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Atmosphere 15 00350

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atmosfera

Artigo

Comparação da exposição aos níveis de Pb e Mn usando


Monitores Pessoais Ambientais e Biomarcadores em
Relação com a função cognitiva e motora
Miguel Santibáñez , Laura Ruiz-Azcona 1 , Andrea Expósito2 , Bohdana Markiv 2
1,* e Ignacio Fernández-Olmo 2

1
Grupo de Pesquisa em Saúde Global, Dpto Enfermería, Faculdade de Enfermagem, Universidade de Cantabria-
IDIVAL, Avda. Valdecilla, s/n, 39008 Santander,
2
Espanha Dpto. de Ingenierías Química y Biomolecular, Universidade de Cantábria, Avda. Los Castros, s/
n, 39005 Santander, Cantábria, Espanha; ignacio.fernandez@unican.es (IF-O.)
* Correspondência: miguel.santibanez@unican.es

Resumo: Realizamos um estudo transversal com 130 participantes que moravam perto de uma fábrica de ligas de
ferromanganês, analisando a exposição ao Pb e Mn por biomarcadores (sangue, cabelo e unhas) e monitores ambientais
pessoais de material particulado (PEMs). As funções cognitiva e motora foram avaliadas por cinco e três testes, respectivamente.
Foram determinadas diferenças médias (DM) ajustadas para idade, sexo e nível de estudo . Além disso, os MDs para Pb foram
ajustados para níveis de Mn e vice-versa. Medianas de 9,14 µg/L, 149,04 ng/g e 96,04 ng/g foram obtidas para níveis de Pb no
sangue, cabelo do couro cabeludo e unhas, respectivamente. Em relação aos PEMs, os níveis medianos de Pb foram de 6,56
ng/m3 para a fração fina e, para a fração grossa, ficaram abaixo do limite de detecção em 97% dos participantes. A exposição
ao Pb em níveis baixos não foi associada a pior função cognitiva. Em comparação, a exposição a níveis elevados de Mn foi
associada a pior função cognitiva, pelo menos nos domínios avaliados através dos testes Stroop, Span de Dígitos e Fluência
Verbal. Em termos de função motora, nossos resultados sugerem que mesmo os níveis atualmente baixos de Pb podem ter
efeitos negativos para a saúde na força determinada pelo dinamômetro – DM ajustado na mão dominante = ÿ2,68; IC95%
(ÿ4,85 a ÿ0,51), p = 0,016. Novos estudos devem investigar esta associação.

Citação: Santibáñez, M.; Ruiz-

Azcona, L.; Expósito, A.; Markiv, B.; Fernández-

Olmo, I. Comparação da exposição aos níveis


Palavras-chave: exposição ambiental; liderar; manganês; função cognitiva; função motora; biomarcador;
de Pb e Mn usando dados ambientais
PM
pessoais
Monitores e Biomarcadores em Relação

à Função Cognitiva e Motora.

Atmosfera 2024, 15 , 350. https://doi.org/ 1. Introdução


10.3390/atmos15030350
Vários metais e metalóides presentes no material particulado (MP) transportado pelo ar estão
Editor Acadêmico: Maurice Millet
associados à toxicidade para a saúde. Por esta razão, alguns deles são regulamentados em legislações
Recebido: 2 de fevereiro de 2024
de qualidade do ar, estabelecendo um valor limite/alvo calculado a partir do teor total de metal em PM [1–3].
Revisado: 29 de fevereiro de 2024 Os valores máximos também são recomendados por outras instituições, como a Agência de
Aceito: 5 de março de 2024 Substâncias Tóxicas e Registro de Doenças (ATSDR), que estabelece Níveis Mínimos de Risco
Publicado: 13 de março de 2024 (LMR) para alguns metais [4]. Além disso, a Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) utiliza
uma Concentração de Referência (RfC) para alguns metais para o cálculo do risco não cancerígeno
para a saúde. Em relação aos efeitos neurológicos, o chumbo (Pb) é um metal neurotóxico bem
conhecido e um bom exemplo de metal regulado [2,3]. Devido a estas ações legislativas, também é
Direitos autorais: © 2024 dos autores.
sabido que houve uma diminuição do Pb no sangue na população em geral nas últimas décadas,
Licenciado MDPI, Basileia, Suíça.
tanto em adultos como em crianças, principalmente como resultado da proibição de aditivos de Pb
Este artigo é um artigo de acesso aberto
nos combustíveis [5 ,6], além de outras ações mais antigas como a remoção de Pb de latas soldadas
distribuído nos termos e
condições do Creative Commons
[7]. Na UE, o Pb transportado pelo ar é regulamentado pela Diretiva 2008/50/CE do Parlamento
Licença de atribuição (CC BY)
Europeu e do Conselho, de 21 de maio de 2008, sobre a qualidade do ar ambiente e um ar mais
limpo
( https://creativecommons.org/licenses/by/ na Europa [2]; portanto, em países membros como a Espanha, espera-se que os actuais níveis
4,0/).
de Pb no sangue, mesmo em áreas mistas urbano-industriais, sejam muito mais baixos do que nas décadas a

Atmosfera 2024, 15, 350. https://doi.org/10.3390/atmos15030350 https://www.mdpi.com/journal/atmosphere


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Atmosfera 2024, 15, 350 2 de 15

A maioria dos estudos que analisam o efeito da exposição ao Pb na função cognitiva e motora
utilizou conjuntos de dados anteriores a 2010 com níveis sanguíneos de Pb com valores médios
superiores a 30 µg/L. Nesses níveis, a maioria desses estudos mostrou diminuição da função
neurológica [ 4,8–13], principalmente quando alguns biomarcadores cumulativos foram usados como preditores [8
No entanto, a ATSDR considera que os níveis mais baixos de Pb no sangue relatados ainda estão associados a
efeitos adversos graves [4]. Assim, são necessários novos estudos que analisem os efeitos dos níveis atualmente
mais baixos de Pb para reinterpretar a segurança dos atuais níveis de exposição ao Pb.
Em relação ao Mn, estudos e revisões recentes também destacaram seus efeitos neurotóxicos, associados
à exposição ambiental ao ar, principalmente na função cognitiva e motora [17,18], embora seja um oligoelemento
essencial encontrado no corpo humano [19] .
Para o Mn, a situação legislativa é oposta, uma vez que não existe um valor limite/alvo na legislação europeia
sobre qualidade do ar para este metal. No entanto, a Organização Mundial da Saúde (OMS) propôs um valor de
orientação anual de 150 ng/m3 [20]. Da mesma forma, a EPA dos EUA estabeleceu um RfC de 50 ng/m3 , de
acordo com a avaliação no âmbito do programa Integrated Risk Information System (IRIS) [21]. Mais tarde, a EPA
da Califórnia propôs um nível de exposição de referência anual para Mn de 90 ng/m3 [22].

