Toxicologia Ambiental (5)

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TOXICOLOGIA AMBIENTAL
· É uma das grandes áreas da toxicologia;
· Área multidisciplinar;
· Estuda os efeitos tóxicos dos contaminantes ambientais sobre o organismo. Ex: sobre qual cél o dióxido de enxofre age para promover bronconstrição.
Como podemos reverter esse quadro de contaminação no ambiente, o que se pode utilizar? Utilizando plantas que absorvem o contaminante; os likens que é uma associação comensal de alga com fungo e fazem bioremediação.
Princípios básicos da toxicologia ambiental
SOBREVIVÊNCIA: A sobrevivência da espécie humana depende do bem-estar dos outros organismos e da disponibilidade de ar, água e alimentos de qualidade.
FONTE DE CONTAMINANTES: Tanto os agentes tóxicos de fontes antropogênicas, como os de origem natural podem causar danos aos organismos.
Fonte antropogênica é tudo aquilo que é produzido pelo homem, por ex o dióxido de enxofre que é liberado pelos automóveis, agrotóxicos, fungicidas, herbicidas.
A fonte antropogênica é a origem da maioria dos contaminantes tóxicos ambientais.
Divisão dos estudos da toxicologia ambiental
· Poluentes da atmosfera;
· Qualidade do ar em ambientes internos e externo;
· Ecotoxicologia;
· Domissanitários e plantas ornamentais;
· Contaminantes da água e do solo;
· Materiais radiotivos e radiação ionizantes;
· Cianobactérias e microalgas;
POLUENTES ATMOSFÉRICOS
O que é a atmosfera? Camada de gases que envolve a terra e é dividida em troposfera (ar que respiramos), estratosfera (onde se encontra o ozônio) mesosfera, termosfera e exosfera:
Mistura de gases:
· Nitrogênio 78%
· Oxigênio 21%
· Argônio 0,93%
· Dióxido de carbono 0,035%
Poluentes atmosféricos: Toda forma de matéria ou energia com intensidade e quantidade, concentração tempo ou características em desacordo com os níveis estabelecidos em legislação e que promova alterações no organismo vivo (ex: asma, bronquite, alteração na hemoglobina).
NATURAIS:
· Atividades vulcânicas como erupção;
· Incêndios não causados pelo homem;
· Acumulo de arsênio em animais marinhos.
ANTROPOGÊNICA
· Doméstica e urbana, Ex: lixo domestico e industrial dispensados nos rios e automóveis (área urbana);
· Industrial;
· Agropecuária.
Interação dos fatores internos e externos
POLUIÇÃO DO AR EXTERNO
Exposição aguda e ocasionais
· Entra em contato com o contaminante por horas e pode apresentar alterações cardiopulmonares e dificuldades de respirar.
Exposição crônica
· Alterações visuais, ventilação pulmonar, asma, bronquite, doenças cardiovasculares, câncer pulmonar.
Figurinha representando contaminação interna e externa:
POLUIÇÃO DO AR INTERNO
· Associado a presença do homem em edifícios, geralmente novos e ambientes pouco ventilados. Ex: a presença do gás dentro de casa é uma via de exposição, utilização de cigarro em ambiente fechado e prédios novos por conta da pintura.
· SÍNDROME DOS EDIFÍCIOS DOENTES (apresentada por pessoas em Prédios novos, pouco ventilado, prédio de escritório recém reformado, presença de cigarro em ambiente fechado).
· Produto em combustão, produtos químicos domésticos.
Sintomas da síndrome dos edifícios doentes; 
Isso só acomete 20% da população exposta que é mais suscetível a poluição do ar interno como crianças, idosos, imunocomprometidos.
Classificação dos poluentes da atmosfera
Tabela: outra página.
CLASSIFICAÇÃO DOS POLUENTES DA ATMOSFERA
PRIMÁRIO
· Lançados diretamente na atmosfera (fonte de emissão);
Ex: o monóxido e dióxido são lançados diretamente na atmosfera pela combustão de fosseis e utilização de automóveis.
