exp animal e avaliação de risco 2018

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1
Bactérias
Substâncias
naturais
Contaminantes
de embalagens
Análise de Risco
Processo para identificar e controlar o risco de uma 
população exposta a um dano causado por um 
organismo, sistema ou substância
Análise de dados 
e orientação
- base científica -
Avaliação 
do risco
Gerenciamento 
do risco
Comunicação
do risco
Regulação e 
controle
- base política -
Troca de 
informação entre 
as partes envolvidas
2
Avaliação de risco
 Químico
 Ambiental
 Alimentos/água
 Medicamentos
 Microbiológico
 Alimentos/água
 ambiental
3
RISCO = 
Ƒ(toxicidade & exposição)
1. Identificação do 
dano/perigo
2. Caracterização 
do dano/perigo
3. Avaliação da 
exposição
4. Caracterização do 
risco
Avaliação de 
risco Gerenciador do risco
Avaliador do risco
4
Identificação e caracterização do 
dano/perigo
5
Toxicologia computacional
(QSAR: relação quantitativa 
estrutura atividade)
Estudos in vitro
Mecanismo molecular, 
celular e fisiológico
Estudos in vivo
Roedores e não roedores
Outros organismos 
vertebrados (zebra fish)
Modelos invertebrados (drosófila)
Humanos
Ética em pesquisa!
Epidemiologia
6
7
8
OECD 471: Bacterial reverse mutation assay or ames assay
OECD 473/2014: In vitro mammalian chromosome aberration test
OECD 476: In vitro mammalian cell gene mutation test
OECD479: Genetic toxicology: in vitro sister chromatid exchange assay in mammalian cells
OECD 487/2016: In vitro mammalian cell micronucleus test
9
➢Ratos/camundongos, coelhos, cachorros, macacos
• agudo, sub agudo, sub crônico e crônico
• Experimento totalmente controlado 
• Expõe os animais a diferentes doses da substância e observa o (os) 
efeitos adversos ocorridos
➢Fazem parte dos requerimentos obrigatórios para o registro de um 
produto (aditivos, agrotóxicos, medicamentos);
➢Seguem protocolos internacionais 
• OCDE (Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico) 
Estudos com animais de laboratório
10
Refinamento
Redução
Substituição (Replacement)
Porque animais de laboratório?
 Boa correlação com homem
 Substâncias carcinogênicas no homem normalmente 
causam câncer in animais
 Doses tóxicas são similares no homem e em vários 
animais
 Parâmetros anatômicos, fisiológicos e bioquímicos 
similares entre mamíferos
 Aceito pela comunidade científica
 Ética
Relação dose-resposta
Assume: 
•A resposta é devido à substância administrada
•A resposta está relacionada com a dose administrada
• existe um sítio receptor ou molecular com o qual a 
substância interage para produzir uma resposta
• a resposta está relacionada com a concentração da 
substância no sítio de ação
• a concentração no sítio de ação está relacionada com a 
dose administrada
DOSE, mg/kg peso corpóreo
E
F
E
I
T
O
nutrientes
xenobióticos
depende de fatores como:
• via de exposição
• condições do experimento
• características do animal
Consulta Pública nº 87, de 02 de outubro de 2015.
Avaliação toxicológica, avaliação de risco, bula....
14
 Toxicidade oral aguda (DL50 oral);
 Toxicidade cutânea aguda (DL50 cutânea); 
 Toxicidade inalatória aguda (CL50 
inalatória); 
 Corrosão/irritação cutânea aguda; 
 Corrosão/irritação ocular aguda; 
 Sensibilização cutânea; 
 Estudos relativos à absorção, distribuição, 
metabolismo e excreção (ADME) em 
mamíferos e de metabolismo in vitro; 
 Estudos de mutagenicidade: mutação 
gênica em células bacterianas; mutação 
gênica in vitro em células de mamíferos; 
dano cromossômico in vitro em células de 
mamíferos; e dano cromossômico in vivo 
em células somáticas. 
 Toxicidade oral com doses repetidas por 90 
(noventa) dias em ratos; 
 Toxicidade oral com doses repetidas por 90 
(noventa) dias em camundongos;
 toxicidade oral com doses repetidas por 90 dias 
em não roedores; 
 Toxicidade cutânea com doses repetidas 21/28 
(vinte e um/vinte e oito) dias; 
 Estudo com doses repetidas por outras vias; 
 Estudos de carcinogenicidade conduzidos em 
ratos e camundongos. 
