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P1 resumo dos materiais complementares 1 P1 + resumo dos materiais complementares AULA 5 CLASS MODE PROVA Completed DATE Livro Toxicologia Veterinária - Toxicocinética Toxicocinética refere-se ao movimento e destino, também referido como a disposição, de tóxicos. O termo é mais comumente usado para descrever o curso de tempo de absorção, distribuição e eliminação (incluindo biotransformação e excreção) de substâncias tóxicas em um organismo. Modelos toxicocinéticos de base fisiológica PBTK são simulações matemáticas de processos fisiológicos que determinam a taxa e a extensão da absorção, distribuição, metabolismo e excreção de produtos químicos xenobióticos. Tais modelos podem ser usados para prever doses internas em órgãos e tecidos-alvo devido à sua conformidade com órgãos, tecidos e processos fisiológicos reais. As previsões de dose interna são úteis para análises de dose-resposta e avaliação de risco envolvendo mecanismos específicos e locais de toxicidade. Na toxicologia veterinária, os métodos PBPK podem ser usados para melhorar a precisão das previsões de toxicidade entre as espécies, aplicando os dados obtidos em uma espécie às previsões de outra espécie. Os modelos PBPK também podem ser usados para resolver problemas associados à exposição de animais produtores de alimentos a drogas e produtos químicos que podem resultar em resíduos potencialmente nocivos ou indesejáveis em carne, leite e outros alimentos de origem animal. April 24, 2023 P1 resumo dos materiais complementares 2 Absorção A absorção é o processo pelo qual as substâncias tóxicas entram no corpo a partir do ambiente externo, atravessando as barreiras celulares. As principais vias de exposição a substâncias tóxicas são oral, respiratória e dérmica. As membranas das células que formam barreiras epiteliais viáveis são atravessadas por proteínas transportadoras que excluem ativamente os xenobióticos ou facilitam o movimento de substratos específicos através da barreira. O início, a duração e a intensidade dos efeitos tóxicos de uma substância dependem, portanto, da capacidade do tóxico de permear diretamente as membranas celulares lipídicas e de suas interações com as proteínas transportadoras. Um composto específico pode ser categorizado como relativamente não tóxico por uma rota e altamente tóxico por meio de outro devido a diferenças na absorção desses locais. Distribuição A distribuição é o processo pelo qual os tóxicos se movem por todo o corpo e atingem seu local de ação. Uma vez absorvido, um tóxico normalmente entra no fluido intersticial no local de absorção e então passa para as células do tecido ou entra no sangue e/ou linfa. Biotransformação A biotransformação é um mecanismo chave de defesa do corpo, pelo qual as reações químicas transformam compostos xenobióticos no corpo. As principais reações de transformação de xenobióticos são divididas em duas fases. As reações da fase I (oxidação, redução, hidrólise e acetilação) modificam a estrutura do composto adicionando um grupo funcional. Isso permite que a substância interaja com as enzimas da Fase II, que o conjuga com uma molécula solúvel em água, como sulfato, glicuronídeo, glutationa e aminoácido. A solubilidade em água de um composto é normalmente aumentada por este processo, e é um passo importante para a excreção de substâncias tóxicas lipossolúveis. Os compostos solúveis em água que são pequenos o suficiente para passar pelo glomérulo renal geralmente podem ser excretados de forma relativamente rápida pela urina sem biotransformação. Tóxicos biotransformados geralmente têm toxicidade reduzida em comparação com o P1 resumo dos materiais complementares 3 composto original. Em alguns casos, no entanto, a biotransformação aumenta a toxicidade. Excreção Um dos principais mecanismos de proteção do corpo contra os efeitos tóxicos dos tóxicos é a eliminação desses compostos do corpo. Compostos que são eliminados rapidamente têm menos probabilidade de se acumular nos tecidos e danificar células críticas. Embora os termos eliminação e excreção às vezes sejam usados como sinônimos, o primeiro termo abrange todos os processos que diminuem a quantidade do composto original no corpo, incluindo a biotransformação. Excreção é o termo usado especificamente para se referir aos processos pelos quais os compostos tóxicos deixam o corpo através dos órgãos excretores. As principais vias de eliminação são a urina, as fezes e o ar expirado. Com exceção do pulmão, as substâncias solúveis em água são mais facilmente excretadas porque não são prontamente reabsorvidas através de barreiras celulares nos órgãos excretores. The ABCs of pesticide toxicology: amounts, biology, and chemistry Os pesticidas são projetados para controlar pragas com efeitos mínimos sobre as pessoas e o meio ambiente. O alvo molecular ou modo de ação deve permitir alta seletividade para pragas versus espécies não-alvo e com pouca ou nenhuma resistência cruzada com outros compostos. O produto químico deve ser adequadamente estável para controlar a praga, mas biodegradável para que haja pouco ou nenhum resíduo de alimentos ou contaminantes ambientais. Vendas: herbicidas > fungicidas > inseticidas P1 resumo dos materiais complementares 4 Inseticidas Mais da metade 16/30 dos inseticidas de