· A maioria da poluição atmosférica: 98% da poluição
· Ex: monóxido de carbono, dióxido de carbono, hidrocarbonetos
SECUNDÁRIO
· Interação química entre 2 compostos: poluentes primários e componentes naturais para então formar esse poluente atmosférico.
Ex: a formação do ozônio que tem a interação do dióxido de nitrogênio com o oxigênio e formação do ácido sulfúrico que induz chuvas ácidas.
· Ozônio, ácido sulfúrico.
PRINCIPAIS POLUENTES DA ATMOSFERA
· DIÓXIDO DE ENXOFRE
· Gás irritante, incolor ou amarelo;
· Absorção pelas vias aéreas superiores: vão chegar nos alvéolos pulmonares, interagir com o muco dos alvéolos pulmonares e serão convertidos em compostos secundários: ác sulfúrico, sulfitos e bissulfitos.
Esses compostos secundários irão interagir com células sensoriais e induzir a broncoconstrição (redução na espessura do vaso e isso causa dificuldade de respirar) e secreção de muco (induzido pelos remediadores inflamatórios na tentativa de eliminar os compostos secundários do dióxido de enxofre).
A partir da broncoconstrição se observa Asma, bronquite.
 Em casos de exposição crônica ao dióxido de enxofre pode ocorrer o comprometimento cardiovascular;
· Principais fontes de dióxido de enxofre:
Antropogênica: industrias termoelétricas, automóveis;
Natural: erupções vulcânicas.
· ÁCIDO SULFÚRICO E DERIVADOS
Produtos secundários do dióxido de enxofre: ácido sulfúrico, sulfitos e bissulfitos.
H+ dos receptores
O ácido sulfúrico leva a formação de chuvas ácidas:
O pH dessa chuva ácida é entre 2 a 5.
Como ocorre a formação desse ácido sulfúrico:
Tem a presença do dióxido de enxofre que vai reagir com o oxigênio do meio ou do organismo humano e formar o óxido sulfúrico.
O oxido sulfúrico interagi com uma molécula de água e produz o ácido sulfúrico.
Esse ácido sulfúrico quando presente nos alvéolos pulmonares promove a protonação dos receptores sensoriais presentes nos pulmões 
E quando tem protonação, que é a interação do hidrogênio do ácido sulfúrico com os receptores se observa danos na membrana alveolar, ativação dos reflexos sensoriais e indução da inflamação.
Fontes do ácido sulfúrico.
Lembrando que os automóveis e queima de carvão liberam dióxido de enxofre.
Posteriormente por interações é convertido em ácido sulfúrico.
Então o ácido sulfúrico é um poluente da atmosfera secundário.
POLUIÇÃO FOTOQUÍMICA
Fotoquimica porque vai depender da luz solar para que aja a formação do ozônio.
Normalmente o ozônio se encontra na estratosfera, onde ele protege a troposfera da absorção da radiação ultravioleta e não se deve ter a formação de ozônio na troposfera.
A poluição da atmosfera ocorre devido a produção de ozônio na troposfera.
Formação de ozônio na troposfera
Começa com o dióxido de nitrogênio (NO2) na troposfera devida a queima de combustíveis, e esse NO2 vai interagir com as luzes solares, então ocorre a dissociação e formação de uma molécula de oxigênio e um oxido nítrico.
	A molécula de oxigênio vai interagir com o oxigênio presente na troposfera O2 e leva a formação do ozônio: O3.
Smog: formação de neblina impossibilitando a visualização:
O que significa smog: smoke > fog = fumaça + neblina.
Causa: Indústrias que utilizam combustíveis fosseis (é comum formação de smog), Carvão, derivados do petróleo, queima de combustíveis e transporte.
Provoca lesões nas células ciliadas do trato respiratórias, causando broncoconstrição, irritação no olho (mucosa) e pode ser citotóxica (causa o comprometimento das células TCD8 do sistema imunológico).
O OZÔNIO PROMOVE: Peroxidação lipídica da membrana
A partir da interação do ozônio com os ácidos graxos do pulmão (PUFA: ácidos graxos poli saturados) pode levar a formação de dois processos:
Pode ter a formação de ozonida que interage com a membrana lipídica do pulmão e forma peróxidos. Na peroxidação de membranas ocorre a destruição dessas membranas.
