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Toxicologia CURSO DE FARMÁCIA Aula 1: Introdução e conceitos gerais Prof. Me. Dr. Humberto Moreira Spindola 1 1 Quem sou eu? Prof. Me. Dr. Humberto Spindola Farmacêutico Universidade do Vale do Itajaí- UNIVALI Mestre e Doutor na área de Farmacologia e Terapêutica Faculdade de Odontologia de Piracicaba - FOP-UNICAMP Pós-doutorado em Farmacologia Centro Pluridisciplinar de Pesquisas Químicas Biológicas e Agrícolas - CPQBA-UNICAMP Pós-doutorado em Farmacologia University of Illinois at Chicago – UIC Professor Graduação/Pós-graduação Universidade São Francisco - USF Professor Graduação Centro Universitário Padre Anchieta UNIANCHIETA Professor Pós-graduação Universidade Municipal de São Caetano- USCS Professor Pós-graduação Instituto iCosmetologia humberto.spindola@usf.edu.br professor_humberto 2 2 História da Toxicologia Conceitos importantes Divisões da Toxicologia Áreas de Atuação em Toxicologia Cronograma da disciplina Tópicos da Aula 3 História da Toxicologia Ciência prática das mais antigas Acompanha a própria história da civilização Conhecimento sobre efeitos tóxicos de plantas e venenos animais Venenos usados como instrumento de caça ou contra inimigos 4 História da Toxicologia Papiro de Ebers (1500 a.C.): origem egípcia continha descrição de 800 ingredientes ativos - chumbo - cobre - venenos de animais - vegetais tóxicos Georg Ebers 5 História da Toxicologia Dioscorides (40-60 d. C.) Hippocrates (460-364 a.C.) Theophrastus (370-287 a. C.) Contribuíram com a farmácia e a toxicologia identificando diversas substâncias terapêuticas e tóxicas. 6 História da Toxicologia Sócrates (470-399 a.C.) Venenos tinham uso político Execuções do Estado feitas com venenos Sócrates: filósofo grego condenado a morte por ingestão de extrato de cicuta Cicuta maculata 7 História da Toxicologia Primeira classificação dos venenos pelo médico Dioscorides: Dioscorides (40-60 d. C.) Venenos Vegetais Cicuta Ópio Acônito Digitalis 8 História da Toxicologia Primeira classificação dos venenos pelo médico Dioscorides: Dioscorides (40-60 d. C.) Venenos Animais Sapos Salamandras Cobras 9 História da Toxicologia Primeira classificação dos venenos pelo médico Dioscorides: Dioscorides (40-60 d. C.) Venenos Minerais Arsênio Chumbo Antimônio Cobre 10 História da Toxicologia Primeiro a realizar experiências toxicológicas Chamado Rei do Ponto Medo de envenenamento: testava venenos em seus escravos para identificar antídotos Mitridates (120-63 a. C.) Inventou o MITHRIDATICUM: mistura de gordura de cobra e enxofre Tônico Poderoso antídoto 11 História da Toxicologia Médico árabe Contribuiu com discussões dobre mecanismo de ação dos venenos Neurotoxicidade Efeitos metabólicos Dizia que pedras preciosas poderiam ser antídotos: *ametista (intoxicação álcool) *topázio (evitava morte súbita) Avicena (980-1037) 12 História da Toxicologia Médico árabe Desenvolveu métodos químicos (destilação, sublimação, cristalização) para fazer extratos medicamentosos e venenos Poisons and Their Antidotes (tratado) Maimonides (1135-1204) 13 História da Toxicologia Desenvolveu estudos e ideias envolvendo Farmacologia, Toxicologia e Terapêutica Postulado mais conhecido e ainda válido: “ todas as substâncias são venenos; não há uma que não seja veneno. A dose correta diferencia o veneno do remédio.” Paracelsus (1493-1541) DIGOXINA 14 História da Toxicologia Fundador da Toxicologia moderna Experimentos com venenos de serpentes Fontana (1720-1805) 15 História da Toxicologia Introduziu o conceito de toxicidade de substâncias em órgãos-alvo Demonstrou o mecanismo de ação do curare (veneno de flechas) inibição colinérgica placa motora uso em cirurgias (relaxamento muscular) Claude Bernard (1813-1878) 16 História da Toxicologia Estudou mecanismos de ação dos fármacos (farmacodinâmica) e de agentes tóxicos (Toxicodinâmica) Propôs a teoria de que: “ substâncias ativas têm no organismo pontos específicos de ataque, ou