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Princípios de Toxicologia Prof Ana Flávia Furian Santa Maria, Agosto de 2011. Universidade Federal de Santa Maria Programa de Pós-Graduação em Farmacologia Disciplina Princípios de Toxicologia Universidade Federal de Santa Maria Programa de Pós-Graduação em Farmacologia Disciplina Princípios de Toxicologia Carga horária: 30 h (2 créditos) Horário: Terça-feira 8:30 as 10:30hs Objetivos: ü Desenvolver o conhecimento teórico a respeito dos processos relacionados aos princípios de toxicologia. ü Reconhecer e identificar as diversas classes de substâncias tóxicas bem como os testes toxicológicos. Universidade Federal de Santa Maria Programa de Pós-Graduação em Farmacologia Disciplina Princípios de Toxicologia Ementa: ü Introdução e conceitos gerais de toxicologia ü Toxicocinética (absorção, distribuição, biotransformação e excreção) ü Toxicodinâmica Universidade Federal de Santa Maria Programa de Pós-Graduação em Farmacologia Disciplina Princípios de Toxicologia Ementa: ü Classificação dos agentes tóxicos e testes Toxicológicos: (Informações preliminares, Toxicidade aguda, Toxicidade sub-crônica, Toxicidade crônica, Mutagênese e carcinogênese, Reprodução e teratogênese, toxicocinética, Efeitos locais sobre a pele e olhos, Sensibilização cutânea, Ecotoxicidade Universidade Federal de Santa Maria Programa de Pós-Graduação em Farmacologia Disciplina Princípios de Toxicologia Metodologia e/ou instrumentos de ensino: Aulas expositivas, Seminário individual, discussão de artigos científicos, quadro, equipamento audiovisual. Forma de avaliação: Seminários, participação em aulas. Universidade Federal de Santa Maria Programa de Pós-Graduação em Farmacologia Disciplina Princípios de Toxicologia Universidade Federal de Santa Maria Programa de Pós-Graduação em Farmacologia Disciplina Princípios de Toxicologia Referências Bibliográficas: ü Oga, S., Camargo, M.M.A., Batistuzzo, J.A.O. Fundamentos de Toxicologia, 3ª edição, Atheneu, São Paulo, 2008. ü Moreau, R.L.M.; Siqueira, M.E.P.B. Toxicologia Analítica - Ciências Farmacêuticas, Editora Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, 2008. ü Klaassen, C.D. Toxicology: The basic science of poisons. McGraw-Hill, 1996. ü Brunton, L.L., Lazo, J.S., Parker, K.L. Goodman & Gilman As Bases Farmacológicas da Terapêutica. McGraw-Hill, 11ª Edição, 2006 ü Larini, L. Toxicologia, 3ª edição, Editora Manole, 1997. ü Hayes, W. (Editor) Principles and Methods of Toxicology, Third Edition, Raven Press, Ltd. New York, 1994. Toxicologia: Princípios Gerais Prof Ana Flávia Furian Santa Maria, Agosto de 2011. Universidade Federal de Santa Maria Programa de Pós-Graduação em Farmacologia Disciplina Princípios de Toxicologia Toxicologia “Ciência que estuda os efeitos nocivos decorrentes das interações de substâncias químicas com organismos vivos”. (Seizi Oga) "Toxicologia é a ciência que define os limites de segurança dos agentes químicos, entendendo-se como segurança a probabilidade de uma substância não produzir danos em condições específicas". (Casarett) Relação com outras Ciências Divisões da Toxicologia • Toxicologia Analítica • Toxicologia Clínica • Toxicologia Experimental Divisões da Toxicologia • Toxicologia Analítica : identificação e/ou quantificação do agente químico ou algum parâmetro relacionado, através de técnicas de instrumentação em fluidos biológicos, alimentos, água, ar,solo. Ex.: - Monitorização terapêutica em tratamentos prolongados, para ajuste de doses - Monitorização biológica da exposição ocupacional - Toxicologia Forense : detecção e identificação de agentes tóxicos