Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Universidade Federal do Ceará – UFC Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem - FFOE METAIS TÓXICOS 1 ESPÉCIES DE ARSÊNIO: Arsenato (As 5+); Arsenito (As 3+); Arsina (As 3-); Arsênio elementar (As0); Lembrando: o arsênio não é metal. Compostos solúveis 2 CONDIÇÕES E ESPÉCIES FAVORECIDAS: Meio fortemente redutor: As 3-. Meio moderadamente redutor e pobre O2: As 3+. Meio rico em O2: As 5+. Arsênio metálico não ocorre naturalmente. TOXICIDADE RELATIVA: arsina > arsina org.> As III inorg.> As III org. > As V inorg. > As V org. > As0. 3 • Contaminação por praguicida, como herbicida (metanoarseniato ácido monossódico ou MSMA) e por promotor do crescimento de aves (ác. p- aminofenil-arsônico); 4 • Frutos do mar; • Água (compostos inorgânicos): água de poço contaminada como principal fonte mundial de intoxicação por compostos inorgânicos (limite segundo OMS - 10mg/L). FONTES DE EXPOSIÇÃO: Principal via de exposição da população, o alimento através da(o): Toxicocinética do Arsênio ABSORÇÃO: • Compostos inorgânicos em função da hidrossolubilidade – via inalatória e TGI; • Formas solúveis por transporte passivo e ativo (transp. do fosfato); • 90% ou mais é absorvido pelo TGI (comp. inorgânicos); • 15 a 40% absorvido (compostos orgânicos); • Via respiratória: função do tamanho das partículas; 5 Toxicocinética do Arsênio DISTRIBUIÇÃO: • 24 horas: fígado, rins, baço, pulmões e TGI (90% intestino delgado); • Após 2 semanas: incorpora-se à pele, unhas, ossos e cabelos; • Atravessa a barreira placentária e a BHE; • Tendência de acúmulo no SNC do embrião: malformação; • Detectado no leite materno. 6 Toxicocinética do Arsênio BIOTRANSFORMAÇÃO: • Oxi-redução envolvendo glutationa reduzida; • Proteção: proteínas ligantes de arsenito nos tecidos (PLAs); • Metilação a MMA (monometilarsonato) e DMA (dimetilarsonato) envolvendo SAM e enzima arsênio- metil-transferase (fígado principalmente, após saturação das PLAs); • Metilação envolvendo metilcobalamina- não enzimático selênio dependente. 7 Toxicocinética do Arsênio BIOTRANSFORMAÇÃO: • Metilação a MMA e DMA: detoxificação compostos mais facilmente excretados na urina, com menor afinidade com tecidos: menor toxicidade. • Compostos orgânicos sofrem pouca biotransformação, resumida à metilação. 8 Toxicocinética do Arsênio • EXCREÇÃO: • Via urinária: principal via nos humanos; • Eliminado nas formas de As inorgânico e MMA e DMA; • Três fases: • 1ª meia-vida de 24 horas; • 2ª com meia-vida de 84 horas; • Última meia-vida de 8 dias. • Outras vias: leite, cabelos, pele e unhas. 9 Toxicodinâmica do Arsênio • Ligação a grupos sulfidrila das proteínas e enzimas; • Acúmulo especial nas mitocôndrias; As III: • Inibição do complexo piruvato-desidrogenase Acetil-CoA ATP. • Inibe a glutationa sintetase e redutase GSH. • Inibe a Glicose 6-fosfato desidrogenase (G6PD); 10 Toxicodinâmica do Arsênio As V: • Em parte depende de sua conversão a As III. • Semelhança com fosfato: • Formação do arsenato de ADP; • Reação catalisada pela gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase: desacoplamento da fosforilação oxidativa; • Alteração na cadeia enzimática biossintética do heme. 11 Toxicodinâmica do Arsênio • Arsina: • Formação de espécies reativas de Oxigênio e depleção de glutationa ação direta nas hemácias