Avaliação de Toxicidade

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18/03/2022
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Avaliação de toxicidade
• A avaliação de toxicidade é importante para definir as
condições seguras de uso de substâncias químicas para os
humanos e ambiente.
• É necessário que haja mecanismos e testes padronizados para
que os limites e efeitos das substâncias em humanos sejam
estabelecidos.
Avaliação de toxicidade
• O efeito tóxico pode ser causado pela substância inalterada ou
seus metabólitos e são classificados em:
– Alta toxicidade: causa efeito tóxico em pequenas quantidades.
– Baixa toxicidade: necessidade de altas doses para promover o efeito
tóxico.
• Obs. Substâncias de baixa toxicidade podem causar efeitos
carcinogênicos ou teratogênicos, mesmo sem manifestar sintomas
agudos.
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Avaliação de toxicidade
• Fatores a serem levados em conta na avaliação:
– Vias e locais de exposição: varia de acordo com a via:
gastrointestinal, pulmonar ou cutânea.
– Duração e frequência de exposição: os efeitos tóxicos podem sofrer
variação caso ocorram, por exemplo, em uma única dose ou
repetidas vezes.
Aspectos de bioética em pesquisa
• Quais serão os indivíduos que participarão dos testes de
avaliação de toxicidade?
Fonte: https://media.istockphoto.com/vectors/sign-man-silhouette-in-crossed-
out-red-circle-vector-icon-vector-id904817630 
Fonte: 
https://cloudflare2.jove.com/files/ftp_upload/53770/5
3770fig3.jpg
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Aspectos de bioética em pesquisa
• É necessário que sejam utilizadas pelo menos 2 espécies de
animais, sendo uma delas não roedora, tanto machos como
fêmeas. Mas esse parâmetro pode variar de acordo com a
agência reguladora.
• Devido às problemáticas envolvendo animais em pesquisas,
os novos métodos desenvolvidos buscam:
– Usar espécies de “ordens inferiores”, utilizar menor número de
animais assim como causar menor sofrimento, e utilizar sistemas
orgânicos “ex vivos”.
Informações preliminares das substâncias
• O xenobiótico a ser analisado precisa ser caracterizado ao
início dos estudos:
– Presença e quantificação de impurezas.
– Propriedades físico-químicas: cor, odor, ponto de fusão e ebulição;
pressão de vapor, densidade, solubilidade, entre outros.
– Conhecimentos prévios sobre níveis de exposição e população
vulnerável.
– Mobilidade da substância no meio-ambiente.
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Toxicidade aguda
• São testes que avaliam a toxicidade de uma substância em doses
administradas (uma ou mais) em um período de 24 horas, com a
observação dos animais por 14 dias após a exposição.
• Devem ser avaliadas as evidências clínicas, assim como as
anatomopatológicas para animais que venham a morrer.
• Os resultados de toxicidade aguda são utilizados naqueles de
maior duração.
Índices de toxicidade aguda
• Dose letal (DLXX): indica a dose única
necessária para causar a morte de
determinado percentual de
indivíduos de uma amostra em
ensaios estatisticamente
controlados.
– DL50: morte de 50% da amostra.
– DL10: morte de 10% da amostra.
• Concentração letal (CLXX): utilizado
para substâncias inaladas.
Fonte: Klaassen, 2012. 
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• Dose efetiva ou eficaz (DE): é um índice mais utilizado para
substâncias com fins terapêuticos, definido como as doses
que promovem o efeito desejado no organismo.
• São os mais utilizados: DE50 e DE90
• A partir destas informações, é possível calcular o índice
terapêutico e margem de segurança.
Índices de toxicidade aguda
Índices de toxicidade aguda
Fonte: https://slideplayer.biz.tr/slide/12661274/76/images/10/LD50%2C+LC50.jpg
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• Índice terapêutico (IT): é calculado pela razão entre a dose letal e
a dose efetiva que correspondem a 50% da amostra testada.
IT =
DL50
DE50
• A partir de então, as substâncias são classificadas como:
– Alto índice terapêutico
– Baixo índice terapêutico
Índices de toxicidade aguda
• Margem de segurança (MS): relaciona a dose letal e dose
eficaz para estabelecer o percentual de segurança da
substância.
