Aula_1_Toxicologia_2021_1

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Toxicologia 
e Análises Toxicológicas
Aula 01
2021/1
Biomedicina
Universidade Paulista – UNIP
Farmacologia
Reflete a 
fisiologia do 
organismo
Neurotransmissor
Hormônio
Íon
R R
R
célula
Efeito
Fisiológico
R = Receptor
Fármaco 
(medicamento)
R R
R
célula
Efeito
Terapêutico
Agente 
Tóxico
R R
R
célula
Efeito
Tóxico
Composto químico
endógeno
Composto químico
exógeno
Toxicologia
O estudo da Farmacologia e da Toxicologia
Reflete o efeito 
terapêutico de 
fármacos 
Reflete o efeito 
tóxico dos 
compostos químicos
Agente 
Tóxico
R R
R
célula
Efeito
Maléfico
Reflete o efeito 
tóxico dos 
compostos químicos
Ciência que estuda os efeitos 
nocivos decorrentes 
das interações de 
compostos químicos 
com o organismo
Toxicologia
Toxicologia e Análises Toxicológicas
Ciência que estabelece as 
condições seguras de 
exposição às 
substâncias 
químicas
Toxicologia e Análises Toxicológicas 
Plano de Ensino
I - EMENTA
A disciplina aborda as principais informações necessárias à
identificação e quantificação de substâncias químicas
presentes em um meio ou matrizes biológicas, por meio de
técnicas analíticas específicas e correlação destes
resultados com as síndromes tóxicas, prevenção da
intoxicação e tratamento.
II - OBJETIVOS GERAIS
- Compreender os mecanismos pelos quais as substâncias químicas de maior
importância toxicológica para o cotidiano de uma pessoa pode causar danos no
organismo humano
- Aprender a identificar e quantificar agentes tóxicos, analiticamente;
- Conhecer mecanismos específicos ou gerias de tratamento e prevenção da
intoxicação;
- Compreender o resultado de laudos toxicológicos.
III - OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Compreender a caracterização do risco químico;
- Aprender a identificar xenobióticos presentes em um meio ou matriz biológica,
quali ou quantitativamente;
- Compreender os mecanismos de escolha de uma técnica analítica utilizada nas
análises toxicológicas;
- Correlacionar aspectos clínicos de intoxicação com dados laboratoriais;
- Conhecer os principais antídotos.
Toxicologia e Análises Toxicológicas 
Plano de Ensino
Toxicologia e Análises Toxicológicas
Conteúdo Programático
PRINCÍPIOS DA TOXICOLOGIA
Aula 01: Histórico, áreas e divisões, principais conceitos.
Aula 02: Caracterização e manejo do risco (identificação do perigo; avaliação da 
relação dose/resposta; estudos agudos, subcrônicos e crônicos; avaliação da 
exposição; valores de NOAEL e NOEL). Validação do método analítico em análises 
toxicológicas; boas práticas de laboratório; legislação específica. 
ÁREAS DE INTERESSE DAS ANÁLISES TOXICOLÓGICAS
Aula 03: Toxicologia ambiental, metais pesados, praguicidas.
Aula 04: Toxicologia ocupacional; 
Aula 05: Toxicologia de Emergências, Clínica (principais síndromes).
Aula 06: Toxicologia Social; Forense; Doping.
Aula 07: Plantas tóxicas; peçonhentos; domissanitários.
Toxicologia e Análises Toxicológicas
Conteúdo Programático
TOXICOLOGIA ANALÍTICA
Aula 08: Toxicante versus matriz biológica; principais técnicas analíticas 
(espectrometria de absorção atômica, cromatografia).
APLICAÇÕES DAS ANÁLISES TOXICOLÓGICAS
AULA 09: Elaboração e interpretação de laudos toxicológicos; avaliação do risco 
toxicológico e conhecimento dos mecanismos de tratamento e prevenção da 
intoxicação.