maior volume são organofosforados (OPs) ou metilcarbamatos (MCs), representando 59,6% do total de inseticidas em quantidade, mas 17,2% em vendas, indicando que seu custo por libra é menor que o de outros inseticidas. Os OPs IARC 1B e MCs IARC 1A como acetilcolinesterase AChE são limitados em eficácia pela resistência cruzada em muitas espécies de pragas. Alguns dos OPs e MCs têm alta toxicidade aguda em mamíferos e três (malation, ometioato e carbaril) observaram efeitos de longo prazo em mamíferos. Eles são prontamente biodegradáveis sem grandes problemas ambientais além da toxicidade das abelhas. Alguns pyrs têm alta toxicidade aguda e crônica em mamíferos (lambda- cialotrina), mas poucos ou nenhum problema de persistência e bioacumulação. Os neônicos que atuam no nAChR têm toxicidade em mamíferos geralmente favorável. A seletividade neônica para insetos versus mamíferos é devida em parte a diferenças nos sítios de ligação nAChR de insetos e mamíferos. Herbicidas P1 resumo dos materiais complementares 5 Os herbicidas dominam o mercado de pesticidas principalmente por causa do glifosato e seu sal de trimésio respondendo por 61,1% do volume mundial. Os herbicidas devem ser seletivos para ervas daninhas versus culturas e sistêmicos para um controle eficaz. Problemas de toxicidade em mamíferos são observados para atrazina, diuron, linuron e bromoxinil, mas poucos ou nenhum problema ambiental devido à rápida ligação no solo. Um grande debate continua sobre a classificação do glifosato como um provável carcinógeno humano. A resistência ao glifosato em muitas ervas daninhas resultou em dosagens aumentadas e ainda mais questões de segurança. As dinitroanilina antitubulinas têm alguns efeitos toxicológicos de longo prazo em mamíferos e questões sobre persistência e bioacumulação. Os ácidos carboxílicos auxintargetativos do tipo 2,4D continuam como compostos majoritários com questões de carcinogênese sobre o 2,4D. Fungicidas As quantidades e vendas de fungicidas situam-se entre os herbicidas e inseticidas com maior proporção de uso na Europa e no Extremo Oriente. Os fungicidas multissítios são os maiores em volume, incluindo o enxofre inorgânico, os sais de cobre e a calda bordalesa. Esses fungicidas multissítios (sítios-alvo múltiplos) são os menos prováveis de sofrer seleção para resistência. Os fungicidas são particularmente conhecidos por sua diversidade de alvos bioquímicos, a fim de minimizar a seleção de cepas resistentes. Os mais novos inibidores de Qo do tipo estrobilurina baseados na azoxistrobina derivada de cogumelo são os mais vendidos e usados em grandes quantidades,mas já com alguma perda de eficácia de cepas resistentes. Vários fungicidas têm efeitos de longo prazo em mamíferos e alguns (sais de cobre, ziram e clorotalonil) têm toxicidade aguda. Os sais de cobre também apresentam problemas ambientais potenciais. Micotoxinas em alimentos e rações As micotoxinas representam metabólitos fúngicos secundários não essenciais para o crescimento e reprodução normais de um fungo, mas capazes de causar alterações bioquímicas, fisiológicas e patológicas em muitas espécies. P1 resumo dos materiais complementares 6 Os efeitos nocivos das micotoxinas observados em humanos e animais incluem carcinogenicidade, teratogenicidade, imunotoxicidade, neurotoxicidade, hepatotoxicidade, nefrotoxicidade, toxicidade reprodutiva e de desenvolvimento, indigestão e assim por diante. São tóxicos mesmo se presentes em pequenas concentrações. Essas substâncias podem ser encontradas em uma variedade de produtos agrícolas e alimentícios muito importantes, dependendo principalmente do teor de umidade do produto e sua atividade de água, umidade relativa do ar, temperatura, valor do pH, composição da matriz alimentar, grau de dano físico, e a presença de esporos de fungos. A ausência de fungos visíveis em alimentos e rações não implica necessariamente que os alimentos ou rações sejam isentos de micotoxinas. Os cereais e produtos à base de cereais são o componente mais comum da dieta humana e animal e, ao mesmo tempo, uma matéria-prima muito adequada quando se trata de crescimento de fungos. As colheitas podem ser contaminadas com micotoxinas já no campo ou durante a colheita, transporte e armazenamento. A via mais comum de entrada de micotoxinas no corpo humano é o consumo direto de produtos contaminados de origem vegetal, mas esses compostos também podem entrar no corpo de maneira indireta devido ao efeito de arraste que se resume ao consumo de alimentos de origem animal em termos de resíduos, carne e produtos à base de carne, leite e/ou ovos produzidos a partir de animais expostos a micotoxinas durante a reprodução. Dado que o processamento industrial não tem efeito significativo na sua redução e para poder atestar a ausência de micotoxinas, é necessário processar os alimentos em condições padronizadas e bem controladas e controlar todos os ciclos de produção e cadeia de armazenamento (o plantio de variedades de cereais adaptadas, fertilização adequada, remoção de ervas daninhas e irrigação adequada, os danos aos grãos devem ser reduzidos ao mínimo na colheita). Medidas preventivas capazes de reduzir a contaminação ao mínimo devem estar em vigor e devem ser exercidas por todos os meios. Caso ocorra contaminação, métodos para redução ou eliminação