 Estudo de toxicidade reprodutiva por duas 
gerações ou estudo de toxicidade reprodutiva de 
uma geração estendida, conduzidos com ratos; 
 Estudo de toxicidade sobre o desenvolvimento 
pré-natal em ratos; 
 Estudo de toxicidade sobre o desenvolvimento 
pré-natal em coelhos; 
 Estudos de neurotoxicidade; 
 Estudos de modo e/ou mecanismo de ação; 
 Estudo de metabolismo em plantas; 
Desenvolvimento de uma nova droga
CH3
C1
R 1-10
Compostos com 
potencial 
terapêutico
Fase 1 Fase 2 Fase 3
+
Testes in vitro e in vivo
Submissão / aprovação pelas 
autoridades regulatórias
Fase 4
Guia para a condução de estudos não clínicos de toxicologia e 
segurança farmacológica necessários ao desenvolvimento de 
medicamentos – ANVISA janeiro de 2013 - V2 
 Estudos de toxicidade de dose única (aguda).
 Estudos de toxicidade de doses repetidas
 Estudos de toxicidade reprodutiva
 Estudos de genotoxicidade
 Estudos de tolerância local
 Carcinogenicidade
 Estudos de interesse para a avaliação da segurança farmacológica
 Estudos de toxicocinética
 Estudos não clínicos de segurança para o desenvolvimento e registro 
de ADF (Associação em Dose Fixa) de medicamentos de uso oral.
16
Depende do uso terapêutico: via, frequência e duração 
da administração
http://portal.anvisa.gov.br/wps/wcm/connect/e0f1d9004e6248049d5fddd762e8a5ec/Guia+de+Estudos
+N%C3%A3o+Cl%C3%ADnicos+-+vers%C3%A3o+2.pdf?MOD=AJPERES
O uso de chimpanzes na pesquisa
 UK, New Zealand, Netherlands, Sweden, Austria and 
Belgium - proibido. 
 Australia e Japao, EU: limitado 
 EUA – o maior usuário, mas...
 2015 – NIH para de financiar pesquisas com primatas
17
Toxicidade Oral Aguda em Ratos
 Protocolos (2001): OCDE 420, 423, 425;
 DL50 ,dose única ou múltipla, 24 horas;
 Ratos albinos, 3 fêmeas por passo;
 Dose: 5, 50, 300 e 2000 mg/kg de p.c.;
 Administração por gavagem
 Avaliação clínica: diária, durante 14 dias;
 Eutanásia: inalação de dióxido de carbono;
 Achados patológicos.
OECD 423
Toxicidade Dérmica Aguda em Ratos
OCDE 402; 2017
Protocolo: OCDE 402 (1987); 
DL50 cutânea dose única ou múltiplas, 24 horas;
Ratos albinos, mín. 5 animais/sexo/dose; Dose limite: 2000 ou 4000 mg/kg de p.c.;
Depilação 24 horas antes (dorso), 10% da superfície corporal. O produto é coberto por 
gaze e fita hipoalergênica por 24 horas;
Avaliação clínica: diária, durante 14 dias; eutanásia (CO2);
Achados patológicos; PROBIT (intervalo de confiança a 95%).
Toxicidade Inalatória Aguda em Ratos
Protocolo: OCDE 436 (2009)
Irritação/Corrosão Cutânea em Coelhos
 Protocolo: OCDE 404 (2002);
 Produto: pH ≥ 2 ou ≤ 11,5
 Coelhos albinos, Nova Zelândia. Até 3 animais, machos 
e/ou fêmeas;
 Dose: 0,5 mL ou g;
 Depilação 24 horas antes (dorso), ~ 6cm2, Produto 
coberto por gaze e fita hipoalergênica por 4 horas. Áreas 
adjacentes depiladas são utilizadas como controle;
 Eutanásia: injeção intravenosa de anestésico 
 Achados patológicos.