Com esta lógica, o estudo BIONEUROMET foi realizado no norte de Espanha, na Baía de
Santander, onde a capital (Santander, 172.000 habitantes) tem sido historicamente exposta a
níveis elevados de Mn transportado pelo ar devido à presença de uma fundição de liga de
ferromanganês numa área próxima. cidade chamada Maliaño (9.535 habitantes), geralmente
excedendo o RfC fornecido pela US EPA (ou seja, 50 ng/m3 ) [23–25]. No estudo BIONEUROMET,
amostradores pessoais de PM, também conhecidos como monitores ambientais pessoais de PM
(PEMs), foram usados para cada pessoa voluntária, além de amostradores de PM estacionários,
permitindo a amostragem pessoal de metais ligados a PM [26]. Com esses PEMs, tanto as
concentrações de metais não bioacessíveis quanto as bioacessíveis foram determinadas
separadamente para as frações finas e grossas; esta concentração bioacessível pode representar
melhor o risco de exposição [27–29]. Além dos PEMs, a caracterização pessoal da exposição no
estudo BIONEUROMET foi determinada por meio de biomarcadores (sangue, cabelos do couro cabeludo e
Portanto, nosso objetivo foi analisar o impacto da atualmente baixa exposição ambiental ao
Pb em uma área mista urbano-industrial na função cognitiva e motora em adultos, comparando
esses efeitos com aqueles de altos níveis de Mn transportado pelo ar na mesma população de estudo.

2. Métodos

2.1. Design, área de estudo e participantes


As características da área de estudo (Baía de Santander, norte da Espanha) foram relatadas
anteriormente [23,24]. Resumidamente, Santander é a capital e principal cidade da região da
Cantábria (cerca de 172.000 habitantes em 2022); embora seja caracterizada principalmente por
atividades comerciais e de serviços, a presença de algumas fontes industriais na parte sul da baía
leva a níveis moderados a elevados de alguns metais no ar ambiente, principalmente em Maliaño,
onde uma fábrica de ligas de ferromanganês com um está localizada uma capacidade de produção
anual de mais de 100 kt de ferromanganês e silicomanganês. Num trabalho anterior, a contribuição
desta planta para as emissões totais de Mn na área de estudo foi estimada em 91% [24]. Típica
região costeira do norte espanhol, tem um clima atlântico com temperaturas amenas e chuvas
frequentes. A direção do vento predominante nesta área é SW; portanto, Maliaño e Santander
estão localizados a favor do vento da fonte industrial de Mn, levando a níveis elevados de Mn no
ar [23–25]. Devido a estes elevados níveis de Mn, esta área foi selecionada para o estudo
transversal BIONEUROMET; uma descrição detalhada do processo de recrutamento foi publicada
anteriormente [30,31]. No geral, uma população final de estudo adulto (n = 130) foi obtida na cidade
de Maliaño (n = 65) e no resto da baía (n = 65), principalmente na cidade de Santander, localizada
entre 5 e 10 km de esta Fonte de Emissões Industriais (IES) de Mn. A localização da residência
dos participantes do BIONEUROMET e da planta de ferromanganês encontram-se na Figura 1.
Atmosfera 2024, 15, x PARAby
REVISÃO POR PARES 3 de 1
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Atmosfera 2024, 15, 350 Fonte (IES) de Mn. A localização da residência dos participantes do BIONEUROMET e da planta de3 ferromanganês
de 15

encontra-se na Figura 1.

Figura 1.
Figura 1. Localização
Localização da
da fábrica
fábrica de
de ferromanganês
ferromanganês ee residências
residências dos
dos participantes
participantes do
do BIONEUROMET.
BIONEUROMET

Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade de


Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade de Ca- Cantabria (CEUC) e
pelo Comitê de Ética em Pesquisa Clínica da Cantábria (CEIC). Escrito
tabria (CEUC) e a Comissão de Ética em Investigação Clínica da Cantábria (CEIC). O consentimento informado
por escrito foi obtido de cada participante.
O consentimento informado foi obtido de cada participante.
2.2. Testes de função cognitiva e motora e coleta de dados
2.2. Testes deda
detalhes função
coletacognitiva
de dados e foram
motoradescritos
e coleta em
de dados Os [30,31]. Cada teste foi
outro lugar
conduzido de forma
Os detalhes padronizada
da coleta de dadosna mesma
foram salaem
descritos de outro
testes por[30,31].
lugar um único investigador
Cada experiente.
teste foi (LR-A). Foram
utilizados
conduzidoosdeseguintes cinco testes
forma padronizada nade funçãosala
mesma cognitiva e três
de testes portestes de função
um único motora.experiente. O teste Stroop
pesquisador
Color Word consiste em três partes. Na primeira parte (Stroop Word), o
tigre (LR-A). Os seguintes cinco testes de função cognitiva e três testes de função motora cujas palavras
“VERMELHO”,
usado. “VERDE” e “AZUL” são escritos aleatoriamente em preto nas colunas.
Quanto melhor for a função cognitiva, mais palavras serão lidas corretamente. Na segunda parte
O teste Stroop Color Word consiste em três partes. Na primeira parte (Stroop Word), th (Stroop Color), essas
palavras foram substituídas por “XXXX” impresso aleatoriamente em vermelho, verde,
as palavras
coluna. “VERMELHO”,
Quanto “VERDE”
mais cores forem ditase corretamente
“AZUL” são escritas aleatoriamente
em 45 s, melhor na cor preta nas cores co e azul na
humm. Quanto
cognitiva. melhorparte
Na terceira for a(Cor&Palavra),
função cognitiva,
as mais palavras
palavras serão lidas“VERDE”
“VERMELHO”, corretamente.
e No segundo, a função
parte (Stroop
“AZUL” Color), essas
são apresentados, maspalavras foram
impressos nassubstituídas por “XXXX”
cores vermelho, verde eimpressas aleatoriamente
azul em vez em novas
de preto. O mais
cores nomeadas
cores verde e azulcorretamente, melhor
dentro da coluna. a função
Quanto cognitiva
mais cores forem [32].
ditas corretamente em 45 segundos, o intervalo de
dígitos
melhor será aconsiste
função em duas partes.
cognitiva. Na seção
Na terceira parteAvançar, os participantes
(Cor&Palavra), são“VERMELHO
as palavras obrigados para repetir sequências
de números na mesma ordem lida pelo avaliador, enquanto, na
“VERDE” e “AZUL” são apresentados, mas impressos nas cores vermelho, verde e azul na seção inversa, as
sequências devem ser repetidas na ordem inversa. Quanto mais longa a sequência
de preto. Quanto mais cores nomeadas corretamente, melhor será a função cognitiva [32].
repetido corretamente em cada parte, melhores serão as pontuações e a função cognitiva [33].
O intervalo de dígitos consiste em duas partes. Na seção Avançar, os participantes são obrigados. Nos
testes de Fluência Verbal, quanto mais palavras começando com as letras P, M e R uma pessoa
repetir de
dentro sequências
um prazode
denúmeros na mesma
60 segundos, melhorordem
será alida pelo cognitiva
função avaliador,[34].
enquanto, neste, foi capaz de dizer
Seção(TMT)
inversa, as sequências
consiste devem No
em duas partes. ser TMT-A,
repetidas
osna ordem inversa.
participantes são Quanto mais longo o s- O Trail Making Test
Se a sequência
instruída a traçarfor
umarepetida corretamente emligando
linha sequencialmente cada parte, melhores
os números deserão
1 a 25aso pontuações
mais rápido epossível.
a funçãoNo
cognitiva
TMT-B,
[33]. os participantes devem traçar uma linha conectando sequencialmente números e letras,
então éNos
umatestes
tarefade
umFluência
tanto complicada. Em ambas
Verbal, quanto maisaspalavras
partes, uma duração aumentada
começando paraP,
com as letras completar o tarefa
M e R uma
pessoal está associada a pior função cognitiva [35,36].
foi capaz de dizer dentro de um período de 60 segundos, melhor será a função cognitiva [34].
A Figura Complexa de Rey Osterrieth (ROCF) foi o último teste cognitivo administrado
O Trail Making Test (TMT) consiste em duas partes. No TMT-A, os participantes são e também é composto
por duas partes. Na parte Cópia, os participantes deveriam copiar a própria figura,
instruído a traçar uma linha sequencialmente ligando os números de 1 a 25 o mais rápido possível. Enquanto isso ,
na parte do atraso, eles foram obrigados a repetir a figura após um intervalo de 30 minutos. O
No TMT-B,
partes foremoscopiadas
participantes devemcorretamente,
e repetidas traçar uma linha conectando
melhor sequencialmente
será a função números e quanto mais
cognitiva [37].
ters, então é uma
escores tarefa brutos
cognitivos um tanto complicada.
foram Em ambas
padronizados as partes,
de acordo com asuma duração
normas aumentada para
NEURONORMA [38]conclusão. Os
a tarefapara
mesmo está oassociada a uma
TMT, quanto funçãooscognitiva
maiores escores pior [35,36]. de modo
NEURONORMA, que,será a função cognitiva.
melhor
No teste Finger
registrado Tapping
por um (FTT),
contador poro10número
s (WPS deElectronic
toques para a mãoTest).
Tapping dominante
Quantoe não
maisdominante
alto foi
e também consiste em duas partes. Na parte Cópia, os participantes deveriam copiar a figura e o número
de toques, melhor a função motora [39].
enquanto, na parte Delay, eles foram solicitados a repetir a figura após um intervalo de 30 minutos. No teste
Grooved Pegboard, os participantes foram solicitados a inserir pinos com saliências
Quanto mais partes copiadas e repetidas corretamente, melhor será a função cognitiva [37]. em
uma matriz 5 × 5 de buracos usando as mãos dominante e não dominante (Modelo 32025
Os escores cognitivos brutos foram padronizados de acordo com a norma NEURONORMA [38] de modo
que, mesmo para TMT, quanto maiores os escores NEURONORMA, melhor será a função cognitiva.
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Atmosfera 2024, 15, 350 4 de 15