hemólise. • Carcinogenicidade: Grupo 1 segundo IARC. • Promotor de crescimento tumoral por afetar expressão de genes que controlam a proliferação celular. • Teratogênico; 12 Manifestações Clínicas Exposição Aguda SN (tardio) Neuropatia periférica; Parestesias e paralisia facial; Alterações motoras; Rins (depleção de GSH) Insuficiência renal; Oligúria, proteinúria; Cardiovascular Vasodilatação generalizada associada à perda de fluídos; Miocardite e colapso circulatório; TGI Náuseas, vômitos, cólicas abdominais e anorexia; Sede e diarreia profusas; Pancreatite aguda; Hepatomegalia; Disfagia; Respiratório Odor de alho na respiração; Bronquite e dispneia; Músculos Câimbras musculares; 13 Manifestações Clínicas Exposição Crônica Respiratório Rouquidão e perfuração do septo nasal; Câncer de pulmão; Pele e anexos Hiperqueratose palmar e plantar; Hiperpigmentação (melanose) e hipopigmentação; Dermatite alérgica; Alopecia; Gangrena das extremidades; Linhas de Aldrich-Mees ( Unhas); Hematopoiético Anemia normocítica e normocrômica, Leucopenia e plaquetopenia; Fígado Cirrose; Câncer hepatocelular; Músculos Atrofia muscular; Paralisia; Endócrino Diabetes Melito; 14 FONTES DE EXPOSIÇÃO: • Fonte natural: emissões vulcânicas terrestres e submarinas ( difícil quantificação); • Fontes antropogênicas relacionado à cinco categorias de usos: • Recobrimento do aço e ferro; • Estabilizador para PVC; • Pigmentos para plástico e vidro; • Baterias níquel-cádmio; • Ligas metálicas; 15 FONTES DE EXPOSIÇÃO: • Bioacumulação e biomagnificação • Acúmulo em plantas aquáticas, invertebrados, peixes e mamíferos; • Via de regra: maior nível trófico, maior conc. de cádmio; 16 FONTES DE EXPOSIÇÃO: • Exposição através dos alimentos: • Concentração varia muito com origem, solo e disponibilidade do metal no meio; • Grãos e cereais concentram o metal: maior percentual. • Água para consumo: geralmente níveis baixos, exceto na lixiviação dos encanamentos. 17 TOXICOCINÉTICA: • Absorção gastrintestinal: • Duas fases: 1ª- Lúmem Mucosa; 2ª- Mucosa Circulação sistêmica; • Fatores interferentes: • Interações metal-metal, metal-proteína, estado fisiológico e idade, deficiência de ferro e Ca++, aumento das gorduras (↑ absorção). 18 TOXICOCINÉTICA: • Distribuição: • Metalotioneína: proteína de baixo peso molecular, rica em cisteína, capaz de se ligar a sete átomos de Cd; amplamente distribuído, principalmente rins e fígado (50% do total), pâncreas e vértebras; • Ligação com metalotioneína renal e hepática: baixa taxa de eliminação nestes tecidos. 19 TOXICOCINÉTICA: • Biotransformação: • Reações de oxidação, redução ou alquilação não conhecidas; • Ligação à metalotioneína no fígado e volta à circulação; • Excreção: • Lenta, igualmente na urina e fezes; • Meia-vida: 17 a 38 anos; • Maior idade, maior acúmulo; • Excreção renal maior devido ao dano renal induzido pelo próprio metal; 20 TOXICODINÂMICA: • Principais órgãos-alvo: fígado e rins; • Interferência com metabolismo do Zn, Fe, Cu e Se; • Depleção da SOD (superóxido-dismutase) e GSH-Px peroxidação: cardiotoxicidade. • Hipótese: interferência com complexo Zn-proteína na transcrição do DNA apoptose; • Necrose dos macrófagos alveolares liberação das enzimas lesões pulmonares; 21 EFEITOS TÓXICOS: • Dano renal (peroxidação lipídica): proteinúria, poliúria e decréscimo na absorção de fosfato; • Dano hepático: redução do