PFAS - As Substâncias “Eternas” - 1

Tradução e ampliação a partir de: en.wikipedia.org - PFAS  

Substâncias perfluoroalquílicas e polifluoroalquílicas (abreviadas na literatura como PFAS,[EPA, 2025] PFASs,[OECD, 2021] e informalmente chamadas de "produtos químicos eternos"[Geddes, 2024; BBC, 2023]) são um grupo de compostos químicos organofluorados sintéticos que possuem múltiplos átomos de flúor ligados a uma cadeia alquílica. Existem 7 milhões desses produtos químicos conhecidos, de acordo com o PubChem.[Schymanski, 2023] Os PFAS entraram em uso com a invenção do Teflon em 1938 para fazer revestimentos e produtos de fluoropolímero que resistem ao calor, óleo, manchas, graxa e água. Eles agora são usados ​​em produtos que incluem tecidos impermeáveis, como náilon, calças de ioga, carpetes, xampu, produtos de higiene feminina, telas de celulares, tinta de parede, móveis, adesivos, embalagens de alimentos, espuma de combate a incêndio e isolamento de fios elétricos.[EPA, 2024; Kluger, 2023; CDC, 2024] Os PFAS também são usados ​​pela indústria cosmética na maioria dos cosméticos e produtos de cuidados pessoais, incluindo batom, delineador, rímel, base, corretivo, protetor labial, blush e esmalte.[Perkins, 2021; Whitehead, 2021] 

Muitos PFAS, como PFOS e PFOA, representam preocupações com a saúde e o meio ambiente porque são poluentes orgânicos persistentes; eles foram rotulados como "produtos químicos eternos" em um artigo no The Washington Post em 2018.[TWP, 2019] Alguns têm meias-vidas de mais de oito anos no corpo, devido a uma ligação carbono-flúor, uma das mais fortes na química orgânica.[Buck, 2011; Guardian, 2019; Kounang, 2019; Turkewitz, 2019; CDC, 2024B] Eles se movem através do solo e bioacumulam em peixes e animais selvagens, que são então comidos por humanos. Resíduos agora são comumente encontrados na chuva, água potável e águas residuais.[Munoz, 2017; Elton, 2023; Kluger, 2023; CDC, 2024B] Como os compostos PFAS são altamente móveis, eles são prontamente absorvidos pela pele humana e pelos dutos lacrimais, e tais produtos nos lábios são frequentemente ingeridos involuntariamente.[Guardian, 2021] Devido ao grande número de PFAS, é desafiador estudar e avaliar os potenciais riscos à saúde humana e ao meio ambiente; mais pesquisas são necessárias e estão em andamento.[EEA, 2019; EPA, 2023B; CDC, 2024B; EPA, 2024] 

A exposição a PFAS, alguns dos quais foram classificados como cancerígenos e/ou desreguladores endócrinos, tem sido associada a cânceres como câncer de rim, próstata e testículo, colite ulcerativa, doenças da tireoide, resposta de anticorpos abaixo do ideal/imunidade reduzida, fertilidade reduzida, distúrbios hipertensivos na gravidez, redução do crescimento infantil e fetal e problemas de desenvolvimento em crianças, obesidade, dislipidemia (colesterol anormalmente alto) e maiores taxas de interferência hormonal.[NASEM, 2022; Zahm, 2023; EPA, 2024]  

 

O uso de PFAS é regulamentado internacionalmente pela Convenção de Estocolmo sobre Poluentes Orgânicos Persistentes desde 2009, com algumas jurisdições, como a China e a União Europeia, planejando novas reduções e eliminações graduais. No entanto, grandes produtores e usuários, como Estados Unidos, Israel e Malásia, não ratificaram o acordo e a indústria química tem pressionado governos para reduzir as regulamentações[Perkins, 2023] ou transferido a produção para países como a Tailândia, onde há menos regulamentação.[DeWitt, 2024; IPEN, 2019]

 