Ou pode ter a formação de hidróxi-idroperóxido e a reversão do quadro sem causar nenhum tipo de intoxição 
Ozônio na natureza:
Inibe a fotossíntese Lesões em folhas	
Algumas plantas como as folhas da nicotina servem como indicador para avaliar da presença do ozônio na atmosfera: se avalia através da degradação das folhas.
A presença de ozônio leva ao Aquecimento global.
Tem estudos que viram que o ozônio reverte o comprometimento do solo degradando compostos que fazem mal ao solo (bioremediação química), porém para seres humanos e plantas o ozônio é danoso, só é nosso amigo se estiver na atmosfera, presente na atmosfera não é nadabom.
· DIÓXIDO DE NITROGÊNIO
Gás irritante para o pulmão;
Em concentrações	de 75-100 ppm (partes por milhão) pode causar falta de ar;
Induz a inflamação neutrofílica;
De 2 a 5 ppm ↑ concentração de linfócitos TCD8+.
Proveniente de Áreas fechadas com a presença de:
Gás dentro de casa Cigarro 
Aquecedor a óleo e enciliagem.
Enciliagem: na época de chuvas o capim cresce, é cortado e guardado para aguardar a seca para o gado. Esse tempo guardado em ambiente fechado que leva a fermentação dessa enciliagem e formação de Dióxido de nitrogênio.
	Então esse dióxido de nitrogênio está associado a contaminação de agricultores e contaminação de ambiente interno como gases, cigarros, etc.
Vai ter a broncoconstrição e comprometimento na respiração associada a presença e interação de dióxido de nitrogênio em ductos alveolares nas células do tipo I.
· ALDEÍDOS
· FORMALDEÍDOS constitui 50% dos aldeídos presentes no ar:
Para promover algum tipo de irritação ou comprometimento na mucosa e dificuldade de respirar você precisa entrar em contato entre 2-3 ppm.
· E ACROLEÍNA apenas 5%:
É a mais toxica entre os aldeídos.
↓ Menos de 1 ppm (parte por milhão) pode induzir Irritação nos olhos e comprometimento na Membrana da mucosa.
A Acroleina tem mais probabilidade de desenvolver alguma alteração, principalmente entre os não fumantes.
Os aldeídos são provenientes da fumaça do tabaco, cigarro (antropogênicas).
· MONÓXIDO DE CARBONO
· Gás incolor e inodoro
· É um asfixiante químico por conta da formação da carboxiemoglobina.
· Responsável por promover a formação de CARBOXIEMOGLOBINA.
É a interação do monóxido de carbono com a molécula da hemoglobina e então não vai haver o transporte do oxigênio pelas hemácias.
Pode então levar a anóxia tecidual (falta de oxigênio no organismo) e, por período mais prolongado até a morte (boate Kiss).
· VL >0,5%
· Limite OMS > 2,5-3% leva a comprometimentos.
· Impede a oxigenação no sangue
Responsaveis pela formação de monóxido de carbono:
Usina termoelétrica de carvão, fogão a lenha em ambiente fechado, churrasqueiras.
Queima do tabaco e automóveis.
Monóxido de carbono: 
Exposição por via aguda causa Asfixia e morte; caso da boate Kiss.
Exposição crônica: Asfixia e morte; caso da base do flamengo.
ECOTOXICOLOGIA
Estudo dos efeitos adversos de substâncias químicas com o objetivo de proteger espécies naturais e populações.
Rene Thruhaut em 1969 criou o termo ecotoxicologia. 
daphia magna 
ENSAIOS ECOTOXICOLOGICOS
São realizados por métodos de comparação entre 2 subs:
Uma substância “genérica” já conhecida e a nova substância desconhecida, para identificar os efeitos que as mesmas causam quando inseridas no meio de cultura de células vivas.
A população exposta a subs já conhecida é a população controle, é aquele que sempre vai dar positivo.
E a partir da comparação entre a subs conhecida e a que se está avaliando, é possível determinar os impactos que serão causados no ambiente e/ou seres vivos.
