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Prof. MS. Rafael Menck de [email protected]
Faculdade Integradas Einstein de Limeira
Curso: Biomedicina
Toxicologia
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Conceitos em toxicologia
Toxicologia: é a ciência que estuda os efeitos
nocivos causados pelas substâncias químicas ao
interagirem com organismos vivos.
Agente Tóxico Organismo Vivo
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História Papiros de Ebers (Medicina egípcia, 1500 aC): amêndoas amargas
(cianeto)
Grécia: cicuta (eutanásia e eliminação de indivíduos prejudiciais à
sociedade).
Romanos (grandes envenenadores): figura do provador
Idade Média: Toffana (cosméticos com Arsênio e cantaridina);
Lucrécia Borgia; Kalpurnium (Arsênio); Marie Madeleine
D’Aubray, Marquesa de Brinvillers (Arsênio em soda cáustica).
Intoxicações acidentais (nitrato de mercúrio)
1834 - “Chaire de Toxicologie” na Faculdade de Farmácia de Paris
(Orfila).
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“Todas as substâncias são venenos; não há nenhuma que não seja. A dose correta diferencia o veneno do remédio”
Theophrastus Bombastus von Hohenheim-Paracelsus (1493-1541)
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Conceitos em toxicologia
O objetivo da toxicologia é a avaliação do
risco, o que constitui condição indispensável para
o estabelecimento de medidas de segurança na
utilização dos compostos químicos e por
conseguinte a proteção dos indivíduos expostos.
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ConceitosAgente tóxico ou toxicante: é a entidade química capaz de causar
dano a um sistema biológico, alterando seriamente uma função ou levando-o à morte, sob certas condições de exposição.
Droga: toda substância capaz de modificar o sistema fisiológico ou estado patológico, utilizada com ou sem intenção de benefício do organismo receptor.
Fármaco: toda substância de estrutura química definida, capaz de modificar o sistema fisiológico ou estado patológico.
Xenobiótico: é o termo usado para designar substâncias químicas estranhas ao organismo.
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Veneno: é um agente tóxico que altera ou destrói as funções vitais e, segundo alguns autores, o termo é reservado especificamente para designar substâncias provenientes de animais (função de auto defesa ou predação).
Antídoto: é um gente capaz de antagonizar os efeitos tóxicos de substâncias.
Ação Tóxica: é a maneira pela qual um agente tóxico exerce sua atividade sobre as estruturas teciduais.
Intoxicação: processo patológico causado por substâncias endógenas ou exógenas e caracterizado por desequilíbrio fisiológico, em conseqüência das alterações bioquímicas no organismo. Evidenciado por sinais e sintomas ou mediante dados laboratoriais.
Conceitos
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Classificação de agentes tóxicos
1. Origem - Natural:·Vegetal - glicosídeos cianogênicos·Animal - vit A·Mineral - Pb, Cd, Ni - Artificial: Clembuterol, Fenobarbital
2. Orgãos alvo - Fígado - CCl4 Rins - Cd
Pulmão - Paraquat (herbicida) Sistema hematopoiético - benzeno
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Classificação de agentes tóxicos3. Uso - Solventes
PraguicidasAditivos de alimentos
4. Efeito - Carcinogênico - As Mutagênico - Aflatoxina Teratogênico - Isotretinoina
5. Estado físico - Sólido - líquido - gasoso - poeiras
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Toxicidade
Propriedade potencial que as substâncias
químicas possuem, em maior ou menor grau, de
exercer um efeito nocivo.
FASES DA INTOXICAÇÃO
TOXICANTEDisponibilidade
TOXICIDADE Biodisponibilidade
Intoxicação Sinais e
Sintomas
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Risco
É a probabilidade da substância produzir dano sob determinadas condições.
Risco = Toxicidade x Exposição
Não existe substância química inócua. Existem maneiras
seguras de utilizá-las, dentro de certas condições de exposição.
(Paracelsus)
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Intoxicação
Sinais e sintomas que caracterizam uma
ação tóxica proveniente da interação de um
agente tóxico em um organismo vivo.
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Áreas da toxicologia
Toxicologia Mecanística
Toxicologia Regulatória
Toxicologia Descritiva Experimental
Testes de avaliação de toxicidade
Propõe o uso de uma substância de baixo risco para determinado propósito
Testes de avaliação de toxicidade
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Áreas da toxicologia
Toxicologia descritiva Experimental
Relacionada diretamente aos testes de
toxicidade que geram informações úteis em
avaliações de risco e estabelecimento de
regulamentações que permitam o uso seguro de
substâncias químicas.
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Áreas da toxicologia
Toxicologia Mecanística
Relacionada com a identificação e
conhecimento de mecanismos através dos quais
xenobióticos exercem efeitos tóxicos nos
organismos vivos.
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Áreas da toxicologia
Toxicologia Regulatória
Responsável por decisões em relação ao uso
de um dado medicamento ou agente tóxico, para
uma função específica, com segurança, baseando-
se em dados gerados pelos toxicologistas
descritivos e mecanísticos.