da Lafayette Instrument Company (Lafayette, IN, EUA)). Quanto maior o tempo (segundos)
para completar a tarefa, pior será a função motora [40].
No teste do dinamômetro, cada participante teve que apertar duas vezes (TKK 5401 Grip-D,
Takei, Tóquio, Japão), e as pontuações mais altas das duas medições foram selecionadas para
cada mão dominante e não dominante. Melhor função motora é denotada por maior aderência
força em quilogramas [41].
Ao final dos testes de função cognitiva e motora, o sujeito foi solicitado a realizar
com ele um PEM por pelo menos 24 horas. No dia seguinte, cada participante entregou o
PEM, após o qual as amostras biológicas foram coletadas.

2.3. Amostragem e análise de biomarcadores

Amostras de sangue total (7,5 mL) foram coletadas usando monovettes de heparina de lítio
desenvolvido para determinações de metais (Sarstedt, Nümbrecht, Alemanha), sendo armazenado a 4 ÿC
por no máximo 14 dias até análise. Um tufo de cabelo de aproximadamente 0,5 g (da
2 cm mais próximo da parte occipital do couro cabeludo) foi cortado com tesoura de cerâmica (Kyocera
cerâmica avançada CS-124).
As unhas foram obtidas de ambas as mãos (previamente lavadas com sabonete líquido)
usando um cortador de unhas. Eles foram armazenados em frascos de propileno estéreis até a análise e foram
lavado exaustivamente em laboratório, removendo todos os metais exógenos antes da digestão,
seguindo o procedimento descrito por Eastman et al. [42]. Informações adicionais sobre
condições pré-analíticas e determinações de ICP-MS (Agilent 7500 CE) estão disponíveis em
Markiv et al. [43].
O limite de detecção (LOD) foi de 1,48 µg/L para Pb no sangue, com 0,8% das amostras sendo
abaixo deste LOD. Para unhas, os LODs foram de 0,85 a 29,12 ng/g e de 2,46 a 22,49 ng/g para couro cabeludo
cabelo, com todas as determinações de Pb acima delas. Com relação ao Mn, os LODs foram de 0,74 µg/L para
sangue total, 3,37–115,86 ng/g para cabelos do couro cabeludo e 9,76–89,23 ng/g para unhas, com todos
Mn determinações estando acima deles; consulte a Tabela 1.

Tabela 1. Limites de detecção (LOD) para Pb e Mn e percentual de amostras analisadas abaixo do LOD.

Matriz Pb (LOD) Pb (% <LOD) Mn (LOD) Mn (% <LOD)

Sangue (µg/L) 1,48 0,8 0,74 0


Cabelo do couro cabeludo (ng/g)
0,85–29,12 3,37–115,86 0
Unhas (ng/g) 2,46–22,49 00 9,76–89,23 0
PM10-2.5 bioacessível
5,74 97,7 0,76 1,5
(ng/m3 )
PM10-2.5 não bioacessível
1,84 96,9 2,52 40,8
(ng/m3 )
PM2.5 bioacessível
0,42 12.3 0,59 4.6
(ng/m3 )
PM2.5 não bioacessível
0,73 53.1 0,99 6,9
(ng/m3 )

2.4. Amostragem e Análise PEM

Impactores portáteis (SKC PMI grosso) conectados a uma bomba pessoal (SKC Aircheck
XR5000) calibrados a uma vazão de 3 L/min foram utilizados para amostragem PEM. A multa (PM2.5)
e os modos grosso (PM10-2,5) foram coletados separadamente em membrana de PTFE de 37 e 25 mm
filtros e, em seguida, os níveis de Pb e Mn para as frações bioacessíveis e não bioacessíveis
foram determinados seguindo um procedimento de duas etapas desenvolvido por Expósito et al. [25].
Os LODs para Pb também são mostrados na Tabela 1 (5,74, 1,84, 0,42 e 0,73 ng/m3 ). O
a porcentagem de amostras abaixo desses LODs foi 97,7, 96,9, 12,3 e 53,1% para o bioacessível
e as concentrações não bioacessíveis de PM10-2,5 e PM2,5, respectivamente. Para Mn, o
Os LODs foram 0,76, 2,52, 0,59 e 0,99 ng/m3 com 1,5, 40,8, 4,6 e 6,9% das amostras abaixo
eles, respectivamente.
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Atmosfera 2024, 15, 350 5 de 15

2.5. Análise Estatística

Variáveis categóricas e discretas foram descritas como porcentagens. Diferenças estatísticas


entre os grupos foram comparados pelo teste Qui-quadrado com correção de Yates ou
Teste exato de Fisher quando apropriado. Variáveis contínuas foram expressas como média e
desvio padrão (DP) e/ou mediana e intervalos interquartis (IIQ). Os estudantes
O teste t (para variâncias iguais ou diferentes em função dos resultados do teste de Levene) foi
usado para comparações de médias, e o teste U de Mann-Whitney foi usado para as comparações
de medianas.

Para valores <LOD, foi atribuído ½ do valor LOD correspondente. Em relação ao Pb


níveis de PEMs e resultados de funções cognitivas e motoras, devido ao elevado número de valores
<LOD para Pb na fração grossa (>97%), apenas associações para a fração fina (PM2,5)
foram estimados.