regiões mais sensíveis dos tecidos onde ocorrem as interações químico-biológicas.” Uma substância só terá ação biológica se houver um alvo específico (receptor) para ela Paul Ehrlich (1854-1915) 17 Segurança e Risco na utilização de substâncias químicas Dados de estudos toxicológicos para controle regulatório em: - Alimentos - Ambiente - Local de trabalho - Medicamentos Toxicologia Contemporânea 18 1988 – Conselho Nacional de Saúde Estudos de toxicidade obrigatórios em medicamentos no Brasil. Determinação de estudos não-clínicos e clínicos. Toxicologia Contemporânea 19 É uma ciência social para propor maneiras seguras de se expor às substâncias químicas. Toxicologia como ciência 20 Estuda os efeitos nocivos decorrentes das interações de substâncias químicas com o organismo. Toxicologia como ciência 21 Investiga experimentalmente a ocorrência, natureza, incidência, os mecanismos, e os fatores de risco dos efeitos deletérios de agentes químicos. Toxicologia como ciência 22 Identifica e quantifica substâncias tóxicas nos fluídos do organismo. Importância: determinar terapia de desintoxicação. Toxicologia como ciência 23 Contribui com diversas ciências: - farmacologia *Principal pela ação tóxica de fármacos - fisiologia - bioquímica - patologia Toxicologia e outras ciências 24 Diagnóstico Tratamento Prevenção de Intoxicação Principais Objetivos da Toxicologia 25 Divisões da Toxicologia Toxicologia Analítica (química) Detecção do agente químico - fluídos orgânicos - alimentos - água - ar Métodos precisos de química analítica para prevenir ou diagnosticar o xenobiótico 26 Toxicologia Analítica (química) Forense - para fins médico-legais - material biológico ou não Monitoramento terapêutico - acompanha pacientes que usam medicação com baixo IT Monitoramento biológico - intoxicação ambiental ou ocupacional Controle antidoping no esporte Divisões da Toxicologia 27 Toxicologia Clínica Atendimento ao paciente exposto ao toxicante Prevenção ou diagnóstico da intoxicação Terapêutica de controle da intoxicação Aliada à toxicologia analítica na cura de alguém intoxicado Divisões da Toxicologia 28 Toxicologia Experimental Estudos de mecanismo de ação tóxica Avaliação dos efeitos decorrentes da intoxicação Avaliação da toxicidade em diferentes espécies Segue parâmetros e protocolos internacionais (ANVISA, CNS, FDA) Divisões da Toxicologia 29 CRONOGRAMA TOXICOLOGIA FARMACIA CP MAT 4 SEMESTRE AULA/DIA CONTEÚDO AULA 1 10/08 Introdução à toxicologia; Conceitos; Cronograma. AULA 2 17/08 Toxicocinética: fases da intoxicação; formas de exposição oral, cutânea e pulmonar na intoxicação. AULA 3 24/08 Toxicodinâmica: mecanismos gerais da ação tóxica de xenobióticos. AULA 4 31/08 Síndromes Tóxicas: adrenérgica, colinérgica, anticolinérgica, serotoninérgica, sedativo-hipnótica e opióide, extrapiramidal. AULA 5 07/09 FERIADO AULA 6 14/09 Avaliação de Risco e Toxicidade: determinação da toxicidade de fármacos e xenobióticos. AULA 7 21/09 PROVA N1 – 6,0 EF1 – 1,0 PCs – 2,0 AULA/DIA CONTEÚDO AULA 8 28/09 Prática 1: aula prática análise de salicilatos – toxicologia de medicamentos. Relatório: 1,0 AULA 9 05/10 Dopagem no Esporte: fármacos e substâncias correlatas usadas no doping esportivo. AULA 10 12/10 FERIADO AULA 11 19/10 Toxicologia Social 1: Dependência química e Estimulantes Psicomotores – anfetaminas, cocaína e cafeína. AULA 12 26/10 Toxicologia Social 2: Estimulantes Psicotomiméticos e Perturbadores – LSD, plantas alucinógenas e cannabis. AULA 13 02/11 FERIADO AULA 14 09/11 Toxicologia Social 3: Depressores do SNC – álcool, inalantes, e opioides. CRONOGRAMA TOXICOLOGIA FARMACIA CP MAT 4 SEMESTRE AULA/DIA CONTEÚDO AULA 15 16/11 Prática 2: toxicologia ocupacional – inseticidas. AULA 16 23/11 PROVA N2 – 5,0 EF1 – 1,0 PCs – 2,0 TI - 1,0 AULA 17 30/11 Prática 3: Toxicologia dos alimentos – oxalatos e cianogênicos.Relatórios Práticas - 1,0 AULA 18 07/12 PROVA N3 AULA 19 14/12 Lançamentos de notas - fim de semestre. CRONOGRAMA