JBRA Assist. Reprod. 1998;02(03):52-56
ARTIGO DE ATUALIZAÇÃO
doi: 10.5935/1518-0557.1998.2.3.08
Resumo
Durante os procedimentos de fertilização in vitro, os espermatozóides, ovócitos e embriões estão em contato direto com o ar ambiente. Este contato acontece durante a coleta, no laboratório e durante a transferência. O ar ambiente pode conter uma variedade de contaminantes que podem entrar para o sistema de cultivo. Os embriões possuem um sistema de transporte passivo, sem discriminação, que os permite absorver substâncias químicas solúveis em água provenientes do ambiente. Como não apresentam defesa, os embriões são afetados negativamente pelas substâncias absorvidas. Seu efeito é cumulativo e se manifesta através da diminuição das taxas de implantação. Os efeitos podem ser minimizados através de cuidados básicos para isolar e purificar o ar dentro do laboratório e, consequentemente, dentro das incubadoras.
Unitermos: fertilização in vitro, ar ambiente, contaminação
Abstract
During in vitro fertilization procedures, the sperm cells, oocytes and embryos are in direct contact with ambient air. This contact happens during aspiration, in the laboratory and transfer. Ambient air can contain many types of contaminants that can be introduced in the culture system. Embryos present a transport system where passive and active absorption mechanisms are mostly indiscriminants as they do not posses a defensive system. This effect is cumulative and acts diminishing implantation rates. Measures to minimize these contaminants in laboratory and incubator air are proposed.
Keywords: In vitro fertilization, ambient air, contamination
Introdução
Durante os procedimentos de fertilziaçãoin vitro (FIV) os espermatozóides, ovócitos e embriões estão em contato direto com o ar ambiente. Este contato acontece durante a coleta, no laboratório e durante a transferência. O ar pode conter uma variedade de toxinas que podem entrar para o sistema de cultivo (Cohen et al., 1997).
Os embriões possuem um sistema de transporte passivo que os permite absorver substâncias químicas solúveis em água provenientes do ambiente indiscriminadamente. Como não apresentam sistema de defesa, são afetados negativamente pelos contaminantes absorvidos. Seu efeito é cumulativo. O ambiente do laboratório não apresentou aperfeiçoamentos 20 anos depois da primeira gravidez (Edwards et al., 1982).
Problemas comuns ocorrem devido à escolha do lugar (bairro ou área) onde será localizado o laboratório.
Origem
Os contaminantes provenientes do ambiente podem ser divididos em:
1. Particulados
> 0,2 um de diâmetro:
Poeira, filbras de tapetes e carpetes, flocos de giz de quadro-negro, fibras de papel, flocos de cimento, pó de serragem, grãos de pólen, metais oxidados, cinzas, carvão, fungos, esporos, microrganismos em decomposição, ácaros e seus dejetos, insetos, ovos de helmintos, epitélio descamado, pêlos, pó de talco, etc.
2. Gasosos:
a)Compostos orgânicos voláteis (hidrocarbonetos):
Metano, etano, propano, isobutano, n-butano, isopentano, propeno, isobutileno, 1,3 butadieno, cis-2-buteno, acetileno, benzeno, tolueno, xilol, hexano, isopropano, acetona, acetaldeído, éter, éter cíclico (óxido de etileno), alcano, octano, nonano, n-decano, n-undecano, n-dodecano, metilciclohexano.
b) Moléculas inorgânicas:
Monóxido de carbono (CO), "xido nitroso (N20), Nitrosilo (NO), Dióxido de Enxofre (S02).
c) Derivados de material de construção:
Aldeídos, 1,2,4-trimetilbenzeno, fenóis, n-decano, solventes cloretados.