A exposição ao chumbo e ao Mn foi categorizada dicotomicamente (0 = valores mais baixos; 1 = valores mais altos
valores) de acordo com a mediana e diferenças médias ajustadas (MDs) com seus 95%
intervalos de confiança (IC) foram estimados por meio de modelos de regressão linear, incorporando
como variáveis dependentes em cada modelo os resultados quantitativos em cada
teste de função e com idade, sexo e nível educacional tratados como fatores de confusão. Da mesma maneira,
PM2,5, sangue, cabelo do couro cabeludo e unhas As exposições ao Pb foram ajustadas para PM2,5, sangue, couro cabeludo
níveis de Mn no cabelo e nas unhas, respectivamente, e vice-versa (os níveis de Mn foram ajustados para Pb
níveis). O pacote SPSS 24.0 (SPSS, Inc., Chicago, IL, EUA) foi utilizado como software estatístico.
Todos os testes foram bicaudais, com erro alfa de 0,05.

3. Resultados

3.1. Características basais e níveis de Pb e Mn na população estudada

A média de idade dos participantes do estudo foi de 41,72 anos (DP 13,97), com 73,1% (95/130)
sendo mulheres. Quanto ao nível de estudo, 55,4% tinham ensino superior, 23,1% tinham alto
escolaridade, 16,9% tinham ensino médio e 4,6% ensino fundamental.
A média de anos de residência no mesmo último endereço foi de 15,26 anos (DP 13,71),
e 74,6% dos participantes trabalhavam em tempo integral; veja Tabela Suplementar S1.
A Tabela 2 mostra as concentrações de Pb e Mn em biomarcadores e amostragem de PEM como
função do gênero. Medianas de 9,14 µg/L, 149,04 ng/g e 96,04 ng/g foram obtidas
para níveis de Pb no sangue, cabelo no couro cabeludo e unhas, respectivamente (ver Tabela 2 e Figura S1).
A mediana da concentração total de Pb (soma de bioacessível e não bioacessível) foi
6,56 ng/m3 para a fração fina. Em relação aos níveis de Mn no sangue, no couro cabeludo e nas unhas,
medianas de 9,58 µg/L, 185,31 ng/g e 555,28 ng/g foram obtidas, respectivamente. Com
em relação ao Mn total em PM10 (soma de materiais grossos e finos bioacessíveis e não bioacessíveis
frações), obteve-se média de 151,9 (DP 331,66) e mediana de 43,87 ng/m3 .

Tabela 2. Concentrações de Pb e Mn em biomarcadores (sangue, couro cabeludo e unhas) e pessoais


amostragem (bioacessível, não bioacessível e total) em toda a população do estudo e em função
de gênero.

Mulheres Homens Total

Média (DP) Mediana P95 Média (DP) Mediana P95 Média (DP) Mediana P95 Valor p*
Amostragem de biomarcadores
Sangue (µg/L)
Pb (µg/L) 9,74 (5,52) 8,49 19,52 14,53 (9,17) 11,4 40,24 11,03 (6,99) 9,14 24,82 0,001
Mn (µg/L) 10,04 (3,14) 9,76 15,89 9,71 (4,01) 9,01 18,51 9,95 (3,38) 9,58 16,01 0,375
Cabelo do couro cabeludo (ng/g)

Pb (ng/g) 210,9 (214,6) 139 669,5 361,5 (368,7) 721,7 234 1387,2 246,7 (265,7) 149,04 861,1 0,007
Mn (ng/g) 220,5 (205,4) 168,3 366,3 (427,2) 295,9 1550,5 255,2 (279,6) 185,31 719 0,008
Unhas (ng/g)
Pb (ng/g) 127,5 (208,5) 97,3 402 128,5 (119,3) 94,3 474,1 150,5 (190,8) 936,7 96.04 424,8 0,866
967,5 844,3
Mn (ng/g) 562 3778 532 4331 555,28 3549.2 0,337
(1097,1) (1203.3) (1120,5)
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Atmosfera 2024, 15, 350 6 de 15

Tabela 2. Cont.

Mulheres Homens Total

Média (DP) Mediana P95 Média (DP) Mediana P95 Média (DP) Mediana P95 Valor p *

Amostragem PEM
PM2,5 (ng/m3 )
Pb bioacessível PM2.5
13,24 (21,10) 4,5 54,8 11,86 (13,71) 7.4 49,38 12,87 (19,34) 5,25 50.09 0,634
(ng/m3 )
Pb não bioacessível
1,86 (2,80) 0,37 6.05 0,90 (1,01) 0,37 3,85 1,60 (2,48) 0,37 5,61 0,081
PM2,5 (ng/m3 )
Pb total PM2,5 (ng/m3 ) 15,10 (22,82) 5,87 56,10 12,76 (14,06) 53,12 9.1 50,65 14,47 (20,80) 66,31 6,56 51.19 0,877
Mn PM2.5 bioacessível 70,07
17,82 323,9 12,85 298,6 17.05 315,5 0,68
(ng/m3 ) (147.06) (100,09) (135,79)
Mn não bioacessível
14.02 (23.27) 5,73 66,41 8,91 (9,98) 6,61 33,28 12,64 (20,64) 5.8 61,23 0,858
PM2,5 (ng/m3 )
84.08 65.03 78,95
Mn PM2,5 total (ng/m3 ) 25.26 355,6 20.02 308.1 25 350,6 0,937
(159,31) (102,57) (146,07)
PM10-2,5 (ng/m3 )
Mn bioacessível 68,18 61.11
15.17 246,8 41,92 (72,82) 10.57 301 13,61 249,1 0,527
PM10-2,5 (ng/m3 ) (204,49) (178,90)
Mn não bioacessível
12,73 (43,07) 3.4 42.13 9,36 (12,16) 2,62 39,72 11,82 (37,33) 3,39 39,73 0,862
PM10-2,5 (ng/m3 )
Mn total PM10-2,5 80,91 79,93
16.51 287,1 51,28 (82,10) 15h46 340,7 16h47 289,2 0,723
(ng/m3 ) (246,81) (215,26)
PM10 (ng/m3 )
165,00 116,31 151,89
Mn PM10 total (ng/m3 ) 42.13 608,9 51,53 548,9 43,87 577,2 0,927
(376,19) (155,90) (331,66)

DP = desvio padrão. P95 = percentil 95. *Teste U de Mann-Whitney. PEM = monitor ambiental pessoal.

3.2. Associações entre níveis de Pb e Mn e resultados da função cognitiva


Em relação aos níveis de Pb, DM não estatisticamente significativos foram observados em todos os
testes cognitivos analisados (testes Stroop, Digit Span, Fluência Verbal, TMT e ROCF), exceto
para níveis sanguíneos de Pb e parte Stroop Color. Em geral, os DM foram mistos (positivos e
negativo, mas de pequena magnitude) ou próximo de zero (hipótese nula), com exceção
mencionado acima dos níveis sanguíneos de Pb e Stroop Color, para os quais um MD positivo de limítrofe
significância (indicando melhor função cognitiva) foi obtida para aqueles com níveis sanguíneos mais elevados
Níveis de Pb; DM ajustado = +1,00; IC95% (0,02 a 1,99), p = 0,046; consulte as Tabelas 3, 4 e S2–S4.
Em contraste, pontuações mais baixas estatisticamente significativas (indicando pior função cognitiva)
foram obtidos em participantes com níveis mais elevados de Mn nas unhas em todos os Stroop
partes da seguinte forma: MD ajustado para parte Stroop Word = ÿ1,19; IC95% (ÿ2,30 a ÿ0,09),
p = 0,034; MD ajustado para parte Stroop Color = ÿ1,12; IC95% (ÿ2,18 a ÿ0,07), p = 0,037;
e MD ajustado para Stroop Color&Word part = ÿ1,33; IC95% (ÿ2,48 a ÿ0,17), p = 0,025
(Ver Tabela 3). MDs negativos estatisticamente significativos também foram obtidos para os dois dígitos
Span partes da seguinte forma: MD ajustado para Digit Span Forward = ÿ1,62; IC95% (-2,77 a
ÿ0,47), p = 0,006; MD ajustado para Digit Span Backward = ÿ1,78; IC95% (ÿ2,75 a ÿ0,82),
p < 0,001 (ver tabela 4). Além disso, MDs negativos também foram obtidos de forma homogênea
de acordo com PEMs para frações bioacessíveis e não bioacessíveis, para uma maior
extensão para Stroop (ver Tabela 3) e teste de fluência verbal, em alguns casos produzindo estatísticas
significância (Ver Tabela Suplementar S2). Para o restante dos testes de função cognitiva (TMT
e ROCF), foram obtidos MDs negativos não estatisticamente ou limítrofes; veja Suplemento
Tabelas S3 e S4.
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Tabela 3. Diferenças médias do teste Stroop Color Word de acordo com os níveis de Pb e Mn nos biomarcadores
e amostragem pessoal PM.