de micotoxinas devem ser implementados dependendo de vários parâmetros, como propriedades do alimento ou ração. Propriedades e classificação P1 resumo dos materiais complementares 7 As espécies toxigênicas mais nocivas são as espécies xerófilas (do gênero Aspergillus e Penicillium) Micotoxina OTA nefrotóxica e imunossupressora Patulina neurotóxica Fumonisina neurotóxica, hepatotóxica Aflatoxinas hepatotoxina ZEA toxina estrogênica Fatores que facilitam a síntese de micotoxinas Fatores de relevância para o surgimento de micotoxinas incluem fatores biológicos, fatores ambientais, condições de colheita e armazenamento e condições para distribuição e processamento de alimentos e rações Para a maioria das micotoxinas, a temperatura ideal de nascente varia de 20°C a 30°C, enquanto a atividade de água deve ser superior a 0,7. O crescimento de bolor concorda com uma ampla gama de valores de pH, embora não com superfícies marcadamente ácidas ou alcalinas. Pelo contrário, solos úmidos e danos nos grãos favorecem o surgimento e crescimento de fungos. A umidade do grão depende principalmente da umidade das culturas no momento da colheita, mas também da aeração das últimas culturas e sua mistura antes e após o armazenamento. O surgimento de micotoxinas também depende da predisposição genética da espécie de fungo, ou seja, sua tendência a produzir metabólitos secundários enquanto habita um substrato adequado. P1 resumo dos materiais complementares 8 Fungos toxicogênicos O metabolismo primário dos fungos fornece as substâncias essenciais para a sobrevivência do fungo; sua produção requer fontes de carbono (carboidratos, lipídios, proteínas e álcoois), fontes de nitratos (nitratos, amônia, aminoácidos), fontes de água e sais inorgânicos. O metabolismo secundário fornece substâncias não essenciais para o crescimento do fungo, mas sim sintetizadas em resposta a desafios ambientais (por exemplo, rivalidade com outro microrganismo para a colonização de um determinado substrato) (exemplo: antibióticos e micotoxinas) P1 resumo dos materiais complementares 9 Ocorrência em alimentos e rações As micotoxinas ocorrem em alimentos à base de plantas e de origem animal, sem nenhum sinal de alerta sensorial claro detectável no produto. Habitualmente entram na cadeia alimentar através de cereais contaminados, podendo surgir em qualquer fase da produção alimentar, desde a plantação e colheita dos cereais até ao armazenamento dos produtos finais de origem vegetal e animal e seu consumo Alimentos de origem vegetal No geral, as micotoxinas mais prevalentes em escala global são as micotoxinas Fusarium, em particular a zearalenona, DON e fumonisinas, a principal fonte de contaminação por elas sendo vários cereais amplamente utilizados como matéria-prima na produção de alimentos de origem vegetal e ração animal. Dado que a contaminação de cereais com micotoxinas depende de fatores climáticos, diferenças regionais na ocorrência de micotoxinas podem ser previstas. Micotoxinas Alimentos Aflatoxinas oleaginosas, frutas secas, cereais, especiarias Fumonisinas milho Zearalenona milho, arroz, trigo, cevada e soja Ocratoxina A cereais, uvas frescas, café, cacau, vinho e cerveja T2 trigo, milho, aveia DON trigo, cevada, centeio, aveia, milho e arroz Patulina maçãs, peras e uvas Alimentos de origem animal Os consumidores podem ser expostos a micotoxinas não apenas diretamente por meio de alimentos de origem vegetal, mas também indiretamente, por meio P1 resumo dos materiais complementares 10 de alimentos de origem animal, principalmente por meio de resíduos comestíveis, carne e produtos à base de carne, leite e laticínios. Quando se trata de produtos cárneos, a presença de micotoxinas também pode surgir como consequência da contaminação de especiarias utilizadas na produção. A ocorrência de micotoxinas em produtos cárneos tradicionais, como salsichas fermentadas e (ainda mais frequentemente) produtos cárneos curados a seco, ocorre como consequência da produção de bolores que tendem a crescer demais na superfície do produto. Os processos tecnológicos empregados na produção de produtos cárneos, como processamento térmico, salga, secagem e maturação, bem como o armazenamento, não têm influência significativa na redução de micotoxinas em produtos cárneos finais. Leite e produtos lácteos: contaminados principalmente com aflatoxina M1, que representa o metabólito mais importante e mais tóxico da aflatoxina B1. O leite também pode estar contaminado com outras micotoxinas, como DON, zearalenona e fumonisinas. Efeitos tóxicos O grau de suscetibilidade de um organismo depende do sexo, idade, dieta, saúde geral, quantidade e tipo de micotoxina (farmacodinâmica da micotoxina em questão (grau de absorção, hidrofilicidade e lipofilicidade, padrão de distribuição nos tecidos e órgãos, metabolismo, meia-vida e taxa de eliminação)) e duração da exposição.. Micotoxinas Efeitos Aflatoxina B1 Hepatotóxico, carcinogênico, imunossupressor Ocratoxina A Nefrotóxico, carcinogênico (câncer nos rins), imunossupressor, teratogênica Fumonisina B1 Carcinogênico, neurotóxico, imunossupressor T2 (classe A tricotocenos) Dermonecrótico, imunossupressor Função imunológica:alterações do DNA/RNA causadas por micotoximas podem ser no DNA, transcrição, RNAm e tradução → então ocorre imunossupressão das