para fins médico-legais nas investigações policiais/legais (processuais) - Visa reconhecer, identificar e quantificar o risco da exposição humana e não-humana a agentes tóxicos. Divisões da Toxicologia • Toxicologia Clínica: atendimento (sinais e sintomas clínicos) ao paciente exposto ao toxicante ou do intoxicado para prevenir ou diagnosticar e aplicar-lhe uma terapêutica específica análises laboratoriais, clínicas e toxicológicas Divisões da Toxicologia • Toxicologia Experimental: estudos para determinar o mecanismo de ação dos agentes tóxicos sobre o sistema biológico e avaliação dos efeitos decorrentes dessa ação animais 1) O agente químico; 2) O sistema biológico; 3) O efeito resultante (adverso) para o sistema biológico. Objetivos da Toxicologia PREVENIR DIAGNOSTICAR TRATAR Responsabilidades do Toxicologista - Avaliar o risco no uso de substâncias químicas. - Estabelecer os limites de segurança para o uso das mesmas. - Realizar análises toxicológicas que permitam a monitorizarão e o controle dos limites de segurança estabelecidos Toxicologia Áreas de Atuação • TOXICOLOGIA AMBIENTAL: estuda os efeitos nocivos produzidos por substâncias químicas presentes ambiente (água, solo, ar) com os seres vivos. • TOXICOLOGIA OCUPACIONAL: estuda os efeitos nocivos produzidos pela interação das substâncias químicas contaminantes do ambiente de trabalho com o indivíduo exposto. Toxicologia Áreas de Atuação • TOXICOLOGIA DE ALIMENTOS: estuda os efeitos produzidos por agentes químicos presentes nos alimentos, e estabelece as condições nas quais os alimentos podem ser ingeridos sem causar danos à saúde. Toxicologia Áreas de Atuação • TOXICOLOGIA DE MEDICAMENTOS/ COSMÉTICOS: estuda os efeitos decorrentes do uso inadequado de medicamentos/cosméticos com o organismo, e a susceptibilidade individual. • TOXICOLOGIA SOCIAL: estuda o efeito nocivo dos agentes químicos usados pelo homem em sua vida de sociedade. Toxicologia Áreas da Toxicologia Toxicologia de alimentos Toxicologia ambiental Toxicologia de medicamentos Toxicologia ocupacional Toxicologia social monitorização terapêutica; intoxicações agudas noções e conceitos em farmacodependência; drogas e fármacos psicoativos; dopagem padrões de segurança; principais contaminantes, (pesticidas, metais, micotoxinas,...) aditivos monitorização ambiental e biológica; principais contaminantes do ambiente de trabalho padrões de segurança; principais contaminantes da atmosfera; principais contaminantes de água e solo Droga Qualquer substância capaz de modificar um sistema fisiológico ou estado patológico, utilizada com ou sem intenção benéfica. Efeito benéfico Efeito nocivo FARMACOLOGIA TOXICOLOGIA Fármaco Agente tóxico Agente tóxico ou Toxicante Qualquer substância química que, interagindo com um organismo vivo, é capaz de produzir um efeito tóxico seja este uma alteração funcional ou a morte. Veneno Substância ou mistura de substâncias químicas que provoca a intoxicação ou a morte. Xenobiótico Substância química estranha ao organismo. Substâncias tóxicas comuns • Produtos de uso doméstico: • Acetona • Água sanitária • Álcool • Amônia • Anti-séptico bucal • Naftalina • Cloro • Colas • Desodorantes • Detergentes • Esmalte de unha • Éter • Flúor (cremes dentais) • Gasolina • Herbicidas • Inseticidas • Limpadores de vasos sanitários • Líquidos de limpeza • Perfumes • Pesticidas • Querosene • Raticida • Soda cáustica • Solventes de tinta • Tintas • Vernizes Substâncias tóxicas comuns • Produtos alimentares • Alimentos vencidos e/ou contaminados (intoxicação alimentar) • Bebidas alcoólicas • Cogumelos (Algumas espécies) • Noz moscada • Pimentas (em grandes quantidades) Substâncias tóxicas comuns • Plantas • Aroeira • Beladona • Buchinha • Comigo-ninguém-pode • Coroa de cristo • Dedaleira • Erva-moura inglesa • Mamona (Rícino) • Mandioca Brava • Palmeiracica • Poinsétia • Urtiga Aroeira Comigo-ninguém-pode Urtiga Buchinha Coroa de cristo Mandioca Brava Beladona Substâncias tóxicas comuns • Ácido sulfúrico • Arsênico • Benzeno • Cianeto • Chumbo • Enxofre • Estricnina • Flúor no ácido hidroflúorsilicico Poluente ambiental • Hidróxido de sódio • Lixívia • Manganês • Mercúrio • Metais Pesados • Metanol • Monóxido de Carbono • Nafta • Organoclorados • Ozônio • Tolueno • Substâncias químicas industriais e poluentes: S Pb As Hg Metanol NaOH CO • Drogas e Medicamentos Qualquer droga ou medicamento, se ingerido em grande quantidade, é potencialmente tóxico. • Venenos de insetos, aracnídeos e animais peçonhentos em geral • Toxinas produzidas por alguns fungos, bactérias, algas e animais Substâncias tóxicas comuns Toxicidade Capacidade inerente potencial do agente tóxico provocar efeitos nocivos em organismos vivos. Ação Tóxica Maneira pela qual um agente tóxico exerce sua atividade sobre as estruturas teciduais. Relação dose-efeito • Dose: é a quantidade a ser administrada de uma vez a fim de produzir efeitos terapêuticos/tóxicos. DE50 ou CE50: dose que produz determinado efeito em 50% dos indivíduos • Dose letal: leva o organismo a falência generalizada (morte). DL50 ou DT50: 50% dos animais morrem Dose letal média (DL 50) • Dose de uma substância química que provoca a morte de 50% de um grupo de animais da mesma espécie, quando administrada pela mesma via. Dose letal média (DL 50) • Índice Terapêutico (I.T.): relação entre DL50 e DE50 Indica a distância da DL50 e DE50 quanto maior o I.T. mais segura a droga Relação dose-efeito Relação Dose-Resposta • Dose tóxica • DL50 efeito agudo • CLASSIFICAÇÃO DE ACORDO COM A DL50 • DL50 > 500 mg/kg : não tóxica • DL50 50-500 mg/kg : moderadamente tóxica • DL50 1 -50 mg/kg : altamente tóxica • DL50 < 1 mg/kg : muito tóxica Vias de exposição • Ocupacional • Alimentos • Água Exposição Risco • Probabilidade estatística de uma substância tóxica provocar efeitos nocivos em condições de exposição definidas. Avaliação do risco : - Propriedades físico-químicas da substância, - Vias de exposição, - Propriedades metabólicas do organismo, - Efeitos toxicológicos, - Resultados de exposições imediatas e prolongadas em animais e no homem. Risco “A dose correta é que diferencia um veneno de um remédio (PARACELSUS-1493-1541).” Risco associado ao uso de determinado composto químico. - FDA: Aditivos alimentares Fármacos - EPA: Carcinógenos Ambientais Códigos de risco - normas "R" o R1 Explosivo quando seco. o R2 Risco de explosão por fricção, fogo, choque e outras fontes de ignição. o R3 Extremo risco de explosão por choque, fricção, fogo ou outras fontes de ignição. o R4 Formas muito sensíveis há explosão por compostos metálicos. o R5 Aquecimento pode causar explosão. o R6 Explosão com ou sem contato com o ar. o R7 Pode causar incêndio. o R8 Contato com materiais combustíveis pode causar incêndio. o R9 Explosivo quando misturado com materiais combustíveis. o R10 Inflamáveis. o R11 Altamente inflamáveis. o R12 Extremamente inflamável. o R13 Extremamente inflamável gás liqüefeito. o R14 Reagem violentamente com água. o R15 Contato com água libera gás extremamente inflamável. o R16 Explosivo quando misturado com substâncias oxidantes. o R17 Espontaneamente inflamável no ar. o R18 Em uso, pode formas inflamáveis/explosivo misturado com vapor-ar. o R19 Pode formar peróxidos explosivos. o