Publicação
Osteoporose em mulheres pós-menopaúsicas brasileiras e sua associação com a exposição ambiental ao cádmio
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia::Engenharia do Ambiente | |
| dc.contributor.advisor | Carvalho, Márcia | |
| dc.contributor.advisor | Manso, M. Conceição | |
| dc.contributor.advisor | Belo, Luís | |
| dc.contributor.author | Kunioka, Carlos Tadashi | |
| dc.date.accessioned | 2026-02-12T11:07:33Z | |
| dc.date.available | 2026-02-12T11:07:33Z | |
| dc.date.issued | 2026-01-27 | |
| dc.description.abstract | A osteoporose é uma doença osteometabólica multifatorial caracterizada pela diminuição da densidade mineral óssea (DMO) e pela deterioração da microarquitetura óssea, o que conduz a um aumento da fragilidade esquelética e do risco de fratura. Esta condição apresenta elevada prevalência global, afetando aproximadamente uma em cada três mulheres, especialmente após a menopausa, e um em cada cinco homens acima dos 50 anos, assumindo proporções crescentes face ao envelhecimento populacional. O impacto socioeconómico e clínico da osteoporose é significativo, traduzindo-se em elevados índices de morbilidade, mortalidade e perda de qualidade de vida. Evidências recentes têm apontado para o papel de fatores ambientais como contribuintes adicionais para o risco de osteoporose, nomeadamente a exposição crónica a metais tóxicos. O cádmio (Cd), metal pesado não essencial, bioacumulativo e persistente no ambiente, tem sido implicado na patogénese de doenças ósseas e renais, mesmo em níveis considerados baixos. Este trabalho de investigação teve como objetivo investigar os efeitos da exposição ambiental a múltiplos metais e metaloides, com enfoque no Cd, sobre a saúde óssea e a função renal em mulheres pós-menopáusicas residentes em Cascavel (Brasil), região agrícola com potencial risco de contaminação ambiental. A investigação compreendeu três estudos distintos. O primeiro trabalho consistiu numa revisão sistemática com meta-análise de estudos observacionais (2008–2021), focados na associação entre os níveis urinários de Cd (UCd) e o risco de osteoporose em mulheres com idade igual ou superior a 50 anos. A meta-análise revelou uma associação significativa entre UCd ≥ 0,5 μg/g de creatinina e osteoporose (OR = 1,95; IC95%: 1,39– 2,73; p < 0,001), reforçada por uma associação semelhante em exposições mais elevadas (UCd ≥ 5 μg/g: OR = 1,99; IC95%: 1,04–3,82; p = 0,040), confirmando a consistência do risco. O segundo estudo, de base populacional regional e desenho transversal, incluiu a participação de 380 mulheres pós-menopáusicas brasileiras, residentes em Cascavel. Foram colhidos dados demográficos e clínicos (incluindo os valores da densitometria óssea em diferentes regiões anatómicas) e obtidas amostras de urina, nas quais os diferentes metais/metaloides foram quantificados por espetrometria de massa com plasma indutivo acoplado (ICP-MS). A mediana de UCd foi de 0,30 μg/g de creatinina e a prevalência global de osteoporose foi de 19,2%. Os participantes com níveis de UCd ≥ 1,1 μg/g (percentil 95 adotado pelas autoridades nacionais para mulheres brasileiras) apresentaram DMO significativamente reduzida na coluna lombar e no colo femoral, bem como prevalência superior de osteoporose. Embora os modelos ajustados não tenham identificado uma associação linear estatisticamente significativa entre UCd e DMO, observaram-se tendências limítrofes (osteopenia femoral: p = 0,073; osteoporose lombar: p = 0,109), e a regressão bayesiana com máquina de kernel (BKMR) identificou uma relação não linear entre UCd e DMO, sugerindo um possível limiar de toxicidade óssea. Paralelamente, o UCd revelou ser um preditor significativo do aumento da excreção urinária de β2-microglobulina (p < 0,001), marcador de lesão tubular renal. O terceiro estudo analisou a biomonitorização de 20 metais/metaloides na mesma amostra populacional de Cascavel. Mulheres com diagnóstico de osteoporose apresentaram níveis urinários significativamente mais elevados de Cd (p = 0,017) e antimónio (Sb; p = 0,001). Após a correção para potenciais fatores de confusão (idade, índice de massa corporal, tempo de menopausa, tabagismo, inatividade física), tanto o Cd (OR = 1,495; p = 0,026) como o Sb (OR = 2,059; p = 0,030) mantiveram associação independente com a presença de osteoporose. A prevalência da doença foi de 44,4% nas mulheres com níveis urinários simultaneamente elevados de Cd e Sb (≥ percentil 90), comparativamente a 18,0% nas restantes (p = 0,011), sugerindo um possível efeito sinérgico na exposição a estes dois elementos. Importa salientar que, ao contrário do Cd, o Sb não tem sido tradicionalmente associado à desmineralização óssea. A sua identificação nesta investigação sugere que o Sb pode representar um potencial fator de risco emergente, cuja relevância toxicológica merece investigação aprofundada em trabalhos futuros. Em conjunto, os resultados reforçam a evidência de que exposições ambientais crónicas a metais tóxicos, mesmo em concentrações reduzidas, podem comprometer simultaneamente a função renal e a saúde óssea. Estes dados sustentam a necessidade urgente de monitorização ambiental e de implementação de políticas públicas para mitigar a exposição a metais tóxicos, especialmente em populações vulneráveis. | por |