O mercado de PFAS foi estimado em US$ 28 bilhões em 2023 e a maioria é produzida por 12 empresas: 3M, AGC Inc., Archroma, Arkema, BASF, Bayer, Chemours, Daikin, Honeywell, Merck Group, Shandong Dongyue Chemical e Solvay.[ChemSec, 2023] As vendas de PFAS, que custam aproximadamente US$ 20 por quilo, geram um lucro total da indústria de US$ 4 bilhões por ano com margens de lucro de 16%.[Perkins, 2023B] Devido a preocupações com a saúde, várias empresas encerraram ou planejam encerrar a venda de PFAS ou produtos que os contenham; estas incluem W. L. Gore & Associates (fabricante do Gore-Tex), H&M, Patagonia, REI e 3M.[H&M, 2019; 3M, 2022; Tullo, 2022; Ram, 2023; Snider, 2023; Condon, 2024] Produtores de PFAS pagaram bilhões de dólares para resolver ações judiciais, sendo a maior delas um acordo de US$ 10,3 bilhões pago pela 3M por contaminação da água em 2023.[Guardian, 2023] Estudos mostram que as empresas têm conhecimento dos perigos para a saúde desde a década de 1970 – a DuPont e a 3M sabiam que o PFAS era "altamente tóxico quando inalado e moderadamente tóxico quando ingerido".[Gaber, 2023] Os custos externos, incluindo aqueles associados à remediação de PFAS da contaminação do solo e da água, tratamento de doenças relacionadas e monitoramento da poluição por PFAS, podem chegar a US$ 17,5 trilhões anualmente, de acordo com a ChemSec.[Perkins, 2023B] O Conselho Nórdico de Ministros estimou os custos com saúde em pelo menos € 52–84 bilhões no Espaço Econômico Europeu.[NCOF, 2019] Nos Estados Unidos, os custos com doenças atribuíveis ao PFAS são estimados em US$ 6–62 bilhões.[Obsekov, 2022; NYULH, 2022] 

Em Janeiro de 2025, relatórios indicaram que o custo da limpeza da poluição tóxica de PFAS no Reino Unido e na Europa poderia exceder 1,6 biliões de libras nos próximos 20 anos, com uma média de 84 mil milhões de libras anuais.[Hosea, 2025]  

Definição 

Substâncias perfluoroalquílicas e polifluoroalquílicas são um grupo de compostos químicos organofluorados sintéticos que possuem múltiplos átomos de flúor ligados a uma cadeia alquílica. Diferentes organizações utilizam definições distintas para PFAS, o que leva a estimativas de que existam entre 8 mil e 7 milhões de substâncias químicas dentro do grupo. O banco de dados de toxicidade da EPA, DSSTox, lista 14.735 compostos químicos PFAS exclusivos.[CompTox, 2022; Gaines, 2023] 

Estrutura esquelética do PFOS, um fluorosurfactante 

eficaz, persistente e bioacumulativo.

Uma definição inicial exigia que eles contivessem pelo menos uma fração perfluoroalquílica, −CnF_{2n+1} .[Buck, 2011] A partir de 2021, a OCDE expandiu sua terminologia, afirmando que "PFAS são definidos como substâncias fluoradas que contêm pelo menos um átomo de carbono metílico ou metileno totalmente fluorado (sem nenhum átomo de H/Cl/Br/I ligado a ele), ou seja, com algumas exceções notáveis, qualquer produto químico com pelo menos um grupo metílico perfluorado (−CF3) ou um grupo metileno perfluorado (−CF2−) é um PFAS."[OECD, 2021; Wang, 2021] Esta definição inclui notavelmente o tetrafluoreto de carbono.

 

Uma amostra física de PFOA, apresentando-se como um sólido branco, como visto aqui, em uma forma relativamente pura. É comumente referido como o principal produto químico nocivo do PFAS e é responsável por muitos dos efeitos negativos à saúde comumente associados ao PFAS.

A Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA) define PFAS na Drinking Water Contaminant Candidate List 5 (Lista de Candidatos a Contaminantes de Água Potável 5) como substâncias que contêm "pelo menos uma das três estruturas a seguir: R−CF2−CF(R')R", onde tanto as frações −CF2− quanto −CF− são carbonos saturados e nenhum dos grupos R pode ser hidrogênio; R−CF2−O−CF2−(R'), onde ambas as frações −CF2− são carbonos saturados e nenhum dos grupos R pode ser hidrogênio; ou CF3−C−(CF3)RR', onde todos os carbonos são saturados e nenhum dos grupos R pode ser hidrogênio.[EPA, 2022] Uma tabela de resumo de algumas definições de PFAS é fornecida em Hammel et al (2022).[Hammel, 2022]  

Fluorosurfactantes

Surfactantes fluorados ou fluorossurfactantes são um subgrupo de PFAS caracterizados por uma "cauda" fluorada hidrofóbica e uma "cabeça" hidrofílica que se comportam como surfactantes. Estes são mais eficazes na redução da tensão superficial da água do que surfactantes de hidrocarbonetos comparáveis.[Kovalchuk, 2014] Incluem os ácidos perfluorossulfônicos, como o ácido perfluorooctanossulfônico (PFOS), e os ácidos perfluorocarboxílicos, como o ácido perfluorooctanoico (PFOA).  

Assim como outros surfactantes, os fluorossurfactantes tendem a se concentrar nas interfaces de fase.[Schaefer, 2019] Os fluorocarbonetos são lipofóbicos e hidrofóbicos, repelindo óleo e água. Sua lipofobicidade resulta da relativa ausência de forças de dispersão de London em comparação com os hidrocarbonetos, uma consequência da alta eletronegatividade e do pequeno comprimento de ligação do flúor, que reduzem a polarizabilidade da superfície molecular fluorada dos surfactantes. Fluorossurfactantes são mais estáveis ​​do que os surfactantes de hidrocarbonetos devido à estabilidade da ligação carbono-flúor. Surfactantes perfluorados persistem no ambiente pelo mesmo motivo.[Munoz, 2017]  

O repelente de água durável que contém flúor torna o tecido resistente à água.

Fluorossurfactantes como PFOS, PFOA e ácido perfluorononanoico (PFNA) têm chamado a atenção de agências reguladoras devido à sua persistência, toxicidade e ampla ocorrência no sangue da população em geral.[Calafat, 2007; Wang, 2016] 

Os PFASs são utilizados na polimerização em emulsão para produzir fluoropolímeros, utilizados em repelentes de manchas, polidores, tintas e revestimentos.[Renner, 2006]  

Efeitos na saúde e no meio ambiente

Os PFAS foram originalmente considerados quimicamente inertes.[Hogue, 2019; OECD, 2006] Os primeiros estudos ocupacionais revelaram níveis elevados de fluoroquímicos, incluindo ácido perfluorooctanossulfônico (PFOS) e ácido perfluorooctanóico (PFOA, C8), no sangue de trabalhadores industriais expostos, mas não citaram efeitos nocivos à saúde.[Ubel, 1980; Olsen, 2003] Esses resultados foram consistentes com as concentrações séricas medidas de PFOS e PFOA em trabalhadores da fábrica da 3M variando de 0,04 a 10,06 ppm e 0,01 a 12,70 ppm, respectivamente, bem abaixo dos níveis tóxicos e cancerígenos citados em estudos com animais.[Olsen, 2003] Dada, no entanto, a meia-vida de eliminação sérica de quatro a cinco anos e a contaminação ambiental generalizada, as moléculas demonstraram se acumular em humanos o suficiente para causar resultados adversos à saúde.[Hogue, 2019] 

Efeitos da exposição aos PFAS na saúde humana.[EEA, 2019; IARC, 2016; Fenton, 2009]

Prevalência na chuva, solo, corpos d'água e ar

Em 2022, os níveis de pelo menos quatro ácidos perfluoroalquílicos (PFAAs) na água da chuva em todo o mundo excederam em muito os alertas de saúde vitalícios da EPA sobre a água potável, bem como os padrões de segurança comparáveis ​​dinamarqueses, holandeses e da União Europeia, levando à conclusão de que "a disseminação global desses quatro PFAAs na atmosfera levou à superação do limite planetário para poluição química".[Cousins, 2022] O PFAS mais comum encontrado no meio ambiente é o ácido trifluoroacético (TFA).[Arp, 2024] Sua presença é onipresente no meio ambiente, especialmente em ecossistemas aquáticos, onde persiste com concentrações crescentes em todo o mundo.[Hanson, 2024]  