Irritação/Corrosão Cutânea em Coelhos
ESCALA DE GRADUAÇÃO DAS REAÇÕES CUTÂNEAS 
Formação de Eritema e Escaras
Ausência de eritema ..............................................................0
Eritema muito fraco (pouco perceptível)......................................1
Eritema bem definido ......................................................2
Eritema moderado a severo ..................................................3
Eritema severo (vermelhidão) à formação de escaras que impedem
a graduação do eritema..................................................4
Formação de Edema
Ausência de edema ..............................................................0
Edema muito fraco (pouco perceptível) ......................................1
Edema fraco (área de elevação do edema bem definida) ................2
Edema moderado (elevação de aproximadamente 1 mm)................3
Edema severo (elevação acima de 1 mm, ultrapassando a área
de exposição) ..........................................................................4
Observação de vermelhidão e edema em 1, 24, 48, 72 horas e 7 e 14 dias;
DRAIZE et al, 1944, p. 384
OECD 430, 2013: Corrosão dérmica in vitro: Teste de 
Resistencia elétrica transcutânea
 Pele de ratos jovens (28-30 dias)
 Discos de ~20 mm – 15-20/rato
 150 uL da substancia teste aplicada – 24 hs, 20-23oC
 HCl controle positivo, água controle negative
 Perda da integridade do stratum corneum diminui a 
resistencia elétrica da pele
OECD 431, 2014: Corrosão dérmica: pele humana 
reconstruida
• Difusão pelo stratum corneum, causando toxicidade nas células das camadas 
inferiors da derme
• Viabilidade : teste com MTT [3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium 
bromide, Thiazolyl blue tetrazolium bromide
24
OCDE 406 (1992): Sensibilização Dérmica 
em Cobaias - Método Buehler -
 Capacidade de desenvolver resposta alérgica 
 Cobaias. 20 animais teste e 10 animais controle. Machos e/ou fêmeas;
 Dose: 0,5 mL ou g;
 Depilação: 24 horas antes da aplicação (flanco), 4 a 6 cm2. Produto coberto por 
gaze e fita hipoalergênica por 6 horas. Grupo controle gaze vazia ou diluente;
 Eutanásia: inalação de dióxido de carbono.
 1a Indução – dia 0: flanco esquerdo do grupo teste
 2a Indução – dia 7: flanco esquerdo do grupo teste
 3a Indução – dia 14: flanco esquerdo do grupo teste
 Desafio – dia 28: flanco direito do grupo teste e controle
 Exames clínicos: 30 e 54 horas após cada aplicação
 Desafio: as reações cutâneas serão graduadas
 de acordo com Magnusson & Kligman (1969)
Positivo: desafio reações grau ≥ 1
Grau Reação-desafio
0 Nenhuma alteração visível
1 Eritema discreto e irregular
2 Eritema moderados e confluente
3 Eritema intenso e edema
Testes alternativos
 OECD 429 (2010): Local Lymph Node Assay (LLNA)
 Indução de proliferação de linfócitos , proporcional à dose
 Camundongos
 Uso de 3H-methyl thymidine para avaliar proliferação celular
 OECD 442 A (2010)
 Quantifica ATP como indicador de proliferação de linfócitos via 
análise de quimioluminescencia
 OECD TG 442D 2015
 In Vitro Skin Sensitisation: ARE-Nrf2 Luciferase 
 Linhagem HaCaT human keratinocytes 
26
Irritação/Corrosão Ocular em Coelhos
 Protocolo: OCDE 405 (2002, 2012);
 Produto: pH ≥ 2 ou ≤ 11,5
 Coelhos albinos, Nova Zelândia. Até 3 animais. Machos e/ou 
fêmeas;
 Dose: 0,1 mL ou g;
 Uso de anestésico local (2012)
 buprenorphine 0.01 mg/kg SC 60 min antes
 0.5% proparacaine local; 5 min antes
 Lavagem 24 hs após a aplicação. Olho controle;
 Eutanásia: injeção intravenosa de anestésico para eutanásia de 
animais;
 Achados patológicos.
28
Graduação das 
alterações oculares,
Draize et al., 1944
Estudo macroscópico e 
microscópico da superfície ocular 
de coelhos tratados com 
formulações contendo 2,4-D
Lilian Verdolin Milo Collor, Mestrado em 
Ciências da Saúde 2007, LabTox
Produto
Ingrediente
ativo
Concentração
Aspecto
físico
pH
1
2,4-D
picloram
150 g/L
15 g/L
Líquido 6,93
2
2,4-D
picloram
447 g/LTIPA / 240 g/L ácidoa
114 g/L TIPA / 64 g/L ácidoa
Líquido 6,27
3 2,4-D min. 960 g/kg Pó 3,10
4 2,4-D
806 g/L DMA / 670 g/L 
ácidoa
Líquido 9,54
24 horas, E: Córnea: opacidade 1; 
Íris: 0; Conjuntivas: hiperemia 2 e 
edema 1. 