Toxicologia e Análises Toxicológicas
Bibliografia Recomendada
Básica 
OGA, S. Fundamentos de Toxicologia. São Paulo: Atheneu, 2014.
KLAASSEN, Curtis D. Fundamentos em Toxicologia de Casarett e Doull. Porto Alegre: AMGH, 
2012. (Minha Biblioteca)
OLSON, Kent R. Manual de Toxicologia Clínica. Porto Alegre: AMGH, 2013 (Minha Biblioteca)
Complementar
KATZUNG, Bertram G. Farmacologia básica e clínica. Porto Alegre: AMGH, 2013. (Minha 
Biblioteca)
MOREAU, Regina Lúcia Moraes. Toxicologia Analítica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 
2015. (Minha Biblioteca)
PILLAY, V.V. Modern Medical Toxicology. Completely Updated, Revised & Profusely Illustrated. 
Ed. Jaypee, 2013.
PINTO, Wagner Jesus. Bioquímica Clínica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. (Minha 
Biblioteca)
SISINNO, Cristina Lúcia Silveira. Princípios de toxicologia ambiental. Curitiba: InterCiência, 
2017 (Biblioteca Virtual)
Aula 01 – Princípios da Toxicologia
• Histórico
• Áreas e divisões
• Principais conceitos 
Toxicologia e Análises Toxicológicas
Toxicologia – Histórico 
TOXICON = FLECHA 
(do grego)
Homem pré-histórico envenenava pontas de flecha com material
contaminado com bactérias (por exemplo, pedaços de cadáveres) ou
com venenos vegetais, com o intuito de acelerar a morte dos animais,
levando a paralisia do músculo cardíaco e da musculatura esquelética
Pré-História
~ 3000 a.C.
Imperador Shen Nung
• Pai da agricultura chinesa e das ervas.
• Pai da medicina oriental.
• Cultivou centenas de ervas para testar (muitas vezes em si mesmo) seu
valor como planta medicinal.
• Escreveu uma farmacopéia com a descrição terapêutica e toxicológica de
cerca de 365 ervas.
Ephedra sinica
Antiguidade
China
Toxicologia – Histórico 
- Vasoconstritor, broncodilatador
- Náuseas, dif urinar, insônia, dor no peito, aum PA
(baixo índice terapêutico)
1500 a.C.
Papiro de Ebers
Antiguidade
Egito
• Medicina aliada à magia
•Farmacopéia com referências a mais de
7000 substâncias medicinais incluídas em
mais de 800 fórmulas (incluindo ópio e
beladona).
• Fórmulas quantitativas: importância no
estudo da Farmacologia e da Toxicologia
Toxicologia – Histórico 
Toxicologia – Histórico 
Antiguidade - Grécia
460 - 364 a.C.
Hipocrates
“Pai da Medicina”
Diagnóstico clínico
Dissecações
Lista de substâncias 
terapêuticas e venenos 
(ex.: casca de salgueiro)
Toxicologia Clínica:
Biodisponibilidade, 
Superdosagem
132 - 73 a.C.
Mitrídates IV, o Rei do Ponto
Experiências toxicológicas: 
venenos vs antídotos
Mithridaticum: tônico e antídoto 
universal c/ 36 produtos
Mitridatismo: tolerância adquirida
http://www.math.sfu.ca/histmath/Europe/Euclid300BC/HIPPOCRATES.JPG
40 - 90 a.C.