proteínas P1 resumo dos materiais complementares 11 Zearalenona Efeitos estrogênicos (puberdade prematura, diminuição da fertilidade) Patulina Imunotóxica, irritante para o estômago (úlceras e hemorragias) alguns também são teratogênicos e genotóxicos (anticorpos também, que são proteínas) Em animais, as micotoxicoses podem se manifestar de três formas: intoxicações agudas, intoxicações crônicas e/ou carcinogenicidade e intoxicações secundárias. As micotoxicoses agudas são observadas principalmente em animais alimentados com rações contendo concentrações de micotoxinas altas a moderadamente altas. A apresentação clínica vem na forma de uma síndrome aguda manifestada como hepatite, hemorragias, nefrite, necrose do epitélio do trato oral ou digestivo, ou como morte do animal. Pesquisas sobre os efeitos agudos das micotoxinas mostraram que todo e qualquer sistema do organismo animal pode ser suscetível a uma ou a uma combinação de duas ou mais micotoxinas. Em alguns casos, os fatores predisponentes para micotoxicose podem ser deficiência de proteína ou selênio, sendo os animais jovens os mais propensos à intoxicação por micotoxinas. Principais grupos Aflatoxinas Esses compostos são termicamente estáveis e, em sua forma natural, ligados a proteínas que os protegem de influências externas. Na sua forma livre, são solúveis em solventes orgânicos, mas praticamente insolúveis em água. Em humanos e bovinos, a aflatoxina B1 pode causar câncer de fígado e outros cânceres, sendo os primeiros sintomas a perda de apetite e perda de massa corporal. A aflatoxina B1 atinge a prole mais severamente do que os animais adultos. P1 resumo dos materiais complementares 12 A aflatoxina B1 é o carcinógeno hepático mais potente conhecido em mamíferos, de modo que a IARC a classifica no Grupo 1 de carcinógenos humanos definidos. Além disso, a aflatoxina M1 é liberada no leite através das glândulas mamárias do gado alimentado com aflatoxina B1 ração contaminada. Dada a estabilidade da toxina durante a pasteurização e esterilização do leite e produtos lácteos, mesmo a ingestão de quantidades relativamente pequenas de aflatoxina M1 pode prejudicar consideravelmente a saúde humana. Enzimas da família P450 são responsáveis pela biotransformação das aflatoxinas. AFM1 pode ser excretada no leite a partir da ingestão da AFB1 (ex: gestantes, vacas) P1 resumo dos materiais complementares 13 No caso da aflatoxina B1 Aflatoxina B1 sofre epoxidação no organismo (tira a dupla do lado esquerdo da molécula e coloca um O transforma em uma substância pior que a ingerida → aflatoxina-8,9-epóxido → essa substância é tão reativa que ela se liga ao DNA da célula hepática através do resíduo de guanina Aflatoxina N7 guanina (sai na urina) (se tivesse se ligado à albumina do soro, forma AFB1-lisina) → essa é a base do mecanismo de ação mutagênica e carcinogênica da aflatoxina B1 ou seja, uma vez ingerida, torna-se pior A aflatoxina-8,9-epóxido também tem afinidade com proteínas da célula hepática, o que causa toxicidade aguda A AFB1 também pode sofrer hidroxilação e formar a AFM1 que sai no leite materno e na urina Adutos de AFB1N7-guanina e AFB1-lisina adutos são partes da micotoxina inalterada ou biotransformada que se ligam que reagem com moléculas Biomarcadores de mutações, que no futuro podem vir a ser câncer AFB1 AFB18,9-epóxido Albumina AFB1-lisina → sangue AFB1 AFB18,9-epóxido → se liga ao DNA AFB1N7-guanina → urina Carcinoma hepatocelular (CHC) e gene p53 P1 resumo dos materiais complementares 14 Carcinoma = tumor maligno/Hepatocelular = hepatócitos = fígado AFB1 AFB18,9-epóxido DNA (transformação genética dos hepatócitos) AFB1N7-lisina → sangue Gene p53 “guardião do genomaˮ → encerra a mitose quando há danos no DNA (codifica proteínas que se ligam ao código genético) com a ação da AFB1, mitose continua mesmo errada → a AFB1 induz uma mutação específica no gene p53, causando o CHC Ocratoxinas Inclui ocratoxinas A, B, C e TA. O representante mais tóxico do grupo é a ocratoxina A OTA, isolada do fungo Aspergillus ochraceus. Embora a produção dessa toxina possa ocorrer em uma ampla faixa de temperatura, as condições ótimas para sua síntese são temperaturas entre 20°C e 25°C e o teor de umidade da cultura de pelo menos 16%. Estável em altas temperaturas. Grupo 2B na IARC (câncer de rins) Ataca primeiro os rins, fígado e sistema cardiovascular. A nefrotoxicidade da OTA causa aparecimento da doença conhecida como nefropatia endêmica dos Balcãs BEN. É carcinogênica, nefrotóxica, teratogênica, pode levar a malformações do sistema nervoso central e deficiências no sistema imunológico. Ele tende a se acumular nos tecidos e fluidos corporais de humanos e animais e é eliminado muito lentamente. O órgão alvo é o rim, interferindo na síntese de macromoléculas das células do parênquima renal, incluindo DNA RNA e proteínas. Afeta o metabolismo renal de carboidratos. Zearalenona A produção de zearalenona é particularmente aumentada em regiões climáticas mais úmidas, um pouco mais frias, com temperaturas de 1015°C. É estável termicamente. A zearalenona e seus metabólitos são conhecidos por suas propriedades estrogênicas e anabólicas. Os efeitos tóxicos dependem da concentração de zearalenona, duração da exposição e estado fisiológico geral do organismo hospedeiro. A reabsorção do