Introdução Toxicologia a Toxicologia
Prof. André Leone
Profº Bruno Lemos Cons
Histórico Em determinado estágio da evolução da raça humana, o homem reconheceu que havia consequências danosas ou benéficas associadas ao uso de determinadas substâncias. Ao manipular ou ingerir substâncias de origem animal, vegetal ou mineral o ser humano foi aprendendo, a duras penas, que algumas delas produziam doenças ou causavam a morte ou eram uma forma de alimento indesejável.
Paracelsus (1493-1541) : “Todas as substâncias são tóxicas. Não há uma que não seja veneno. A dose correta é que diferencia um veneno de um remédio”.
HISTÓRICO - Pré-história: busca de alimentos – plantas nocivas / Venenos: caça e guerra - Papiro de Ebers (1500 a.C.) – Documento egípcio que listava 800 ingredientes ativos. - Mitríades (120-63 a.C.): experiências toxicológicas/procura de antídotos - Dioscórides (40-90 a.C.): classifica os venenos em vegetais (ópio), animais (venenos de víboras e sapos) e minerais (As, Pb, Cu). - Uso em guerras, execuções e suicídios – profissão de envenenador - 1800 – Desenvolvimento da química orgânica e toxicologia clássica (efeitos benéficos e
deletérios de novas substâncias) - 1863-1917 – primeiros testes de toxicidade com despejos industriais (efeitos letais sobre a vida aquática) – toxicidade de sais, ácidos e drogas (não direcionados aos problemas de poluição) - 1924-1938 – toxicidade em peixes (Pb e Zn), toxicidade de esgotos a vida aquática, comparação dos resultados dos testes de toxicidade com análises químicas realizadas – substâncias agindo diferentemente quando isoladas. ----- início de Pb na gasolina, aumento de poluição nas cidades. - 1945-1951 – marco na toxicologia aquática (recomendação do uso de peixes nos testes) - 1960: testes de toxicidade aguda com 96h de duração – padronização das metodologias
CONCEITOS DE TOXICOLOGIA É o estudo dos efeitos adversos das substâncias químicas sobre organismos vivos. (Casarett e Doull, Fundamentos em toxicologia - 2010)
É a ciência que estuda os efeito nocivos decorrentes das interações de substâncias químicas com o organismo, sob condições específicas de exposição. (Seizi Oga, Fundamentos de toxicologia 2008)
É o estudo da interação entre agentes químicos e sistemas biológicos com o objetivo de determinar, quantitativamente, o potencial dos agentes químicos em produzir danos que resultam em efeitos adversos em organismos vivos (BALLANTYNE, 1999)
Conceitos Básicos - Xenobiótico: Substância química estranha ao organismo, capaz de induzir efeitos deletérios sobre os organismos. - Tóxico: É toda substância de natureza química que, dependendo da concentração que alcance no organismo e no tempo que isto leve, vai atuar sobre os sistemas biológicos, causando alterações morfológicas, funcionais ou bioquímicas, causando enfermidades ou até mesmo a morte. - Agente tóxico ou toxicante: entidade química capaz de causar dano a um sistema biológico, alterando sua função ou levando-o à morte, sob certas condições de exposição. - Toxina: Substância natural (biotoxina) que provoca efeitos tóxicos.
Periculosidade É um fator intrínseco ao xenobiótico que mede a sua capacidade de induzir efeitos adversos nos sistemas biológicos.
- Toxicidade: Capacidade inerente e potencial do agente tóxico de provocar efeitos nocivos em organismos vivos. O efeito tóxico é geralmente proporcional à concentração do agente tóxico a nível do sítio de ação (tecido alvo). - Intoxicação: É um processo patológico causado por substâncias endógenas ou exógenas, caracterizado por desequilíbrio fisiológico, conseqüente das alterações bioquímicas no organismo. Processo é evidenciado por sinais e sintomas ou mediante dados laboratoriais. - Droga: toda substância capaz de modificar ou explorar o sistema fisiológico ou estado patológico, utilizada com ou sem a intenção de benefício do organismo receptor.