Essas subs para testes ecotoxicologicos podem ser de origem:
Natural: metais, derivados do petróleo, dioxina 
Antropogênico (maioria): agrotóxicos, medicamentos
Regulamentações estabelecidas para esses testes de ecotoxicologia.
Vai ter a população controle exposta a uma substancia já conhecida, da qual se sabe quais os efeitos que o microrganismo utilizado para teste vai apresentar.
	E a população testada com a nova subs e é avaliada observando se ocorre morte ou não da população usada para teste.
	Vai expondo a população com a nova subs por meio de diluições para avaliar qual vai ser a [ ] daquela subs capaz de matar a população teste, neste caso se está usando a daphia magna (muito utilizada em testes de contaminantes como o descarte inadequado de medicamentos).
Os ensaios ecotoxicologicos estudam quais os impactos que os dejetos das barragens como mariana e brumadinho causam nos rios, nos peixes, nas plantações.
	Na imagem acima tem o esquema de ensaio agudo do qual se utiliza 5 daphia magna com exposição de até de 96 hr, em teste crônico se utilizaria apenas 1 daphia magna e exposição de semanas ou meses.
Após o teste de exposição se faz a avaliação para verificar quais foram as reações causadas no animal testado.
	Se faz avaliação enzimática, promove na maioria eutanásia do animal utilizado para verificar quais foram as alterações teciduais que foram induzidas pela exposição daquela subs, se houve alterações no DNA para ver se a subs é carcinogênica e etc.
 	A eutanásia é utilizada com exceção das aves e do golfinho cinza, dos quais se utiliza apenas a coleta do sangue para fazer a avaliação, como por ex animais em extinção que não se pode matar.
	A eutanásia pode ser feita na minhoca, na daphia magna, nos peixes; mas para promover essa eutanásia tem toda uma submissão no comitê de ética do trabalho. 
Ecotoxicologicos
O que induz a avaliação, esses estudos:
· Ambiente cada vez mais contaminado; 
· Atividade humana e estilo de vida: sem consciência de descarte correto; 
· Conservação e remediação: favorecer um tratamento no local analisado por ex um tratamento biológico com a utilização de microrganismos ou tratamento químico como o ozônio no solo.
· Educação ambiental: fazer panfletos, palestras, etc
CLASSIFICAÇÃO DA ECOTOXICOLOGICO
ECOTOXICOLOGIA
ATMOSFÉRICA TERRESTRE
 AQUÁTICA
ECOTOXICOLOGIA ATMOSFÉRICA
Contaminantes
Os gazes como dióxido de enxofre...
Bioindicadores 
Líquen (associação de fungo + alga) e plantas como a azedinha (rumex) e a nicotiana tabacum.
Com a presença desses contaminantes na atmosfera as plantas mudam a coloração da folha e assim a indicação da presença desses contaminantes.
Bioindicadores são substancias, plantas ou microrganismos que vão indicar a presença daquele poluente no ambiente.
Ecotoxicologia terrestre
Contaminantes Bioindicadores
 Lixo Minhoca
 Agrotóxico Abelha
Chuva ácida Plantações
Biomarcadores de contaminantes ambientais
· Enzimas, danos teciduais (eutanásia), danos genéticos, reprodução e comportamento
Por meio desses bioindicadores se avalia: Glutaniona S-transferase; albumina, transferrina, aductos de DNA, carboxihemoglobina, colinesterase, tecidos, células.
ECOTOXICOLOGIA AQUÁTICA
Contaminantes
Liberação de esgoto nos efluentes e presença de lixo.
Bioindicadores
peixes e daphia magna 
Botos e aves que não tem eutanásia.
Após a exposição na área contaminada, esses animais serão avaliados através dos biomarcadores:
ESTUDOS ECOTOXICOLOGIA
EXEMPLO DE ESTUDO:
1° se escolhe o local como por ex o Rio Acre.
2° Determina a fonte de contaminação: no momento se vê o lixo na imagem.
3° Modelo de estudo: qual o animal escolhido para realizar o teste desse rio como peixes ou larvas.