trato digestivo é insignificante, mas uma vez no rúmen, a toxina sofre transformação em α e β-zearalenol (que são mais P1 resumo dos materiais complementares 15 tóxicos). Essa micotoxina pode ser objeto de uso ilícito como agente anabólico administrado a ovinos e bovinos com o objetivo de aumentar seu crescimento e melhorar a eficiência alimentar. Além de seu efeito estrogênico leve, a toxina inibe a secreção do hormônio folículo-estimulante FSH, impedindo assim a ovulação. Pode também aumentar a concentração de progesterona no sangue, simulando uma gravidez. Em espécimes masculinos, a toxina reduz a concentração de testosterona no plasma. Em humanos, os efeitos biológicos desse composto tóxico se manifestam na puberdade precoce de crianças cujas mães consumiram alimentos contaminados com zearalenona durante a gravidez, diminuição da fertilidade ou causa a infertilidade. Toxina T-2 e HT-2 A toxina T2 e seu principal metabólito, a toxina HT2, são micotoxinas tricotecenos do tipo A produzidas por fungos Fusarium genus. A produção em questão pode ocorrer em uma ampla faixa de temperatura de 2°C a 32°C, mas é mais eficiente em temperaturas inferiores a 15°C e com atividade de água acima de 0,88 Grupo 3 da IARC A toxina T2 é considerada uma potente dermonecrótica e imunossupressora capaz de causar intoxicações agudas e doenças crônicas tanto em humanos quanto em animais. Os sintomas de intoxicação aguda são náuseas, tremores, dor abdominal, diarreia e perda de peso. Nos animais, podem ser observados sangramentos intestinais, diminuição da produção de leite e mortes de bovinos. A toxina T2 inibe a síntese de proteínas, levando a deficiências secundárias na síntese de DNA e RNA. Além disso, tem um efeito adverso no sistema imunológico, manifestado em alterações na contagem de leucócitos e hipersensibilidade. DON Desoxinivalenol DON classe B dos tricotecenos Embora considerado um dos tricotecenos menos tóxicos, o DON ganha importância devido à sua alta prevalência em alimentos em todo o globo. Em animais, a exposição aguda ao DON leva a menor ingestão de ração (anorexia) e vômitos. Biodisponibilidade de 5060%. P1 resumo dos materiais complementares 16 Grupo 3 da IARC. No entanto, a sinergia entre DON e outras micotoxinas foi comprovada; por exemplo, se presente concomitantemente com a aflatoxina B1, o DON exibe efeitos mutagênicos mais pronunciados.O DON e seus metabólitos são rapidamente excretados do organismo, principalmente pela urina, mas também pelo leite, porém em concentrações bem menores. Ingestão em níveis moderados pode causar diminuição do desempenho e alterações na função imunológica. Fumonisina B1, B2, B3, B4. A mais tóxica é a B1. Devido à pesquisa epidemiológica insuficiente em humanos, mas evidência suficiente sobre carcinogenicidade animal, a IARC classificou a fumonisina B1 no Grupo 2B de possíveis carcinógenos humanos. Intoxicações agudas: Leucoencefalomalácia equina (leuco=branco/encéfalo = encéfalo/malácia = amolecimento → alta mortalidade em equinos Alterações do SNC alto sofrimento) → animal tem tanta dor que tenta aliviar um pouco a dor batendo a cabeça na parede Edema pulmonar suíno (dano pulmonar secundário ao dano cardíaco; alta mortalidade;) Toxicodinâmica → o mecanismo de ação - fumonisinas bloqueiam a formação de esfingolipídeos (constituintes da membrana plasmática, importante para a integridade desta e para a regulação dos receptores da superfície celular e bombas de íons) → toxicidade aguda e carcinogenicidade Câncer de esôfago → devido as alterações de membrana pelas alteração dos esfingolipídeos Patulina Resistência térmica e ácida. Não é resistente à fermentação, por isso sucos geralmente não tem De acordo com o IARC, a patulina foi classificada em carcinógenos do Grupo 3 e foi comprovada a causa de distúrbios imunológicos, neurológicos e gastrointestinais, bem como tumores de pele. P1 resumo dos materiais complementares 17 Dada a natureza dos processos tecnológicos empregados no processamento de alimentos e o fato de que os consumidores tendem a remover a parte podre da maioria das frutas ou cereais antes do consumo, não se espera que os níveis de patulina ultrapassem os limites de segurança alimentar. Em alimentos como o queijo, a cisteína presente em altas concentrações interage com a patulina e a desativa. Além disso, foi relatado que a patulina pode ser aniquilada por fermentação. Medidas preventivas Uma gestão integrada dos riscos de deterioração do mofo em grãos armazenados é sustentada pelos princípios de cinco pilares: a prevenção do crescimento de mofo em virtude de manter a umidade do grão abaixo do limite crítico; o monitoramento preciso da aw dos grãos, mudanças de temperatura durante o armazenamento e indicadores precoces da atividade respiratória dos fungos de armazenamento; a redução do umedecimento do granel de grãos por meio de intervenções físicas; o uso de tratamentos físicos (ozônio, descascamento de grãos ou abrasão) para reduzir a transferência de micotoxinas para os produtos à base de cereais processados; o uso de cepas fúngicas ou bacterianas biocompetitivas para prevenir o desenvolvimento de fungos micotoxigênicos em granéis de grãos. Dado que o processamento industrial não tem efeito significativo na sua redução e para poder atestar a ausência de micotoxinas, é