glicogênio e aumentoda glicemia, fibrose intralobular, cirrose focal e infiltrados mononucleares; • Carcinogenicidade: tumor primário de pulmões, (Classificado como provável carcinógeno em humanos: Grupo B1); 22 SÍNDROME TÓXICA: • Exposição aguda: • Pelo TGI: morte por perda massiva de líquido, edema e destruição generalizada de órgãos; • Inalação de fumos: pneumonite química e edema pulmonar; • Exposição crônica: • Doença pulmonar crônica obstrutiva e enfisema; • Doença de Itai-Itai: osteomalácia com severa deformidade óssea, principalmente em multíparas pós-menopausa; • Sintomas ósseos derivados dos danos renais; 23 MERCÚRIO (Hg) Formas na natureza: Forma elementar ou metálico – Hg0 Mercuroso – Hg2 ++ Mercúrico – Hg ++ Compostos orgânicos: importância industrial e agrícola; Fontes de exposição: naturais e antropogênicas; 24 MERCÚRIO (Hg) Ciclo do Mercúrio: Tanto as formas orgânicas como inorgânicas podem sofrer transformações ambientais; Compostos bivalentes podem sofrer metilação (bactérias anaeróbicas ou reação não enzimática): METILMERCÚRIO; Metilação: primeiro passo para bioacumulação do metal; Metilmercúrio entra na cadeia alimentar (peixes, outros organismos aquáticos); Pode atingir humanos ou difundir para atmosfera: volta à crosta terrestre ou outros mananciais; 25 MERCÚRIO (Hg) 26 MERCÚRIO (Hg) Exposição humana ao Mercúrio: População em geral exposta ao mercúrio na dieta, amálgama dentário, água e ar (menor proporção); Peixes: fonte predominante de mercúrio na forma metilada; Liberação de vapores de mercúrio da amálgama dentária depende do número de dentes tratados e hábito de consumir goma de mascar, dentre outros fatores; 27 MERCÚRIO (Hg) Mercúrio em alimentos: Monitorização da presença em peixes e outros organismos aquáticos: apenas metilmercúrio; Peixes de água doce capturados em águas contaminadas: 500 – 700 mg/Kg; Peixes oriundos de água não contaminada: < 200 mg/Kg; Espécies oceânicas: em média 150 mg/Kg ou menor; Moluscos e crustáceos raramente > 100mg/Kg; 28 MERCÚRIO (Hg) Mercúrio em alimentos: Certas espécies de peixe apresentaram alto limiar para aparecimento de sinais e sintomas tóxicos resultantes da exposição ao metal; Fato demonstrado: Animais domésticos (gatos) e seres humanos intoxicados pela ingestão de peixe contendo altas concentrações do metal sem alterações visíveis – Baía de Minamata, Japão; Hg em cadeias alimentares terrestres (organomercuriais): emprego do metal como fungicida (banido), lixiviação de resíduos industriais, precipitação de chuvas; Vapores de mercúrio absorvidos pelos vegetais (partes aéreas e raiz), translocados para outras partes do vegetal; 29 MERCÚRIO (Hg) Mercúrio em alimentos: Água: Exposição a compostos de mercúrio através da água: no geral < 50 ng/L; Ingestão média adulto ( 2L água por dia) – 0,1 mg Hg por dia; Peixes e derivados: Contribuição função dos hábitos alimentares: ictiófagos; Ingestão de 1-20 mg Hg por dia (ingestão semanal de 100mg); 30 MERCÚRIO (Hg) Toxicocinética: Absorção de compostos inorgânicos: 7 a 15% do ingerido pode ser absorvido; 38% cloreto mercúrico em ratos recém nascidos, 1% em adultos; 31 MERCÚRIO (Hg) Toxicocinética: Distribuição dos compostos inorgânicos: Ligação a proteínas plasmáticas e complexos proteicos difusíveis; Relação eritrócitos/plasma < 1 ( 0,4 em média); Acúmulo importante nos rins e fígado; Eliminação dos