ESTUDOS ECOTOXICOLOGIA PASSA A PASSO:
4. Coleta das amostras: que vai depender do tipo de estudo se agudo ou crônico.
5. Análise das amostras (biomarcadores): avaliar se há alteração enzimática, tecidual (promove eutanásia), na reprodução, no DNA; 
6. Monitoramento da região: no mínimo 1 ano;
7. Intervenção: promover atividades de conscientização;
8. Conservação ou restauração: promover o melhoramento daquele ambiente.
BIOENSAIO ECOTOXICOLOGIA
Deve ter aprovação do Comitê de ética (CEUA)
Além de avaliar a natureza podem Banir drogas (ex: diclofenaco) 
Limites máximos de exposição a subs.
Mecanismos tóxicos
Futuros problemas para o ecossistema.
Bioensaio ecotoxicologia
Bioensaio ecotoxicologia
Aqui tem uma subs já estabelecida pelo Conama:
Cádmio
Alterações hormonais, dano genético, dano tecidual, reprodução.
Classe I: abastecimento público de água: 
Neste caso só pode ter no máximo 1 µg/L presente nessa água (CONOMA).
Classe III: associada a ambientes recreativos como shoppings, parques:
Pode ter no máximo 10 µg/L (CONAMA)
Consumo humano (peixes)
1 µg/g no máximo de cádmio.
Presente em:
Cádmio: Bioensaioecotoxicologia
· Avaliando exposição em Peixes machos;
· Condições controladas por 15 dias;
· Após 15 dias avalia os biomarcadores: houve alterações de vitelogenina (apenas presente em fêmeas) dos peixes machos o que influência na reprodução.
ECOTOXICOLOGIA (REMEDIAÇÃO)
Tratamento eficiente para promover a remoção dos contaminantes.
Tratamento químico: utiliza subs químicas como peroxido de hidrogênio, permanganato de sódio e potássio.
Tratamento biológico: utilizando plantas e microrganismos, plantas aquáticas.
ECOTOXICOLOGIA
ÁREAS DE ATUAÇÃO
Atuação apenas na pesquisa ??
· Atuação profissional
· Empresas
· Testes ecotoxicologicos
· Syngenta: Produção de agrotóxicos e sementes.
· Aplysia: Espírito Santo, Avaliação e monitoramento ambiental.
· Lactec	: Paraná, Instituto de tecnologia e desenvolvimento.
· Fundação RENOVA: Rompimento de barragem.
· Consultoria: Analise ecotoxicologica.
DOMISSANITÁRIOS
Substâncias	ou preparações destinadas a higienização ou desinfecção do ambiente e no tratamento de água.
As principal população que sofre intoxicação por domissaniantes são as crianças.
Domissanitários (estudo publicado no SINITOX - 2017)
	A frequência dos quadros de intoxicação no brasil, sendo o principal os medicamentos com 27% e os domissanitarios com 6%, sendo os mais afetados as crianças, mulheres e idosos.
DOMISSANITÁRIOS
Principais domissanitários de higienização individual e de superfícies eficazes contra SARS-COV2.
Conserve fora de crianças e animais domésticos
PRINCIPAIS VIAS DE EXPOSIÇÃO:
· Via inalatória;
· Via cutânea;
· Via oral.
Domissanitários
INTOXICAÇÃO POR SABÕES E DETERGENTES
 SABÕES Sais de ácidos graxos;
 Óleos e gorduras.
 DETERGENTES Remoção de gorduras 
 e seujidades
Sabões e detergentes possuem ação Sufactante (Baixa a tensão superficial da água) e, são classificados como aniônicos, catiônicos, não iônicos.
INTOXICAÇÃO POR SABÕES E DETERGENTES
· SURFACTANTE ANIÔNICO
Sulfonato de alquil-benzênico de cadeia linear (atualmente utilizado)
Sulfonato de alquil benzênico de cadeia ramificada (RESTRITO, porque causa poluição no ambiente).
Apresentam reações leves/brandas no individuo: irritação na pele e se ingeridos induzem ao vomito.
Os surfactantes aniônicos estão presentes em mais de 85% dos detergentes domésticos.