necessário processar os alimentos em condições padronizadas e bem controladas e controlar todos os ciclos de produção e cadeia de armazenamento. Fatores de importância fundamental para o controle de toxinas produzidas por fungos no campo são a rotação de culturas, cultivo do solo, irrigação e abordagens de fertilização. Métodos de redução Medidas físicas: limpar, descasar, cortar, etc Medidas químicas: acidificar, meio básico, agentes oxidantes, etc. Medidas biológicas: desintoxicação de micotoxinas usando microrganismos e/ou enzimas para degradar micotoxinas em compostos não ou menos tóxicos RESUMO P1 P1 resumo dos materiais complementares 18 Composto tóxico: ingestão → absorção → distribuição → biotransformação (transformação de uma substância tóxica, geralmente orgânica, em uma substância, geralmente, menos tóxica → no fígado, principalmente)→ remoção → acúmulo Toxicocinética x Toxicodinâmica Tóxicocinética: Processos envolvidos desde a disponibilidade química até a concentração no tecido alvo Absorção Distribuição Armazenamento Biotransformação Eliminação da substância (inalterada ou metabólito) Processos que ocorrem “comˮ a substância desde a absorção até a excreção ou acúmulo Tóxicodinâmica: Mecanismos de interação entre o toxicante e os sítios de ação no organismo, assim como o aparecimento de efeitos nocivos devido à ação tóxica Modo de ação da substância tóxica Absorção É a passagem de uma substância tóxica do trato intestinal (meio externo) para o meio interno (células, correntes sanguíneas, fluidos corporais no geral). No TGI, principalmente duodeno Biodisponibilidade (quantidade de substância tóxica que, após alcançar o tecido alvo, fica realmente disponível para a ação tóxica) ⇒ bioacessibilidade (quantidade de susbtância que é realmente absorvida, que passa do trato intestinal para a corrente sanguínea) + bioatividade (corrente sanguínea para os órgãos → absorção pelo tecido alvo → interação molecular → efeito tóxico) Fatores que afetam a absorção (biodisponibilidade): pH, velocidade TGI, enzimas, fluxo sanguíneo, bioacessibilidade e bioatividade Distribuição Passagem da substância tóxica ST para diferentes órgãos ou tecidos pela corrente sanguínea Fatores: permeabilidade das membranas, afinidade química, vascularização (quantidade de vasos sanguíneos. Tecido adiposo tem pouca quantidade (baixa circulação sanguínea), então poucas substâncias se acumulam lá) P1 resumo dos materiais complementares 19 Destino da ST sequestro/armazenamento (acúmulo de alguma ST em algum tecido/órgão. Metais pesados são comodativos → não saem do organismos, se acumulam), redistribuição (sai de um local onde está armazenado para outro), eliminação (excreção (resíduos que eliminamos pq não têm utilidade ou pq são tóxicos) ou secreção (substância fabricadas por glândulas pra alguma finalidade)) Biotransformação É a detoxificação de compostos químicos xenobióticos, em que o organismos tenta modificar o composto para torná-lo menos tóxico e passível de excreção Ocorre em sistemas enzimáticos (principalmente fígado) Transformação de substâncias apolares em polares → de forma que seja solúvel em água pq uma ST solúvel em gordura é muito difícil de ser excretada Essas reações ocorrem por meio de modificações bioquímicas: Reações de fase 1 (no fígado): oxidação, redução, hidrólise ST solúvel em gordura, tenta transformar em polar através de reações com enzimas como monooxigenases microssomais (ex: citocromo P450 P1 resumo dos materiais complementares 20 Sistema Monooxidase P450 Transferência de elétrons ao longo da cadeia do citocromo Reações de fase 2 (ocorrem na célula hepática): conjugação (junta com outra substância: ácido glicurônico, sulfatos, glutationa) Se ainda não resolver, ela não se tornar uma ST menos tóxica: acrescenta catalisadores que facilitam a excreção pela bile (forma produtos solúveis em água) A função dessas reações é exclusivamente a excreção Exemplos reações Fase 1 etanol → acetaldeído → acetato → excreção Excesso: cirrose → precursor de câncer hepático, acúmulo de lactato → acúmulo de ácido úrico epoxidação hidroxilação aromática Exemplo típico de reação da fase 2 conjugação com ácido glucurônico Pode ocorrer só reações de fase 2, só de fase 1, etc Exposição → dose interna (quantidade que foi de fato parar no organismo, considerando a absorção e a disponibilidade. Se não tiver nenhum efeito, é uma dose de segurança) → a dose efetiva (biologicamente) leva a um efeito biológico inicial, que causa uma alteração de estrutura e função → doença P1 resumo dos materiais complementares 21 Como saber que um novo aditivo é seguro para colocar num alimento? Toxicologia experimental → fundamentada basicamente em testes em animais testes em vitro pode funcionar mas falta a biodisponibilidade, biotransformação podem ajudar a formar opinião, mas não são suficientes Resíduos Substâncias estranhas à composição dos alimentos, incluindo diversassubstâncias que estão no ambiente ou aplicados em plantas e animais, tais como agentes metabólicos, terapêuticos ou profiláticos que permanecem nos produtos alimentícios derivados, com potencial de causar efeitos tóxicos sobre a saúda humana Não é como um aditivo, mas é algo que se utiliza com uma função específica e que pode permanecer no alimento. Exemplo: antibiótico em uma carne animal, substâncias