 

O ciclo de vida dos PFAS. Todos os PFAS foram fabricados para uso em produtos. Durante o uso e o descarte, muitos PFAS são liberados no meio ambiente, e já foram encontrados em algumas das partes mais remotas do planeta.[Nathanail, 2023] 

Pensava-se que os PFAAs acabariam nos oceanos, onde seriam diluídos ao longo de décadas, mas um estudo de campo publicado em 2021 por pesquisadores da Universidade de Estocolmo descobriu que eles são frequentemente transferidos da água para o ar quando as ondas atingem a terra, são uma fonte significativa de poluição do ar e, eventualmente, chegam à chuva. Os pesquisadores concluíram que a poluição pode impactar grandes áreas.[Perkins, 2021B; Sha, 2022; Sha, 2024] O solo também está contaminado e os produtos químicos foram encontrados em áreas remotas como a Antártida.[McGrath, 2022] A contaminação do solo pode resultar em níveis mais elevados de PFAS encontrados em alimentos como arroz branco, café e animais criados em solo contaminado.[Perkins, 2022; Wang, 2024; Perkins, 2024] Em 2024, um estudo mundial de 45.000 amostras de águas subterrâneas descobriu que 31% das amostras continham níveis de PFAS prejudiciais à saúde humana; essas amostras foram retiradas de áreas não próximas a nenhuma fonte óbvia de contaminação.[Erdenesanaa, 2024]  

Resultados adversos à saúde

De 2005 a 2013, três epidemiologistas conhecidos como “Painel Científico C8” conduziram estudos de saúde no Vale do Médio Ohio como parte de uma contingência a uma ação coletiva movida por comunidades do Vale do Rio Ohio contra a DuPont em resposta ao despejo de material carregado de PFAS em aterros sanitários e águas residuais da fábrica da DuPont em Washington Works, na Virgínia Ocidental.[C8SP, 2019] O painel mediu as concentrações séricas de PFOA (também conhecido como C8) em 69.000 indivíduos ao redor da fábrica da DuPont em Washington Works e encontrou uma concentração média de 83 ng/mL, em comparação com 4 ng/mL em uma população padrão de americanos.[Steenland, 2009] Este painel relatou prováveis ​​ligações entre concentrações sanguíneas elevadas de PFOA e hipercolesterolemia, colite ulcerativa, doença da tireoide, câncer testicular, câncer renal, bem como hipertensão induzida pela gravidez e pré-eclâmpsia.[C8SP, 2011; C8SP, 2012; C8SP, 2012B; C8SP, 2012C; C8SP, 2012D] 

A gravidade dos efeitos à saúde associados aos PFAS pode variar de acordo com a duração da exposição, o nível de exposição e o estado de saúde.[ATSDR, 2021] 

Problemas na gravidez e lactação

A exposição aos PFAS é um fator de risco para vários distúrbios hipertensivos na gravidez, incluindo pré-eclâmpsia e pressão alta. Não está claro se a exposição aos PFAS está associada a distúrbios cardiovasculares mais amplos durante a gravidez.[Erinc, 2021] O leite materno pode abrigar PFASs, que podem ser transmitidos da mãe para o bebê através da amamentação.[ATSDR, 2024; Wang, 2024]

O uso de vários produtos de higiene pessoal, como produtos para unhas, fragrâncias, maquiagem, tinturas e sprays para cabelo, por gestantes e lactantes demonstrou estar associado a níveis significativamente mais elevados de PFAS no sangue e no leite materno das mães. Por exemplo, os níveis de PFOS de mulheres que tingiram o cabelo pelo menos duas vezes durante a gravidez foram mais de um terço maiores do que os daquelas que não o fizeram. O PFOS é um dos compostos de PFAS mais comuns e perigosos.[Perkins, 2024B] 

Problemas de fertilidade

Desreguladores endócrinos, incluindo PFASs, estão associados à crise de infertilidade masculina.[Swan, 2021] 

Um relatório de 2023 da Escola de Medicina Icahn no Monte Sinai relacionou a alta exposição a PFAS a uma redução de 40% na capacidade de uma mulher ter uma gravidez bem-sucedida, bem como à desregulação hormonal e ao início tardio da puberdade.[Huet,, 2023; ISMMS, 2023] 