· SURFACTANTE CATIÔNICOS
· Vão ser os GERMICIDAS.
· Cloreto de benzalcônico
· Cloreto de benzetônico
· Cloreto de cetilpiridínio
Comprometimento clínico
· São mais tóxicos ao organismo;
· Lesões na mucosa digestiva
· Náusea
· Vômito
Ingestão de surfactantes catiônicos por VIA INTRAVENOSO:
· Hipotensão artéria
· Confusão mental
· Paralisia e dificuldades respiratórias
· Até óbito.
INTOXICAÇÃO POR DESINFETANTES
· DESTRUIR MICRORGANISMOS
· Objetos inanimados
Esses desinfetantes liberam os seguintes compostos químicos:
Lysoforme.
Desinfetantes para piso e banheiro (pinho).
Ex: uma subs com 5% de cloro na composição como o Hipocloridro e na ingestão efeitos como dor na boca, estomago, promover edema na boca, dificuldade de deglutição e em altas [ ] pode ter o delírio, coma ou redução da pressão arterial.
	Desinfetantes constituídos por amônia presentes em produtos de área externa para criação de animais, uso extenso pode ter queimadura na área exposta, irritação das vias aéreas.
	Óleo de pinho constituído por álcoois, hidrocarbonetos, e promove irritação da mucosa ocular.
INTOXICAÇÃO POR AGENTES DE LIMPEZA
· ÁCIDOS
· Constituídos por substâncias ácidas:
	Produto
	Ativos
	Desentupidores
	Ácido sulfúrico
	Produtos para higiene de piscina
	Hipoclorito de cálcio ou de sódio
	Limpadores de vasos sanitários
	Ácido sulfúrico, bissulfato de sódio
	Polidores de móveis
	Ácido fosfórico
Na ingestão pode promover:
· Lesões esofágicas
· Vômito com sangue
· Dor na glote
· Queimadura da pela
· Cefaleia, fraqueza, baixa da PA
· ÁLCALIS
· Substâncias básicas:
	Produto
	Ativos
	Desentupidores
	Hidróxido de sódio e potássio
	Detergentes de máquinas
	Trifosfato de sódio, carbonato de sódio
	Limpadores de forno
	Hidróxido de sódio
· Lesões na glote
· Dor na boca garganta, estômago
· Edema e inflamação na boca
· Complicações pulmonares
INTOXICAÇÃO POR INSETICIDAS
· INSETICIDAS
· Para uso doméstico ou plantas cultivadas
· Classificação em 3 grupos químicos:
· Piretro e piretróides 
· Organofosforados
· Carbamatos
· Inseticidas (PIRETRO E PIRETRÓIDES)
Extraídos dessa planta Astraceae também denominada Compositae:	 
Na extração do princípio ativo tem a obtenção do Piretro (molécula).
Quando o piretro passa pela produção tem a formação do Piretróide utilizado com inseticida:
A principal reação são a Reações alérgicas no individuo.
· COMPOSTOS ORGANOFOSFORADOS
São constituídos por fósforos, utilizados como inseticidas;
Bromofos, cloropirofós, DDVP, matation, fenitrotion, triclorfon.
Interage na serina da acetilColinesterase e ligação irreversível, promovendo o aumento da acetilcolina, que promove salivação, taquicardia, diarreia, paralisia, neurotoxicidade.
Na exposição crônica pode chegar a óbito 
· COMPOSTOS CARBAMATOS
· Mesmo mecanismo de ação dos organofosforados, porém mais brandos por serem reversíveis.
· Ésteres de ácidos graxos
· Principais inseticidas domésticos: Carbaril, dioxacarb, propoxur
INTOXICAÇÃO POR RATICIDAS
Classificação:
· Raticidas mais utilizados são os Anticoagulantes.
· Recomenda-se o uso de raticidas de Doses múltiplas, para reduzir a probabilidade de intoxicação e morte daquele indivíduo.
· Dose única:
· ALTA TOXICIDADE
· USO DOMICILIAR PROÍBIDO
Mecanismo de AÇÃO
· Alterações no mecanismo de coagulação sanguínea;
· Inibe a síntese de protrombina.