R20 Nocivo por inalação. o R21 Nocivo em contato com a pele. o R22 Nocivo se ingerido. Códigos de risco - normas "R" o R23 Tóxico por inalação. o R24 Tóxico em contato com a pele. o R25 Tóxico se ingerido. o R26 Muito tóxico por inalação. o R27 Muito tóxico em contato com a pele. o R28 Muito tóxico se ingerido. o R29 Contato com água libera gás tóxico. o R30 Pode tornar-se altamente inflamável em uso. o R31 Contato com ácido libera gás tóxico. o R32 Contato com ácido libera gás muito tóxico. o R33 Perigo de efeitos acumulativos. o R34 Causa queimadura. o R35 Causa severas queimaduras. o R36 Irritante para os olhos. o R37 Irritante para o sistema respiratório. o R38 Irritante para o pele. o R39 Perigo de efeitos irreversíveis muito sérios. o R40 Possíveis riscos de efeitos irreversíveis. o R41 Riscos de sério prejuízo para os olhos. o R42 Pode causar sensibilização por inalação. o R43 Pode causar sensibilização pelo contato com a pele. o R44 Risco de explosão se armazenado em alta temperatura. Códigos de risco - normas "R" o R45 Pode causar câncer. o R46 Pode causar prejuízo heretidário. o R47 Pode causar defeitos ao feto. o R48 Perigo de sérios prejuízo para saúde por exposição prolongada. o R49 Pode causar câncer por inalação. o R50 Muito tóxico para organismos aquáticos. o R51 Tóxico para organismos aquáticos. o R52 Nocivos para organismos aquáticos. o R53 Pode causar por longo perído efeitos negativos no ambiente aquático. o R54 Tóxico para a flora. o R55 Tóxico para a fauna. o R56 Tóxicos para organismos no solo. o R57 Tóxico para abelhas. o R58 Pode causar longos períodos de efeitos negativos no ambiente. o R59 Perigosos para a camada de ozônio. o R60 Pode prejudicar a fertilidade . o R61 Pode causar danos em recém nascidos. o R62 Risco de prejudicar a fertilidade. o R63 Possível risco de dano para recém nascido. o R64 Pode causar dano para crianças amamentadas. o R65 Nocivo: pode causar prejuízo para o pulmão se inalado. o R66 A exposição repetida pode causar pele seca e rachada. o R67 Vapores podem causar tontura e sonolência. Graus de Risco Graus de Risco Graus de Risco Sinalização de Risco • Os símbolos de risco são pictogramas representadas em forma quadrada, impressos em preto e fundo laranja-amarelo, utilizados em rótulos ou informações de produtos químicos. • Os símbolos de segurança estão de acordo com as normas da União Européia, no anexo II das diretivas 67/548/EWG. • No Brasil, correspondem a norma NBR 7500 da ABNT. Perigoso para o ambiente Códigos de Segurança - normas “S" o S1 Manter trancado. o S2 Manter fora do alcançe de crianças. o S3 Manter em lugar fresco. o S4 Manter à distância de quartos (alojamentos). o S5 Manter o conteúdo imerso em ... (Seguido pelo nome do líquido). o S6 Manter em atmosfera de ... (Seguido pelo nome do gás inerte). o S7 Manter o recipiente rigorosamente fechado. o S8 Manter o recipiente seco. o S9 Manter o recipiente em um lugar bem ventilado. o S12 Manter o recipiente selado. o S13 Manter à distância de alimentos, bebidas e animais (gêneros alimentícios). o S14 Manter à distância de ... (Uma lista de materiais incompatíveis deverá ser seguida). o S15 Manter à distância de fontes de calor. o S16 Manter à distância de fontes de ignição. o S17 Manter à distância de material combustível. o S18 Manusear e abrir o recipiente com cuidado. o S20 Quando estiver usando, não comer ou beber. o S21 Quando estiver usando, não fumar. Códigos de Segurança - normas “S" o S22 Não respirar o pó. o S23 Não respirar o vapor. o S24 Evitar contato com a pele. o S25 Evitar contato com os olhos. o S26 Em caso de contato com os olhos, lave