d) Derivados de pulverização:
Pesicidas (toxicidade variável):
Organoclorados (DDT, BHC, Lindane, Dieldrin, Aldrin)
Organofosforados (Malathion, Assuntol Dursban, Diazinon, Abate, DDVP)
Carbamatos (Baygon, Servin, Carbaril)
Piretróides (K-Othrine, Decis)
Amidino-hidrazonas(Hidramethylnone)
Gases aerossóis (butano, isobutano)
e) Gases anestésicos
Halotano, enflurano
f) Gases fréons
Dicloro-tetrafluoretano, cloroetano, diclodifluorometano
g) Álcoois
Etanol, metanol, álcool isopropílico
h) Silicones
Metilsilanol, hexametilciclosilicone, trimetilsilanol
i) Derivados de produtos de limpeza
D-limoneno, metais pesados nas ceras, desinfetantes cloretados, formol, água sanitária
j) Derivados de produtos para antissepsia
Iodo, mercúrio, cloreto de benzalcônio, clorhexidina
k) Derivados de placas de petri plásticas
Estireno
l) Metais
Cromo, manganês, ferro, cobalto, níquel, cobre, prata, cádmio, ósmio, mercúrio, platina, zinco
3. Ionizantes:
Raios X, radiação gamma, luz ultravioleta, luz fluorescente, partículas alfa e beta.
Ação
Pouco se sabe sobre a ação exata destas substâncias sobre os gâmetas e embriões. Acredita-se que sua ação seria através da ativação de superóxidos com formação de radicais livres altamete nocivos. A formação de superóxidos causaria dano cromossômico, inibição da clivagem ou clivagem irregular, produção de fragmentos anucleados, aumento de aneuploidia e uma maior incidência de cromossomos anormais. As consequências destes fatores seriam defeitos letais que só se manifestariam após a transferência dos embriões (Bavister, 1995).
Os raios X, a luz ultravioleta e os raios gamma são ondas eletromagnéticas de alta frequência que danificam diretamente o DNA. Os raios X causam deleções, inversões e translocações. A radiação ultravioleta provoca reação entre duas timinas vizinhas formando dímeros, confundino a DNA polimerase ao sintetizar uma nova fita de DNA, formando uma cadeia diferente da original (Clark et al., 1997).
Existem também outras formas de radiações conhecidas como partículas alfa e beta, que são consideradas mais penetrantes. A ação destas partículas é muito pouco conhecida.
Não é questionado o fato que a radiação ionizante causa rupturas e rearranjo de cromossomos que podem persistir no indivíduo por muitos anos. Parece provável que as quebras cromossômicas tenham relação causal com as neoplasias, mas esta relação ainda está para ser esclarecida. Esses achados são suficientes para evitar a irradiação o máximo possível.
Observações feitas em várias clínicas no mundo mostram como contaminações ambientais podem afetar as taxas de gravidez (Cohen et al., 1997). Exemplos se seguem:
Programa FIV Hospital St. Davis, Austin, Texas, EUA:
O prédio onde se localizava o Laboratório possuía sistema de ventilação por ductos comuns. Quando em reforma, nos anos de 1994 e 1995, houve uma queda nas taxas de gestação. A instalação de unidades de filtros HEPA melhoraram o ar e as taxas. Recomendam condicionadores de ar com filtros de carvão, filtrs HEPA e pressão positiva de ar.
Laboratório de FIV em Hong Kong:
Incubadora com ar ambiente: taxas de 9% de gestação
Câmaras fechadas (ar filtrado 0,22 um e borbulhado em água): 30%
Clínica Bourn Hall, Inglaterra:
Queimadas das plantações em agosto. Redução nas taxas neste mês.
Laboratório em Atlant, EUA:
Laboratório reformado para início de atividades:o
Gestações nas três primeiras semaas: 0/20. Após: 20/30
Em Nápoles, Itália:
mudança de área residencial para comercial. Queda nas taxas de 25% para 0%. Com uso de ar filtrado na incubadora: 25% novamente.
Hospital St. Barnabas, EUA:
Reforma no laboratório. Ensaio com embriões de camundongo.Boas taxas de fertilização, mas nenhuim embrião de 4 células. 300 tipos de contaminantes foram detectados.
Problemas comuns na localização
1. O prédio é comumente localizado em uma área industrial poluída ou residencial, para se acessível aos pacientes.
2. O laboratório é instalado em um prédio já em funcionamento e com outros serviços (hospitais, clínicas, preedios de consultórios, serviços de radiologia, laboratórios de análises clínicas, área comercial). E posicionado onde há espaço disponível. Geralmente não é adequado para a instalação de um ambiente de ar limpo.
