Avaliação da Toxicidade e Avaliação do risco 2020

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Avaliação da Toxicidade 
Avaliação de Risco
Substância muito tóxica: efeito tóxico em ↓ [ ]
Substância pouco tóxica: efeito tóxico em ↑ [ ]
Avaliação da Toxicidade
Toxicidade: é a capacidade de uma substância causar dano grave ou morte
Os efeitos tóxicos das substância químicas em sistemas biológicos se
manifestam:
É necessário que haja interação do agente
químico com o organismo
Agente tóxico ou um produto de sua biotransformação alcançar locais 
específicos do organismo em concentração e tempo suficientes 
• Das propriedades químicas e físicas da substância
• Da condição de exposição (via, duração e frequência)
• Da suscetibilidade do indivíduo
A ocorrência da resposta tóxica é dependente:
Relação dose-resposta: relação entre as características de exposição
e o espectro de efeitos tóxicos
Individual ou populacional
Avaliação da Toxicidade
Avaliação da Toxicidade – Testes toxicológicos
• A avaliação da toxicidade de substâncias químicas deve
passar por testes padronizados e aprovados por agências
regulamentadoras
• Os testes empregados variam de acordo com sua aplicação
(medicamentos, cosméticos, substâncias de uso industrial
ou praguicidas) sendo regulamentados em cada país por
órgãos específicos e legislações próprias
▪ Estudo de Toxicidade Aguda
As substâncias devem ser testadas em diferentes espécies de animais, em ambos 
os sexos
• São estudos utilizados para avaliar a toxicidade produzida por uma substância
teste quando esta é administrada em uma ou mais doses em um período não
superior a 24 horas e observação dos animais por 14 dias após a
administração
Avaliação da Toxicidade - Testes toxicológicos
• Vias de administração Objetivo: caracterizar a relação 
dose/resposta que conduz ao 
cálculo da DL50
Para identificar a toxicidade relativa da substância
✓ Diferentes respostas indicam que o efeito tóxico não é universal
Doses administradas
• DL50; DL10
• DE50; DE90
I.T.= DL50/DE50
M.S.= DL10 - DE90/ DE90 x 100
DL – dose letal; DE – dose efetiva;
IT – índice terapêutico; MS – margem de segurança.
Quanto maior o IT ou a MS
Menor o risco de promover intoxicação
Avaliação da Toxicidade
Curva dose/resposta – relação entre a exposição do agente e a incidência 
de uma resposta adversa
Resultados obtidos dos estudos de toxicidade aguda: conhecer o
mecanismo de ação da substância, órgãos sensíveis, efeitos são
reversíveis
▪ Estudo da Toxicidade Subcrônica
Os testes são realizados para a obtenção de informações após exposições
repetidas à substância química.
• Duração do teste - mínimo 21 dias. O mais comum é 90 dias .
• Via de exposição - mais comum é por via oral.
• Deve ser realizado em pelo menos 2 espécies sendo uma não roedora.
• Utilizar no mínimo 3 doses.
• Avaliar os animais pelo menos uma vez ao dia.
• Sempre incluir um grupo controle (sem o agente em teste).
• Antes, durante o experimento e ao final do teste: avaliação bioquímica
(balanço eletrolítico, proteínas, ureia, creatinina, enzimas de função
hepática), hematológica e de urina (função renal).
• Avaliação anatomopatológica ao término do experimento.
Avaliação da Toxicidade - Testes toxicológicos
Objetivos: 
• Estabelecer os níveis nos quais não se observam os efeitos tóxicos
• Identificar e caracterizar os órgãos afetados e a severidade após
exposições repetidas
Os estudos da toxicidade subcrônica são utilizados:
• Caracterizar a relação dose-resposta após doses repetidas
• Fornecer dados para escolha de doses nos estudos de exposição 
crônica
• Estabelecer os níveis: 
NOAEL (no observable adverse effect level) - níveis sem efeito adverso
observado
LOAEL (lowest observed adverse effect level) - menor dose que são
observados efeitos adversos
Avaliação da Toxicidade - Testes toxicológicos
▪ Estudo da Toxicidade Subcrônica
▪ Estudo da Toxicidade Crônica
Utilizados para determinar o efeito tóxico após exposição prolongada a
doses cumulativas da substância teste, num período prolongado,
geralmente maior de 3 meses chegando até a anos.
• Tempo de duração do teste superior a 3 meses. 
• Duas espécies de animais (ratos e camundongos).
• Em roedores pode variar de 6 meses a 2 anos. 
• Não roedores geralmente 1 ano.
• Empregam 50 animais para cada dose e sexo.
• Via oral, podendo ser outra - pelo menos 3 doses.
• Avaliar clinicamente duas vezes ao dia.
• Exames bioquímicos, hematológicos e de urina devem ser 
empregados no início, durante e ao final dos testes.
• Exames histopatológicos ao final do teste.
Avaliação da Toxicidade - Testes toxicológicos
Objetivos: Determinar o efeito tóxico após exposição prolongada a doses 
cumulativas 
Parâmetros clínicos:
• Modificação no consumo de ração.
• Avaliação do peso, textura e cor dos pelos.
• Alteração circulatórias e respiratórias.
• Anormalidades motoras e comportamentais.
• Aumentos macroscópicos de massas de tecidos.
Para os estudos da Toxicidade Subcrônica e Crônica os animais
devem ser examinados pelo menos uma vez ao dia durante o
experimento, com relação à manifestação de sinais de toxicidade.