TOXICOLOGIA FARMACIA CP MAT 4 SEMESTRE toxicologia CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO N1 N2 N3 Exercícios de Fixação EF1 (1,0 ponto) Avaliação N1: prova (6 pontos) TOTAL: 10 PONTOS Avaliação N2: prova (5 pontos) TOTAL: 10 PONTOS Exercícios de Fixação EF2 (1,0 ponto) Avaliação N3: (8,0 pontos) MÉDIA FINAL: (N1x0,5)+(N2x0,5) 33 Práticas de competências: 2,0 pontos Práticas de competências: 2,0 pontos Questionário caso clínico: 2,0 pontos TOTAL: 10 PONTOS *Relatório prática: 1,0 ponto *Relatório prática: 1,0 ponto + TI: 1,0 Conceitos em Toxicologia 34 Droga Conceitos em Toxicologia Qualquer substância capaz de modificar a função dos organismos vivos, resultando em mudanças fisiológicas ou de comportamento. 35 Substância, ou classe química cuja ação farmacológica é conhecida e responsável pelos efeitos terapêuticos do medicamento. Fármaco Conceitos em Toxicologia 36 Exposição prolongada a substâncias que resultem em perda funcional e do organismo em compensar uma nova exposição Diminui capacidade de homeostasia Aumenta suscetibilidade aos efeitos indesejáveis de outros fatores ambientais Efeitos Nocivos Conceitos em Toxicologia 37 Entidade química capaz de causar dano a um sistema biológico: - alteração de função - morte Substância nociva ou não: aspecto qualitativo Dose tóxica ou não: aspecto quantitativo Toxicante ou Agente Tóxico Conceitos em Toxicologia 38 Toda substância considerada estranha ao organismo. Dependendo das condições de exposição TODA substância pode ser um toxicante. Medicamentos: maior exemplo de que a dose determina o potencial toxicante. Xenobiótico Conceitos em Toxicologia 39 Substância capaz de provocar intoxicação em baixas doses Veneno Conceitos em Toxicologia 40 Veneno Conceitos em Toxicologia 41 Veneno Conceitos em Toxicologia 42 Veneno Conceitos em Toxicologia 43 Veneno Conceitos em Toxicologia 44 Veneno Conceitos em Toxicologia 45 Veneno Conceitos em Toxicologia 46 Veneno Conceitos em Toxicologia 47 Veneno Conceitos em Toxicologia 48 Veneno Conceitos em Toxicologia 49 Veneno Conceitos em Toxicologia 50 Agente capaz de antagonizar os efeitos tóxicos de uma substância. Antídoto Conceitos em Toxicologia 51 Capacidade do agente tóxico em provocar efeitos nocivos em organismos vivos. Cascata de eventos: - exposição - distribuição - biotransformação - interação com macromoléculas (DNA) - endpoint nocivo Toxicidade Conceitos em Toxicologia 52 Medida de Toxicidade Varia de um órgão para outro Aguda ou crônica Idade Genética (variação entre indivíduos) Gênero DL50 apenas comparação da mesma espécie Toxicidade Conceitos em Toxicologia 53 Mecanismo de ação de um agente tóxico sobre estruturas teciduais Ação Tóxica Conceitos em Toxicologia 54 Manifestação dos efeitos tóxicos Processo patológico causado pelo agente tóxico Evidências: *Sinais e sintomas *Exames laboratoriais Intoxicação Conceitos em Toxicologia 55 Efeitos Tóxicos Intensidade e tipo de toxicidade a determinada substância química: Leve: irritação ocular Alta: danos hepáticos ou renais Conceitos em Toxicologia 56 Efeitos idiossincráticos Respostas quantitativamente anormais a certos agentes tóxicos provocados por alterações genéticas. O indivíduo pode ter uma resposta adversa com doses baixas (não-tóxicas) ou então ter uma resposta extremamente intensa com doses mais elevadas. Exemplo: sensibilidade anormal aos nitritos e outros agentes metemoglobinizantes, devido a deficiência (de origem genética) na NADH-metemoglobina redutase. Classificação Efeitos Tóxicos Conceitos em Toxicologia 57 Reações adversas que ocorrem após uma prévia sensibilização do organismo ao agente toxicante ou a um produto quimicamente semelhante. Na primeira exposição, a substância age como um hapteno promovendo a formação dos anticorpos, que em 2 ou 3 semanas estarão em concentrações suficientes para produzir reações alérgicas em exposições subsequentes. Alergias químicas não apresentam uma relação dose-resposta mas pode ser reconhecido