3. Olaboratório foi construído especialmente para FIV, mas usa o mesmo ar que as outras partes da clínica.
4. Deve ser ressaltado que as incubadoras e isoletes que combinam 5% C02 de um tanque de 100% C02 usam 95% do seu ar do ambiente - geralmente inadequado.
Aparelhos para a purificação do ar
Atualmente existem aparelhos desenhados especialmente para a purificação do ar em ambientes fechados. Em laboratórios de reprodução assistida, eles podem ser utilizados para purificação do ar de dentro da estufa (CODA, Genx) ou de todo o ar do laboratório (Aria Puro, DeLongui; CODA, Genx). São apresentados sob a forma de unidades portáteis de funcionamento contínuo e tamanhos variados.
Um motor aspira o ar e faz com que este passe através de uma série de filtros, cada um com uma função distinta. O ar aspirado passa iniialmente por um préfiltro, geralmente lavável, que retém as impurezas mais volumosas, como poeira e pólen. Em seguida, o ar préfiltrado é canalizado através de um filtro HEPA (High Efficiency Particulate Air) que retém impurezas sólidas em suspensão de dimensões mínimas, de até 0,2 um. Logo em seguida, o ar passa através de um filtro de carvões ativos que retém substâncias voláteis de diversas naturezas.
Estas unidades podem apresentar também um ionizador com acionamento independente que desprende no ambiente uma nuvem de íons negativos juntamente com o ar filtrado. Em contato com os íons negativos, as partículas suspensas no ar carregam-se negativamente e combinam-se com partículas carregadas positivamente, preponderantes na atmosfera, formando partículas suspensas de dimensões maiores que são captadas pelos filtros. A ação do ionizador favorecerá a redução da energia estática do ambiente.
A. Fontes de containantes do ar externo ao prédio
1) Descarga de automóveis; monóxido de carbono, hidrocarbonetos não consumidos dos combustíveisVias de entrada no laboratório:
2) Fábricas; resíduos de manufaturas, resíduos de tratamento de esgoto, resíduos de fábrica de papéis, metais pesados.
3) Eventos esporádicos; pavimentação de ruas e estradas, construções, tintas, fumaça, dedetização durante epidemias, incêndios.
4) Poeira nas estações secas
1) Ar condicionado
2) Portas e janelas
3) Frestas
B. Fontes de contaminantes do ar dentro do prédio
1) Construções: particulares
a) poeira de massa corrida2) Construções: odores
b) poeira de cimento e concreto
c) pó de serragem
d) fibras de tapetes e carpetes e poeira acumulada
e) pó de cerâmica
a) tinta3) Outros departamentos
b) cola para carpete
c) cola para formica
d) formaldeídos da tinta e solventes
a) Laboratórios de histologia; fixadores e corantesVias de entrada no laboratório:
b) Laboratórios de análises clínicas; reagentes e radioisótopos
c) Glutaraldeído, formol, gases de anestesia, álcool isopropílico, desinfetantes
d) Produtos de limpeza, inseticidas, detergentes, água sanitária, desodorantes de banheiro, polidores de piso e mobília e ceras
e) Manutenção: pinturas, alvenaria, lixamentos, varreduras e colas.
1. Ar condicionadoComo melhorar:
2. Portas abertas e passagem depessoas
3. Gretas nas portas do laboratório
4. Entrada de pessoal de manutenção e limpeza
- Pressão de ar positiva no laboratório
- Ar condicionado com pré-filtro, filtro HEPA e de carvão ativado
- Não compartilhar sistema de ar condicionado e ventilação com outras áreas da clínica
- Manter portas e vias de acesso fechadas quando fora de uso
- Limitar o acesso de pessoas ao laboratório
- Colocar avisos para evitar uso de inseticidas e produtos de limpeza
- Selar janelas, portas, paredes divisórias e forros.
