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Disciplina: Agrotoxicologia Introdução à toxicologia e conceitos gerais HISTÓRICO Pré-história – os seres humanos aprenderam a identificar plantas e animais nocivos. Venenos eram usados para caçar e guerrear. Na Antiguidade: uma grande quantidade de drogas oriundas de plantas, minerais e animais usados como venenos ou remédios Primeiros registros – China 2700 A.C. Documentos egípcios – 1900 – 1200 A.C. (mais de 800 preparações medicinais e venenosas) Papiro de Ebers (cerca de 1500 a.C.) – registros sobre o uso de venenos (mais de 800 formulações – origem vegetal, animal e mineral). No Egito: Cleópatra (venenos de cobras, Vipera aspis). Grécia: Cicuta (Conium maculatum): veneno oficial grego. Usado na execução de Sócrates (470 - 399 a. C.) Roma: o envenenamento de Claudius pela mulher Agripina com o cogumelo Amanita phalloides. Uso do arsênico (para meios políticos – assassinato de inimigos). Destacam-se as culturas antigas grega, romana e egípcia: muitas referências a venenos e antídotos. Mitridates (120 -63 A.C.) - rei do ponto - primeiro a realizar experiências toxicológicas – temendo ser envenenado, testava em seus escravos vários tipos de venenos na tentativa de encontrar seus antídotos. 50 D.C. – Dioscórides: Primeira tentativa de classificação dos venenos (Materia Medica). Uso de eméticos em envenenamento e agentes cáusticos em picadas de cobras. Durante a Idade Média ao Renascimento: Envenanadores profissionais – (Toffana – produtos a base de arsênio na Itália; Marqueza de Brinvillers – testava as receitas e observava resultados na França; Rei Luiz XIV – cria a Chambre Ardente (comissão judicial para punir os envenenadores). Começaram a surgir os rudimentos da toxicologia experimental: Rapidez da resposta, noção de potência, especificidade e local de ação, sinais clínicos e sintomas. Paracelso (médico alquimista)(1493-1541) – formulou os primeiros conceitos que posteriormente deram origem à ciência da toxicologia. “Todas as substâncias são venenos; não há nenhuma que não seja um veneno. A dose correta distingue o veneno do remédio.” Ou seja, a toxicidade de uma substância depende da dose. Pai da toxicologia. A partir do século XIX, ocorreu um grande desenvolvimento da toxicologia. Orfila (médico espanhol – 1787-1853) – trabalhou com a toxicologia experimental: “Pai da toxicologia moderna”. • Primeiro a fazer uma correlação sistemática entre agente químico e informações biológicas dos venenos conhecidos. • Demonstrou os efeitos dos venenos em órgãos específicos através da análise dos venenos e do dano tecidual associado em material para autópsia. • Desenvolvimento de técnicas analíticas para detecção de venenos. • Base da toxicologia forense. Marcos históricos: - Magendie (1783-1855) – médico e fisiologista experimental – estudou e introduziu a estriquinina, o iodeto, o brometo e o ópio na medicina; - Claude Bernad (1813-1878) – introduziu o conceito de toxicidade de substâncias em órgãos-alvo; - Ehrlich (1854-1915) – estudou os mecanismos de ação de agentes tóxicos e fármacos. Século XX – grande avanço da síntese química e consequentemente exposição e casos de intoxicação. Uso abusivo de produtos químicos. Em 1937 intoxicação e morte - elixir de sulfonilamida (solvente dietilenoglicol). Final da década de 1950 – talidomida por mulheres grávidas – mortes e malformações. Década de 1950 - Acidente de Minamata, Japão (metil mercúrio). Hitler – uso do cianeto e monóxido de carbono nas câmaras de gás. 1939 – Síntese do DDT – inseticida extremamente tóxico, banido a partir da década de 1970. Guerra do Vietnã (agente laranja) – herbicida nas florestas e plantações (ácido 2,4-Diclorofenoxiacético (2,4-D) e ácido 2,4,5- Triclorofenoxiacético (2,4,5-T) – processo de síntese forma dioxina (TCDD) – altamente cancerígena. A partir da segunda guerra mundial o desenvolvimento da toxicologia se voltou principalmente à avaliação de segurança e do risco na utilização de substâncias químicas. Surgimento de agências reguladoras e legislações sobre alimentos, medicamentos, cosméticos, meio ambiente, ambiente de trabalho, etc..... TOXICOLOGIA Ciência que estuda os efeitos adversos das substâncias químicas sobre os organismos vivos com a finalidade de prevenir, diagnosticar e tratar a intoxicação. A toxicologia se apoia em 3 elementos básicos: • 1) o agente químico (AQ) capaz de produzir um efeito; • 2) o sistema biológico (SB) com o qual o AQ irá interagir para produzir o efeito; • 3) o efeito resultante que deverá ser adverso (ou tóxico) para o SB. Finalidades PREVENIR TRATAR DIAGNOSTICAR INTOXICAÇÕES • Avaliação de lesões • Investigação de mecanismos • Identificar e quantificar substâncias tóxicas • Avaliação de risco • Determinação de níveis toleráveis e condições seguras para uso SUBSTÂNCIA QUÍMICA - detecção do agente tóxico ou de algum parâmetro relacionado à exposição ao toxicante com o objetivo de reconhecer, diagnosticar e prevenir a intoxicação. EFEITO