Resposta tóxica conceitos e interações químicas

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TOXICOLOGIA BRENDA RODRIGUES 6° SEMESTRE 
Resposta tóxica: conceitos e interações químicas 
Conceito de Toxicologia 
• A palavra Toxikon tem origem grega e significa veneno das 
flechas [usado na caça desde a antiguidade] 
 
• É a ciência que estuda os efeitos nocivos decorrentes das 
interações de substâncias químicas com o organismo, a partir 
da relação entre o agente químico e a reação tóxica causada 
por ele 
 
 
 
• O objetivo básico é prevenir, diagnosticar e tratar as 
intoxicações provocadas pelos agentes tóxicos 
 
• Efeitos tóxicos: 
o Leves: irritação nos olhos 
o Graves: dano renal e hepático 
 
A partir de qual ponto um efeito biológico passa a ser 
considerado nocivo? 
• A partir do momento em que este diminui a capacidade do 
organismo de manter a homeostasia, quer sejam efeitos 
reversíveis ou irreversíveis 
 
o Se uma substância química produz uma lesão patológica, a 
reversibilidade do dano depende da capacidade de regeneração do 
tecido; exemplo: o tecido hepático possui alta capacidade regenerativa, 
enquanto o SNC, em grande parte, não regenera as suas células 
diferenciadas 
 
• Quando produzido durante exposição prolongada, pode 
resultar em transtorno da capacidade funcional, aumentando 
a susceptibilidade aos efeitos indesejáveis de fatores 
ambientais [químico, físico, biológico, social] 
 
Conceitos básicos 
• Agente tóxico ou toxicante; toda substância que ao interagir 
com um sistema biológico, é capaz de produzir respostas 
deletérias, provocando alterações morfológicas ou funcionais, 
podendo até levar a óbito, sob certas condições de exposição 
 
• Veneno: substância [ou mistura] química que provoca 
intoxicação ou morte com baixas doses 
 
• Toxicidade: propriedade de agentes tóxicos de promover 
injúrias às estruturas biológicas por meio de interações físico-
químicas; é a capacidade e potencial do agente tóxico de 
provocar efeitos nocivos em organismos 
 
• Ação tóxica: maneira pela qual um agente tóxico exerce sua 
atividade sobre estruturas teciduais 
 
• Droga: substância capaz de modificar o sistema fisiológico ou 
estado patológico, utilizada com ou sem intenção de benefício 
do organismo 
 
o Difere do fármaco, pois este é definido como toda substância de 
estrutura química definida, capaz de modificar ou explorar o sistema 
fisiológico ou estado patológico, em benefício do organismo receptor 
 
• Xenobiótico: substâncias químicas estranhas ao organismo 
 
• Antídoto: substância capaz de antagonizar os efeitos tóxicos 
 
• Intoxicação: é um processo patológico causado pela interação 
do agente tóxico com o sistema biológico; este pode ser 
representado por sinais e sintomas e/ou mediante exames 
laboratoriais 
 
A intensidade e a duração do efeito tóxico dependem da concentração do 
agente tóxico alcançada nos sítios de ação 
 
o Os efeitos locais irão ocorrer no sítio do primeiro contato entre o 
agente tóxico x sistema biológico, enquanto os efeitos sistêmicos 
necessitam de absorção e distribuição de uma substância toxica a 
partir do seu ponto de entrada para um local distante, em que os 
efeitos deletérios são produzidos 
 
Áreas de atuação 
• Ambiental: estuda os efeitos nocivos causados pela interação 
entre o contaminante do ambiente x organismos humanos 
 
• Ocupacional: estuda os efeitos nocivos causados pela interação 
entre os agentes químicos do ambiente de trabalho x 
indivíduos expostos 
 
• Dos alimentos: estuda os efeitos nocivos causados pela 
interação entre agentes químicos no alimento x organismos 
humanos 
 
• De medicamentos e cosméticos: estuda os efeitos nocivos 
causados pela interação entre medicamentos ou cosméticos x 
organismo 
 
• Social: estuda os efeitos nocivos causados pela interação entre o 
uso não médico de drogas ou fármacos x indivíduo e 
sociedade 
 
o Em cada área, vários aspectos da toxicologia podem ser abordados, por 
exemplo, forense/legal, pediátrico, econômico, regulatório, mecanístico, 
descritivo etc. 
 
