O metal pesado Chumbo é o mineral tóxico mais comum e o contaminante mais abundante no ambiente e do nosso corpo. Felizmente, não é o mais tóxico.
O Pb é uma neurotoxina a qual, freqüentemente, gera um funcionamento anormal do cérebro e nervos. Sendo disseminado pela corrente sangüínea pode também contaminar o feto in-utero e o leite materno nas mulheres grávidas. Parte deste metal é armazenado no fígado e tecidos moles, sendo a generalidade transportada para os ossos, desalojando o cálcio. Face a isto não é de estranhar que a concentração de Pb no corpo aumente com a idade.
A análise de cabelo é o melhor e mais simples método de determinar envenenamento crônico por chumbo. Esta análise, bastante fiável, pode ser realizada em adultos ou crianças. Assim, uma vez que o Pb interfere com muitas enzimas das células vermelhas do sangue, tais como o ácido delta-aminolevulínico dehidratase, a protoporfirina de zinco e a protoporfirina eritrócito, é possível aferir a contaminação de Pb controlando os teores destes compostos.
Ainda que não seja totalmente claro, o Pb interfere, muito provavelmente, com certas funções realizadas por minerais essenciais como o cálcio, ferro e zinco. O Pb interrompe vários sistemas enzimáticos como o ácido delta-aminolevulínico dehidratase e a ferroquelatase. Especialmente na química do cérebro, o Pb pode criar um funcionamento anormal por inativação de enzimas dependentes de zinco, cobre e ferro. O chumbo afeta o cérebro e os nervos periféricos. Pode igualmente diminuir a síntese de hemoglobina e reagir com as membranas celulares, aumentando a permeabilidade das células e provocando a sua morte. Este metal também se liga sulfidrilos inativando as enzimas contendo cisteínas.
O Pb pode atuar como um imunossupresor. Diminui a resistência a bactérias e vírus, permitindo um aumento de infecções.
Outra aplicação interessante é nas reações hidrolíticas de RNA que podem ser mediadas por íons metálicos. Há quase 30 anos atrás Eichhorn et al. demonstraram que simples íons metálicos como o Pb(II) promoviam a hidrólise do RNA (ver figura). No RNA-t, o Pb(II) ocupa três locais específicos com alta afinidade para ligações, sendo que num deles o metal fica capacitado para promover a quebra da cadeia. A estrutura cristalina obtida com o Pb2+ ligado sugere que o íon hidróxido coordenado ao chumbo desprotona a hidroxila de um dos resíduos, resultando num ataque nucleófilo do oxigênio ao fosfato o qual origina um intermediário pentavalente. Este decai formando um fosfato cíclico. Esta reação de cisão encontra-se em uso por biólogos como ferramenta no estudo de estruturas de RNA-t mutantes, uma vez que a reação é muito sensível ao alinhamento estereoquímico dos ácidos nucléicos dos resíduos. A reação do RNA-t com o chumbo ilustra como um íon metálico pode ser utilizado para promover uma química altamente específica num polímero de ácidos nucléicos.
Figura: mecanismo da hidrólise de RNA por ação do chumbo