TÓXICO - elucidação dos mecanismos de ação dos agentes tóxicos e avaliação dos efeitos decorrentes dessa ação. ORGANISMOS - atendimento ao paciente ou intoxicado a fim de prevenir e diagnosticar a intoxicação ou aplicar a terapêutica específica. ÁREAS DA TOXICOLOGIA CONCEITOS GERAIS Agente tóxico/toxicante Substância química, de estrutura definida, capaz de alterar uma função biológica ou levar a morte um sistema biológico, sob certas condições de exposição. Ação tóxica Maneira pela qual um agente tóxico exerce sua atividade sobre as estruturas teciduais. Efeito tóxico Alteração anormal, indesejável ou nociva decorrente da exposição a substâncias potencialmente tóxicas. Veneno Termo de uso popular utilizado para designar a substância química, ou mistura de substâncias químicas, que provoca a intoxicação ou a morte com baixas doses. Substâncias de origem animal com função de autodefesa ou predação. Toxina Refere-se à substância tóxica produzida por um sistema biológico (plantas, animais, fungos e bactérias). Xenobiótico Termo usado para designar, qualitativa ou quantitativamente, substâncias químicas estranhas ao organismo. Droga Qualquer substância ou conjunto delas que cause alguma alteração no funcionamento do organismo por ações químicas - efeitos tanto benéficos quanto maléficos. Fármaco É uma droga que tem uma estrutura química já definida e, devido a estudos, são conhecidos os seus efeitos no organismo. Tem como finalidade o uso para um efeito benéfico no organismo. Risco Traduz a probabilidade de uma substância química provocar efeitos nocivos em condições específicas de exposição. Antídoto/antagonista São substâncias capazes de neutralizar ou reduzir os efeitos de uma substância potencialmente tóxica. • O antídoto é a substância que se opõe ao efeito tóxico atuando sobre o toxicante, enquanto o antagonista impede o toxicante de se ligar a seu alvo ou exerce ação oposta à do agente tóxico. Dose Quantidade de uma substância administrada/substância disponível para gerar um efeito/ causar toxicidade. Ex.: Níveis de gás nitrogênio no ar (78%) não suficientes para gerar efeito tóxico – aumento de 4% - 82% efeito tóxico para ser humano. Concentração A quantidade total de substância disponível (ambiente/produto) a que os organismos estão expostos. Ex.: etanol presente em bebidas – cerveja (4,5%). Níveis de gás nitrogênio no ar (78%). Toxicidade Capacidade de um agente tóxico de produzir um efeito nocivo no organismo. Ou seja, é a medida relativa do potencial tóxico da substância. Intoxicação É a manifestação dos efeitos tóxicos; • É um processo patológico causado por substâncias endógenas ou exógenas, levando ao desequilíbrio fisiológico. Em sua grande maioria é evidenciado por sinais e sintomas ou mediante exames laboratoriais. De acordo com o tempo de exposição ao agente pode ser classificada de diferentesmaneiras: • Intoxicação Aguda • Intoxicação Sub-crônica • Intoxicação Crônica Intoxicação Aguda: contato único (dose única/relacionado à potência da substância) ou múltiplos contatos (efeitos cumulativos) com o agente tóxico, num período de tempo aproximado de 24 horas. Intoxicação Sobre-Aguda ou Sub-Crônica: Exposições repetidas a substâncias químicas. Sobre-aguda - exposição por período menor ou igual a 1 mês. Sub-crônica - exposição por períodos entre 1 a 3 meses. Intoxicação Crônica: Efeito tóxico após exposição prolongada a doses cumulativas do toxicante, num período prolongado, geralmente maior de 3 meses chegando até a anos. FASES DE INTOXICAÇÃO I - EXPOSIÇÃO II- TOXICOCINÉTICA III - TOXICODINÂMICA IV - CLÍNICA Como o agente ingressa no organismo. É a fase em que as superfícies externa ou interna do organismo entram em contato com o toxicante. Importante considerar: • Via de introdução • Dose e concentração do agente • Frequência e duração da exposição • Propriedades físico-químicas • Susceptibilidade individual. Fase II: Toxicocinética • Inclui todos os processos envolvidos na relação entre a absorção (disponibilidade química) e a concentração da substância nos diferente tecidos do organismo. • Intervêm nesta fase a absorção, a distribuição, o armazenamento, a biotransformação e a excreção dos agentes químicos. • O que o organismo faz com o agente tóxico. Agente tóxico no local de administração absorção Agente no plasma Agente no tecido Metabólitos nos tecidos Agente e/ou metabólitos na urina, fezes e bile distribuição Metabolismo (biotransf.) eliminação Fase III: Toxicodinâmica Compreende a interação entre as moléculas do agente tóxico e os locais de ação, específicos ou não, dos órgãos e, consequentemente, o aparecimento de desequilíbrio homeostático. o que o agente tóxico faz no organismo. Fase IV: Clínica É a fase em que há evidências de sinais e sintomas, ou ainda, alterações patológicas detectáveis mediante provas diagnósticas, caracterizando os efeitos nocivos provocados pela interação do toxicante com o organismo.
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