocorrer naturalmente ou para uso na indústria, bem como em alguns cremes clareadores da pele.

Monitorando a exposição ao Mercúrio e os níveis de toxicidade em humanos

Embora o Mercúrio possa ser detectado e analisado na urina e no cabelo, o padrão-ouro para monitorar o Mercúrio é o sangue venoso.

No entanto, Stefan Rakete e outros pesquisadores, destacaram em seu artigo que a amostragem de sangue venoso tem sido associada a custos logísticos relativamente altos para o biomonitoramento humano, especialmente em países remotos da África, Ásia e América Latina.

Os autores do estudo destacaram que os principais desafios para o biomonitoramento foram o acesso a um flebotomista treinado para coleta de sangue venoso em áreas remotas e a logística para o transporte de amostras em cadeia fria.

Devido a esses desafios, os pesquisadores deste estudo propuseram que a microamostragem pode ser de grande interesse, pois as microamostras secas muitas vezes podem ser coletadas remotamente, a coleta de sangue por punção digital é minimamente invasiva e as amostras secas muitas vezes não requerem transporte em cadeia fria.

Embora o Mercúrio possa ser detectado e analisado na urina e no cabelo, o padrão-ouro para monitorar o Mercúrio é o sangue venoso.

No entanto, Stefan Rakete e outros pesquisadores, destacaram em seu artigo que a amostragem de sangue venoso tem sido associada a custos logísticos relativamente altos para o biomonitoramento humano, especialmente em países remotos da África, Ásia e América Latina.

Os autores do estudo destacaram que os principais desafios para o biomonitoramento foram o acesso a um flebotomista treinado para coleta de sangue venoso em áreas remotas e a logística para o transporte de amostras em cadeia fria.

Devido a esses desafios, os pesquisadores deste estudo propuseram que a microamostragem pode ser de grande interesse, pois as microamostras secas muitas vezes podem ser coletadas remotamente, a coleta de sangue por punção digital é minimamente invasiva e as amostras secas muitas vezes não requerem transporte em cadeia fria.

Delineamento e Resultados do Estudo de Biomonitoramento de Mercúrio

Experimento de Estabilidade

  • Amostras VAMS® de sangue seco (20 µL medidas a 23 µL) foram armazenadas 1, 2 e 4 semanas em sacos plásticos com zíper
    ((22 × 16 cm) da Buerckle) ou frascos de tampa de rosca de plástico de 1,5 µL que foram lavados com ácido para reduzir
    a contaminação por metais vestigiais. Para testar as condições ambientais, as amostras foram armazenadas
    a -20° C, temperatura ambiente, ou 40° C.
  • Quando armazenado em sacos plásticos em temperatura ambiente, as recuperações de Hg aumentaram até 708% após 4 semanas. Foi hipotetizado que isso pode ser devido à contaminação dos sacos ou possivelmente devido à permeabilidade ao gás do plástico. Curiosamente, esse fenômeno não foi observado a -20° C, onde em 1 semana de recuperação = 113%, 2 semanas = 92% e 4 semanas = 99%. A 40° C, todos os três períodos de tempo apresentaram recuperação entre 142% e 158%. Resultados semelhantes também foram vistos em um artigo relacionado ao papel-filtro relatado anteriormente. Em contraste com o estudo anterior, esse fenômeno foi praticamente eliminado no estudo revisado aqui quando as amostras foram armazenadas em frascos de vidro.
    No entanto, as amostras em branco não mostraram nenhuma diferença nos níveis de Hg de fundo em nenhuma
    das condições testadas.

Coleta de Amostras

  • Amostras venosas (7mL) e capilares (VAMS® x 4) pareadas (n=69) foram coletadas de 65 adultos, e amostras
    foram coletadas de 2 voluntários em mais de um ponto de tempo.}
  • Para a coleta VAMS®, a contaminação foi minimizada tomando muito cuidado com a lavagem das mãos, desinfecção,
    descartando a primeira gota de sangue e não tocando na ponta do dispositivo.
  • Após secagem por duas horas, as pontas foram removidas dos corpos do amostrador Mitra
    e colocadasem frascosou sacos zip-lock.

Análise de Amostra

  • A análise direta de Hg foi realizada por espectroscopia de absorção atômica (253,5 nm) adicionando sangue venoso (100 µL)
    ou 1-2 pontas de Dispositivo Mitra® a “Quartz Sample Boat” (barcos de amostra de quartzo).