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Áreas da toxicologiaToxicologia regulatóriaOrgãos responsáveis: Estados Unidos: FDA - Food and Drug Administration - através da Federal Food, Drug, and Cosmetic Act ( FCDA);
EPA - Environmental Protection Agency - através da Federal Insecticide, Fungicide, Rodencide Act (FIFRA); Toxic Substances Control Act ( TSCA); Resource Conservation and Recovery Act (RCRA); Safe Drink Water Act e Clean Air Act, além da Comprehensive Environmental Response, Conservation and Liability Act (CERCLA) revisado e atualmente conhecido por Superfund Amendments Reauthorization Act (SARA) .
OSHA- Occupational and Safety Health Administration - Departamento do Trabalho - condições seguras no ambiente de trabalho.
Consumer Product Safety Commission - proteção dos consumidores à produtos domissanitários;Departamento dos Transportes (DOT)- Assegura que as substâncias sejam transportadas com seguranças, adequadamente rotuladas e embaladas.
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Áreas da toxicologia
Toxicologia regulatória: BrasilNormas, Leis, Portaria, dos Ministérios da Saúde, Agricultura, Meio Ambiente, Trabalho. Exemplos:Norma Regulamentadora (NR -15) do Ministério do Trabalho Norma Regulamentadora (NR -7) do Ministério do Trabalho
Portaria Normativa n. 348 - Padrões de Qualidade do Ar - IBAMA
CND - Conselho Nacional Desportos - Portaria 531/85
Portaria n. 16/90 - Aditivos em Alimentos - Divisão Nacional de Vigilângia Sanitária.
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Xenobiótico
EFEITO NOCIVO
IEXPOSIÇÃO
VIAS DEINTRODUÇÃO
LT
DISPONIBILIDADE QUÍMICA
IITOXOCINÉTICA III
TOXODINÂMICAIV
CLÍNICA
• ABSORÇÃO• DISTRIBUIÇÃO• BIOTRANSFORMAÇÃO• ARMAZENAMENTO• EXCREÇÃO
• DANO BIOQUÍMICO (AÇÃO TÓXICA)
BIODISPONIBILIDADE
• SINAIS• SINTOMAS
IBMPIBE
ÍNDICES BIOLÓGICOS DE EXPOSIÇÃO
FASES DA AÇÃO TÓXICA
Experimental / Mecanística
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INTENSIDADE DA EXPOSIÇÃO
ESQUEMA DA CORRELAÇÃO EXPOSIÇÃO/ ABSORÇÃO/ EFEITO NOCIVO
INTENSIDADEDA RESPOSTA
IADEQUADA
IIACEITÁVEL
IIIEXCESSIVA
IVPERIGOSA
VLETAL
ALTERAÇÕESBIOQUÍMICASREVERSÍVEIS
AUSÊNCIA DESINTOMASCLÍNICOS
LESÕESBIOQUÍMICAS
SINTOMASCLÍNICOSREVERSÍVEIS
LESÕESBIOQUÍMICAS
SINTOMASCLÍNICOSIRREVERSÍVEIS
HOMEOSTASIA INTOXICAÇÃO
MORTE
LT
LTB
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-TRABALHO -TOXICOLOGIA OCUPACIONAL
-RESPIRAR -TOXICOLOGIA DO AMBIENTE
-COMER - TOXICOLOGIA DE ALIMENTOS
-SAÚDE - TOXICOLOGIA DE MEDICAMENTOS
-DIVERSÃO -TOXICOLOGIA SOCIAL
-INVESTIGAÇÃO - TOXICOLOGIA FORENSE
-ESPORTE -DOPPING
TOXICOLOGIA - ÁREAS DE ATUAÇÃO:
TOXICOLOGIA ANALÍTICA
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ANÁLISES TOXICOLÓGICAS
APLICAÇÕES:
1- Diagnóstico de intoxicações
2- Monitorização da exposição à xenobióticos
3- Investigação médico-legal
4- Programas de prevenção e controle do uso de drogas
no ambiente de trabalho
5- Controle da dopagem no esporte
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F a s e s d a ação tóxica
I - Exposição
II - Toxicocinética
III - Toxicodinâmica
IV - Clínica
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F A S E S D A AÇÃO TÓXICA - I Exposição
Condições de exposição
1. Dose ou concentração
2. Via de introdução·DDT (pele 2.500 mg/kg; oral: 118 mg/kg)·Cocaína·Medicamentos
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F A S E S D A AÇÃO TÓXICA - I Exposição
Condições de exposição
3. Propriedades físico-químicas das substâncias 3.1. solubilidade
·benzeno·chumbo tetraetila: (pele)muito absorvido·acetato de chumbo: (pele) pouco absorvido·substâncias hidrossolúveis: vias aéreas superiores·substâncias lipossolúveis: pulmões
3.2. tamanho das partículas3.3.. pressão de vapor (volatilidade)
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F A S E S D A AÇÃO TÓXICA - I Exposição
Condições de exposição4. Tempo e frequência da exposição
·benzeno: - curto prazo : SNC·longo prazo:mielotoxicidade
·silica; longo prazo: silicose
·mercúrio metálico Hg2+ : - curto prazo : dano renal-longo prazo: dano neurológico
5. Susceptibilidade individual
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Absorção Vias de introdução do agente tóxico-transcutânea-digestiva-respiratória
Distribuição
Biotransformação
Excreção -urinária-fecal-pulmonar-Outras vias: suor, saliva, leite
FASES DA AÇÃO TÓXICA - II Toxicocinética
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Vias de exposição, absorção, distribuição e excreção
Trato Gastrointestinal Pulmões
Fígado
Bile
RinsPulmõe
s
Fezes
Depósitos de armazenamen
to
Órgãos-Fígado
-Rins-Cérebro
Urina Ar exalado
Glândulas
Secreções
INGESTÃO INALAÇÃO INTRAVENOSA
OUTRAS VIAS
Corrente circulatóriaLigação à proteínas
Veia porta
Outras:CabeloUnha
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Exemplos de Substâncias que se acumulam no organismo:
- Cd: exposição até 6 meses - conc. urinária é baixaacumulação nos rins. -Cd: no sangue: a concentração se eleva proporcionalmente à
intensidade de exposição
- As: tem afinidade por grupos sulfidrila, presente na queratina de cabelos e unhas.