DM* 95% IC Valor p

Biomarcadores
Sangue Pb (>9,14 vs. ÿ9,14 µg/L)
Stroop Word 0,32 ÿ0,71 1,35 0,538

Stroop Color 1,00 0,02 1,99 0,046

Stroop Color Word Pb ÿ0,02 ÿ1,10 1.06 0,970

Cabelo do couro cabeludo (>149,04 vs. ÿ149,04 ng/g)


Stroop Word 0,71 ÿ0,22 1,63 0,132

Stroop Color 0,86 ÿ0,08 1,80 0,071

Stroop Color Word Pb 0,43 ÿ0,57 1,43 0,400

Unhas (96,04> vs. ÿ96,04 ng/g)


Stroop Word ÿ0,39 ÿ1,49 0,70 0,478

Stroop Color ÿ0,53 ÿ1,59 0,52 0,317

Stroop Color Word Mn 0,03 ÿ1,14 1,20 0,958

Sangue (>9,58 vs. ÿ9,58 µg/L)


Stroop Word 0,71 ÿ0,23 1,65 0,138

Stroop Color 0,78 ÿ0,14 1,69 0,094

Stroop Color Word Mn 0,90 ÿ0,08 1,88 0,071

Cabelo do couro cabeludo (>185,31 vs. ÿ185,31 ng/g)


Stroop Word ÿ0,47 ÿ1,42 0,48 0,330

Stroop Color ÿ0,52 ÿ1,49 0,45 0,289

Stroop Color Word Mn ÿ0,32 ÿ1,35 0,70 0,533

Unhas (>555,28 vs. ÿ555,28 ng/g)


Stroop Word ÿ1,19 ÿ2h30 ÿ0,09 0,034

Stroop Color ÿ1,12 ÿ2,18 ÿ0,07 0,037

Stroop Color Word PEM ÿ1,33 ÿ2,48 ÿ0,17 0,025


Fração fina (PM2.5)
Pb Bioacessível (5,26+ vs. ÿ5,25 ng/m3 )
Stroop Word 0,06 ÿ0,92 1,05 0,900
Stroop Color ÿ0,30 ÿ1,28 0,68 0,547
Stroop Color Word ÿ0,20 ÿ1,25 0,85 0,702
Pb Não bioacessível (0,38+ vs. ÿ0,37 ng/m3 )
Stroop Word 0,61 ÿ0,37 1,59 0,220

Stroop Color 0,03 ÿ0,94 1,00 0,950

Stroop Color Word Pb 0,06 ÿ0,98 1,11 0,903

Total (Bio + Não-bio) (6,57+ vs. ÿ6,56 ng/m3 )


Stroop Word 0,32 ÿ0,67 1.31 0,520

Stroop Color ÿ0,18 ÿ1,16 0,81 0,721

Stroop Color Word Mn ÿ0,32 ÿ1,37 0,73 0,545

Bioacessível (17,06+ vs. ÿ17,05 ng/m3 )


Stroop Word ÿ0,71 ÿ1,70 0,27 0,156

Stroop Color ÿ0,73 ÿ1,71 0,24 0,138

Stroop Color Word Mn ÿ1,38 ÿ2,41 ÿ0,36 0,008


Não bioacessível (5,81+ vs. ÿ5,80
ng/m3 )
Stroop Word ÿ0,11 ÿ1,05 0,84 0,827

Stroop Color ÿ1,19 ÿ2,11 ÿ0,27 0,011

Stroop Color Word Mn ÿ0,72 ÿ1,72 0,27 0,154

Total (Bio + Não-bio) (25,01+ vs. ÿ25,00 ng/m3 )


Stroop Word ÿ0,93 ÿ1,93 0,06 0,065

Stroop Color ÿ0,75 ÿ1,74 0,23 0,132

Stroop Color Word MD = ÿ1,23 ÿ2,27 ÿ0,18 0,022

diferença média ajustada para idade, sexo, escolaridade e níveis de Pb ou Mn, respectivamente. PEM = pessoal
monitor ambiental. * Um DM negativo indica pior função cognitiva (NEURONORMA padronizado inferior
pontuações) entre aqueles expostos a níveis mais elevados de Pb ou Mn. Os DM estatisticamente significativos estão em negrito.
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Tabela 4. Diferenças médias para o teste Digit Span de acordo com os níveis de Pb e Mn em biomarcadores e PM
amostragem pessoal.

DM* 95% IC Valor p


Biomarcadores

Sangue Pb (>9,14 vs. ÿ9,14 µg/L)


Span de dígitos para frente 0,32 ÿ0,70 1,34 0,533

Span de dígitos para trás Pb 0,39 ÿ0,50 1,27 0,386

Cabelo do couro cabeludo (>149,04 vs. ÿ149,04 ng/g)


Span de dígitos para ÿ0,47 ÿ1,41 0,47 0,324

frente Span de dígitos para 0,48 ÿ0,36 1.31 0,259

trás Pb Unhas (96,04> vs. ÿ96,04 ng/g)


Span de dígitos para ÿ0,66 ÿ1,83 0,51 0,264

frente Span de dígitos para 0,68 ÿ0,29 1,64 0,165

trás Mn Sangue (>9,58 vs. ÿ9,58 µg/L)


Span de dígitos para frente ÿ0,12 ÿ1,06 0,81 0,795

Span de dígitos para trás 0,34 ÿ0,48 1,16 0,410

Mn Cabelo do couro cabeludo (>185,31 vs. ÿ185,31 ng/g)


Span de dígitos para ÿ1,12 ÿ2,06 ÿ0,18 0,020

frente Span de dígitos para ÿ0,62 ÿ1,47 0,23 0,153

trás Mn Unhas (>555,28 vs. ÿ555,28 ng/g)


Span de dígitos para ÿ1,62 ÿ2,77 ÿ0,47 0,006

frente Span de dígitos para ÿ1,78 ÿ2,75 ÿ0,82 <0,001


trás PEM Fração fina (PM2.5)
Pb Bioacessível (>5,25 vs. ÿ5,25 ng/m3 )
Span de dígitos para ÿ0,62 ÿ1,60 0,36 0,213

frente Span de dígitos para ÿ0,02 ÿ0,89 0,85 0,966

trás Pb Não bioacessível (>0,37 vs. ÿ0,37 ng/m3 )


Span de dígitos para ÿ0,64 ÿ1,60 0,33 0,196

frente Span de dígitos para 0,03 ÿ0,83 0,89 0,942

trás Pb total (Bio + Não-bio) (>6,56 vs. ÿ6,56 ng/m3 )