imediatamente com água corrente e procure um médico. o S27 Tirar imediatamente todo o vestuário contaminado. o S28 Depois do contato com a pele, lavar imediatamente com bastante espuma de sabão. o S29 Não jogar no esgoto. o S30 Nunca adicionar água neste produto. o S33 Tomar precauções contra descargas estáticas. o S35 Este material e recipiente devem ser colocados em lugar seguro. o S36 Usar vestuário adequado de proteção. o S37 Usar luvas apropriadas. o S38Em caso de ventilação insuficiente, usar equipamento respiratório adequado. o S39 Usar ocúlos/ máscara de proteção. o S40 Para limpar o chão e todos os objetos contaminados com este material, use... (Material de limpeza adequado). Códigos de Segurança - normas “S" o S41 Em caso de fogo e / ou explosão não respirar a fumaça. o S42 Durante a pulverização / Usar um equipamento respiratório adequado. o S43 Em caso de fogo use ... (Um equipamento adequado deve ser usado para combater o fogo). o S45 Em caso de acidente ou se você não está se sentindo bem, procurar conselho de um médico imediatamente (mostrar a etiqueta do produto se possível). o S46 Se ingeriu, procurar conselho de um médico imediatamente e mostrar o produto ingerido ou a etiqueta. o S47 Manter a temperatura abaixo de ... o S48 Deve ser mantido em local úmido (Seguido do nome do material). o S49 Manter apenas no recipiente original. o S50 Não misturar com ... o S51 Usar apenas em áreas bem ventiladas. o S52 Não recomendado para o interior: usar sobre áreas de grande superfície. o S53 Evitar exposição - obter instrução especial antes do uso. o S56 Este material e seu recipiente devem ser colocados com os materiais perigosos ou com uma coleção especial de resíduos. o S57 Usar recipiente apropriado para evitar contaminação do meio ambiente. o S59 Recorrer para o fabricante / Fornecedor para informações sobre recuperação / reciclagem. o S60 Este material e seu recipiente devem ser colocados com os resíduos perigosos. o S61 Evitar a liberação no meio ambiente. Recorrer para instruções especiais / dados de segurança. o S62 Se ingerido, o vômito deve ser induzido; procurar conselho médico imediatamente. Intoxicação Processo patológico causado por substâncias químicas endógenas ou exógenas, caracterizado por desequilíbrio fisiológico. Evidenciado por sinais e sintomas e/ou exames laboratoriais. Antídoto Agente capaz de antagonizar os efeitos tóxicos de uma substância. Intoxicação Fonte de Exposição Absorção Efeito Liberação Distribuição Tóxico Metabolização Excreção Intoxicação • Sintomas de intoxicação: • Produto • Quantidade ingerida/Inalada/Contato • Características físicas/químicas • Tempo de exposição Fatores que determinam o aparecimento de uma resposta tóxica • Estrutura química e Propriedades físico-químicas • Situação de exposição - Via de exposição: i.v., v.o., s.c.,i.p., i.m, inalatória, dérmica,... - Duração da exposição • Exposição aguda: até 24 horas • Exposição sub-aguda: até 1 mês • Exposição sub-crônica: 1 -3 meses • Exposição crônica: > 3 meses - Freqüência de exposição Velocidade de eliminação Fatores que determinam o aparecimento de uma resposta tóxica • Velocidade de metabolização da substância Biotransformação (hepática) eliminação Ex.: Paration Paraoxon (inibe colinesterase) Aflatoxina B1 Aflatoxina M (carcinogênica) Paracetamol N-acetil-p-benzoquinina-imina (hepatotóxica) Paraquat espécies reativas de oxigênio (lesão pulmonar) * Indutor enzimático (Citocromo P450) potencializa efeito tóxico Fatores que determinam o aparecimento de uma resposta tóxica • Suscetibilidade do organismo alvo Diferenças