Produto 1
48 horas, Córnea: opacidade 2; 
Íris: 0; Conjuntivas: hiperemia 2 e 
edema 0. 
1 hora, Córnea: opacidade 1; 
Íris: 0; Conjuntivas: hiperemia 1 
e edema 2.
Produto 2
Produto 3
Produto 4
24 horas, Córnea: opacidade 3; Íris: 1; 
Conjuntivas: hiperemia 2 e edema 1. 
1h 24h 48h 72h 7d 14d 21d
19
20
210*
1
2 2
0 0 0
0
1
2 2
0 0 0
1 1 2 2 2
0 0
1h 24h 48h 72h 7d 14d 21d
40
41
420*
1
2 2
0 0 0
0*
2 3 2
0 0 0
0*
1
2 2 2
1
0
1h 24h 48h 72h 7d 14d 21d
61
62
63
2
4
2 2
0 0 0
1
2 2
1
0 0
0
2
4 4
2
3 3
1
1h 24h 48h 72h 7d 14d 21d
82
83
84
2 2 2 2
1
0 0
2 2 2
4 4
2
3 3
4 4
Produto 1
Produto 2
Produto 3 Produto 4
Opacidade da córnea durante o estudo
OECD 437/2013
Opacidade da cornea e permeabilidade usando 
cornea bovina
 Liquidos: sem diluição
 Solidos, gels, semisólidos – 10%
 Opacidade é medida pela quantidade de luz que passa 
através da cornea (490 nm)
 Permeabilidade pela quantidade de fluoresceina que 
passa pela cornea
32
Classificação toxicológica do 
agrotóxico:
 Produtos pesticidas levando em consideração a sua 
ação tóxica sobre o homem e o meio ambiente
Classificação Toxicidade Cor da tarja
Classe I Extremamente tóxico Vermelha 
Classe II Altamente tóxico Amarela
Classe III Medianamente tóxico Azul
Classe IV Pouco tóxico Verde
Portaria nº 3/92, classificação toxicológica
Portaria nº 84/96, classificação do potencial de periculosidade
Testes agudos
 Provêm dados para informar na rotulagem e 
bula do produto:
 Símbolos de perigo e os pictogramas 
(corrosivo ou irritante); 
 Equipamentos de proteção individual (EPI) 
durante a manipulação;
 Informações sobre os mecanismos de ação 
(absorção e excreção para o ser humano);
 Efeitos colaterais;
 Primeiros socorros em casos de acidentes.
Toxicidade Oral em Doses Repetidas 
para Roedores (90 dias)
 Protocolo: OCDE 409 (1998);
 Ração contendo a substância-teste 
 20 animais por grupo (10 machos e 10 fêmeas)
 Inspeção diária;
 Consumo de água, ração, peso corporal e exame clínico 
- semanal
 Exame neurotóxico, manifestações clínicas; 
 Oftálmo - um dia antes do início e último dia 
 Patologia clínica: análise hematológica, coagulação e 
bioquímica;
 Eutanásia: inalação de dióxido de carbono;
 Necropsia: todos os órgãos são coletados e pesados; 
sangue por punção cardíaca 
 Histopatologia: grupo controle e maior dose, nos outros 
grupos apenas órgãos alterados
 Análise estatística: SAS
Toxicidade Oral com Doses 
Repetidas para Cães (90 dias)
 Protocolo: OCDE 409 (1998);
 Via de administração: Oral, em cápsulas;
 Espécies/raça: Cães Beagle, 4 a 6 semanas de 
idade, 
 4 animais/sexo/grupo;
 Eutanásia: injeção intravenosa de anestésico (T-
61), seguida de exsanguinação por secção das 
artérias femurais;
 Avaliação como em roedores
Teste de Toxicidade/
Carcinogenicidade (Combinado)
 OCDE 453 (1981);
 Ratos albinos, 6 semanas de idade
 Substância adicionada na ração
 Grupos (1 controle e 3 tratados)
 50 animais/sexo/grupo, eutanásia após 24 meses
 Satélite por cada grupo com 20 a (controle) ou 12 animais 
(tratado), eutanásia após 12 meses
 Exame clínico semanal e inspeção duas vezes ao dia;
 Exame oftálmico - um dia antes do início e no último dia do 
tratamento nos grupos satélites;
 Análise sanguínea, bioquímica e de urina aos 3, 6, 12, 18 e 
24 meses em 20 animais/sexo/grupo