  • O grupo comentou que a vantagem desta técnica em comparação com a Espectrometria de Massa com Plasma Acoplado Indutivamente (ICP-MS) é que não foi necessária uma longa preparação da amostra.

Correlação entre amostras pareadas

  • Após a exclusão de 1 amostra (abaixo do LOQ – Limite Inferior de Quantificação), foram comparadas 68 amostras.

  • 91% das amostras apresentaram DPR <20% em comparação com todas as amostras venosas, onde 100% foram <20%.

  • Os valores médios de DPR foram de 8,7% e 3,4% para VAMS® e amostras venosas, respectivamente. Concluiu-se que o maior DPR estava relacionada ao menor volume de sangue em comparação com o sangue venoso. De fato, eles viram que o DPR melhorou com o aumento dos níveis de Hg, o que também havia sido observado anteriormente com o papel-filtro.

  • Ambas as amostras apresentaram uma forte relação linear (Spearman-Rho, R2 = 0,958, p < 0,001). No entanto, abaixo de 0,1%, os resultados se desviaram da linha de identidade.

  • As recuperações foram altas a partir dos Dispositivos Mitra® e recuperações aparentemente altas abaixo de 0,4 µg/L podem ter sido devido à contaminação potencial nas amostras ou possíveis diferenças de volume de absorção.

  • Os dados de Bland-Altman mostraram um viés positivo para as amostras de VAMS® a 0,11 μg/L. No entanto, 65 das 68 amostras estavam dentro do intervalo de confiança de 95% (-0,1- 0,31 μg/L) mostrando boa concordância entre ambos os métodos.

  • Quando as amostras (n=24) foram < 1 μg/L, duas amostras (VAMS®) foram analisadas simultaneamente no “sample boat” (barco de amostra) para ajudar a aumentar a sensibilidade. Embora isso não tenha ajudado na recuperação mediana, melhorou a precisão, levando o grupo a concluir que essa abordagem seria útil em estudos futuros.

Pontos fortes, limitações e conclusões do estudo

  • Este foi o primeiro estudo a medir o Hg usando amostras de sangue VAMS® emparelhadas e amostras de sangue venoso usando análise direta, negando a necessidade de preparação da amostra.

  • O estudo investigou minuciosamente as condições de armazenagem.

  • A sensibilidade foi um desafio para 24% das amostras VAMS® (@ <0,5 µg/L) quando medida como amostras individuais, mas isso foi melhorado medindo 2 amostras simultaneamente. Os autores concluíram que empregar ICP-MS ou pontas de 30 µL ajudaria na sensibilidade.

  • Quando coletado, o sangue capilar é uma mistura de sangue venoso e arterial, havendo a chance de algum líquido intersticial, então diferenças podem ser vistas entre as duas matrizes, mas estudos recentes sugerem que isso não é um problema.

  • Os autores foram capazes de demonstrar que o método de amostragem que eles usaram “produz resultados confiáveis e precisos e, portanto, pode ser usado para avaliação da exposição ao Hg em estudos com seres humanos com limitações para indivíduos com baixa exposição (níveis de Hg < 0,4 μg/L)”.

Pensamentos e Observações Neoteryx

A medição de contaminantes ambientais para a saúde pública e estudos epidemiológicos são fundamentais para ajudar a melhorar a saúde de milhões de pessoas em todo o mundo. Uma maneira eficiente de coletar amostras de regiões ‘difíceis de alcançar’ e de populações vulneráveis (como crianças) é fundamental para o sucesso de estudos futuros.

O estudo realizado por S. Rakete e outros pesquisadores, demonstrou que tal abordagem usando VAMS® oferece eficiência e tem mérito real. No entanto, é importante minimizar a contaminação indesejada da amostra do ambiente antes e durante os estudos. Por exemplo, foi observado neste estudo que o uso de um saco zip-lock, em comparação com um frasco lavado com ácido, introduziu contaminação indesejada durante um estudo de estabilidade. O uso de sacos impermeáveis a gás (incluindo dessecante), conforme fornecido nos Kits de Coleta Mitra®, pode ajudar a mitigar esse problema. Além disso, o uso de dessecante é crucial, especialmente em ambientes altamente úmidos, para evitar danos microbianos à amostra.

Este é um conteúdo com curadoria. Para saber mais sobre microamostragem, entre em contato com [email protected]

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