fisiológicas, genéticas, espécie, idade, sexo, doenças, dessensibilização Ex.: Aflatoxina: Camundongos X Ratos Fatores que determinam o aparecimento de uma resposta tóxica • Interação entre substâncias tóxicas - Efeito aditivo - Efeito sinérgico - Efeito potenciador - Efeito antagônico • Efeitos indesejáveis - Reações tóxicas - Reações alérgicas - Reações idiossincrásicas Fatores que determinam o aparecimento de uma resposta tóxica - Reações tóxicas Farmacológica Patológica Genotóxica Efeito local e/ou sistêmico Efeito Reversível ou Irreversível - Reações alérgicas - Reações idiossincrásicas Fatores que determinam o aparecimento de uma resposta tóxica • Tipos de reações tóxicas: - Farmacológica: depressão excessiva SNC causada por barbitúricos * Desaparece com a metabolização e eliminação. - Patológica: Lesão hepática por paracetamol, Cirrose por álcool - Genotóxica: neoplasias induzidas pela mostarda nitrogenada Fatores que determinam o aparecimento de uma resposta tóxica • Reações tóxicas: - Efeito local: reação no local do primeiro contato Ex.: ingestão substâncias cáusticas, inalação de substâncias irritantes, queimadura por contato substância ácida - Efeito sistêmico: depende da absorção e distribuição do agente tóxico Ex.: chumbo concentra-se nos ossos tecidos moles chumbo tetraetílico lesão no local do contato e SNC Fatores que determinam o aparecimento de uma resposta tóxica • Reações tóxicas: • Efeito reversível: cessa quando a droga é suspensa • Efeito irreversível: efeito duradouro • REVERSIBILIDADE: * Capacidade de regeneração do tecido: fígado X SNC * Grau de lesão Fatores que determinam o aparecimento de uma resposta tóxica • Reações alérgicas: • Mediadas pelo sistema imunológico • Antígeno anticorpos (1-2 semanas) Exposição subseqüente: interação Antígeno-Anticorpo Manifestações Alérgicas Fatores que determinam o aparecimento de uma resposta tóxica • Reações Idiossincrásicas: • Reatividade anormal a determinada substância química, determinada geneticamente. • Ex.: Neuropatia periférica após uso de isoniazida para tuberculose em pacientes com deficiência hereditária de acetilação • Ex.: Anemia hemolítica em 10% afro-descendentes após uso de primaquina para malária (G-6P desidrogenase) • Ministério da Agricultura • Pesticidas em alimentos, • Aditivos em produtos de origem animal e vegetal • Ministério da Saúde • Programa de Controle do Tabagismo e Outros Fatores de Risco de Câncer • Política Nacional de Alimentação e Nutrição Agências/Órgãos reguladores Nacionais Agências/Órgãos reguladores Internacionais • FDA: Food and Drug Administration • Fármacos, Dispositivos Médicos, Cosméticos, Aditivos Alimentares, (IDA) • EPA: Environmetal Protection Agency • Pesticidas, Compostos Químicos tóxicos, Detritos perigosos, Poluentes tóxicos da água e ar Agências/Órgãos reguladores Internacionais • JECFA: Joint Expert Committee on Food Additives • FAO: Food and Agriculture Organization of the United Nations • WHO: World Health Organization • Segurança de aditivos alimentares • Avaliação de contaminantes, resíduos e substâncias tóxicas naturalmente presentes Bibliografia • Hardman, J.G., Limbird, L.E., Gilman, A.G. Goodman & Gilman, As Bases Farmacológicas da Terapêutica, 11ª edição, Mc Graw-Hill, 2007. • Page, C., Curtis, M., Sutter, M., Walker, M., Hoffman, B. Farmacologia Integrada, 2ª edição, Manole, 2004. • Oga, S. Fundamentos de Toxicologia, 2ª edição, Atheneu, 2003. • Larini, L. Toxicologia, 3ª edição, Editora Manole, 1997. • Klaaseen, C.D., Casarett & Doull’s Toxicology, The basic science of poisons, 6ª edição, Mc Graw-Hill, 2001.
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