compostos inorgânicos: Urina e fezes (fração não absorvida); Meia-vida em torno de 40 dias; 32 MERCÚRIO (Hg) Toxicocinética: Absorção dos compostos orgânicos (metilmercúrio, dimetilmercúrio): Alta lipossolubilidade; Independente da idade: > 90%; Duodeno como principal ponto de absorção; Conjugação com cisteína e glutationa: ciclo entero-hepático; 33 MERCÚRIO (Hg) Toxicocinética: Distribuição dos compostos orgânicos: Ligação aos eritrócitos; Relação hemácias/sangue superior a 10; Distribuição desigual; Passagem através da Placenta e BHE efeitos tecido nervoso; 34 MERCÚRIO (Hg) Toxicocinética: Distribuição dos compostos orgânicos: Podem se depositar no tecido muscular, renal e pelos; Deposição no pelo: raízes do pelo (conc. pelo recém- formado = conc. Plasmática); 35 MERCÚRIO (Hg) Toxicocinética: Biotransformação dos compostos orgânicos: Processos de clivagem Carbono - metal realizados em todo o corpo (desmetilação); Sistemas enzimáticos: fígado, SNC, intestino e placenta; Elemento liberado pode se acumular nos tecidos; 36 MERCÚRIO (Hg) Toxicocinética: Eliminação dos compostos orgânicos: Desmetilação eficiente nos intestinos: excreção com as fezes; Urina, saliva, suor e leite; 37 MERCÚRIO (Hg) Toxicodinâmica: Alta afinidade a grupamentos sulfidrilas (cisteína) - enzimas, co- enzimas; União do Hg ao S – substituição de H mercaptídeos; Evidências: organelas citoplasmáticas como sítios de ação do mercúrio; 38 MERCÚRIO (Hg) Efeitos tóxicos: Sinais e sintomas de organomercuriais: relacionados a intoxicações acidentais por alimento contaminado (fungicidas de sementes); Episódios: Japão: peixes e frutos do mar contaminados com metilmercúrio; Novo México (EUA): carne de porcos alimentados com grãos – fungicidas organomercuriais; 39 MERCÚRIO (Hg) Manifestações clínicas (metilmercúrio): Parestesias e alterações visuais: primeiros sintomas; Alterações SNC irreversíveis observadas; 40 MERCÚRIO (Hg) Manifestações clínicas ( metilmercúrio): Neurotoxicidade observada em humanos e animais; Passagem através da placenta: efeito mais acentuado sobre organismos em formação: Em Minamata, ingestão de peixe por gestantes: atraso mental e microcefalia; 41 MERCÚRIO (Hg) Manifestações clínicas (sais inorgânicos): Sinais e sintomas da exposição a longo prazo: problemas renais com alterações celulares – desorganização estrutural da membrana plasmática; Nefropatia mercurial: patologias glomerulares de cunho imunológico – reações de sensibilização imunológica têm sido relatadas; 42 MERCÚRIO (Hg) Índices de toxicidade para compostos de mercúrio em alimentos: 1972, JECFA (Joint FAO/WHO Expert comittee on food Additives): Ingestão semanal Aceitável (ISA) provisória de 300 mg Hg/ pessoa, sendo no máximo 200 de metilmercúrio; Alguns países: limites para peixes, maioria para Hg total – 0,5mg/Kg; 43 ALUMÍNIO (Al) Considerações iniciais: Terceiro elemento mais abundante na crosta terrestre: oxigênio (47%); silício ( 28%); alumínio ( 8%). Dentre os metais o mais abundante; Alta reatividade: sempre combinado a outros elementos, nunca encontrado na forma metálica no estado natural; 44 ALUMÍNIO (Al) Considerações iniciais: No ambiente: Óxidos ( alumina); Hidróxidos ( bauxita); Silicatos em argilas e micas; Formas complexas hidrossolúveis (sulfatos, nitratos e cloretos) na presença de matérias orgânicas dissolvidas; 45 ALUMÍNIO (Al) Fontes de exposição: População em geral exposta: Alimentos ( origem vegetal e animal, inclusive infantis); Água potável; Inalação de material particulado; Itens como: antiperspirantes, cosméticos, analgésicos (aspirina tamponada), antiulcerativos, antidiarréicos e antiácidos (até 5.000mg, a depender da posologia e medicamento). 