- Fármaco: toda substância de estrutura química definida, capaz de modificar ou explorar o sistema fisiológico ou estado patológico, em benefício do organismo receptor. - Antídoto: agente capaz de antagonizar os efeitos tóxicos de substâncias.
Divisões da Toxicologia Toxicologia Química ou Analítica - ocupa-se da detecção do agente tóxico ou de algum parâmetro bioquímico relacionado com a exposição a ele em fluidos biológicos, alimentos, ar, água e solo, com o propósito de diagnosticar ou prevenir as intoxicações. No exercício dessa modalidade, é de fundamental importância o domínio de química analítica e de instrumentação, pois ela busca métodos com precisão, exatidão e sensibilidade adequadas para a identificação e/ou quantificação inequívocas do toxicante ou para a avaliação de alterações bioquímicas funcionais do organismo. As análises toxicológicas são empregadas com as mais variadas finalidades: no aspecto forense ou médico-legal, na monitorização
terapêutica ou acompanhamento do paciente submetido a tratamento prolongado com medicamentos, na monitorização biológica da exposição ocupacional às substâncias químicas, no controle antidopagem em competições esportivas, no diagnóstico da intoxicação aguda ou crônica em emergências médicas, entre outras.
Divisões da Toxicologia Toxicologia clínica – Pela avaliação clínica de sinais e sintomas da intoxicação e de posse dos achados analíticos, torna -se possível acompanhar e controlar a evolução da intoxicação, estabelecendo medidas específicas de proteção, diagnóstico de patologias e o
tratamento.
Toxicologia experimental – Estuda a toxicidade das substâncias químicas por meio dos
experimentos em animais, determinando parâmetros de avaliação de riscos da exposição a um agente tóxico, obedecendo a critérios de similaridade entre o sistema biológico do animal experimentado e o homem, sobretudo em relação ao metabolismo. Fazem parte também da toxicologia experimental os estudos retrospectivos e prospectivos das diversas interações
das
substâncias
nos organismos humanos, animal e vegetal, com vistas à
complementação dos dados de toxicidade individualizada e à manutenção da saúde.
Aspectos da Toxicologia Aspecto preventivo – A partir do reconhecimento dos riscos que uma dada substância oferece, podem se estabelecer padrões de segurança em relação à exposição. É o mais importante aspecto da toxicologia, pois determina os
meios
de
hipóteses
relação ou
fatos,
segura à
luz
com
substâncias
químicas
dos
conhecimentos
por extrapolação,
existentes,
com vistas à
prevenção da intoxicação. Como exemplos, cita-se: o estabelecimento de prazos
de carência na aplicação de praguicidas nas lavouras até que o alimento chegue à mesa do consumidor, o controle da atmosfera nas grandes cidades, o estabelecimento de concentrações máximas permitidas de aditivos e contaminantes
de alimentos e o controle terapêutico de medicamentos de uso prolongado, entre outros.
Aspectos da Toxicologia Aspecto curativo – A toxicologia curativa trata o indivíduo de acordo com o tipo de intoxicação. Pelo diagnóstico clínico ou laboratorial, oferece meios de recuperação do intoxicado, identificando as alterações fisiológicas e bioquímicas e
restaurando a saúde. Pela toxicologia curativa, faz-se a recuperação de um indivíduo farmacodependente, ou de um trabalhador com alterações da saúde causadas pela exposição a substâncias químicas no ambiente de trabalho, ou
ainda a desintoxicação de indivíduos expostos a poluentes ambientais.
Aspectos da Toxicologia Aspecto repressivo – Estabelece a responsabilidade penal dos indivíduos envolvidos em situações ilegais no uso de substâncias químicas. É o caso da presença de aditivos químicos nos alimentos não permitidos por lei; a utilização de
agentes de dopagem em competições esportivas; a emissão de poluentes atmosféricos por uma fonte acima dos limites permitidos, etc. O caráter repressivo da toxicologia está estreitamente relacionado à toxicologia forense,
área especializada que estuda os aspectos médico-legais dos danos que as substâncias químicas causam no sistema biológico.