usadas no combate de parasitoses na pecuária. Não necessariamente um xenobiótico Promotores de crescimento hormonais são proibidos no Brasil: não usamos pq são muito caros e também pq nós somos exportadores (países que importam não comprariam produtos com promotores de crescimento hormonal na carne). Solução no Brasil: melhorar a seleção genética e a nutrição dos animais Drogas antimicrobianas Antibióticos: efeitos bactericidas (mata) e bacteriostáticos (para reprodução) Podem ser usados em tratamentos terapêuticos das doenças, e em doses mínimas, como finalidade profilático de controlar as doenças sub-clínicas. Alguns podem ser também usados como promotores de crescimento O uso indiscriminado e indevido leva à resistência microbiana, dificultando a ação da antibioticoterapia Tetraciclina são os antibióticos mais tóxicos, só se usa quando é muito necessário Efeitos tóxicos dos resíduos de antibióticos em alimentos Reações tóxicas e alérgicas em indivíduos susceptíveis P1 resumo dos materiais complementares 22 beta-lactâmicos Ação carcinogênica Cloranfenicol (anemia aplástica), Sulfametazina (adenomas), Nitrofuranos (genotóxico) Seleção de bactérias resistentes da flora intestinal normal e transferência desta a outras bactérias suscetíveis Inibição de culturas starters na produção de alimentos fermentados (iogurtes, queijos, salames) Limite dos resíduos de medicamentos no leite é bem menor do que em carnes, por conta da quantidade de alimentos consumido no dia Drogas anabolizantes Substâncias que aumentam a retenção de nitrogênio e, consequentemente, a síntese protéica. São usados nos bovinos para: aumentar eficiência da conversão alimentar: quantidade de alimentos consumido → peso do animal acelerar a taxa de ganho de peso para o abate melhorar a qualidade das carnes, reduzindo a proporção de gordura das carcarças PROIBIDOS NO BRASIL para fins de comercialização São aplicados através de implante na pele, sendo absorvido gradualmente com o tempo. Podem ser classificados em: anabolizantes endógenos ou naturais: estradiol, progesterona e testosterona anabolizantes exógenos (xenobióticos): zeranol (micotoxina), acetato de trembolona Os mais usados nos EUA são: estradiol. testosterona, progesterona, acetato de trembolona e zeranol Não há risco de usar isso em alimentos desde que se respeite os limites estabelecidos na legislação Brasil faz parte de uma organização internacional para a conscientização do uso de medicamentos antibacterianos OIE P1 resumo dos materiais complementares 23 Agrotóxicos = pesticidas = defensivos agrícolas Substâncias químicas empregadas para eliminar ou controlar organismos prejudiciais à produção agrícola (pragas), como insetos, ácaros, fungos, ervas daninhas (matos) Coloca em risco a saúda humana e a saúde ambiental, pois são aplicadas no ambiente Problemas de muita desinformação e consequente contra-informação Usados em lavouras do mundo todo → sem eles, não é possível produzir alimentos na escala que produzimos Importância dos agrotóxicos: Controle de vetores de doenças infecciosas Produção de alimentos em larga escala Revolução verde) Manutenção da qualidade de produtos agrícolas Benefícios e Riscos à saúde: uso adequado x uso indevido Intervalo de carência → tempo necessário para a metabolização do agrotóxico → tempo que vai desde a aplicação do agrotóxico até o momento da colheita Inseticidas, fungicidas, herbicidas, acaricidas, molusquicidas, rodenticidas Principais tipos de compostos químicos Organoclorados Organofosforados Carbamatos Herbicidas Piretróides Organoclorados � Diclorodifenil-etanos DDT, DDD � Ciclodienos (aldrin, dieldrin, heptacloro) � Ciclohexanos clorados (lindano BHC P1 resumo dos materiais complementares 24 De modo geral, os organoclorados atuam sobre as células nervosas, mais especificamente, sobre os axônios (prolongamentos da célula nervosa) → alterações na membrana de axônios (modificações na permeabilidade de íons Na, Cl, K e Ca) Bloqueiam enzimas Bloqueiam neurotransmissores através das sinapses O resultado é que esse desarranjo produz um estado de excitação no organismo que está intoxicado, reflexos exacerbados (hiperreflexia), tremores, convulsões generalizadas Além disso, os organoclorados também são mutagênicos (lesa o DNA das células, promovendo a morte de órgãos ou a diferenciação de células, causando câncer), carcinogênicos e teratogênicos Organoclorados tbm são horríveis para o ambiente, não se degradam facilmente Organofosforados Tipo A fosfatos (diclorvos) Tipo B fosforotioatos (palation) Tipo C fosforoditioatos (malation) Mecanismo de ação: inibição da atividade da acetilcolinesterase na transmissão do impulso nervoso → deixa de ter equilíbrio → impulso nervoso não consegue produzir o efeito muscular → depressão generalizada Estímulo constante do sistema nervoso autônomo SNA parassímpatico (ˮsistema nervoso vegetativoˮ) Salivação, fraqueza muscular, tremores, paralisia, sonolência, bradicardia, hipotensão Os efeitos são opostos dos organoclorados Carbamatos P1 resumo dos materiais complementares 25 Herbicidas Dioxinas: Ação carcinogênica e afetam sistemas imunológico, endócrino, reprodutor e nervoso Micotoxinas adsorventes ele adsorve as micotoxinas são colocados nos alimentos para se ligarem às micotoxinas e assim não ficam biodisponíveis para