MS =
DL10 −DE90DE90
x 100 ou MS = DL1DE99
x 100 
Pergunta: Quanto mais alto o IT e a MS, mais tóxica ou menos 
tóxica é a substância?
Índices de toxicidade aguda
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Toxicidade subcrônica
• A duração do teste deve ser de 21 a 90 dias (3 meses), com
exposições repetidas.
• É necessário utilizar pelo menos 3 doses diferentes:
– Dose de alta toxicidade, mas que produz ao menos DL10;
– Dose baixa que não causa efeitos tóxicos aparentes;
– Dose intermediária.
Toxicidade subcrônica
• O acompanhamento clínico dos animais deve ser diário.
• Ao fim do período, os animais sobreviventes devem ser
sacrificados para exames anatomopatológicos.
• É recomendado a realização de exames bioquímicos,
hematológicos e de urina antes, durante a após o teste.
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Índices de avaliação subcrônica e crônica
• NOAEL (no observable adverse effect level): é o valor máximo de
exposição em que não há aumento significante dos efeitos tóxicos
para o organismo. Pode até haver efeitos, mas não são
considerados nocivos.
• É geralmente obtido em estudo de toxicidade subcrônica ou
crônica, e serve de base para outros parâmetros:
– DNEL (derived no effect level): limite de exposição ao qual humanos não
devem ser expostos
– OEL (occupational exposure limit)
– ADI (acceptable daily intake)
• LOAEL (lowest observed adverse effect level): é o limite de
exposição mais baixo que causa aumento da frequência
significante de efeitos tóxicos ao organismo.
Fonte: 
https://www.chemsafetypro.com/upload/image/2016/
06/170755337596.png
Índices de avaliação subcrônica e crônica
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Toxicidade crônica
• A duração do teste é maior do que 3 meses, mas geralmente
varia entre 6 meses e 2 anos, com exposições repetidas.
• Embora os testes subcrônicos forneçam informações sobre
toxicocinética e os efeitos tóxicos, não são capazes de avaliar
ações mutagênicas, carcinogênicas e embriotóxicas.
Toxicidade crônica
• Os protocolos em geral seguem o que é estabelecido pelos
testes subcrônicos, com emprego de:
– 50 animais para cada dose e sexo;
– Doses cuidadosamente calculadas para evitar morte precoce da
população.
• Os exames clínicos devem ser realizados duas vezes ao dia.
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Toxicidade local sobre a pele e olhos
• Os testes de exposição de pele e olhos são geralmente
aplicados para cosméticos e agentes tóxicos ocupacionais.
• O método utilizado foi desenvolvido por Draize em 1944, e é
utilizado até hoje.
• Além da pele íntegra, avalia-se também a pele com feridas.
Toxicidade local sobre a pele e olhos
• Testes de irritação:
– Irritação local ou aguda: resposta causada por aplicação ou
exposição única do agente tóxico.
– Irritação cumulativa: resposta causada por aplicação ou exposição
repetida.
– Irritação induzida fotoquimicamente
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Toxicidade local sobre a pele e olhos
• Técnica:
– Pele: aplicação do produto sobre a pele, cobrindo por 4 horas.
– Olhos: instilar o agente sobre o olho e utilizar o órgão contralateral
como controle.
• Parâmetros avaliados :
– Pele: eritema, escara, edema e corrosão.
– Olhos: alterações na conjuntiva, íris e cristalino.
Toxicidade local sobre a pele e olhos
• Os animais de escolha são coelhos e cobaias (porquinho da
Índia), pois são espécies mais sensíveis aos agentes químicos.
Fonte: https://assets.change.org/photos/9/qw/du/nmQwdUicmTQxbBM-
1600x900-noPad.jpg?1509529145
Fonte: https://image.slidesharecdn.com/acuteeyeirritation-405-
171118110245/95/acute-eye-irritationcorrosion-405-15-
638.jpg?cb=1511003933
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Estudos de mutagênese e carcinogênese
• A carcinogênese é o processo de formação das neoplasias,
que pode ser induzida por um carcinógeno.