TIPOS DE INTOXICAÇÕES
Intoxicação aguda: Decorre de um único contato (dose única- potência da droga) ou múltiplos contatos (efeitos cumulativos) com o agente tóxico, num período de tempo aproximado de 24 horas. Os efeitos surgem de imediato ou no decorrer de alguns dias, no máximo 2 semanas. Estuda a relação dose/resposta que conduz ao cálculo da DL50. Intoxicação sub-aguda ou sub-crônica: Exposições repetidas a substâncias químicas – caracteriza estudos de dose/resposta após administrações repetidas. Intoxicação crônica: Resulta efeito tóxico após exposição prolongada a doses cumulativas do toxicante ou agente tóxico, num período prolongado, geralmente maior de 3 meses a anos.
TIPOS DE INTOXICAÇÕES: Intoxicações acidentais - ocorrem de maneira inesperada e independente da vontade alheia ou da própria vítima; Intoxicações alimentares - ocorrem após a ingestão de alimentos contaminados por produtos químicos de origem industrial, por produtos químicos existentes no próprio alimento (cianeto X mandioca "brava"), ou por microorganismos diversos (fungos, bactérias, vírus.); Intoxicações profissionais - resultam da exposição do trabalhador, no exercício de sua atividades, à ação de agentes químicos diversos; Intoxicações iatrogênicas - são decorrentes do uso de medicamento, devido a superdosagem, sinergismo, hipersensibilidade ou mesmo devido a erros na prescrição, na via de introdução, na frequência de uso, etc.; Intoxicações ambientais - são devidas à poluição atmosférica, hídrica e do solo, sendo mais comuns em grandes centros urbanos e industriais, podendo ocorrer também em áreas de intensa atividade agropecuária; Intoxicações suicidas e homicidas - são aquelas produzidas livre espontaneamente pela própria vítima ou por terceiros, objetivando a morte;
e
SINITOX O Sistema Nacional de Informações Tóxico-Farmacológicas – SINITOX foi constituído em 1980, pelo Ministério da Saúde, a partir da constatação entre as prioridades do governo, da necessidade de se criar um sistema abrangente de informação e documentação em Toxicologia e Farmacologia.
A partir de 1986, foi incorporado à estrutura do CICT - Centro de Informação Científica e Tecnológica, da FIOCRUZ.
O SINITOX é responsável pela coleta, compilação, análise e divulgação dos casos de intoxicação e envenenamento registrados pela Rede Nacional de Centros de Informação e Assistência Toxicológica - RENACIAT, atualmente composta de 36 unidades localizadas em 19 estados e no distrito federal.
http://sinitox.icict.fiocruz.br/
INFORMAÇÕES CONTIDAS NO SINITOX
https://sinitox.icict.fiocruz.br/sites/sinitox.icict.fiocruz.br/files//Brasil1_1.pdf
1º
2º
https://sinitox.icict.fiocruz.br/sites/sinitox.icict.fiocruz.br/files//Brasil4_1. pdf
VENENOS Os venenos podem ser produzidos pelo ser humano, de origem vegetal ou obtidas a partir das secreções de determinados animais. (explicar função de autodefesa ou predação) e usados tanto para atacar animais, durante uma caçada, quanto outros homens, durante guerras. Seu uso é ancestral e, atualmente, estão disseminados pelo mundo, como no caso dos pesticidas. Uma das principais preocupações das autoridades de segurança é seu uso como agente de bioterrorismo.
Áreas da Toxicologia
Toxicologia de alimentos
Toxicologia ambiental
Toxicologia de medicamentos
Toxicologia ocupacional
Toxicologia social
Aspectos
Clínico
Analítico
Legislação
Pesquisa
TOXICOLOGIA AMBIENTAL Essa área do conhecimento toxicológico preocupa-se com o estudo das ações e dos efeitos nocivos de substâncias químicas, quase sempre de origem antropogênica, sobre os organismos vivos. Em geral, empregam-se os termos Toxicologia Ambiental para os estudos dos efeitos diretos causados pela interação desses agentes contaminantes do ambiente (ar, água, solo) com o organismo humano e, Ecotoxicologia, para os estudos dos efeitos tóxicos desses compostos sobre os ecossistemas e seus componentes não humanos. Como o homem se encontra no topo de muitas cadeias alimentares e existem poucos ecossistemas nos quais os seres humanos não participam, essa distinção é, portanto, bastante frágil.
