POLUENTES BIOLÓGICOS: COMPONENTES, TIPOS E CONSEQUÊNCIAS - MEIO AMBIENTE - 2024

Os contaminantes biológicos são aqueles organismos vivos ou produtos derivados desses meios invasores que produzem efeitos indesejados pelos humanos. Organismos que fazem parte de todos os grupos taxonômicos conhecidos, como bactérias, arquéias, protistas, fungos, plantas e animais podem atuar como contaminantes biológicos.

Esses poluentes afetam o meio ambiente em geral, causando problemas de solo, água, ar, alimentos, infraestrutura e espaços de trabalho. Plantas daninhas, fungos patogênicos e nematóides são encontrados em solos agrícolas, enquanto bactérias patogênicas e protistas são uma séria ameaça à saúde pública na água.

Estrutura do vírus influenza (gripe), um contaminante biológico amplamente difundido.

O ar também é um meio suscetível à contaminação biológica, bem como um veículo eficiente para o transporte de poluentes. Vírus, bactérias e esporos de fungos transportados pelo ar são transportados por longas distâncias.

Por outro lado, organismos como bactérias, protozoários, fungos, insetos e excrementos de mamíferos contaminam os alimentos e a água potável. Da mesma forma, existem contaminantes biológicos em ambientes de trabalho, centros educacionais, centros de saúde e residências.

A presença de poluentes biológicos resulta em problemas de saúde pública que implicam em perdas econômicas na prevenção e remediação. A produção de alimentos também é afetada por poluentes biológicos que afetam as safras ou deterioram os alimentos já processados.

Componentes de contaminantes biológicos

Os poluentes biológicos são constituídos por organismos vivos e por produtos derivados de seu metabolismo. Entre os organismos vivos estão representados todos os reinos biológicos e, no caso dos derivados metabólicos, destacam-se as toxinas e os resíduos metabólicos (fezes e urina).

- Organismos vivos

Vírus

Embora, no sentido estrito, os vírus não se encaixem na definição de vida, eles são normalmente considerados nesta área. Assim, os vírus são contaminantes biológicos de alto impacto devido à sua capacidade reprodutiva e invasiva.

As pandemias virais estão se tornando mais frequentes, como é o caso da recente crise de pneumonia causada pelo coronavírus 2019-nCoV. Dependendo do tipo de vírus, eles podem se espalhar pelo ar, por contato ou por vetores como mosquitos (mosquitos).

Bactérias e arquéias

As bactérias são outro dos principais poluentes biológicos que causam problemas de saúde em humanos, animais e plantas. Eles se espalham pela água, pelos alimentos, pelo ar ou pelo contato direto. Eles podem contaminar todos os ambientes: solo, água, alimentos e infraestrutura e objetos.

Protozoários

Os protozoários podem contaminar os ambientes aquáticos, o solo e até mesmo ser transportados na poeira atmosférica. Alguns formam cistos que os tornam resistentes a altas temperaturas, dessecação e até desinfecção.

Protozoários causadores de meningoencefalites (Naegleria fowleri) (Fonte: Crédito da foto: Provedores de conteúdo: CDC / Dr. Govinda S. Visvesvara

Protozoários como a Acanthamoeba causam encefalite e doenças da córnea, outros, como Naegleria fowleri, causam doenças graves como a meningoencefalite amebiana primária. Muitas outras espécies são patógenos intestinais que se contaminam pelas fezes.

Cogumelos

Existem muitas espécies de fungos patogênicos que poluem o meio ambiente, afetando a saúde humana, animal e vegetal. Sendo espalhados por esporos, eles são eficientemente dispersos pelo ar e também poluem o solo e a água.

Plantas

Muitas espécies de plantas agem como ervas daninhas, contaminando os solos agrícolas e afetando a produtividade das culturas. Eles também são um reservatório para outros organismos contaminantes, como vírus, fungos, bactérias e insetos. As ervas daninhas afetam as lavouras no solo e nos cursos d'água, onde participam do processo de eutrofização.

Animais

Várias espécies animais são pragas de culturas e animais, assim como de humanos, e podem ser vetores de doenças. Os insetos são o grupo mais problemático nesse aspecto, com espécies sugadoras de sangue, como piolhos, carrapatos, pulgas e mosquitos.

Da mesma forma, os roedores, especialmente os domésticos, como o rato comum e camundongos, são pragas importantes. Por sua vez, os excrementos e a urina desses animais contaminam os alimentos e transmitem doenças.

- Derivados metabólicos

Em muitas ocasiões, o agente de contaminação biológica não é diretamente o organismo vivo, mas produtos derivados de seu metabolismo.

Toxinas

Espécies de bactérias, fungos, algas, plantas e animais produzem toxinas como defesa, que uma vez no meio ambiente tornam-se poluentes. Eles podem ser transferidos ao longo de teias tróficas, afetando a biodiversidade e os humanos.

Maré vermelha. Fonte:

Um exemplo são as proliferações de algas tóxicas (marés vermelhas), que são explosões populacionais de algas fitoplanctônicas tóxicas devido a desequilíbrios ecológicos. As populações formam manchas que cobrem extensas áreas marinhas, envenenam vários organismos aquáticos que as afetam quando consumidas pelo homem.