C. Fontes de contaminantes produzidos dentro do laboratório
1) Laboratórios novos: particulados2) Laboratórios novos: materiais com odores
- pó de massa corrida
- serragem
- pó de tinta seca
- tinta3) Laboratórios antigos: particulados
- revestimentos de vinyl
- adesivos de vinyl
- cola de formica
- formaldeído de tintas
- serragem4) Laboratórios antigos: odores
- pó de cerâmica
- poeira em material novo e caixas
- partículas de material oxidado de cilindros de gases
- poeira e sujeira de sapatos
- produtos de limpeza de piso e ceras5) Laboratórios novos e antigos:
- metanol e etanol para desinfecção de superfície e mãos
- água sanitária para desinfecção
- formol para desinfecção
- gás propano para puxar pipetas e ampolas de vidro na chama
- lamparinas de álcool
- embriologistas e visitantes: fumaça de cigarro, perfumes, desodorantes, loção pós-barba.
- derivado carcinogênico do poliestireno de placas de petri - o estireno
- compostos voláteis dissolvidos no C02 dos cilindros e mistura de gases
Vias de entrada: Embriologistas e visitantes com maus hábitos ou despreparados.
Como melhorar
1) Laboratórios recém construídos:
Adie os casos por pelo menos 1 mês (???) após reformas
Lave as superfícies várias vezes para retirar resíduos e deixe ventilar
Evite cadeiras com revestimento de tecido
2) Laboratórios antigos:
Instalar unidades de filtro portáteis com filtros HEPA, carvão ativado e ionizadores.
Não usar quadros de avisos dentro do laboratório.
Não deixar construções inacabadas ou estragadas. Usar revestimentos sólidos de paredes, pisos e teto para que não desprendam partículas. Lave cilindros de gases antes de entrar no laboratório e revista-os com capas de material lavável.
Compre gases (C02) e mistura somente de fornecedores confiáveis. Coloque filtros de linha (para partículas e com carvão ativado) nas mangueirinhas que conduzem o gás até a estufa. Borbulhar em kitasato com água é benéfico.
Mantenha as bandejas da estufa sempre repletas de água ultrapura. Ajuda na absorção dos contaminantes e diluição na sua concentração.
Use botas limpas nos pés e tapetes que adrem partículas (sticky mats) na entrada.
Limpe o piso com detergente biológico diluído (7x2%, extran diluído ou sabão de coco derretido e diluído em água). Retire com pano úmido.Use panos de chão, buchas de limpeza separados para o laboratório. Não misture com panos de limpeza e outras áreas da clínica. Troque por novos sempre que necessário. Lave e enxague bem os novos antes de usar a primeira vez.
Evitar usar metanol, etanol ou água sanitária quando houver embriões em cultivo.
Não usar propano quando houver embriões em cultivo.
Estabeleça regras para os frequentadores do laboratório; não permita o uso de perfumes, loções pós-bar-ba e cigarro durante horário de trabalho.
Checar se o laboratório de Reprodução Assistida está posicionado numa distância segura de aparelhos de raio X e laboratórios utilizando radioisótopos. Não utilizar lâmpadas fluorescentes no laboratório. Dê preferência às lâmpadas incandescentes
Conclusão
Devido à preciosidade do material manipulado nos laboratórios de Reprodução Assistida deve-se procurar sempre manter altos padrões de manutenção e funcionamento.
Numa ciência ainda tão nova quanto a Embriologia Clínica*, certos cuidados, mesmo que possam parecer exagerados, devem ser tomados de forma profilática. Melhorar a qualidade do laboratório significará, consequentemente, melhorar os resultados.
*A embriologia clínica é a área da biologia que se dedica a realizar in vitro**, manipulação de gametas, fertilização e desenvolvimento embrionário inicial normal para fins terapêuticos e diagnósticos. O embriologista clínico é o profissional de saúde que realiza estes procedimentos, independente de sua formação. É mais comumente represetado por biólogos e médicos.
**Que ocorre ou se pode observar, dentro de um tubo de ensaio; em meio artificial (Aurélio Buarque de Holanda).
Edwards, R. G.; Purdy, J. M. (eds). - Human Conception in vitro. London: Academic Press, 1982.
Neves D.P. - Controle de Insetos. In: Parasitologia Humana. Rio de Janeiro: Livraria Atheneu, 1988.
Russell J.B. - Química Geral. São Paulo: McGaw Hill do Brasil, 1982.