Divisão e finalidades da toxicologia 
• Toxicologia analítica: trata da detecção do agente químico 
em substratos [fluídos orgânicos, alimentos, água, ar, solo etc.] 
com o objetivo de prevenir ou diagnosticar intoxicações, a 
partir de métodos exatos, precisos e sensíveis para a 
identificação do toxicante ou para observar alterações 
bioquímicas funcionais do organismo 
 
o É importante no monitoramento terapêutico e/ou no 
acompanhamento de pacientes submetidos ao tratamento 
prolongado com fármacos [especialmente os de baixo índice 
terapêutico] mediante determinação do fármaco em material 
biológico [notadamente no plasma]; essa monitorização visa efetuar 
correção de doses e, se necessário durante a farmacoterapia, para 
obtenção de eficácia terapêutica com ausência/baixo risco de 
intoxicação 
 
o Também é útil no monitoramento biológico, aplicado na detecção do 
toxicante, seus metabólitos ou qualquer alteração de parâmetros 
bioquímicos em material biológico proveniente de indivíduos 
expostos, objetivando a prevenção de intoxicações 
 
o Também é aplicado no controle antidopagem em competições 
esportivas em que, mediante métodos analíticos, investiga-se a 
presença de substâncias, cujo uso é vedado pela legislação esportiva 
 
o O diagnóstico laboratorial da intoxicação representa uma 
ferramenta para o médico para atender melhor o paciente, 
auxiliando-o na escolha do tratamento e em seu acompanhamento 
 
• Toxicologia clínica: visa o atendimento do paciente exposto ao 
toxicante ou do intoxicado, para prevenir ou diagnosticar a 
intoxicação e aplicar-lhe uma terapêutica específica 
 
o Os profissionais dessa área, junto aos toxicologistas analíticos, 
desempenham um papel no diagnóstico das intoxicações e na 
identificação dos agentes tóxicos por meio de análises laboratoriais, 
clínicas e toxicológicas 
 
• Toxicologia experimental: desenvolve estudos para elucidar 
mecanismos de ação dos agentes tóxicos sobre o sistema 
biológico e para avaliação dos efeitos decorrentes dessa ação 
 
o A avaliação da toxicidade das substâncias é feita a partir do uso de 
espécies animais, seguindo as normas preconizadas pelos Órgãos 
Reguladores do país 
 
• Ecotoxicologia: estudo dos efeitos nocivos causados por 
agentes praguicidas e herbicidas ao meio ambiente 
 
o As agressões ecológicas por agentes tóxicos são avaliadas a partir de 
testes em espécies que integram a fauna e a flora de cada localidade 
 
Eventos da intoxicação 
 
• Fase de exposição: fase em que as superfícies do organismo 
entram em contato com o toxicante 
 
o É importante considerar nessa fase a dose/concentração do 
xenobiótico, a via de introdução, a frequência e a duração 
da exposição, as propriedades físico-químicas das 
substâncias e a susceptibilidade individual; todos esses 
fatores condicionam a disponibilidade química do 
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xenobiótico, ou seja, a fração deste disponível para a 
absorção 
▪ As propriedades físico-químicas dos toxicantes determinam o grau 
de acesso aos órgãos-alvo, assim como a velocidade de sua 
excreção no organismo 
 
• Fase toxicocinética: inclui os processos envolvidos na relação 
entre a absorção e a concentração do agente tóxico nos 
diferentes tecidos do organismo, através do deslocamento da 
substância no organismo 
 
o Nessa fase, considera-se a absorção, distribuição, 
armazenamento, biotransformação e os processos de 
excreção 
▪ O balanço dos movimentos do deslocamento condiciona a 
biodisponibilidade da substância 
 
• Fase toxicodinâmica: compreende a interação entre as 
moléculas do toxicante e os sítios de ação [específicos ou não] 
dos órgãos e, consequentemente, o aparecimento de 
desequilíbrio homeostático 
 
• Fase clínica: fase que avalia as evidências de sinais e sintomas, 
ou alterações patológicas detectáveis mediante provas 
diagnósticas, caracterizando os efeitos nocivos provocados 
pela interação do toxicante com o organismo 
 
Tópicos importantes da absorçãode agentes tóxicos 
Camada externa da pele 
 
• A camada mais externa da pele, a epiderme, contém o estrato 
córneo, que é a barreira limitante da absorção 
 
o A pele é relativamente impermeável a compostos polares; 
entretanto, é permeável a grande n° de toxicantes sólidos, 
líquidos e gasosos [lipossolúveis] 
 
Coeficiente de partição sangue/ar 
 
 
• A absorção de toxicante [gases e substâncias voláteis] pelas 
vias respiratórias depende da sua solubilidade no sangue 
 
• O coeficiente de partição sangue/ar (λ) é constante para cada 
gás 
 
• A estimulação da circulação sanguínea e o aumento da 
perfusão pulmonar favorecem principalmente a absorção de 
gases de baixo coeficiente partição sangue/ar, pouco 
afetando na absorção de gases de alto coeficiente 
 
• O aumento da frequência respiratória acentua a absorção de 
gases de alto coeficiente de partição sangue/ar 
 
↓ λ sangue/ar; fator limitante: circulação 
 λ sangue/ar; fator limitante: respiração 
 