Span de dígitos para ÿ0,62 ÿ1,60 0,37 0,216

frente Span de dígitos para 0,18 ÿ0,70 1.05 0,691

trás Mn Bioacessível (>17,05 vs. ÿ17,05 ng/m3 )


Span de dígitos para 0,139 ÿ0,832 ÿ0,156 1,11 0,778

frente Span de dígitos para ÿ1,013 0,701 0,719

trás Mn Não bioacessível (>5,80 vs. ÿ5,80 ng/m3 )


Span de dígitos para ÿ0,542 ÿ1,479 0,396 0,255

frente Span de dígitos para ÿ0,217 ÿ1,041 0,608 0,604

trás Mn Total (Bio + Não-bio) (>25,00 vs. ÿ25,00 ng/m3 )


Span de dígitos para 0,157 ÿ0,826 1.139 0,753

frente Span de dígitos para trás ÿ0,196 ÿ1,064 0,672 0,655

MD = diferença média ajustada para idade, sexo, escolaridade e níveis de Pb ou Mn, respectivamente. PEM = pessoal
monitor ambiental. * Um DM negativo indica pior função cognitiva (NEURONORMA padronizado inferior
pontuações) entre aqueles expostos a níveis mais elevados de Pb ou Mn. Os DM estatisticamente significativos estão em negrito.

3.3. Associações entre níveis de Pb e Mn e resultados de função motora

No que diz respeito aos níveis de Pb, MDs mistos não estatisticamente significativos de
magnitude pequena ou nula também foram obtidos para os testes Grooved Pegboard e FTT (ver Suplemento
Tabelas S5 e S6). Curiosamente, MDs negativos, indicando pior função motora (menor aderência
força), foram obtidos para mãos dominantes e não dominantes em todos os biomarcadores em
em relação ao teste do dinamômetro (kg), obtendo significância estatística para o teste não dominante
mão da seguinte forma: MD ajustado para níveis de Pb = ÿ2,68; IC95% (ÿ4,85 a ÿ0,51), p = 0,016 (Ver
Tabela 5). Em relação aos PEMs, foram obtidos DM mistos não estatisticamente significativos para todos
testes de função motora; ver Tabelas 5, S5 e S6.
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Tabela 5. Diferenças médias para o teste dinamômetro (kg) de acordo com os níveis de Pb e Mn nos biomarcadores
e amostragem pessoal PM em mãos dominantes e não dominantes.

DM* 95% IC Valor p


Biomarcadores
Sangue Pb (>9,14 vs. ÿ9,14 µg/L)
mão dom ÿ1,59 ÿ3,64 0,46 0,127
mão não-dom ÿ2,68 ÿ4,85 ÿ0,51 0,016
Cabelo do couro cabeludo Pb (>149,04 vs. ÿ149,04 ng/g)
mão dom ÿ0,26 ÿ2,12 1,59 0,781
mão não dom Pb ÿ0,47 ÿ2,54 1,61 0,657
Unhas (96,04> vs. ÿ96,04 ng/g)
mão ÿ1,19 ÿ3,53 1.14 0,312
dominante mão ÿ1h30 ÿ3,61 1.01 0,267
não-dom Mn Sangue (>9,58 vs. ÿ9,58 µg/L)
mão dom 0,74 ÿ1,14 2,61 0,44
mão não-dom Mn ÿ0,13 ÿ2,12 1,86 0,895
Cabelo do couro cabeludo (>185,31 vs. ÿ185,31 ng/g)
mão Dom 0,44 ÿ1,46 2,33 0,651
mão não Dom Mn 0,19 ÿ1,93 2,30 0,861
Unhas (>555,28 vs. ÿ555,28 ng/g)
mão dom ÿ0,62 ÿ2,96 1,73 0,603
mão não-dom PEM 0,07 ÿ2,26 2,40 0,953
Fração fina (PM2.5)
Pb Bioacessível (>5,25 vs. ÿ5,25 ng/m3 )
mão dom 0,02 ÿ2,01 2,05 0,986
mão não-dom ÿ0,02 ÿ2,19 2,15 0,986

Pb Não bioacessível (>0,37 vs. ÿ0,37 ng/m3 )


mão dom 0,81 ÿ1,17 2,79 0,420
mão não-dom 0,33 ÿ1,80 2,45 0,762

Pb Total (Bio + Não-bio) (>6,56 vs. ÿ6,56 ng/m3 )


mão dom 0,23 ÿ1,81 2.26 0,826
mão não-dom 0,19 ÿ1,98 2,37 0,860

Mn Bioacessível (>17,05 vs. ÿ17,05 ng/m3 )


mão 0,98 ÿ1,01 2,96 0,332
dominante mão 0,81 ÿ1,32 2,94 0,454

não-dom Mn Não bioacessível (>5,80 vs. ÿ5,80 ng/m3 )


mão dom ÿ1,37 ÿ3,27 0,53 0,157
mão não-dom ÿ0,13 ÿ2,18 1,93 0,902
Mn Total (Bio + Não-bio) (>25,00 vs. ÿ25,00 ng/m3 )
mão dom 1.14 ÿ0,86 3.15 0,260
mão não-dom 13h30 ÿ0,85 3,44 0,235
MD = diferença média ajustada para idade, sexo, escolaridade e níveis de Pb ou Mn, respectivamente. Dom = dominante.
Não-dom = não dominante. PEM = monitor ambiental pessoal. * Um MD negativo indica pior motor
função (menor força de preensão) entre aqueles expostos a níveis mais elevados de Pb ou Mn.

Em relação aos níveis de Mn, foram observados tempos maiores, não estatisticamente significativos, no
teste Grooved Pegboard e menores números de batidas digitais no FTT (indicando pior função motora).
observado para ambas as mãos em participantes com níveis mais elevados de Mn nas unhas (ver Tabelas
Suplementares S5 e S6), enquanto, para o teste do dinamômetro, um valor negativo não significativo
MD (indicando também pior função com menor força de preensão) só foi observado para o
mão dominante (ver Tabela 5). Para níveis de Mn no cabelo do couro cabeludo, mistos ou positivos (ao contrário
nossa hipótese) foram obtidos MDs não significativos. Para níveis sanguíneos de Mn, um tempo menor
para completar o teste Grooved Pegboard (indicando melhor função motora, ao contrário do nosso
hipótese) foi observada, produzindo significância estatística para a mão dominante como segue:
DM ajustado = ÿ2,82; IC95% (ÿ5,46 a ÿ0,19), p = 0,036. MDs positivos indicando pior
função motora (maior tempo para completar o teste Grooved Pegboard) foram obtidas para ambos
mãos dominantes e não dominantes de acordo com PEMs, alcançando significância estatística para
a fração bioacessível e a mão dominante da seguinte forma: DM ajustado =+3,36; IC 95%
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(0,60 a 6,11), p = 0,018, enquanto MDs mistos não estatisticamente significativos foram obtidos para o restante
dos testes de função motora; ver Tabelas 5, S5 e S6.