ESTUDOS DE AVALIAÇÃO DA TOXICIDADE REPRODUTIVA
Seleção da Espécie Animal
-Roedores (ratos, camundongos)
-Organogênese: 5- 15° dg
-Tª da sala. :22 (±3 °C)
-Dia 0 prenhez: verificação plug
vaginal/coleta
- ½ ninhada vísceras e ½ esqueleto
-Não-roedores (coelhos)
-Organogênese: 6-18° dg
-Tª da sala: 18 (±3 °C)
-Dia 0: Inseminaçãoartificial ou coito
-Ninhada para ambas as alterações
OECD-414
Toxicidade pré-natal em ratos
(Teratogenicidade)
 OCDE 414 (2001)
 Efeitos no desenvolvimento embriofetal de ratos 
(desenvolvimento normal, anomalias e morte fetal)
 Ratos fêmeas Wistar
 20 fêmeas/grupo
 Administração por gavagem do 6º (implantação) ao 20º 
dia de gestação
 Eutanásia e laparatomia após a ultima dose
 Toxicidade materna
 Observações clínicas, avaliação macroscópica e 
pesagem dos órgãos
Índices Reprodutivos
 Número de corpos lúteos
 Presença de reabsorções (precoce e tardias)
 Sítios de implantação (Salewski)
 Número de fetos vivos, mortos e sua localização no útero
 Sexo e peso de cada feto
 Peso da placenta
 Eutanásia dos fetos ( temperatura)
 Avaliação anomalias e/ou malformação esquelética 
 Avaliação anomalias e/ou malformação visceral
 Análise estatística: SAS
2. Caracterização do dano
IDA (Ingestão Diária Aceitável) – estimativa da quantidade 
de uma substância no alimento ou água, expressa em peso 
corpóreo, que pode ser ingerida diariamente por toda a vida 
sem que ocorra risco apreciável (WHO, 1987)
• PTWI – ingestão semanal provisional tolerável (metais)
• PMTDI - ingestão semanal provisional tolerável 
(micotoxinas)
ARfD (Dose de Referência Aguda) – estimativa da 
quantidade de uma substância no alimento ou água, 
expressa em peso corpóreo, que pode ser ingerida por um 
período de 24 horas ou menos, sem que ocorra risco 
apreciável com base no conhecimento na época da avaliação 
(JMPR, 2002)
43
Avaliação dos dados 
 Identificação do efeito crítico e do estudo crítico
 Identificação do 
 NOAEL – No Obseved Adverse Efect Level
Maior dose na qual nenhum efeito adverso foi observado
 LOAEL - Lower Obseved Adverse Effect Level
Menor dose na qual foi observado um efeito adverso
 Identificação das incertezas
Derivando a IDA e a ARfD
0.01 0.1 1 10 100 1000
LOAEL
NOAEL
Efeito tóxico
Estudos
com animais
100
80
60
40
20
0
R
e
s
p
o
s
ta
Dose
10
UF
Indivíduo
médio
Indivíduo
Sensível
10
ADI/ARfD
Cinética DinâmicaCinética Dinâmica
Diferença entre 
as espécies
Variabilidade 
humana
10 10
Fator de incerteza/segurança
Fator de segurança ≠ 100
 Baixa qualidade dos estudos -
 Ausência de NOAEL -
 Severidade do efeito -
 Proteger subgrupos mais sensíveis da população -
 Efeito reversível -
 Primata ou humanos -
 Efeito definido por pico de concentração plasmática -
47
Valor Estudo
Fator de 
segurança
JMPR
Carbaril
ADI, mg/kg 
pc/dia
0 – 0,008 Carcinogenicida-
de em ratos 
(LOAEL)
200 2001
ARfD, mg/kg pc 0,2 cachorro, 5 
semanas
25
Acefato
ADI, mg/kg 
pc/dia
0-0,03 Homem, 28 dias 10 2005
ARfD, mg/kg pc 0,1 Homem, dose 
única
10
48
IDA/ARfD de pesticidas, mg/kg pc
Pesticida Brasil JMPR/WHO EFSA
(europa)
EUA
Aldicarbe 0.003 0,003
ARfD=0,003
- 0,001
(dose aguda em 
humanos, F=10)
Carbaril 0,003 0,008
ARfD=0,2
0,00075
ARfD=0,01
-
Metamidofós 0,004 0,004
ARfD=0,01
- 0,00005
diflubenzuron 0,02 0,02
ARfD=ñ nec.