| dc.description.abstract | Osteoporosis is a multifactorial osteometabolic disease characterized by a decrease in bone mineral density (BMD) and deterioration of bone microarchitecture, which leads to increased skeletal fragility and risk of fracture. This condition has a high global prevalence, affecting approximately one in three women, especially after the menopause, and one in five men over the age of 50, taking on increasing proportions as the population ages. The socio-economic and clinical impact of osteoporosis is significant, resulting in high rates of morbidity, mortality and loss of quality of life. Recent evidence has pointed to the role of environmental factors as additional contributors to the risk of osteoporosis, namely chronic exposure to toxic metals. Cadmium (Cd), a non-essential heavy metal, bioaccumulative and persistent in the environment, has been implicated in the pathogenesis of bone and kidney diseases, even at levels considered low. This research project aimed to investigate the effects of environmental exposure to multiple metals and metalloids, with a focus on Cd, on bone health and kidney function in postmenopausal women living in Cascavel (Brazil), an agricultural region with a potential risk of environmental contamination. The research comprised three separate studies. The first study consisted of a systematic review with meta-analysis of observational studies (2008- 2021) focused on the association between urinary Cd levels (UCd) and the risk of osteoporosis in women aged 50 and over. The meta-analysis revealed a significant association between UCd ≥ 0.5 μg/g creatinine and osteoporosis (OR = 1.95; 95%CI: 1.39-2.73; p < 0.001), reinforced by a similar association at higher exposures (UCd ≥ 5 μg/g: OR = 1.99; 95%CI: 1.04-3.82; p = 0.040), confirming the consistency of the risk. The second study, with a regional population base and cross-sectional design, included 380 Brazilian postmenopausal women living in Cascavel. Demographic and clinical data were collected (including bone densitometry values in different anatomical regions) and urine samples were obtained, in which the different metals/metalloids were quantified by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). The median UCd was 0.30 μg/g creatinine and the overall prevalence of osteoporosis was 19.2%. Participants with UCd levels ≥ 1.1 μg/g (95th percentile adopted by national authorities for Brazilian women) had significantly reduced BMD in the lumbar spine and femoral neck, as well as a higher prevalence of osteoporosis. Although the adjusted models did not identify a statistically significant linear association between UCd and BMD, borderline trends were observed (femoral osteopenia: p = 0.073; lumbar osteoporosis: p = 0.109), and Bayesian kernel machine regression (BKMR) identified a non-linear relationship between UCd and BMD, suggesting a possible bone toxicity threshold. At the same time, UCd proved to be a significant predictor of increased urinary excretion of β2-microglobulin (p < 0.001), a marker of renal tubular damage. The third study analyzed the biomonitoring of 20 metals/metalloids in the same population sample from Cascavel. Women diagnosed with osteoporosis had significantly higher urinary levels of Cd (p = 0.017) and antimony (Sb; p = 0.001). After correcting for potential confounding factors (age, body mass index, time since menopause, smoking, physical inactivity), both Cd (OR = 1.495; p = 0.026) and Sb (OR = 2.059; p = 0.030) maintained an independent association with the presence of osteoporosis. The prevalence of the disease was 44.4% in women with simultaneously high urinary levels of Cd and Sb (≥ 90th percentile), compared to 18.0% in the others (p = 0.011), suggesting a possible synergistic effect of exposure to these two elements. It should be noted that, unlike Cd, Sb has not traditionally been associated with bone demineralization. Its identification in this research suggests that Sb may represent a potential emerging risk factor, whose toxicological relevance merits in-depth investigation in future work. Taken together, the results reinforce the evidence that chronic environmental exposures to toxic metals, even at low concentrations, can simultaneously compromise kidney function and bone health. These data support the urgent need for environmental monitoring and the implementation of public policies to mitigate exposure to toxic metals, especially in vulnerable populations. | eng |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10284/15025 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | |
| dc.subject | Metais | |
| dc.subject | Densidade mineral óssea | |
| dc.subject | Exposição ambiental | |
| dc.subject | Mulheres pós-menopáusicas | |
| dc.subject | Função renal | |
| dc.subject | Brasil | |
| dc.subject | Metals | |
| dc.subject | Osteoporosis | |
| dc.subject | Bone mineral density | |
| dc.subject | Environmental exposure | |
| dc.subject | Postmenopausal women | |
| dc.subject | Renal function | |
| dc.subject | Brazil | |
| dc.title | Osteoporose em mulheres pós-menopaúsicas brasileiras e sua associação com a exposição ambiental ao cádmio | por |
| dc.title.alternative | Osteoporosis in Brazilian postmenopausal women and its association with environmental exposure to cadmium | eng |
| dc.type | doctoral thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| thesis.degree.name | Doutoramento em Ecologia e Saúde Ambiental |