4. Discussão

Conforme mencionado na seção de métodos, o Pb foi detectado principalmente na fração fina (PM2,5),
onde 88% e 47% das determinações estavam acima do LOD para as frações bioacessíveis e não bioacessíveis,
respectivamente, com concentrações médias de Pb de 12,87 e 1,60 ng/m3 .
Na fração grosseira, as determinações foram inferiores aos nossos LODs de 5,74
e 1,84 ng/m3 para as frações bioacessíveis e não bioacessíveis em mais de 97% dos
participantes. Assim, numa soma hipotética do Pb bioacessível e não bioacessível
concentrações obtidas nas frações fina e grossa para obter a concentração total
contidos nas PM10, o resultado global ficaria claramente abaixo do valor-limite anual de PM10 (500 ng/m3 )
estabelecido pela Directiva 2008/50/CE [2]. Esses resultados concordam bem com aqueles encontrados
anteriormente na mesma área em amostradores estacionários de PM [23], atingindo níveis de Pb entre 6,91 e 15,6
ng/m3 em PM10.
A situação para o Mn seria exatamente oposta. A média aritmética do Mn ligado ao PM10 nos PEMs para a
população do estudo foi de 151,9 ng/m3 , acima do valor total de Mn no ar recomendado pela OMS de 150 ng/
m3 , e foi muito excedido em participantes residentes nas proximidades da IES de Mn, onde a média foi de 253,4
ng/m3 , bastante semelhante à média anual de 231,8 ng/m3 medida em 2015 por um amostrador estacionário [23].
Comparando nossos níveis de Mn com outros estudos utilizando PEMs, os níveis de Mn encontrados em nossa
população são notavelmente mais elevados [44,45]. Nossos níveis de Mn são ainda superiores aos de outros
estudos realizados em áreas residenciais, próximas a outras IES de Mn, como na Itália, onde um valor médio de
49,5 ng/m3 em PM2,5 foi relatado em uma cidade próxima a uma estação de ferromanganês. fábrica de ligas [46],
ou nos EUA, onde uma média geométrica de 8,1 ng/m3 em PM10 foi relatada em Marietta (Ohio), localizada a
menos de 10 km da principal fábrica de ferromanganês deste país [47]. Até onde sabemos, níveis mais elevados
de Mn em PEMs só foram encontrados em residências próximas às minas de minério de Mn em Molango (México),
onde foi relatada uma média de 420 ng/m3 em PM10 [48].

Nesse sentido, nosso trabalho teve como objetivo realizar uma análise comparativa entre a exposição ao Pb e
ao Mn e sua associação com a função cognitiva e motora, aproveitando a existência de uma mesma população com
baixa exposição ao Pb, mas exposição moderada ou alta ao Mn.

Nossa bateria padronizada de testes de função cognitiva incluiu cinco testes avaliando especificamente
atenção, função executiva, memória e fluência verbal [49]. O teste Stroop Color Word é considerado uma medida
de função executiva e flexibilidade cognitiva [32]. O Digit Span, da terceira versão da Wechsler Adult Intelligence
Scale (WAIS III), é uma medida de atenção e memória de trabalho [33]. O teste de Fluência Verbal avalia a fluência
de associação verbal , pois calcula o número total de palavras que um sujeito é capaz de dizer durante 60
segundos [34]. TMT é uma medida de atenção, velocidade e flexibilidade mental [35,36]. Finalmente, o objetivo do
ROCF é avaliar a capacidade de construção visual-espacial e a memória visual [ 37]. Nossa bateria de função
motora incluiu três testes avaliando especificamente “coordenação olho-mão e velocidade motora”, “velocidade
manual autodirigida” e “força de preensão” por meio do FTT, teste Grooved Pegboard e teste dinamômetro manual,
respectivamente [49 ].

Nossos resultados não sugerem uma associação entre os níveis atuais de Pb e uma pior função
cognitiva no contexto de uma população com baixa exposição ao Pb. No entanto, eles abrem a porta
para um possível efeito negativo (apesar dos valores baixos) na função motora, já que nossos
participantes com níveis acima da nossa exposição mediana ao Pb no sangue (>9,14 µg/L) tiveram
menor força média no dinamômetro, alcançando significância estatística para a mão não dominante. O
fato de nossos resultados terem sido ajustados para idade, sexo, nível educacional e até mesmo níveis
sanguíneos de Mn apoiaria a validade interna de nossos resultados; portanto, mais estudos devem
investigar a segurança para a saúde dos níveis atualmente baixos de Pb em ambientes mistos urbano-industriais.
No que diz respeito à exposição a níveis mais elevados de Mn neste caso nossos resultados também
ajustados para níveis de Pb bem como para sexo idade ou nível educacional dos participantes apoiam pior
função cognitiva pelo menos nos domínios determinados pelo Stroop Extensão de dígitos
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Teste de fluência verbal e reversa. Para função motora, a evidência de associação seria menor [30,31].

O manganês e o Pb são dois metais traço neurotóxicos bem conhecidos, mesmo em


concentrações ambientalmente relevantes. Em particular, a base da derivação do RfC do Mn utilizado
no procedimento da EPA dos EUA para avaliação de riscos à saúde não cancerígenos é o
comprometimento da função neurocomportamental. No caso do Pb, nenhum RfC está disponível no
procedimento da EPA dos EUA porque não foi avaliado no âmbito do programa IRIS. No entanto, a
ATSDR considera o Pb como um metal neurotóxico que afeta negativamente os parâmetros
neurológicos, mesmo em níveis de exposição relativamente baixos, medidos como concentrações
sanguíneas de Pb (<100 µg/L). Além disso, os LMR para Pb não foram derivados pela ATSDR porque
os níveis mais baixos de Pb no sangue ainda estão associados a efeitos adversos graves (por
exemplo, declínio da função cognitiva em crianças). Em adultos, foi publicado um grande número de
estudos mostrando diminuição da função neurológica , encontrando efeitos neurocomportamentais
em populações com níveis sanguíneos de Pb ÿ100 µg/L, incluindo diminuição da função cognitiva,
comportamento e humor alterados e função neuromotora e neurossensorial alterada [4 ].
No entanto, uma análise mais detalhada desta literatura oferece alguns resultados controversos em
relação ao efeito do Pb nos desfechos cognitivos e motores, principalmente em exposições relativamente
baixas . Assim, a função cognitiva parece ser afetada negativamente em indivíduos com níveis baixos de
Pb no sangue apenas quando alguns biomarcadores cumulativos são usados como preditores, como o Pb
na tíbia; na verdade, as funções cognitivas estudadas não foram associadas de forma estatisticamente
significativa aos níveis sanguíneos de Pb na maioria desses estudos [8,14,15], provavelmente porque
fornecem medidas integradas de exposição em intervalos de tempo mais curtos [9]. Os principais domínios
cognitivos afetados pela exposição a baixos níveis de Pb foram linguagem (incluindo fluência de letras ),
velocidade de processamento, funcionamento executivo (incluindo TMT-A e Stroop Color), memória verbal
e aprendizagem, memória visual, visuoconstrução [14], domínios visuoespaciais/visuomotores [10],
memória de histórias, fluência de categoria [9] e memória de trabalho [11].
Embora os efeitos cognitivos sejam melhor descritos na literatura, há menos informações disponíveis
sobre as funções motoras na população em geral nos níveis de exposição atualmente mais baixos [50].
Pesquisas anteriores, baseadas em níveis relativamente altos de Pb no sangue, sobre o efeito da exposição
ao Pb na função motora fina, avaliada principalmente por meio de uma tarefa de pegboard, mostraram
associações significativas com Pb no sangue, tanto em estudos ocupacionais quanto ambientais [12,13,51–54] .
No entanto, investigações posteriores encontraram pontuações piores no teste Grooved Pegboard apenas
quando foram utilizados biomarcadores cumulativos de exposição ao Pb, como tíbia e patela [16]. Bleecker
et al. [12] também relataram um tamanho de efeito maior no teste Grooved Pegboard quando o chumbo
sanguíneo integrado ponderado (IBL) foi usado em vez do Pb no sangue, mas, neste estudo, os níveis
sanguíneos estavam elevados (média de 290 µg/L) porque a população do estudo era de fundições
expostas ao Pb transportado pelo ar. Menos informações foram encontradas em outros testes motores
finos, como o FTT. Casjens et al. [50] descobriram que os testes motores finos estudados não foram
afetados por níveis elevados de Pb no sangue, exceto o FTT em homens idosos, com um efeito fraco para
concentrações relativamente altas de Pb no sangue (ÿ50 µg/L).
Tal como mencionado na secção de introdução, a maioria destes estudos de função cognitiva e
motora baseou-se em conjuntos de dados relativamente antigos (antes de 2010) e, portanto, os níveis
de Pb no sangue nestes estudos foram superiores aos níveis atuais. Nossa média aritmética de Pb
no sangue foi de 11,03 µg/L (mediana de 9,14 µg/L), claramente inferior à da maioria dos estudos
publicados, onde os valores médios típicos foram > 30 µg/L, mas semelhantes aos valores atuais nos
EUA em geral população, com uma mediana de 8,8 µg/L em 2015–2016 para aqueles com mais de
20 anos [55]. A diminuição contínua dos níveis sanguíneos de Pb desde o final da década de 1970
tem sido relatada na literatura [5,6]. Embora o declínio nas últimas duas décadas seja menor, ainda é
importante, conforme observado na Figura S2 do Material Suplementar. Assim, o significado da
exposição de baixos níveis ao Pb mudou e as principais conclusões derivadas de estudos mais
antigos devem ser interpretadas com cuidado. Em contraste com o Pb, o caso do Mn é diferente, uma
vez que o seu nível em algumas áreas mistas urbano-industriais permanece suficientemente elevado
para afectar potencialmente a função cognitiva e motora.
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Em relação a outros aspectos metodológicos do nosso estudo e limitações, além de confundir, a