FORMAS DE CONTAMINAÇÃO POR POLUENTES: a)
Incidentalmente, pela atmosfera
b)
Durante atividades ocupacionais ou recreativas
c)
Pela ingestão de alimentos naturais ou com resíduos
TOXICOLOGIA AMBIENTAL PRINCIPAIS FONTES DE CONTAMINAÇÃO • Naturais: fontes de minérios radiativos, vulcões, degradação biológica de florestas, algas tóxicas em águas marinhas, etc.
• Industrial/Automotiva: dióxido de enxofre, óxidos de nitrogênio, monóxido e dióxido de carbono, hidrocarbonetos, material particulado, poluentes específicos (metais, silicatos minerais, detergentes, plásticos, etc.)
• Agrícolas:
agrotóxicos fungicidas, herbicidas)
organossintéticos
(inseticidas,
TOXICOLOGIA DE ALIMENTOS Área relacionada ao estudo da toxicidade das substâncias veiculadas pelos alimentos, ou seja, é a área da toxicologia que estabelece índices de segurança para que os alimentos, de origem natural ou industrial, possam ser ingeridos sem causar danos à saúde, tanto no que se refere à sua obtenção quanto ao seu armazenamento
TOXICOLOGIA DE ALIMENTOS OS ALIMENTOS PODEM SER: 1. Naturalmente tóxicos
de origem animal de origem vegetal
2. Alimentos contaminados
intencional incidental
3. Alimentos alterados - São os alimentos que por causas naturais, de natureza física, química ou biológica, derivada do tratamento tecnológico não adequado, sofrem deteriorações em suas características organolépticas, em sua composição intrínseca ou em seu valor nutritivo.
4. Alimentos adulterados –
São aqueles que tem sido privado, parcial ou totalmente, de seus elementos úteis ou característicos, porque foram ou não substituídos por outros inertes ou estranhos. Também a adição de qualquer natureza, que tenha por objetivo dissimular ou ocultar alterações, deficiências de qualidade da matéria-prima ou defeitos na elaboração, que venham a constituir adulteração do alimento.
TOXICOLOGIA DE ALIMENTOS Os aditivos de alimentos podem ser: - Diretos: são colocados no alimento para permanecer no alimento (corantes, edulcorantes, conservantes)
- Indiretos: são colocados no alimento em alguma fase da produção geralmente com tempo de carência (agrotóxicos, hormônios, antibióticos)
- Contaminantes: fungos, micotoxinas, resíduos de agrotóxicos, etc.
TOXICOLOGIA DE ALIMENTOS
PADRÃO DE SEGURANÇA:
Ingestão Diária Aceitável – IDA: está relacionada à margem de segurança do composto no alimento. Vale tanto para os aditivos diretos quanto indiretos.
LISTA DE ADITIVOS Fonte: ANVISA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
Ácidos, bases, sais: ácido acético, ácido cítrico, NaCl, CaCO3 Antioxidantes: ácido ascórbico Veículos solventes: glicerina, propileno glicol Corantes Emulsificantes, estabilizadores, espumantes Solventes de extração Flavorizantes Indutores do paladar Adoçantes não nutritivos: sacarina, ciclamato, aspartame Preservadores: ácido benzóico, ácido sórbico, nitritos Clareadores: ácido ascórbico Auxiliares de processamento Preparações enzimáticas Miscelâneas
TOXICOLOGIA DE MEDICAMENTOS Estuda as reações adversas de doses terapêuticas dos medicamentos, bem como as intoxicações resultantes de doses excessivas por uso inadequado ou acidental.
TOXICOLOGIA DE MEDICAMENTOS
Principal causa de notificações aos Centros
de Informação e Assistência Toxicológica. Principal causa de intoxicação nos grandes
centros urbanos.
TOXICOLOGIA DE MEDICAMENTOS CIRCUNSTÂNCIAS DE INTOXICAÇÃO
“Overdose” acidental ou intencional
Associação / Interação / Multi-associação
Reação Adversa: ocorrência clínica não-desejada ou não-intencional durante o uso de um produto, não tendo necessariamente relação causal com o tratamento.