o organismo, e não vão fazer mal à saúde agrotóxicos evita o desenvolvimento P1 resumo dos materiais complementares 26 Legislação: limites máximos tolerados → variáveis: com o consumo (arroz é muito mais consumido que castanha, por ex), com a contaminação média do alimento (leite em pó, por ex, é mais concentrado que um leite fluido) e com a toxicidade (da própria micotoxina) Ficotoxinas Ficotoxinas: biotoxinas produzidas pelo metabolismo secundário de organismos aquáticos eucarióticos e procarióticos (algas e bactérias fotossintéticas), que se acumulam em animais aquáticos, capazes que originar uma ampla variedade de efeitos tóxicos em animais vertebrados sensíveis Metabólitos secundários produzidos por microalgas Ocorrência a partir de plânctons ou outros organismos de água salgada Substâncias tóxicas, efeitos variados, mas quase todos são voltados ao sistema nervoso Formam as marés coloridas (ex: maré vermelha) Estrutura química variável e diferentes efeitos tóxicos; termo-estáveis Ocorrência em produtos de pescado (peixes, frutos do mar) Importância em Saúde Pública → toxinas chegam a afetar pessoas pq a contaminação se espalha pelo pescado → intoxicação Tetrodoxinas PFP intoxicação paralítica por peixes Saxitoxina (STX) Causa a PSP intoxicação paralítica por bivalvos (conchas → ostras, mexilhões, crustáceos etc) → paralisação do sistema nervoso P1 resumo dos materiais complementares 27 STX bloqueiam os canais de sódio que são necessários para a transmissão dos impulsos nervosos Com isso, o indivíduo deixa de ter capacidade de promover ações motores no corpo todo → começa com insensibilidade nas extremidades → dificuldade nos movimentos → vômitos → coma e morte Causada por dinoflagelados e algumas cianobactérias Ocorrência associada às Marés Vermelhas Península da Florida é uma região muito suscetível à maré vermelha Pesca fica proibida Observa-se uma evolução na ocorrência. Problema de incidência mundial Ácido Domóico Informações menos comuns ainda, ainda menos comum no Brasil Produzidas por algas diatomáceas pluricelulares ⇒ visíveis (a anterior era microscópica) → mariscos,sardinhas, anchovas Algas de maior tamanho podem ter uma ocorrência mais ampla Age na área neurológica, causando perda de memória → inibição de neurotransmissores, causando dor de cabeça, tontura, fraqueza, em casos mais graves pode causar lesão cerebral e morte É raro levar a morte mas pode levar a lesões cerebrais permanentes que deixam sequelas P1 resumo dos materiais complementares 28 Uma pessoa de 70kg precisaria consumir 35mg 1,5kg de mariscos → não é comum Ciguatoxina Ocorre mais em regiões tropicais, em ilhas do caribe Peixes tropicais de coral, como barracuda, garoupa Ao contrário das demais, são algas azuis Molécula grande, comprida formada por anéis aromáticos Ocorrem em peixes grandes pois são bioacumulativas Causa CFP intoxicação Ciguatera por Peixes de Coral Também age nos canais de sódio → impede o fechamento dos canais de sódio, levando à disfunsão sensorial, causando tremores e insensibilidade nas extremidades, náuseas, vômitos, diarréia, dificuldade nos movimentos É termoestável, além de lipossolúvel → não adianta cozinhar o peixe Não temos no BR, então (acha) não tem limites estabelecidos Cianotoxinas → Microcistinas Produzidas por cianobactérias ou algas verde-azuladas que têm contato com matéria orgânica em lagoas, lagos, represas, regiões estuarias (pode acontece em água salgada (principalmente em regiões de desenbocadoras de rios)) Cianotoxinas são todas as ficotoxinas produzidas por cianobactérias. As microcistinas são um tipo de cianotoxinas P1 resumo dos materiais complementares 29 Não afetam o sistema nervoso Afetam o fígado de forma permanente → hepatoxicidade Também são carcinogênicas → promoção do carcinoma em células já iniciadas (e não nas que serão formadas, como é no caso das micotoxinas) O problema da quantidade tolerável é no alimento infectado, pois não se sabe exatamente quanto é o limite Pescado de alta potencial de contaminação: tilápia (ˮpeixe de água sujaˮ) Tetrodotoxina (TTX) Intoxicação por peixes, diferente dos demais que são por mexilhões e ostras Peixes baiacu, fugu Causa PFP intoxicação paralítica por peixes Impede o fechamento dos canais de sódio, levando à disfunção sensorial Não existe limite para a TTX pois, como é um peixe específico, exclui-se a parte infectada no peixe no preparo O que se sabe é que a dose letal é 12 mg P1 resumo dos materiais complementares 30 Não ocorre só no Japão apesar de serem peixes muito tradicionais na culinária coreana Intoxicação Escombróide Não é uma intoxicação produzida por ficotoxina É uma intoxicação quando pessoas ingerem peixes da família Scombridae → atum, anchovas, listado, sardinhas e arenques Causa um conjunto de reações alérgicas provocadas pelo consumo de histamina Produzimos histamina no corpo, mas em pequenas quantidades Histamina estimula a vaso dilatação, que em excesso: coceiras, náuseas, vômitos, diarreia, dor de cabeça, calafrios Quem produz a histamina→ bactérias que se instauram no peixe e descarboxilam a histidina do peixe Histamina é termoressistente Prevenção da contaminação Prevenção das ficotoxinas → fazer análises e não disponibilizar carnes com quantidades acima do limite permitido
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