Garantindo a Segurança da Água Pública contra Endotoxina

A atual crise de água em Flint, Michigan, exemplificou a importância extrema de manter a água potável segura. Embora a água em Flint tenha sido contaminada por chumbo, este é apenas um dos muitos contaminantes possíveis que devem ser monitorados no abastecimento de água de uma cidade para garantir sua segurança.

Entre os contaminantes potenciais mais insidiosos está a endotoxina, um componente do complexo de lipopolissacarídeo bacteriano. A endotoxina é produzida pela maioria das bactérias Gram-negativas e algumas cianobactérias como parte de sua parede celular externa.

Quando introduzido no corpo humano, o componente lipídeo A da endotoxina é reconhecido pelas células do sistema imunológico e pode desencadear reações inflamatórias perigosas. Em alguns casos, essas reações imunológicas podem levar à sepse e até à morte. Como um pirogênio altamente potente, mesmo baixas concentrações de endotoxina podem ser potencialmente perigosas. 

A endotoxina é resistente a muitos métodos comuns de oxidação ou desinfecção e pode persistir mesmo na ausência de bactérias viáveis. Como resultado, houve vários incidentes documentados de doenças relacionadas com endotoxinas devido ao consumo de água contaminada, incluindo pelo menos uma morte confirmada. Os sintomas mais comuns incluem febre, diarreia e vômitos. Também houve casos de inalação de água contaminada por endotoxinas em ambientes industriais ou piscinas, o que levou a uma tosse seca e aumento do risco de bronquite.

Um risco potencial adicional com água potável contaminada é para instalações de hemodiálise, que requerem grandes volumes de água da torneira para uso no fluido de diálise. Embora a água passe por filtração adicional antes do uso, a contaminação por endotoxina pode persistir. O fluido de diálise contaminado causou pelo menos 16 mortes somente nos EUA.

De onde vem essa contaminação por endotoxina? Em muitos casos, pode surgir do próprio processo de tratamento da água. Muitas estações de tratamento de água utilizam filtração de carvão ativado biológico. Esses filtros contêm comunidades bacterianas ativas que removem o carbono orgânico dissolvido da água. A maioria das bactérias são Gram-negativas e demonstraram ser uma fonte significativa de contaminação por endotoxinas.

No entanto, a endotoxina introduzida por filtração de carvão ativado biológico pode ser removida por etapas posteriores de tratamento. Estudos descobriram que a coagulação química seguida por filtração rápida em areia é altamente eficaz para remover endotoxinas da água potável, enquanto a cloração e a ozonização são apenas moderadamente eficazes.

Para garantir que a endotoxina bacteriana está sendo removida com eficiência da água tratada, é crucial que as estações de tratamento de água testem regularmente as amostras de contaminação por endotoxina. A técnica mais robusta e amplamente utilizada para isso é o teste de Lisado de Amebócito Limulus (LAL).

O teste tira proveito de uma cascata de enzimas isolada da hemolinfa de caranguejos-ferradura. Na presença de endotoxina, a cascata inicia uma rápida reação de coagulação. O grau de coagulação pode ser quantificado com alta precisão e sensibilidade por meio de uma variedade de leituras. O teste LAL tem sido utilizado para o teste de água potável desde 1970 e continua a ser a opção mais popular hoje devido ao seu baixo custo e resultados robustos.