Seminário Sobre Metais "pesados" - Bioquímica: CROMO

Introdução

O cromo (Cr) é um metal de transição na tabela periódica (Grupo 6 no quarto período). Apresenta cor brilhante, prateado metálico. É um material duro e muito resistente a corrosão. Na temperatura ambiente, não se oxida facilmente. Por isso é muito utilizado no ramo da metalurgia para se obter um acabamento brilhante e uma maior resistência a corrosão.

Com configuração eletrônica: [Ar] 3d3 4s1 é considerado um metal pesado (d= 7,14 g/cm3), com massa atômica de aproximadamente 52u e número atômico 24. Possui dureza de 8,5 na escala de Mohs, com pontos de fusão e ebulição relativamente altos, 2180 K e 2944 K, respectivamente.

Os estados de oxidação que o Cr pode apresentar são: +6 (estável), +5, +4, +3 (estável; ocorrência natural), +2 e 0 (certa estabilidade).

Cromo na Natureza

A forma natural de ocorrência do cromo é a trivalente, Cr (III), que se encontra:

- na crosta terrestre numa concentração que varia entre 5mg/kg a 1800mg/kg como constituinte natural de rochas basálticas, graníticas e barros (entre outras);

- no ar em concentrações menores que 0,1μg/m3;

- na água não contaminada em concentrações de 1μg/L a poucos μg/L;

- nos solos em concentrações que variam entre 2 e 60 μg/kg.

Elemento essencial

O cromo, em especial a forma hexavalente, é um elemento tóxico capaz de causar vários problemas no organismo humano, como, por exemplo,alergias, cancro, entre outros.

Durante muitos anos apenas os efeitos tóxicos eram conhecidos, mas nas últimas décadas a forma trivalente do cromo passou a ser vista de forma diferente. Além de não ser responsável por vários dos efeitos tóxicos atribuídos à presença do metal, é considerada um elemento essencial, quando relacionado com o metabolismo dos lípidos e glícidos, já que em concentrações de aproximadamente 100μg/kg é fisiologicamente ativo.

Um fato muito importante para explicar as relações acima expostas é que o cromo aumenta a quantidade de interações da insulina com as células, aumentando o número de receptores e, ativando a proteína quinase do receptor da insulina que leva a um aumento da sensibilidade à mesma. Este processo contribui para a redução da resistência à insulina, o que ajuda na redução de fatores de risco de doenças cardiovasculares e em diabetes do tipo 2. Isto porque a resistência à insulina é como um‘denominador comum’ no conjunto de fatores de risco das doenças mencionadas.

Estudos comprovam que indivíduos que sofrem de diabetes do tipo 2 tem um nível de cromo mais baixo que os saudáveis.

Está provado que os níveis de cromo no plasma, em pacientes com doença coronária arterial, são muitos mais baixos do que em pessoas normais.

Ainda que altas concentrações de cromo (III) aumentem a síntese de ácidos graxos e colesterol no fígado, as doses fisiológicas (bem mais baixas) parecem diminuir o colesterol existente no soro.

O consumo de comidas refinadas, incluindo açúcares simples aumenta o problema de insuficiência de cromo na dieta já que estas comidas, além de terem baixo teor em cromo também causam perdas adicionais deste mesmo elemento. Perdas de cromo também aumentam durante a gravidez, exercício físico intenso, infecções, lesão física e algumas formas de estresse. Suplementação com cromo leva à melhorias na tolerância à glicose, níveis de HDL e insulina.

Toxicocinética

A maioria do cromo consumido diariamente (50 a 200 μg) é ingerida via alimentação e é na forma trivalente. Cerca de 0,5 a 3,0% de todo o cromo consumido é absorvido, contudo, o cromo sobre a forma de complexos, por exemplo, como o ácido nicotínico, é melhor absorvido. Na forma hexavalente, conhecem-se casos em que absorção alcança desde 3 a 6%.

Uma vez absorvido, é praticamente todo excretado na urina, sendo que a perda diária de cromo por esta via varia entre 0,5 e 1,5μg. Há ainda perdas pela pele, pela descamação das células intestinais e ainda pelosuor.

A absorção pode ocorrer por inalação, ingestão e através da pele. Após exposição ao cromo pelas vias já mencionadas, este interage com vários tecidos, mas somente no pulmão, fica retido o tempo suficiente para causar lesões graves.

Exposição por Ingestão

O cromo pode ser ingerido com água, alimentos ou ainda engolido após a sua inalação.

Como muitos alimentos contêm substancias com poder redutor, o cromo é reduzido à sua forma trivalente, o que diminui a sua toxicidade tendo em conta que esta forma do metal é muito menos absorvida do que a forma hexavalente.

Em adição ao efeito redutor de alguns alimentos, temos o da saliva, suco gástrico e ainda de algumas bactérias fecais. Assim, compreende-se que através do trato digestivo, a absorção do cromo seja baixa, pois apenas uma pequena quantidade de cromo (VI) que resiste a estes mecanismos é absorvida no intestino, liberada e transportada até o fígado. Os glóbulos vermelhos e o fígado têm também um papel importante na redução do cromo absorvido.

A absorção intestinal do cromo (VI) é 3 a 5 vezes maior do que a do cromo (III), contudo, uma parte do primeiro é reduzida in vivo ao segundo. Está provado que o suco gástrico tem um papel fundamental na destoxificaçãodo cromo hexavalente que é ingerido, reduzindo-o à forma trivalente que é fracamente absorvida e eliminada nas fezes.

Exposição por Contato Dérmico

Estudos revelam que o cromo (VI), penetra na pele pelas glândulas sudoríparas e é reduzido a crómio (III) principalmente por grupos sulfidrila dos aminoácidos para depois ser conjugado com proteínas, formando assim o antígeno que da origem às reações de sensibilização. Estas incluem irritação, úlceras, alergia, eczema e dermatite.

Exposição por Inalação

O sistema respiratório é o mais afetado pelo cromo pois as concentrações deste metal no ar são geralmente muito elevadas (principalmente na indústria) para a capacidade de resposta dos mecanismos de defesa.

Os mecanismos de defesa não específicos presentes na parte final da árvore brônquica tais como macrófagos alveolares, secreções bronquiais e líquido surfactante são ricos em substâncias