0,008
ARfD=0,035
0,02
Paration metil 0,003 0,003
ARfD=0,03
- 0,00025
49
Ingestão semanal provisional 
tolerável (PTWI) (JECFA/WHO)
Metal mg/kg pc/semana Ano
Chumbo 0,025 2001
Arsênio 0,015 1989
Cádmio 0,007 2003
http://www.inchem.org/pages/jecfa.html
51
 Aflatoxinas (JECFA, 1998)
 Hepatocarcinogênica em animais e no homem (↓)
 Virus hepatite B
 Fator de potência (q)
 HBsAg+: 0,3 cancers/ano/100 000 per ng aflatoxin/kg pc/dia 
 HBsAg-: 0,01 cancers/ano/ 100 000 per ng aflatoxin/kg pc/dia
 Dados
 Animais de laboratório
 Modelo aplicado: aditivo-linear, multiplicativo-linear
 Curva dose X resposta não definida
 Fator de segurança, conversão animal-homem 
 Estudos epidemiológicos
 Biomarcador: Adutos de AFB1 na urina humana
52
Substâncias carcinogênicas genotóxicas
Benchmark dose (BMD)
 Dose que corresponde a um nível particular de efeito 
adverso
 BMD10 – dose que causou um aumento de 10% na 
incidência de tumores
 modelagem matemática da curva dose-resposta 
 BMDL - limite de confiança inferior da estimativa
 Substâncias não genotoxicas e carcinogênicas 
genotoxicas
 Não utiliza fator de segurança e independe do desenho 
experimental
53
T
U
M
O
R
E
S
0,005 1 2 10 50
dose (em mg/kg peso corpóreo)
50 % 
Modelos de regressão: logistic, probit, gama, 
multistage,....
http://www.epa.gov/ncea/bmds/versions.html
1/106
(homem)
10 %
Stefan et al., 2010
BMD10
BMDL10
54
Benchmark dose (BMD)
Metais - JECFA 2010
 Arsênico inorgânico
 PTWI de 15 μg/kg pc não é mais adequado
 BMDL0.5 = 3.0 μg/kg pc/dia (cancer de pulmão)
 água e alimentos – arroz irrigado ou na preparação
 Mercúrio
 Mercúrio inorgânico (exposição outra que não peixe e 
crustáceos): 4 µg/kg pc
 BMDL10 para aumento de ganho de peso renal de ratos 
machos
55
RISCO = 
Ƒ(toxicidade & exposição)
1. Identificação do 
dano/perigo
2. Caracterização 
do dano/perigo
3. Avaliação da 
exposição
4. Caracterização do 
risco
Avaliação de 
risco Gerenciador do risco
Avaliador do risco
56
Ingestão = Concentração (mg/kg) X Consumo (g/dia)
pc (kg)
3. Avaliação da exposição
 Consumo de alimentos
❖concentração da substância no alimento
❖ quantidade do alimento consumido por peso corpóreo
57
Dados de concentração
 Limite legais (LMR, LM) 
 Monitoramento
 Alimento pronto para o consumo
 dieta total e dieta duplicada
 Método analítico
 Exatidão, precisão, sensibilidade
 amostras < LOQ/LOD – não quantificada/detectada
58
Consumo de alimento
 FAO/OMS
 GEMS/FOOD Cluster diets
 disponibilidade de alimentos no país: produção + 
importação – exportação - desperdício
 19 alimentos marcadores
 183 países
 1997 – 2001 FAO Food Balance Sheets data
 Assume peso corpóreo de 60 kg ou 55 kg (Ásia)
13 Clusters – A a M
http://www.who.int/foodsafety/chem/gems/en/index1.html
59
60
2014: 17 Dietas cluster
Brasil - Pesquisa de Orçamento Familiar (POF) 
do IBGE 2008/2009 (maio a maio)
 27 capitais e DF – 55970 domicílios
 Caderneta de aquisição coletiva - dez 2010
 Registro diário por 7 dias consecutivos
 Disponibilidade de alimentos no domicílio
 Estimativa assume que todos “consomem” a mesma 
quantidade de alimentos
 Bloco de consumo alimentar pessoal – março 2011
 30 % dos domicílios; indivíduos ≥ 10 anos
 Registro de dois dias não consecutivos
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Consumo individual
 Registro
 Registro diário da quantidade de cada alimento consumido
 1- 7 dias
 Recordatório 24 horas 
 Reporta o que comeu nas últimas 24 horas