• Os carcinógenos (ou agentes carcinogênicos) podem ser
classificados de duas formas principais:
– Genotóxico: interage com o DNA e induz uma mutação;
– Não genotóxico: modificam a expressão gênica, mas sem causar
danos ao DNA.
Características dos 
carcinógenos e etapas 
da carcinogênese
Fonte: Klaassen, 2012. 
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Testes de mutagenicidade
• Os testes de mutagenicidadesão empregados para prever o
desenvolvimento de câncer em decorrência da exposição aos
agentes tóxicos, porém possuem algumas limitações:
– Os modelos animais apresentam muitas diferenças em relação ao
homem.
– Permite avaliar apenas substâncias carcinogênicas por mecanismos
genotóxicos (alteração do material genético).
Testes de mutagenicidade – curta duração
• Testes in vitro:
– Teste de Ames: utiliza cepas de Salmonella tuphimurium que não
são capazes de reparar DNA e sintetizar histidina.
– Teste de avaliação de linfoma em camundongos: utiliza cultura de
células eucarióticas.
• Testes in vivo: possuem vantagem de avaliar a toxicocinética
dos toxicantes. Avalia-se alterações cromossômicas, danos ao
DNA, entre outros.
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Testes de mutagenicidade – longa duração
• Bioensaio crônico: seguem o protocolo dos testes de avaliação de
toxicidade crônica (início em 8 semanas de idade da cobaia e
mantem a exposição pelo resto da vida).
• Bioensaios órgão específicos:
– Carcinogenicidade hepática: órgão de maior alvo aos agentes químicos.
– Carcinogenicidade na pele: utiliza pele de camundongos e com
vantagem do resultado poder ser observado visualmente.
– Carcinogenicidade em outros órgãos: pulmão, bexiga, rim, pâncreas,
estômago, etc.
Toxicologia do desenvolvimento
• Toxicologia do desenvolvimento: é o estudo dos efeitos
tóxicos das substâncias no período antes da concepção (nos
genitores), durante o desenvolvimento perinatal e pós natal,
até a puberdade.
• Deve ser avaliado o desempenho reprodutivo,
teratogenicidade (defeitos estruturais congênitos), toxicidade
peri e pós-natal.
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Evento Talidomida
Fonte: 
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/upload/conteudo/isomeros%20peri
gosos%20form-%20M_E.jpg
Fonte: 
https://lh6.googleusercontent.com/proxy/kvtryd9iSA6QFdznJDkf4D0J_7TCN
d-
FwQukCEnOim1fLIe7xPv0HFyCHiirGsxbbo41ntMfq67yxXdAScaVMpoZ6ZivF1
RNkCki1DFdzaT0kYi3hfpvk884PoUU
Toxicologia do desenvolvimento
• Abrange duas principais vertentes:
– Embriofetotoxicidade: avalia as alterações causadas durante o
período compreendido entre a concepção e o nascimento.
– Toxicologia da reprodução: avalia os efeitos adversos nos sistemas
reprodutores masculino e feminino.
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Toxicologia do desenvolvimento
• A depender do objetivo do estudo, as condições de exposição
sofrem modificações, a exemplo:
– Avaliação de teratogenicidade: a exposição ao toxicante deve
ocorrer em animais prenhes, em altas doses e durante a
organogênese.
– Avaliação de efeitos embriogênicos: administração do toxicante
durante a gestação, mas em doses menores.
– Avaliação do sistema reprodutor: machos tratados com o toxicante
acasalam com fêmeas saudáveis, ou vice-versa, ou ambos tratados.
Toxicantes e desenvolvimento humano
Fonte:
Klaassen, 2012. 
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Toxicantes e 
desenvolvimento 
humano
Fonte:
Klaassen, 2012. 
Referências
BRUNTON, L. L. et al. As bases farmacológicas da terapêutica de Goodman & Gilman. 12 ed. Porto Alegre: 
AMGH, 2012.
OGA, S.; CAMARGO, M. M. A.; BATISTUZZO, J. A. O. Fundamentos de toxicologia. 4. ed. São Paulo: Atheneu, 
2014. 
RANG, H. P. et al. Rang & Dale farmacologia. 6 ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2007.
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MUITO OBRIGADO POR SUA
ATENÇÃO E PACIÊNCIA!!