Volume de distribuição (Vd) 
• Parâmetro toxicocinético que indica a extensão da 
distribuição de um xenobiótico pelo organismo 
o ↓ Vd = a maior fração do xenobiótico permanece no plasma 
[não se difunde pelos tecidos] → proteínas séricas 
 
o  Vd = a maior fração do xenobiótico não está no plasma e já 
se difundiu para os tecidos-alvos 
 
Oxidação do etanol 
 
• A oxidação do etanol para acetaldeído ocorre pela enzima 
etanol desidrogenase [ADH], citocromo P450 [CYP2E1] e pela 
catalase 
o O excesso de álcool leva ao consumo elevado de NAD+, 
levando ao acúmulo de acetaldeído, provocando – por 
exemplo – a vasodilatação, a queda da pressão arterial, 
taquicardia reflexa e cefaleia 
 
Metabolismo do paracetamol 
 
 
Variação da resposta tóxica 
• O grau de toxicidade de uma substância é avaliado 
quantitativamente pela medida da DL50 
 
o DL50: dose de um agente tóxico obtida estaticamente, capaz 
de produzir a morte de 50% da população em estudo 
 
 
 
▪ ↓ DL50 = o agente será mais tóxico 
 
 
 
 
o DE50: é a dose efetiva ou eficaz, a qual promove efeito 
desejado em 50% nos animais submetidos aos ensaios 
experimentais 
 
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o IT: é o índice terapêutico, obtido através da razão entre a DL 
e a DE; IT = DL50/DE50 
▪ Quanto maior for o IT, menor o risco de determinado 
composto promover intoxicação 
 
Espectro dos efeitos indesejáveis 
 
 
Reações alérgicas 
• Efeito adverso mediado pelo sistema imune, resultante de uma 
pré-sensibilização pelo agente químico; 
o Depois de sensibilizado, o efeito ocorre até em pequenas exposições 
 
• A maioria dos produtos químicos são de baixo peso molecular, 
não suficientemente grandes para serem reconhecidas pelo 
sistema imune como substância estranha, tendo a necessidade 
de se combinar a uma proteína endógena para formar o 
antígeno; esta denomina-se hapteno, formando o complexo 
hapteno-proteína [antígeno] para induzir a formação de 
anticorpos entre 1 e 2 semanas 
 
• Manifestações clínicas: 
o Sistêmicas 
o Varia de gravidade: rush cutâneo a choque anafilático 
o Pele [dermatite, urticária e coceira] 
o Olho: conjuntivite e lacrimejamento 
o Respiratória: constrição brônquica, asma e asfixia 
 
Idiossincrasia química 
• Reação geneticamente anormal a uma substância química, 
tendo uma resposta qualitativamente semelhante em todos os 
indivíduos, embora com sensibilidade diferente a doses baixas 
ou extrema insensibilidade a altas doses do produto 
 
Interação química 
• A exposição às substâncias químicas não ocorre de forma 
isolada; ocorre a partir de medicamentos, exposição 
ocupacional, ambiental ou, até mesmo, através de dieta 
 
• É classificada em: 
o Aditiva: o efeito combinado das duas substâncias é igual à 
soma dos efeitos de cada uma se agisse isoladamente 
 
▪ É o tipo mais comum de interação 
 
▪ Exemplo: a ação inibitória de dois tipos de inseticidas 
organofosforados sobre a colinesterase 
 
o Sinergístico: o efeito combinado de dois agentes químicos é 
maior do que a soma dos efeitos de cada um separadamente 
 
▪ Exemplo: efeito do tetracloreto de carbono e etanol sobre o fígado 
 
o Potencialização: ocorre quando uma substância que não tem 
efeito tóxico sobre certo órgão ou sistema, caso seja 
coadministrado com outro agente, torna-se mais tóxico 
 
▪ Exemplo: Isopropanol [não hepatotóxico] + tetracloreto de carbono 
[hepatotóxico] 
 
o Antagonismo: quando dois ou mais agentes químicos 
administrados juntos, um interfere simultaneamente na ação 
do outro OU um interfere no outro, podendo ser classificada 
em funcional, químico [inativação], disposicional ou como 
bloqueio de receptor 
▪ Antagonismo funcional: duas substâncias químicas equilibradas 
produzem efeitos opostos sobre a mesma função fisiológica 
 
▪ Antagonismo químico: uma reação química entre dois compostos 
produz um produto menos tóxico 
 
▪ Antagonismo disposicional: ocorre quando a absorção, 
distribuição, biotransformação ou excreção de uma substância é 
alterada de modo que a concentração e/ou duração da 
permanência do produto químico no órgão-alvo é diminuído 
 
▪ Antagonismo de receptores: duas substâncias que se ligam no 
mesmo receptor produzem um efeito menor quando administradas 
em conjunto do que quando são somados seus efeitos de forma 
separada