utilização dos mesmos procedimentos e cronogramas para todos os participantes por um único
investigador treinado com a mesma ordem de testes nas mesmas condições teve como objetivo evitar
qualquer erro de classificação diferencial para minimizar outros potenciais preconceitos. Como um
grande número de comparações foi feito em nosso estudo, uma limitação estaria relacionada à
preocupação com múltiplos testes, portanto não pode ser totalmente descartado que algumas
associações sejam, na verdade, resultados falso-positivos devido ao acaso. Realizamos um estudo
transversal, com a inerente falta de dados longitudinais sobre a exposição ao Pb e Mn e determinações
neurológicas como outra limitação. Consequentemente, mais estudos transversais e de
acompanhamento são necessários para apoiar a consistência dos nossos resultados. Por fim, Fe, Zn,
Cu, As e Cd também foram determinados em amostradores pessoais de PM (frações bioacessíveis e
não bioacessíveis) e biomarcadores em nosso estudo. Nenhuma associação para esses metais
(loides) foi encontrada com os resultados dos nossos testes neurológicos em nossas análises
independentes. Era esperado, uma vez que apenas Pb e Mn são neurotoxinas conhecidas entre os
metais (loid)s estudados, portanto, um efeito cruzado devido à exposição a múltiplos metais (loid)s simultâneos

5. Conclusões
A exposição ao chumbo nos níveis atualmente baixos em um ambiente misto urbano-industrial
não parece estar associada em nosso estudo a uma pior função cognitiva. Em comparação, a
exposição a níveis elevados de Mn parece estar associada a uma pior função cognitiva, pelo menos
nos domínios avaliados através dos testes Stroop, Span de Dígitos e Fluência Verbal. Em termos de
função motora, nossos resultados sugerem que mesmo os níveis atualmente baixos de Pb podem ter
efeitos negativos para a saúde na força determinada pelo dinamômetro. Novos estudos devem
investigar esta associação.

Materiais Suplementares: As seguintes informações de apoio podem ser baixadas em: https: //www.mdpi.com/article/10.3390/
atmos15030350/s1, Figura S1: Boxplots com a distribuição dos valores de Pb nos biomarcadores analisados. Figura S2:
Diminuição dos níveis de Pb no sangue na população em geral dos EUA de 1999 a 2016 (calculado a partir do Quarto Relatório
Nacional sobre Exposição Humana a Produtos Químicos Ambientais (Departamento de Saúde e Serviços Humanos dos EUA,
2019) [55]); Tabela S1: Características basais da população estudada; Tabela S2: Diferenças médias para o teste de Fluência
Verbal de acordo com os níveis de Pb e Mn em biomarcadores e amostragem pessoal de PM; Tabela S3: Diferenças médias
para Trail Making Test (TMT) de acordo com os níveis de Pb e Mn em biomarcadores e amostragem pessoal de PM; Tabela
S4: Diferenças médias para o teste da Figura Complexa de Rey Osterrieth (ROCF) de acordo com os níveis de Pb e Mn em
biomarcadores e amostragem pessoal de PM; Tabela S5: Diferenças médias para o teste Grooved Pegboard (segundos) de
acordo com os níveis de Pb e Mn em biomarcadores e amostragem pessoal de PM em mãos dominantes e não dominantes;
Tabela S6: Diferenças médias para o teste de toque digital (FTT) (número de toques em 10 s) de acordo com os níveis de Pb
e Mn em biomarcadores e amostragem pessoal de PM em mãos dominantes e não dominantes.

Contribuições dos autores: MS e IF-O.: conceituação, metodologia, redação – revisão e edição, supervisão e aquisição de
financiamento. LR-A. e BM: investigação e análise formal.
AE: investigação e recursos. Todos os autores leram e concordaram com a versão publicada do manuscrito.

Financiamento: Este trabalho foi apoiado pelo Ministério da Ciência, Inovação e Universidades
espanhol através do Projeto CTM2017-82636-R. Esta fonte de financiamento não esteve envolvida no
desenho do estudo; coleta, análise ou interpretação de dados; a redação do artigo; ou a decisão de
submeter para publicação.

Declaração do Conselho de Revisão Institucional: Este estudo foi realizado seguindo a Declaração de Helsinque e aprovado
pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade da Cantábria (CEUC) e pelo Comitê de Ética em Pesquisa Clínica na
Cantábria (CEIC) (código de protocolo 2017.164, data de aprovação 5 de setembro de 2017).

Declaração de consentimento informado: O consentimento informado foi obtido de todos os sujeitos envolvidos no estudo.

Declaração de disponibilidade de dados: Os dados não podem ser disponibilizados publicamente para proteger a privacidade do paciente.
Os dados estão disponíveis mediante solicitação no Arquivo da Universidade da Cantábria (http://repositorio.
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unican.es/ (acessado em 1 de março de 2024)) para pesquisadores que atendam aos critérios de acesso a dados confidenciais.
As solicitações podem ser enviadas ao Comitê de Ética (ceicc@idival.org) ou a Miguel Santibáñez (santibanezm@unican.es).

Agradecimentos: Gostaríamos de agradecer a María Sierra, Isabel González-Aramburu, Ana


Pozueta e María García-Martínez do serviço de neurologia do Hospital Universitário Marqués
de Valdecilla e Paula Parás Bravo, Maria Paz Zulueta e Carmen Sarabia Cobo da Universidade
da Cantábria pelo seu apoio profissional na concepção e implementação do estudo.
Conflitos de interesse: Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes
ou relações pessoais conhecidas que possam ter influenciado o trabalho relatado neste artigo.

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