Dioscórides
Antiguidade
Roma
“Pai da Farmacognosia”
Estudo do uso, da produção, da história, do armazenamento, da
comercialização, da identificação, da avaliação e do isolamento
de princípios ativo, inativo ou derivados de animais e vegetais
• De Materia Medica: principal fonte de informação sobre drogas medicinais -
Século I ao Século XVIII
• Classificação dos fármacos (ampliação da coletênea presente no Corpus 
hippocraticum):
• ORIGEM ANIMAL (sapos, cobras, salamandras) - 35
• ORIGEM VEGETAL (ópio,cicuta,acônito,digitalis) - 600
• ORIGEM MINERAL (arsênio, chumbo, cobre, antimônio) - 90
Toxicologia – Histórico 
http://images.google.com/imgres?imgurl=clendening.kumc.edu/dc/pc/Dioscorides.jpg&imgrefurl=http://clendening.kumc.edu/dc/pc/d.html&h=505&w=383&prev=/images%3Fq%3DDioscorides%26svnum%3D10%26hl%3Dpt
Idade Média 
Envenenador: parte integrante da vida política
Medicina/Terapêutica: estagnação; mosteiros
1. Rapidez da resposta (início da ação ou lag time);
2. Eficiência do composto (potência);
3. Grau de resposta de partes do corpo (sítio de ação);
4. Reclamações da vítima (sinais e sintomas).
Catarina de Medici (1519 – 1589): 
Importação de venenos para a França
Experimentação com pobres e doentes
Lucrecia Borgia
(1480 – 1519)
Catarina de Medici
(1519 – 1589) 
Toxicologia – Histórico 
Renascimento
1493 – 1541 
Paracelso
Formado pela Universidade de Viena em Medicina
A dose faz o veneno
“Todas as substâncias são venenos; 
não existe uma que não seja veneno. 
A dose certa diferencia 
um veneno de um remédio”
Ex.: mercúrio em amálgama; ef tóxico do Paracetamol; intoxicação por água.
Toxicologia – Histórico 
Revolução Industrial (1700 - 1800)
Poluentes; aumento do consumo de drogas; aumento da violência; avanços na Medicina.
Toxicologia – Histórico 
1800: Química analítica; 
Mecanismos de ação 
(curare,estricnina, CO);
Novas drogas na terapêutica; 
Radioatividade
Tratado de 
Medicina Legal
1700: Toxicologia forense; 
Xenobióticos vs câncer; 
Avanços em toxicologia 
ocupacional
Sir Percival Pott
(1775)
Câncer de escroto em jovens 
limpadores de chaminés
O que causa a intoxicação
Como ocorre a intoxicação
http://www.mds.qmw.ac.uk/biomed/kb/pathology/funmedpics/images/q5manpot.jpg
http://images.google.com/imgres?imgurl=wwwusers.imaginet.fr/~pol/orfila.jpg&imgrefurl=http://wwwusers.imaginet.fr/~pol/1poli-sc.htm&h=298&w=188&prev=/images%3Fq%3DOrfila%26svnum%3D10%26hl%3Dpt%26sa%3DG
Toxicologia: ciência multidisciplinar
Era Pós-Industrial (1900)
Toxicologia – Histórico 
I Guerra Mundial: vitaminas, arsenicais, pesticidas.
II Guerra Mundial: antibióticos, sulfas.
Bernard Brodie (1947):
Fundador da Farmacologia Moderna
Metabólitos (CYP450) e bioquímica do sangue; 
Relação concentração vs resposta;
DDT (pesticida)
Área farmacêutica: fármacos e excipientes
Área de alimentos: aditivos / contaminantes
Área agrícola: pesticidas / drogas veterinárias
Hemoglobina
É realmente a dose que faz o veneno?