 Questionário de frequência alimentar (QFA) 
 Número de porções e frequencia de consumo por dia e 
semana
 Dieta duplicada
 Cada alimento consumido pelo individuo é pesado e 
analisado
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Avaliação da exposição
Concentração da substância Consumo de alimentos
Limite máximo de resíduos
(LMR), limites máximos
Cluster diet
Dados de rótulo, bula POF
Dados de monitoramento Consumo individual
Estudo de dieta total Dieta duplicada
Dieta duplicada
R
E
F
I
N
A
M
E
N
T
O
63
Uso de limite máximo = Ingestão diária total 
máxima (IDTM)
RISCO = 
Ƒ(toxicidade & exposição)
1. Identificação do 
dano/perigo
2. Caracterização 
do dano/perigo
3. Avaliaçãoda 
exposição
4. Caracterização do 
risco
Avaliação de 
risco Gerenciador do risco
Avaliador do risco
64
4. Caracterização do risco
 Estimativa quantitativa ou semi-quantitativa da 
probabilidade de ocorrência e severidade de um 
efeito adverso/evento numa dada população sob 
determinadas condições baseada na identificação 
do dano, caracterização do dano e avaliação da 
exposição (CE, 2000)
 Substâncias não genotóxicas
 Sustâncias carcinogênicas genotóxicas
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Substâncias não genotóxicas
 Ingestão é comparada com o parâmetro 
toxicologicamente seguro (IDA, PTWI, ARfD), e 
normalmente expresso em %
 Risco pode existir quando a ingestão estimada 
ultrapassa a ingestão segura, % IDA > 100
➢Considerar qualidade dos dados e incertezas!!!!!!!!!!!
66
% IDA = Ingestão (mg/kg pc/dia) X 100
IDA (mg/kg pc/dia)
Caldas & Souza. Rev. Saude 
Pública. 2000
Alimentos que mais 
contribuiram:
•Banana, laranja
• arroz
• batata
• tomate 
Pesticidas com 
IDTM > IDA
•Organofosforados
•carbamatos
•ditiocarbamatos
POF 1995/1996
Disponibilidade de alimentos
Peso corpóreo 60 kg
IDTM (ingestão diária teórica 
máxima) de pesticidas 
no Brasil
Caldas & Souza. Food Addit Cont., 2004
Caldas & Souza. Rev. Saude 
Pública. 2000
18 pesticidas 
com %IDA> 100
7 pesticidas 
com %IDA> 100
LMR de pesticidas 
 reflete o uso do pesticida no campo de acordo com as 
boas práticas agrícolas
 Estabelecido para cada pesticida/alimento
Uso de LMR como concentração do pesticida assume: 
 o consumo diário de todos os alimentos para os quais 
existe LMR estabelecido
 que 100% da dieta será de alimentos que foram tratados 
com pesticidas, 
 que 100% da cultura tratada conterá o pesticida no limite 
máximo de resíduo 
 que nenhuma dissipação ou degradação do 
pesticida ocorrerá durante a estocagem, transporte e
preparação do alimento 
Refinamento do IDTM usando dados de 
resíduos do PARA 2002
Pesticida
Analisadas/
detectadas
Resíduos,
mg/kg
LMR, 
mg/kg
% IDAN 
refinada
Dicofol
laranja: 242 / 2
maçã: 208/9
< 0.05 - 0.81
< 0.05 - 0.40
5.0
5.0
2
(2 - 4)
Etiona
laranja: 242 / 0
maçã: 208/3
tomate: 380/0
<0.01
<0.01 - 0.26
<0.01
2.0
2.0
2.0
60
(50 - 90)
Fenitrotiona
feijão: 0 / -
laranja: 242 / 1
-
<0.01 - 0.50
10
0.5
140
(100 - 180)
Metidationa
laranja: 242 / 5
maçã: 139 / 1
<0.02 - 0.50
<0.02 - 0.04
2.0
0.02
2
(1 - 3)
Metam sodio
tomate: 380/129
morango: 284/110
batata: 361 / 0
cenoura: 261 / 0
<0.05 - 2.2
<0.05 -1.1
<0.05
<0.05
2.0
0.2
0.2
0.3
7
(4 - 9)
Dimetoato
laranja: 242 / 0
maçã: 178/ 31
tomate: 380 / 0
<0.02
<0.02 - 0.80
<0.02
2.0
2.0
1.0
1
(<1 - 2)
Caldas & Souza. Food Addit Cont., 2004
Risco 
benefício 
ainda 
favorável para 
o consumo de 
vegetais
Food Additives & Contaminants., v.28, p.71 - 79, 2011.