Fezes e urina

O caso mais comum nessa linha é a contaminação de alimentos armazenados pelas fezes e urina de roedores. Por exemplo, a leptospirose, uma doença causada pela bactéria Leptospira interrogans, é transmitida ao entrar em contato com a urina de ratos ou outros animais.

Proteína

Embora raros, certos componentes estruturais dos seres vivos também podem ser poluentes. É o caso dos príons que causam a encefalopatia espongiforme bovina ou 'doença da vaca louca'.

É uma proteína defeituosa que condiciona um quadro degenerativo do sistema nervoso central, causando a morte. Afeta animais e humanos ao ser transmitido através do consumo de carne infectada.

- Contaminantes genéticos

Com o desenvolvimento da engenharia genética, principalmente de organismos geneticamente modificados, surge um novo tipo de contaminante biológico. Esses são genes que não planejados são integrados ao genoma de outro organismo diferente de sua espécie e podem causar problemas para os humanos.

Resultados indesejados

Além da manipulação humana, a natureza segue seu curso e os genes inseridos em uma espécie podem ser transferidos para outra espécie indesejada. Por exemplo, um gene de resistência a herbicidas incluído em uma espécie cultivada que é transmitido a uma espécie relacionada a ervas daninhas.

Outro problema potencial é a inclusão de um gene de uma espécie que causa alergia a um segmento populacional de outra espécie. Se o indivíduo não tiver informações adequadas, isso pode levar a sérios problemas de saúde.

Tipos de contaminantes biológicos

Os poluentes biológicos podem ser classificados tanto pelo organismo poluente quanto pelo meio poluente. Neste último caso, esses poluentes invadem todos os ambientes onde o ser humano se desenvolve.

Contaminante biológico. Fonte: Centers for Disease Control, Estados Unidos

- Poluentes biológicos do solo

Os solos estão contaminados com fungos, bactérias, protozoários, ervas daninhas e animais como nematóides, entre outros. Esses organismos causam problemas de saúde nas lavouras, nos sistemas de produção animal e na saúde humana.

Fungos, bactérias e nematóides do solo são a causa de perdas agrícolas, afetando o sistema radicular das plantas.

Doenças intestinais

O contato com solo contaminado por protozoários e vermes é uma das principais fontes de doenças intestinais infantis. Esse tipo de doença é a principal causa de mortalidade infantil no mundo.

- Poluentes biológicos da água

A água é um meio muito suscetível à contaminação, especialmente por poluentes biológicos que atingem um ambiente vital adequado e meio de dispersão. Bactérias, protozoários e animais são encontrados em corpos d'água como contaminantes biológicos em diferentes contextos.

Patógenos humanos

Bactérias, protozoários e animais patogênicos humanos, como vermes (tênias e outros), chegam à água principalmente por meio de excrementos contaminados.

Toxinas e excrementos na água

A água pode estar contaminada com toxinas biológicas, por exemplo, aquelas contidas em algas tóxicas de fitoplâncton em florações de algas tóxicas. Um exemplo é o dinoflagelado Gymnodinium catenatum, que produz uma saxitoxina paralisante.

Agente causador da toxoplasmose (Toxoplasma gondii). Fonte:

Os excrementos e as fezes dos animais na água também são portadores de patógenos como o protozoário Toxoplasma gondii (toxoplasmose). A esquistossomose ou bilharzia é uma doença contraída em águas infectadas por excrementos humanos e causada por vermes do gênero Schistosoma.

- Poluentes biológicos do ar

O ar é um meio de dispersão de poluentes biológicos, com partículas virais, bactérias, esporos de fungos e grãos de pólen em suspensão. O caso dos grãos de pólen e esporos é particularmente relevante, pois causam alergias e doenças respiratórias.

- Contaminantes biológicos em alimentos

Como a matéria viva é o substrato natural de muitos organismos vivos, os alimentos são suscetíveis à contaminação biológica.

Bactérias e fungos são os principais contaminantes dos alimentos, muitos deles capazes de causar doenças em humanos.

Intoxicação alimentar bacteriana

A maioria dos casos de intoxicação alimentar é causada por bactérias nos alimentos ou na água. Entre as mais comuns estão as causadas por Escherichia coli, espécies de Salmonella e Staphylococcus.

Visão microscópica da bactéria Escherichia coli

Toxinas e resíduos orgânicos

Em alguns casos, contaminantes biológicos nos alimentos podem secretar toxinas mortais, como a bactéria Clostridium botulinum. A bactéria que causa o botulismo pode contaminar qualquer alimento, sendo muito resistente a altas temperaturas. É capaz de produzir neurotoxina botulínica, considerada a mais potente que existe.

Clostridium botulinum Fonte: EAS

Os fungos, ao contaminarem os alimentos, também podem secretar micotoxinas, como as aflatoxinas que têm efeitos cancerígenos e mutagênicos. Os alimentos também podem ser contaminados pelos excrementos e urina de animais nocivos, como roedores.