Toxicologia Moderna
Toxicologia – Estado da Arte 
Toxicologia
Experimental
Microarray
Genética Toxicológica
OGM/ Transgênicos
Estudos focados no potencial
teratogênico, carcinogênico e 
mutagênico dos toxicantes 
P
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Quantidade de clopyralid (herbicida) 
Administrada a coelhas prenhes
(mg/Kg peso corporal/dia)
Malformação ocular em sapos 
causada pelo pesticida 
metoptreno (Ouellet et al.,97)
Toxicologia – Estado da Arte 
Importância das Análises Toxicológicas:
Avaliação de Risco e Segurança
Normas para pesquisa em medicamentos
Normas para pesquisa de pesticidas
Técnicas forenses
Legislação alimentar
Legislação trabalhista
Legislação ambiental
Conscientização
Toxicologia – Áreas e Divisões 
DIVISÕES
TOXICOLOGIA
Clínica
Sintomas
Patologia
Diagnóstico
Proteção
Tratamento
Analítica
Isolamento do toxicante
Quantificação
Experimental
Mecanismo de ação
Modelos animais
Toxicologia – Áreas e Divisões 
DIVISÕES
Clínica Analítica Experimental
ÁREAS
TOXICOLOGIA
Medicamentos ForenseOcupacional Social Ambiental Alimentos
Sintomas
Patologia
Diagnóstico
Proteção
Tratamento
Isolamento do tóxico
Quantificação
Mecanismo de ação
Modelos animais
http://belarus.net/Enterprise/borisovzmp/prod00_e.htm
Toxicologia – Áreas e Divisões 
O exemplo da Talidomida
1957 → Comercializada como um sedativo e hipnótico propício para
combater enjôos matinais em grávidas.
Fórmula: (C13H10N2O4). Apresenta isomeria, sendo o enantiómero S
relacionado com os efeitos teratogénicos da talidomida.
Testes de teratogenicidade em roedores não revelaram seus efeitos,
pois estes metabolizam o fármaco de forma diferente de humanos.
No final dos anos 1960 → descritos os primeiros casos de
malformações congênitas → Bebês da Talidomida.
Mecanismo de ação: medicamento inativa a enzima cereblon,
importante nos primeiros meses de gestação para a formação dos
membros.
Analítica
Clínica/
Experimental
Experimental
Clínica
Isômero S
(teratogênico)
Isômero R
(ativo)
http://www.chm.bris.ac.uk/motm/thalidomide/thalidomide_s.mol
http://www.chm.bris.ac.uk/motm/thalidomide/thalidomide.mol
____ Toxicologia – Principais conceitos
TÓXICO
XENOBIÓTICO: 
TOXICANTE
Substância química, de estrutura definida, capaz 
de induzir EFEITOS TÓXICOS sobre os organismos
Efeitos adversos, 
nocivos, danosos, 
prejudiciais à saúde
VENENO: 
TOXINA: 
Tóxico causador de graves efeitos, por vezes mortais
Substância natural (biotoxina) que provoca efeitos tóxicos.
Experimental/clínico: substância que não é encontrada no 
organismo de estudo; substância estranha ao organismo.
(ambiental: substância que não foi produzida pela biota: produtos 
industriais, drogas terapêuticas, conservantes, produtos 
inorgânicos, etc.).
Resultado clínico dos danos produzidos por um toxicante.INTOXICAÇÃO:
Exposição - Toxicocinética - Toxicodinâmica
QUANTO À ORIGEM
Naturais Minerais
Vegetais
Animais
Sintéticos Dioxina
DDT QUANTO À FORMA
Sólido
Líquido
Gasoso
Vapor
Radiação
QUANTO AO ÓRGÃO-ALVO
Hepatotóxicos
Neurotóxicos
Nefrotóxicos
Cardiotóxicos
Mielotóxicos
QUANTO AO EFEITO
Mutagênicos
Carcinogênicos
Teratogênicos
Embriofetotóxicos
QUANTO AO USO
Praguicidas
Solventes
Alimentos
Medicamentos
Matéria-prima
CLASSIFICAÇÃO 
DOS
TOXICANTES
“Um efeito adverso refere-se a um efeito não desejado de um fármaco. Os 
efeitos adversos podem ser decorrentes de efeitos tóxicos ou de 
efeitos colaterais. Um efeito tóxico é um efeito adverso que surge em 
conseqüência da intensificação do mesmo efeito farmacológico responsável pelo 
efeito terapêutico do fármaco; por conseguinte trata-se de um efeito 
relacionado com a dose. Um efeito colateral refere-se a um efeito 
adverso que surge através de alguma reação farmacológica distinta 
daquela que produz o efeito terapêutico (estes efeitos podem 
estar relacionados ou não com a dose). Como os efeitos colaterais relacionados 
com a dose também podem ser considerados como efeitos tóxicos, é mais 
apropriado evitar os termos "efeitos tóxicos" e "efeitos colaterais" e, no seu lugar, 
empregar o termo "efeitos adversos", que abrange todos os tipos 
de efeitos não desejados". 