Problemas de desenvolvimento humano

Fetos e crianças são especialmente vulneráveis ​​aos danos dos produtos químicos PFAS, pois foi demonstrado que eles estão associados a importantes condições adversas de saúde, incluindo a síndrome do peso anormalmente baixo ao nascer em recém-nascidos, parto prematuro, períodos de lactação mais curtos, leite materno com conteúdo nutricional reduzido, um ou mais distúrbios do neurodesenvolvimento e resposta reduzida às vacinas infantis.[Perkins, 2024B] 

Problemas hepáticos

Uma meta-análise para associações entre PFASs e biomarcadores clínicos humanos para lesão hepática, analisando os efeitos dos PFASs sobre biomarcadores hepáticos e dados histológicos de estudos experimentais com roedores, concluiu que existem evidências de que o PFOA, o ácido perfluorohexanossulfônico (PFHxS) e o ácido perfluorononanoico (PFNA) causaram hepatotoxicidade em humanos.[Costello, 2022]  

Câncer

O PFOA é classificado como carcinogênico para humanos (Grupo 1) pela Agência Internacional de Pesquisa sobre o Câncer (IARC), com base em evidências "suficientes" para câncer em animais e evidências mecanicistas "fortes" em humanos expostos. A IARC também classificou os PFOSs como possivelmente carcinogênicos para humanos (Grupo 2b), com base em evidências mecanicistas "fortes".[Zahm, 2023] Há uma escassez de dados epidemiológicos de alta qualidade sobre as associações entre muitos produtos químicos PFAS específicos e tipos específicos de câncer, e as pesquisas estão em andamento.[Steenland, 2021] 

Hipercolesterolemia

Observou-se uma resposta em humanos onde níveis elevados de PFOS foram significativamente associados a níveis elevados de colesterol total e colesterol LDL, destacando a expressão significativamente reduzida de PPAR e aludindo à predominância de vias independentes de PPAR sobre o metabolismo lipídico em humanos, em comparação com roedores.[DeWitt, 2009]  

Retocolite ulcerativa

PFOA e PFOS demonstraram alterar significativamente as respostas imunológicas e inflamatórias em espécies humanas e animais. Em particular, IgA, IgE (apenas em fêmeas) e proteína C reativa diminuíram, enquanto os anticorpos antinucleares aumentaram com o aumento das concentrações séricas de PFOA.[DeWitt, 2011] Essas variações de citocinas sugerem aberrações na resposta imunológica, resultando em autoimunidade. Um mecanismo proposto é uma mudança em direção à resposta de macrófagos M2 anti-inflamatórios e/ou células T auxiliares (TH2) no tecido epitelial intestinal, o que permite o florescimento de bactérias redutoras de sulfato. Isso resulta em níveis elevados de sulfeto de hidrogênio, que reduzem a beta-oxidação e a produção de nutrientes, levando à quebra da barreira epitelial colônica.[Steenland, 2013]  

Doença da tireoide

O hipotireoidismo é a anormalidade tireoidiana mais comum associada à exposição a PFAS.[Lee, 2017] Foi demonstrado que os PFAS diminuem a peroxidase tireoidiana, resultando na diminuição da produção e ativação dos hormônios tireoidianos in vivo.[Song, 2012] Outros mecanismos propostos incluem alterações na sinalização, metabolismo e excreção do hormônio tireoidiano, bem como na função do receptor hormonal nuclear.[Lee, 2017]  

Bioacumulação e biomagnificação

Em espécies marinhas da cadeia alimentar

A bioacumulação controla as concentrações internas de poluentes, incluindo PFAS, em organismos individuais. Quando a bioacumulação é analisada na perspectiva de toda a cadeia alimentar, ela é chamada de biomagnificação, que é importante monitorar porque concentrações mais baixas de poluentes em matrizes ambientais, como água do mar ou sedimentos, podem rapidamente atingir concentrações prejudiciais em organismos em níveis tróficos mais elevados, incluindo humanos. Notavelmente, as concentrações na biota podem ser até 5.000 vezes maiores que as presentes na água para PFOS e PFCAs C10-C14.[Munoz, 2017] Os PFAS podem entrar em um organismo pela ingestão de sedimentos, pela água ou diretamente por meio da dieta. Acumula-se principalmente em áreas com alto teor de proteína, no sangue e no fígado, mas também é encontrado em menor extensão nos tecidos.[Ballutaud, 2019]

Bioacumulação de PFAS: PFAS de sedimentos e água podem se acumular em organismos marinhos. Animais em níveis mais altos da cadeia alimentar acumulam mais PFAS porque absorvem PFAS das presas que consomem.