Erro de prescrição (iatrogenia)
FATORES FAVORISANTES DAS INTOXICAÇÕES
TOXICOLOGIA DE MEDICAMENTOS Dose Prescrita
-
erros de medicação
Dose Administrada
-
velocidade e extensão da absorção tamanho e composição do corpo distribuição nos compartimentos do corpo ligação a proteínas plasmáticas velocidade de eliminação
Concentração no Local da Ação
-
-
interação da droga com receptor estado funcional (fatores fisiológicos, genéticos e patológicos) efeitos “placebo”
Intensidade de Efeito
TOXICOLOGIA DE MEDICAMENTOS Tipos de efeitos Efeito secundário: indivíduos.
pode
aparecer
em
alguns
Efeito colateral: faz parte da ação farmacológica do medicamento.
Idiossincrasia: decorre de problemas genéticos. Alergia: reação imunológica.
TOXICOLOGIA DE MEDICAMENTOS Tipos de efeitos Tolerância: diminuição dos efeitos dos medicamentos. Dependência: o medicamento passa a fazer parte do sistema biológico. Interações: resulta da utilização simultânea de mais de um medicamento.
TOXICOLOGIA DE MEDICAMENTOS Tipos de efeitos Meia-vida biológica: tempo necessário para que o fármaco seja 50% eliminado. Biodisponibilidade: disponibilidade biológica do fármaco para exercer sua ação farmacológica. Dose-resposta: percentual de efeitos que aparecem numa determinada dose.
TOXICOLOGIA DE MEDICAMENTOS Terminologia Dose terapêutica: necessária para determinada terapia.
Margem de segurança: intervalo entre a dose terapêutica e a dose tóxica. Dose tóxica: necessária para produzir um efeito lesivo.
Dose letal média: quantidade suficiente para causar a morte de 50% de animais submetidos a experimentação.
TOXICOLOGIA SOCIAL Área que estuda os efeitos nocivos decorrentes do uso não médico de drogas ou fármacos, com prejuízos ao próprio usuário e à sociedade. Trata do estudo das chamadas “drogas de abuso”, lícitas ou não, cujo uso, sempre voluntário, visa modificar o estado de consciência ou evitar o desconforto ocasionado pela interrupção do uso da substância, mesmo que por um curto período de tempo.
TOXICOLOGIA SOCIAL SUBSTÂNCIAS PSICOATIVAS Depressoras
Álcool Opiáceos Barbitúricos Calmantes Ansiolíticos Solventes
Estimulantes
Anfetamínicos Cocaína Cafeína Nicotina (?)
Perturbadoras
Preparações de Cannabis sativa LSD Aminas alucinógenas
TOXICOLOGIA SOCIAL DROGAS DE ADICÇÃO: CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO A OMS
a) Tipo álcool-barbitúrico: etanol, barbitúricos, outros sedativos.
b) Tipo anfetamina: anfetamínicos em geral. c) Tipo cocaína: cocaína, folhas de coca, crack. d) Tipo Cannabis: preparações de Cannabis sativa L. e) Tipo alucinógenos: LSD, mescalina, psilocibina. f) Tipo opiáceo: morfina, heroína, codeína. g) Tipo solvente volátil: tolueno, acetona, clorofórmio, éter.
TOXICOLOGIA OCUPACIONAL Área que se ocupa do estudo das ações e efeitos nocivos de substâncias usadas no ambiente de trabalho sobre o organismo do indivíduo exposto. Nessa área, busca-se, principalmente, a obtenção de conhecimentos que permitam estabelecer critérios seguros de exposição ocupacional.
TOXICOLOGIA OCUPACIONAL OBJETIVOS: Verificar a concentração do agente no ambiente de trabalho e comparar com os limites de exposição estabelecido; Agir sobre o trabalhador pela observação de sinais e sintomas ou realizar exames em material biológico (urina, sangue).
TOXICOLOGIA OCUPACIONAL ASPECTOS A SEREM ABORDADOS: Agentes químicos mais comuns no ambiente de trabalho. Propriedades físico-químicas desses agentes. Aspectos toxicocinéticos. Toxicidade das substâncias