Avaliação da Toxicidade - Testes toxicológicos
▪ Estudo da Mutagênese e Carcinogênese
Mutagênese: propriedades das substâncias de causar lesão ao material genético e
a transmissão hereditária dessas mutações.
Teste in vitro: Teste de Ames (1975).
Mutações pontuais em cepas mutantes de Salmonella typhimurium (carecem de
uma enzima, fosforribosil ATP sintetase, necessária à síntese de histidina).
Teste in vivo: realizado em animais incluem:
• Observação de danos a cromossomas, de células da medula óssea em
metáfase.
• Aparecimento de micronúcleos em linfócitos de sangue periférico.
• Teste do dominante letal (capacidade da substância tóxica de alterar os
espermatozóides de ratos).
Existem substâncias que causam câncer por mecanismos não genotóxico
sendo os teste da mutagênese negativos.
Avaliação da Toxicidade
Os testes avaliam as substâncias que produzem
câncer por mecanismos genotóxicos
Carcinogênese: Os testes podem ser utilizados para prever o
desenvolvimento de câncer.
Há outras substâncias que causam câncer por mecanismos não
genotóxicos.
Teste de carcinogênese:
✓Realizar os testes com substâncias em que ocorra exposição humana a
longo prazo
✓Usar a maior dose tolerada – não provoca morte e não diminui o peso
mais do que 10%, comparado aos animais controle.
Aparecimento de tumores
Avaliação da Toxicidade
▪ Estudo da Mutagênese e Carcinogênese
▪ Estudo de desenvolvimento - Reprodução e Teratogenese
Estuda os efeitos adversos que ocorrem nos organismos em desenvolvimento,
decorrentes da exposição a substâncias químicas antes da concepção (dos pais),
durante o desenvolvimento perinatal ou pós-natal, até a puberdade.
Teratogenese: Estudo das alterações que ocorrem entre a concepção e o
nascimento.
Toxicologia da reprodução: estudo de efeitos adversos que ocorrem no sistema
reprodutor masculino e feminino, devido a exposição a agentes químicos.
Objetivos:
✓Avaliar a fertilidade e desempenho para a reprodução
✓Potencial teratogênico
✓Toxicidade perinatal e pós-natal
✓Efeitos sobre o sistema reprodutivo
Avaliação da Toxicidade
Teste de teratogênese : O agente tóxico deve ser administrado em
animais prenhas em altas doses durante a organogênese.
Teste de embriogênese : O agente tóxico deve ser administrado
durante a gestação, em doses menores
Diversos testes:
Machos tratados com agentes tóxicos são acasalados com
fêmeas não tratadas e vice-versa.
Avaliação da Toxicidade
▪ Estudo de efeitos locais sobre a pele e os olhos
Indicação: Cosméticos ou exposições acidentais e ocupacionais.
Animal de escolha: Coelho (mais sensíveis).
Teste de Draize (1944): avaliar a irritação causada por substâncias
químicas sobre a pele e os olhos.
• Pele: eritema, escara, edema e corrosão
• Olhos: observa-se alterações na conjuntiva, córnea, íris e cristalino
3 tipos de testes de irritação:
✓ Irritação local ou aguda (resposta reversívele local) após uma aplicação única.
✓ Irritação cumulativa (resposta dérmica de exposição repetida à substância).
✓ Irritação induzida fotoquimicamente (luz induzindo modificações moleculares na
pele exposta).
Avaliação da Toxicidade
❖ Irritação que persiste por mais de 14 dias após exposição = irritação não
reversível
• Necessário quando houver possibilidade de contatos repetidos da
substância com a pele.
• Animal de escolha = coelho ou cobaias.
Como é feito: 
a) Tratamento com doses repetidas da substância, com ou sem adjuvante, por
uma a duas semanas.
b) Após duas ou três semanas da última exposição, os animais são submetidos a
uma dose não irritante e o aparecimento de eritema é monitorado.
Tipos de teste: 
1. Com uso de Adjuvante Completo de Freund: imunopotencializador da
sensibilização.
2. Sem uso de adjuvante.
Avaliar a intensidade da resposta após teste de adjuvante
Avaliação da Toxicidade
▪ Estudo de sensibilidade cutânea
Perigo: capacidade de uma substância causar um efeito
adverso.
Risco: probabilidade de ocorrência de perigo sob condições
específicas de exposição.
Avaliação do risco: processo pelo qual o perigo, a exposição e
o risco são determinados.
Avaliação do Risco
• Do potencial do agente químico para causar danos (toxicidade)
• Das condições e intensidade da exposição
depende
• Identificação do perigo: caracterização dos efeitos adversos
• Caracterização do perigo: relação entre a dose e a incidência de
efeitos adversos em populações expostas
• Caracterização do risco: estimativa da incidência de efeitos adversos
para a saúde sob várias condições de exposição humana
• Avaliação da exposição: medição ou estimativa da intensidade,
frequência e duração da exposição humana a determinado agente
Etapas principais no processo de avaliação do risco:
Avaliação do Risco
Avaliação do Risco
• Identificação do perigo: investiga se o agente químico
pesquisado apresenta capacidade de causar efeito adverso
São utilizados dados provenientes de estudos em animais
Determina o limiar de toxicidade pelo 
estabelecimento do nível de dose 
(NOAEL/LOAEL)
• Caracterização do perigo/avaliação dose-resposta: relação
quantitativa entre a exposição ao agente tóxico e a taxa de
incidência de uma resposta adversa
IDA /RfD – ingestão diária aceitável / dose de referência