Tratado de Farmacologia Clínica e Farmacoterapia (ed. Grahame-Smith & Aronson, terceira 
edição - Guanabara Koogan) 
____ Toxicologia – Principais conceitos
Efeito colateral versus efeito tóxico
Efeito idiossincrático:
Provocado por variações genéticas entre indivíduos.
Ex.: Sensibilidade anormal aos nitritos e outros agentes 
metemoglobinizantes, devido a deficiência, de origem genética, na enzima
NADH-metemoglobina redutase.
Redução do ferro presente na 
hemoglobina, aumentando sua 
afinidade por oxigênio
Ausência: cianose
____ Toxicologia – Principais conceitos
Adição, Sinergismo e Potenciação
Efeito somatório
Ex.: Arsênico + chumbo
(ambos agem na bioss. do heme)
Efeito combinado é maior 
que efeitos individuais
Ex.: tetracloreto de 
carbono + álcool 
(etanol inibe 
biotransformação do 
tetracloreto de carbono)
Agente tóxico com efeito 
aumentado por atuar 
simultaneamente com um 
agente “não tóxico”
Ex.: O isopropanol (não 
hepatotóxico) aumenta 
hepatotoxicidade do 
tetracloreto de carbono.
Espectro dos Efeitos tóxicos
Característica (química, 
física ou infecto-
contagiosa) que mede a 
capacidade de um tóxico 
de induzir efeitos adversos 
nos sistemas biológicos
(toxicidade, inflamabilidade, 
corrosividade, reatividade,...) 
Propriedade potencial que as 
substâncias químicas possuem, 
em maior ou menor grau, de 
exercer um efeito nocivo
TOXICIDADE:
PERICULOSIDADE:
____ Toxicologia – Principais conceitos 
RISCO:
Probabilidade de a substância produzir dano sob determinadas condições
Risco = Toxicidade x Exposição.
No de fetos com retardo no 
desenvolvimento foi maior em 
fêmeas de camundongo prenhes 
expostas á fumaça de cigarro light
Cigarro light é mais tóxico que cigarro comum
A carboxina é um agrotóxico fungicida com baixa 
toxicidade e alta periculosidade ambiental
Reproductive toxicity of DDT in adult male rats
K Ben Rhouma, O Tébourbi, R Krichah, M Sakly
Human & Experimental Toxicology, 2001 Aug;20(8):393-7.
Abstract
The reproductive toxicity of DDT was investigated in adult male rats exposed to 50
and 100 mg/kg body weight (b.wt) day 1 for 10 successive days. Compared with
control animals, administration of DDT led to a dose-dependent reduction of testicular
weight and the number as well as the percentage of motile spermatozoa in the
epididymis. Testicular histological observations revealed also a marked loss of
gametes in the lumen of seminiferous tubules. In DDT treated rats, the seminal
vesicles weights droppedsignificantly, resulting from a decrease of testosterone
production by testes, whereas serum LH and FSH increased after pesticide
exposure. This increase of gonadotrophin levels may be related to an impairment of
the negative feedback exerted by the steroid on the hypothalamic–pituitary axis. It is
concluded that DDT induced adverse effects on male rat fertility by acting directly on
the testes and altering the neuroendocrine function.
1) Quais os grupos experimentais?
2) Qual o objetivo do trabalho?
3) Quais os ensaios utilizados?
4) Quais os resultados obtidos?
5) Qual hipótese foi levantada a partir desses resultados?
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