Avaliação probabilistica da exposição
Residue
Consumption
Intake distribution
P99.5
➢Monte Carlo Risk Assessment (MCRA – Holanda)
➢Dados de resíduos:
PARA e MAPA 2005-2015 e LabTox: 30 alimentos e 184 
preparações
Fator de processamento
➢Consumo de alimentos e peso corpóreo - POF 2008/2009
Consumo individual, 10 anos ou mais
1.2 mg/kg 
malathio
n
0.5 mg/kg 
triazofos
0.1 mg/kg 
ethion
Exposição cumulativa
 Amostra com múltiplos resíduos
 Normaliza os resídos para o compost de referencia 
aplicando o fator de potencia tóxica (FPT)
1 mg/kg acefato
Mesmo mecanismo de ação:
- Organofosforados
- Carbamatos
- Piretróides
- Triazois
- Ditiocarbamatos
73
• Dados de consumo: POF 2002/2003 IBGE
• Ingestão diária provisional tolerável (PMTDI) = 2 μg/kg pc/dia
Potencial risco para altos consumidores de produtos de milho 
76
77
Substâncias carcinogênicas genotóxicas
 Aflatoxinas, furano, benzopirenos, acrilamida
 Sem limiar de toxicidade, sem NOAEL
 Princípio ALARA (As Low As Reasonable Achiavable)
 Não considera exposição nem a potencia carcinogênica
 Não possibilita priorizar
 Fator de potência carcinogênica
 Margem de Exposição (margin of exposure, MOE)
78
Potencia aflatoxina:
HBsAg+: 0,3 cancer/ano/100 000/ng aflatoxina/kg pc/dia (0.05-0.5) 
HBsAg-: 0,01 cancer/ano/ 100 000/ng aflatoxina/kg pc/dia (0.002-0.03)
 Potencia estimada:
 0,01 × (% HBsAg-) + 0,3 × % HBsAg+ = y 
cancers/ano/100 000 per ng aflatoxina/kg pc/dia 
Risco = ingestão x potência estimada
Margem de exposição (MOE)
 MOE < 10.000 para substancias genotóxicas pode 
significar preocupação com a saúde pública
 Também utilizado para substâncias não genotóxicas
80
MOE = BMDL
exposição (ingestão)
81
30, 127-136, 2013
< 10 000 !!!!
82
 Produzida durante o processamento 
 Batata chips, batata frita, biscoitos, torradas, pão
 Avaliação internacional (JECFA, 2010)
 BMDL10 = 0.31 mg/kg pc (tumor de mama em ratos)
 MOE = 310 (população geral) e 78 (altos consumidores)
 Brasil (Caldas & Jardim, 2012)
 BMDL10 of 0.18mg/kg bw/day harderian gland tumors in mice
(JECFA, 2010)
 MOE = 1500 (pop. geral) e 231 (altos consumidores)
Indica um risco para a saúde humana
Acrilamida
 Pesticidas
 Fungicidas x micotoxinas
 Pressão de pragas
 Custo de produção
 Menos tóxico ao homem/mais tóxico ao meio 
ambiente
 Beneficio nutricional
 Pesticidas/frutas e vegetais
 Mercurio/peixe
 Acrilamida?
Relação risco / beneficio