A biomagnificação pode ser descrita usando a estimativa do fator de ampliação trófica (TMF), que descreve a relação entre os níveis de contaminação em uma espécie e seu nível trófico na cadeia alimentar. Os TMFs são determinados pela representação gráfica das concentrações de PFAS transformadas em logaritmo em relação ao nível trófico atribuído e pela obtenção do antilogaritmo da inclinação da regressão (inclinação 10).[Munoz, 2017] 

Em um estudo realizado em um estuário de macromarés em Gironde, sudoeste da França, os TMFs excederam um para quase todos os 19 compostos de PFAS considerados no estudo e foram particularmente altos para PFOA e PFNA (6,0 e 3,1, respectivamente).[Munoz, 2017] Um TMF maior que um significa que a concentração de uma substância química nos organismos aumenta em níveis tróficos sucessivos, demonstrando assim a biomagnificação.[Borgå, 2012] 

 

PFOS, um ácido sulfônico de cadeia longa, foi encontrado nas maiores concentrações em relação a outros PFASs medidos em peixes e aves em mares do norte, como o Mar de Barents e o Ártico canadense.[Martin, 2003] 

Um estudo publicado em 2023, que analisou 500 amostras compostas de filés de peixe coletados nos Estados Unidos entre 2013 e 2015, sob os programas de monitoramento da EPA, mostrou que peixes de água doce contêm onipresentemente altos níveis de PFAS nocivos, com uma única porção tipicamente aumentando significativamente o nível de PFOS no sangue.[LaMotte, 2023; Barbo, 2023]  

A bioacumulação e a biomagnificação de PFASs em espécies marinhas ao longo da cadeia alimentar, particularmente em peixes e crustáceos frequentemente consumidos, podem ter impactos importantes nas populações humanas.[Choi, 2020] Os PFASs têm sido frequentemente documentados em peixes e crustáceos comumente consumidos por populações humanas,[Fair, 2019] o que representa riscos à saúde humana, e estudos sobre a bioacumulação em certas espécies são importantes para determinar os limites diários toleráveis ​​para o consumo humano e onde esses limites podem ser excedidos, causando potenciais riscos à saúde.[Teunen, 2021] Isso tem implicações específicas para populações que consomem um número maior de espécies selvagens de peixes e crustáceos.[Fair, 2019] A contaminação por PFAS também resultou em interrupções no fornecimento de alimentos, como fechamentos e restrições à pesca.[EPA, 2023]  

Fluorosurfactantes com cadeias de carbono mais curtas podem ser menos propensos a se acumular em mamíferos;[Renner, 2006] ainda há alguma preocupação de que possam ser prejudiciais tanto aos humanos[Wang, 2015; Birnbaum, 2015; Perry, 2016] quanto ao meio ambiente.[Scheringer, 2014; EPA, 2023B] 

Supressão de informações sobre efeitos na saúde

Desde a década de 1970, a DuPont e a 3M sabiam que os PFAS eram "altamente tóxicos quando inalados e moderadamente tóxicos quando ingeridos".[Gaber, 2023] Os produtores utilizaram diversas estratégias para influenciar a ciência e a regulamentação – principalmente, suprimindo pesquisas desfavoráveis ​​e distorcendo o discurso público.[Gaber, 2023]

Em 2018, sob a presidência de Donald Trump, funcionários da Casa Branca e da EPA pressionaram a Agência de Registro de Substâncias Tóxicas e Doenças dos EUA a suprimir um estudo que demonstrava que os PFASs eram ainda mais perigosos do que se pensava anteriormente.[Halpern, 2018; Snider, 2018]  

Referências

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