Distribuição
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Biotransformação
Toda alteração que ocorre na estrutura química da substância (xenobiótico) no organismo.
1) A B C inativo ativo inativo ex. aflatoxina
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Biotransformação
2) A B C ativo ativo inativo ex. codeína
3) A B ativo inativo ex. cocaína
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Enzimas
Reações de fase I Oxidação, redução e hidrólise
Reações de fase II Conjugação ou síntese
Biotransformação
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BIOTRANSFORMAÇÃOCocaína
Cocaína
(3%)
N
C
O
CH3
OO CH3
CO
Éster metil ecgonina
(15-35%)
N
C
CH3
OO CH3
OH
Ecgonina
(1-8%)
N
C
CH3
O
OH
OH
Norcocaína
(2-6%)N
C
O
OO CH3
CO
H
Benzoilecgonina
(15-50%)
N
C
O
CH3
O
CO
OH
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BIOTRANSFORMAÇÃOTolueno
CH3 CH2OH CHO COOH
CH3OH
CH3
OHCH3
OH
CONHCH2COOH
CO
glicuronídeo
tolueno Álcool benzílico benzaldeído
Ácido benzóico
Ácido hipúrico
benzoilglicuronídeocresol
(31 a 80%)
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BIOTRANSFORMAÇÃOMaconha - 9THC
Delta-9-Tetraidrocanabinol (THC)
CH3
OCH3
CH3
OH
C5H11
Ácido 11-nor-delta-9-THC-COOHC
OCH3
CH3
OH
C5H11
OOH
Ácido 11-nor- delta -9 -THC-COOH conjugado
C
OCH3
CH3
OH
C5H11
OO ác ido glicurônico
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BIOTRANSFORMAÇÃOOpiáceos
codeína
morfina
6-acetil morfina
heroína
morfina conjugada
H
OHO
N.CH3
H
H3C O
O
H
OHHO
N.CH3
H
O
H
O.CO.CH3CH3.CO.O
N.CH3
H
H
O.CO.CH3HO
N.CH3
H
O
ác ido glicurônico O
H
OHO
N.CH3
H
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BIOTRANSFORMAÇÃOAnfetaminas
metanfetaminaanfetamina
femproporex fenilpropanolamina
efedrina
CH2 CHCH3
NCH3
H CH2 CHCH3
NCH3
H
OH
CH CHCH3
NH
H
OH
CH2 CHCH3
NH
H
CH2 CHCH3
NCH2CH2CN
H
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F A S E S D A AÇÃO TÓXICA -III TOXICODINÂMICA
Fase da ação tóxica de uma substância que compreende
a interação entre suas moléculas e sítios de ação específicos,
ou seja, os receptores de um organismo.
O conhecimento dos mecanismos de ação permitem: Prevenir a intoxicaçãoFacilitar diagnósticoTratar o paciente intoxicado (antídotos)
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Relação Dose Resposta
2
3
4
0 1 DOSE
Resposta
0-1 NOAEL2-3 faixa de linearidade4 resposta máxima
A dose determina a resposta biológica
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Estabelecimentoda relação dose/resposta
Identificaçãodo
Perigo
Avaliaçãoda
Exposição
Caracterizaçãodo
Risco
Decisõesde
Controle
Determinaçãode nível de risco observável
Controledas alternativas
Retroavaliação
Avaliação do Risco Gerenciamentodo Risco
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Toxicologia Ciência Multidisciplinar
Toxicologia
Imunologia
Genética
Microbiologia
Farmacologia
Fisiologia
Patologia
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