Ao contaminar os armazéns de alimentos em busca de alimentos, os roedores dispersam suas fezes e urina, contaminando produtos alimentícios. Em particular, a urina de camundongos e ratos contém hantavírus, leptospirose e Salmonella.

- Contaminantes biológicos de infraestruturas, casas e ambientes de trabalho

Contaminantes biológicos, como bactérias, fungos, insetos, roedores e outros são um grande problema em ambientes humanos. Além de serem transmissores de doenças, deterioram as infraestruturas, tornam espaços inúteis e dificultam as atividades laborais.

Centros médicos

Nos centros médicos, a contaminação por bactérias e fungos representa um grave problema, principalmente em áreas que exigem total assepsia, como as salas de cirurgia. Nos centros de saúde sem higiene adequada, são comuns os casos de pneumonia nosocomial, que é uma pneumonia contraída no próprio centro de saúde.

Assinalou-se que cerca de 40% das complicações de saúde intra-hospitalares estão relacionadas à contaminação biológica do centro. Essa é uma importante causa de morte, principalmente quando se trata de bactérias multirresistentes a antibióticos como a Pseudomonas aeruginosa 35.

Síndrome do edifício doente

O conceito de síndrome do edifício doente faz com que infraestruturas deterioradas apresentem problemas crônicos de contaminação biológica. Entre os contaminantes biológicos mais característicos dessa síndrome estão vírus, fungos, bactérias e ácaros.

Consequências

Saúde pública

A principal consequência e o maior impacto são os agravos à saúde humana causados ​​pelos poluentes biológicos. As doenças infecto-contagiosas são uma das principais doenças e são causadas por agentes biológicos que contaminam todos os tipos de ambientes e alimentos.

Fornecimento de comida

Contaminantes biológicos na forma de pragas e ervas daninhas afetam o rendimento e a produtividade das colheitas e dos animais de fazenda. Da mesma forma, as reservas de alimentos diminuem quando consumidos no armazenamento ou contaminados.

Água potável

A água é um elemento vital para a vida e os poluentes biológicos presentes nela tornam o consumo perigoso. Atualmente a humanidade enfrenta um déficit de água potável, de forma que a contaminação das poucas fontes disponíveis é um problema global.

Desequilíbrios ecológicos e perda de biodiversidade

Os poluentes biológicos estão envolvidos em grande parte das alterações ambientais que causam desequilíbrios ecológicos. Isso, por sua vez, resulta na perda da biodiversidade, reduzindo as populações e até mesmo a extinção de espécies.

A contaminação de áreas com espécies exóticas é uma causa importante do desaparecimento de espécies locais por predação ou competição vantajosa. Por sua vez, a eutrofização é um dos principais problemas dos ecossistemas aquáticos, causada pela entrada excessiva de nutrientes no meio ambiente.

Habitação, ambiente de trabalho e infraestrutura

As áreas de habitação, serviços básicos e trabalho humano estão degradadas e até inutilizadas por poluentes biológicos.

Referências

1. Assembleia Mundial da Saúde. (2001). Esquistossomose e helmintíase transmitidas pelo solo. 54ª ASSEMBLÉIA MUNDIAL DE SAÚDE WHA54.19, item 13.3 da agenda, 22 de maio de 2001.
2. Chu, FS (1991). Micotoxinas: contaminação de alimentos, mecanismo, potencial carcinogênico e medidas preventivas. Pesquisa de mutação / Toxicologia genética.
3. Códice alimentar. Padrões internacionais de alimentos. (Conforme visto em 25 de setembro de 2019).
4. Elika. Fundação Basca para a Segurança Alimentar. Tipos de contaminação de alimentos (visto em 25 de setembro de 2019).
5. Gadgil, A. (1998). Água potável em países em desenvolvimento. Revisão Anual de Energia e Meio Ambiente.
6. Hernández-Calleja, A. e Martí-Solé, M. del C. (1989). NTP 203: Contaminantes biológicos: avaliação em ambientes de trabalho. Centro Nacional de Condições de Trabalho. Instituto Nacional de Segurança e Higiene no Trabalho. Ministério do Trabalho e Assuntos Sociais.
7. Hernández-Calleja (1993). NTP 409: Contaminantes biológicos: Pontos finais. Centro Nacional de Condições de Trabalho. Instituto Nacional de Segurança e Higiene no Trabalho. Ministério do Trabalho e Assuntos Sociais.
8. Hung, L., Miller, JD e Dillon, HK (2005). Guia de campo para a determinação de contaminantes biológicos em amostras ambientais. Comitê de Biossegurança e Microbiologia Ambiental. 2ª Edição.
9. Morey, PR, Feeley, JC Sr. e Otten, JA (editores, 1990). Contaminantes biológicos em ambientes internos. ASTM.
10. Organização Mundial de Saúde. Notas descritivas: Doenças infecciosas. (Visto em 8 de fevereiro de 2020).
11. Universidade das Ilhas Baleares (2003). Prevenção de riscos profissionais.