como efeito tóxico. Efeito Alérgico Classificação Efeitos Tóxicos Conceitos em Toxicologia 58 Aparece imediatamente após uma exposição aguda: exposição única ou repetida em no máximo 24 horas. Efeito Imediato ou agudo Classificação Efeitos Tóxicos Conceitos em Toxicologia 59 Resultante de uma exposição crônica: exposição a pequenas doses durante vários meses ou anos. Dois mecanismos: Somatória ou Acúmulo do Agente Tóxico no Organismo: a velocidade de eliminação é menor que a de absorção, assim ao longo da exposição o AT vai sendo somado no organismo, até alcançar um nível tóxico. Somatória de Efeitos: dano causado é irreversível e aumentado a cada exposição até atingir um nível detectável; ou o dano é reversível mas o tempo entre cada exposição é insuficiente para que o organismo se recupere totalmente. Efeito Crônico Classificação Efeitos Tóxicos Conceitos em Toxicologia 60 Ocorre após um período de latência mesmo quando já não mais existe a exposição. Exemplo: efeitos carcinogênicos que têm uma latência a 20-30 anos. Efeito Retardado Classificação Efeitos Tóxicos Conceitos em Toxicologia 61 Depende da capacidade do tecido lesado em se recuperar. Lesões hepáticas são geralmente reversíveis já que este tecido tem grande capacidade de regeneração Lesões no SNC são geralmente irreversíveis uma vez que as células nervosas são pouco renovadas Efeitos Reversíveis e Irreversíveis Classificação Efeitos Tóxicos Conceitos em Toxicologia 62 Local: refere-se àquele que ocorre no local do primeiro contato entre o AT e o organismo. Sistêmico: exige uma absorção e distribuição da substância, de modo a atingir o sítio de ação onde se encontra o receptor biológico. Existem substâncias que apresentam os dois tipos de efeitos: Benzeno, chumbo Efeitos Locais e Sistêmicos Classificação Efeitos Tóxicos Conceitos em Toxicologia 63 Produzido quando o efeito final de 2 ou mais agentes é quantitativamente igual à soma dos efeitos produzidos individualmente. Ex.: Chumbo e arsênio atuando na biossíntese do heme (aumento da excreção urinária da coproporfirina). Interação de Agentes Químicos Conceitos em Toxicologia Ocorre em qualquer fase da intoxicação resultando em diferentes tipos de efeitos: ADIÇÃO 64 Quando o efeito de 2 ou mais agentes químicos combinados é maior do que a soma dos efeitos individuais. Ex.: A hepatotoxicidade resultante da interação entre tetracloreto de carbono e álcool é muito maior do que aquela produzida pela soma das duas ações em separado, uma vez que o etanol inibi a biotransformação do solvente clorado. Interação de Agentes Químicos Conceitos em Toxicologia Ocorre em qualquer fase da intoxicação resultando em diferentes tipos de efeitos: SINERGISMO 65 Agente tóxico tem seu efeito aumentado por atuar simultaneamente com um agente “não tóxico”. Ex.: O isopropanol que não é hepatotóxico, aumenta excessivamente a hepatotoxicidade do tetracloreto de carbono. Interação de Agentes Químicos Conceitos em Toxicologia Ocorre em qualquer fase da intoxicação resultando em diferentes tipos de efeitos: POTENCIAÇÃO 66 Quando dois agentes químicos interferem um com a ação do outro diminuindo o efeito final. Efeito desejável em toxicologia já que o dano resultante (se houver) é menor que aquele causado pelas substâncias separadamente. Interação de Agentes Químicos Conceitos em Toxicologia Ocorre em qualquer fase da intoxicação resultando em diferentes tipos de efeitos: ANTAGONISMO 67 Risco e Segurança Conceitos em Toxicologia Risco: probabilidade que uma substância produza efeito adverso ou dano sob condições específicas de uso (perigo). Nem sempre MAIOR toxicidade representa MAIOR risco Mais tóxico Menos perigoso Menos tóxico Mais perigoso 68 Risco e Segurança Conceitos em Toxicologia Segurança: certeza prática de quenão haverão danos a um indivíduo exposto a uma substância em quantidade e forma recomendada de uso. Possibilidade ou não de ocorrência de reação adversa RISCOS BENEFÍCIOS 69 ATÉ SEMANA QUE VEM! 70