46 ALUMÍNIO (Al) Fontes de exposição: Alimentos de origem vegetal: Solo que apresenta metal; pH < 4 solubilização água do solo ↑ absorção pelas raízes; Não sofre bioacumulação considerável nos vegetais, exceto plantas medicinais e chá: 3.000-4.000 ppm e 10.000 ppm respectivamente; Folhas de chá preto particularmente ricas em alumínio: ~ 900mg/Kg matéria seca; Porém infusões: < 4,5mg/L; 47 Fontes de exposição: Alimentos de origem vegetal: Produtos à base de leite de soja: ingestão importante para crianças ~ 2,1mg/ dia; Alimentos de origem animal: Leite de vaca e carne: não acumulado significativamente; ALUMÍNIO (Al) 48 ALUMÍNIO (Al) Alumínio em alimentos: Estimativa: ~ 20% ingestão diária utensílios domésticos confeccionados com o metal; AFSSA (Agence Française de Sécurité Sanitaire des Aliments): Migração das embalagens e utensílios comercializadas em torno de 4 a 12mg do metal por Kg de alimento; Estimativa do total ingerido na França – Entre 2 e 19mg por dia; 49 ALUMÍNIO (Al) Alumínio em alimentos: Migração de embalagens, utensílios e vasilhames para bebidas: Grau de pureza do alumínio; Existência de revestimento plástico ou em verniz; Duração de contato; pH e salinidade do produto: pH entre 4 e 8 – migração desprezível; pH inferior a 2 – alumínio extraído do metal; 50 ALUMÍNIO (Al) Alumínio em alimentos: Presença do metal associada às fontes naturais e sob a forma de aditivos alimentares (sulfatos, fosfatos, silicatos, corantes, antiaglutinantes, espessantes, estabilizantes ou corretivos de acidez); Aditivos c/ Al mais comuns: Fosfato ácido de sódio e alumínio: bolos, massas congeladas e farinhas ( 6,5% Al); Fosfato básico de sódio e alumínio: Agente emulsificante no processamento de queijos; Maltol, aditivo utilizado mundialmente: deposição de Al no cérebro; 51 ALUMÍNIO (Al) Alumínio em alimentos: Estudo realizado em padarias do Paquistão: Biscoitos – 7,4 a 84,3 mg/Kg; Pães – 8 a 82,9 mg/Kg; Considerando ingestão diária 250g: 2 – 17,6 (biscoito), 1,9 – 21,1 (pães); 52 ALUMÍNIO (Al) Alumínio em alimentos: Organismos aquáticos: ↑ toxicidade bioacumulação não significativa; Sulfato e sais pré-polimerizados: agentes floculantes e clarificantes em água; Nível médio para água não tratada: 0,043mg/L; Nível médio para água tratada: 0,22mg/L; 53 ALUMÍNIO (Al) Toxicocinética: Vias de introdução: respiratória, oral, cutânea e parenteral; Absorção: Absorção muito baixa, podendo ser alterada por diversos fatores; Absorção pelo trato gastrintestinal: pH, especiação, efeito matriz e fatores fisiopatológicos; Absorção gastrintestinal bifásica: 1º Captação rápida pelas mucosas; 2º Liberação lenta para corrente sanguínea; 54 ALUMÍNIO (Al) Toxicocinética: Absorção: Absorção pelo trato gastrintestinal: Presença de citrato no alimento aumento da absorção (letalidade); Outros ligantes que aumentam taxa de absorção: ascorbato, gluconato, malato, oxalato, succinato e tartarato; Presença de fosfato e silício tendem a diminuir absorção do alumínio; 55 ALUMÍNIO (Al) Toxicocinética: Distribuição: Ligação à transferrina (80%), albumina (10%) e proteínas de baixo peso molecular favorecimento deposição em tecidos alvo; Alumínio plasmático reflete apenas exposições recentes; Distribuição por todo organismo: passagem pela placenta e BHE; Afinidade com tecido ósseo (20mg/g em jovens, podendo ser maior em idosos); 56 ALUMÍNIO (Al) Toxicocinética: Distribuição: Carga corpórea estimada em 30 a 50mg: Tecido ósseo ( 50%); Pulmões ( 25%); Fígado ( 20 – 25%); Outros órgãos ( SNC e baço). Experimentos, ordem de concentração do Alumínio: Rins ( córtex > medula) > fígado > testículos > M. esquelético > coração > cérebro. 57 ALUMÍNIO (Al) Toxicocinética: Eliminação: Meia-vida de 44 a mais de 100 dias em pulmões, fígado, baço e rins de coelhos; Eliminação principalmente urinária (ligações com proteínas ou outros ligantes – citrato, ascorbato, isocianato, malato e tartarato, por exemplo – limitam ultrafiltração: cerca de 1% filtrado); Fezes, não absorvido e excreção biliar; Evidências de ciclo entero-hepático; 58 ALUMÍNIO (Al) Efeitos tóxicos: mecanismo de ação a nível molecular em fase de estudo; Neurotoxicidade: cérebro como órgão mais susceptível em organismos jovens; Efeitos no tecido ósseo; Efeitos hematológicos; Efeitos imuno-alérgicos; Efeitos no sistema cardiovascular; Efeito carcinogênico – não comprovado até o momento. 59 ALUMÍNIO (Al) Efeitos Neurológicos: Encefalopatia: uma das primeiras manifestações; “Demência da diálise”: pacientes insuficiência renal, diálise por longos períodos – fala lenta, tremores, perturbações de movimento e memória, dificuldade de concentração, alterações psiquiátricas, óbito. Mal de Alzheimer: Exames anatomopatológicos: presença do metal nas lesões, permanência inconstante; Resultados controversos, sem base sólida conexão inequívoca inexistente. 60 ALUMÍNIO (Al) Efeitos no tecido ósseo: Deposição nos ossos – Síndrome característica, denominada AIBD (Aluminium Induced Bone Disease): osteomalácia; Sintomas: dor óssea, fraturas patológicas, resposta ineficiente à terapia com Vit D3; Mecanismo para a origem das desordens ósseas não elucidado, mas interaçãocom fosfato pode ser responsável; 61 ALUMÍNIO (Al) Efeitos hematológicos: Anemia microcítica hipocrômica ( reversível por tratamento com agente quelante deferoxamina); Depressão da hematopoiese ( mesmo na ausência de anemia); Compostos precursores do heme como indicadores de exposição ao alumínio; Anemia microcítica hipocrômica como indicadores de ação tóxica; 62 ALUMÍNIO (Al) Efeitos imuno-alérgicos: Alumínio apresenta características moduladoras da imunidade: estimulantes ou inibidoras. Usado como adjuvante para reforçar resposta imunológica em vacinas; Não há descrições para efeitos do tipo pela ingestão de água e alimentos contaminados; 63 ALUMÍNIO (Al) Efeitos cardiovasculares: Acúmulo no coração: cardiomiopatia. Elevada prevalência de arritmia e morte repentina em pacientes dialisados; Outros efeitos: Sistema hepatobiliar, reprodutor e endócrino; 64 ALUMÍNIO (Al) Prevenção: OMS, 2004 – água potável: até 0,1 mg/L e 0,2 mg/L para estações de tratamento de grandes e pequenas dimensões respectivamente; FDA, 2005 ( Food and Drugs Administration) – água potável engarrafada com até 0,2 mg/L; EPA, 2006 ( Environmental Protection Agency) – Sulfato de alumínio como substância perigosa; 65 FIM 66 Gliceraldeído-3-Fosfato desidrogenase: 67
Compartilhar