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Universiade Estcio de S Campus Campos dos GoytacazesCurso de Eng. Ambiental e SanitriaProf Milena Bellei Cherene aula 3 TOXICOLOGIA AMBIENTALFASE TOXICODINMICA/ FASE CLNICA

AVALIAO TOXICOLGICA

FASES DE INTOXICAO

FASE TOXICODINMICA o estudo bioqumico e fisiolgico das drogas e dos seus mecanismos de ao.

Localizao dos receptores:

- Membrana Plasmtica;- Citoplasma;- Mitocndria;- Ncleo;- Retculo endoplasmtico. A PORO LIVRE DAS DROGAS A QUE REALMENTE ATUAR NOS RECEPTORES.

OBS:

O rgo onde se efetua a interao agente txico-receptor (stio de ao) no , necessariamente, o rgo onde se manifestar o efeito.

Fornece uma base racional para interpretao descritiva dos dados toxicolgicos; Estima a probabilidade de um agente qumico causar efeito nocivo; Estabelece procedimentos para prevenir e antagonizar os efeitos txicos; Auxilia no desenvolvimento de medicamentos e agentes qumicos industriais com menor chance de causar danos; Auxilia no desenvolvimento de praguicidas mais seletivos aos organismos-alvo.Importncia da ToxicodinmicaFASE IV CLNICA a fase em que h evidncias de sinais e sintomas, ou ainda alteraes patolgicas detectveis mediante provas diagnsticas, caracterizando os efeitos nocivos provocados pela interao do toxicante com o organismo

AVALIAO TOXICOLGICA

FINALIDADE:AVALIAO TOXICOLGICA PODE FACILITAR A SELEO DE UM PROCESSO TECNOLGICO SUBSTITUTIVO QUE SEJA MENOS NOCIVO PARA A SADE.

AVALIAO TOXICOLGICAObjetivo: classific-lo toxicologicamente, fornecer informaes a respeito da forma correta de seu emprego e medidas preventivas quando uso inadequado.

Todas as substncias qumicas so txicas em certas condies de exposio. Para toda substncia deve haver alguma condio de exposio que seja segura no que se refere Sade Humana .AVALIAO TOXICOLGICA

Condies de exposio nas quais as substncias qumicas sejam mantidas abaixo do nvel mximo permitido. E quando no for possvel definir um limite mximo permitido, deve-se evitar a exposio.

Os dados toxicolgicos so informaes obtidas atravs da experimentao:Em animais de laboratrio;

Os dados toxicolgicos so informaes obtidas atravs da experimentao:Ensaios com micro-organismos;

Os dados toxicolgicos so informaes obtidas atravs da experimentao:Dados de intoxicaes ocorridas em seres humanos.

A AVALIAO TOXICOLGICACOMPREENDE:Anlise dos dados toxicolgicos de uma substncia qumica;Classificar em categorias toxicolgicas;Fornecer informaes a respeito da forma correta e segura do uso;Medidas de preveno e tratamento.

Seleo de substncias que se submetero aos testes toxicolgicosTodas as substncias qumicas novas devem se submeter a uma avaliao de seguridade antes de sua fabricao e venda. Devido ao grande nmero de substncias qumicas encontradas estas podem representar um possvel perigo para a sade humana :FRMACOS

ADITIVOS ALIMENTARES

PRAGUICIDAS

PRODUTOS DOMISSANITRIOS.

Prioridade deve corresponder aos compostos de presumida toxicidade:Elevada AgudaCrnica ou diferenciada (como a carcinogenicidade) De maior persistncia no meio ambiente.

Critrios essenciais para determinao da prioridade para seleo das substncias qumicas que se colocar prova :

Indicao ou suspeita de perigo para a sade humana; Tipo de gravidade dos efeitos potenciais sade;Grau provvel de produo e emprego;Potencial de persistncia no meio ambiente;Potencial de acumulao no meio ambiente;Tipo e magnitude das populaes que estaro expostas.ALCANCE QUE DEVEM TER OS TESTES DE TOXICIDADECONSIDERAES:

1 - Poder ser til realizar uma estimativa aproximada de toxicidade com base: Na estrutura qumica e propriedades fsico-qumicas das substncias. Correlaes conhecidas destas variveis com a atividade biolgica. 2- Avaliao preliminar de toxicidade dever comear quando sintetizam as substncias qumicas na fase de laboratrio de desenvolvimento de um processo industrial.

3- A avaliao completa das substncias qumicas em questo, tanto a respeito da exposio profissional como da exposio da populao geral.

MEDICAMENTO - os testes toxicolgicos so realizados aps as triagens farmacolgicas, uma vez comprovados seus efeitos teraputicos.MEDICAMENTO

Dados de toxicidade obtidos durante as etapas de desenvolvimento de um processo tecnolgico podem ser fontes de dados a respeito dos perigos sobre a sade:

Das matrias primasOutras substncias utilizadas ou produzidasProdutos intermedirios, no processo tecnolgico

Relao dose - efeito e relao dose - resposta OBJETIVO DOS ESTUDOS DAS ALTERAES CAUSADOS PELAS SUBSTNCIAS QUMICAS :

Estabelecer as relaes dose-efeito e dose-resposta que fundamentam todas as consideraes toxicolgicas necessrias para avaliao do risco sade. DOSE se emprega para especificar a quantidade de uma substncia qumica administrada, a qual pode no ser idntica dose absorvida EFEITO - alterao biolgica observada em um indivduo ou uma populao, alterao essa provocada pela interao entre a dose do agente txico e os organismos receptores. RESPOSTA - ndice percentual de uma populao que apresentou um determinado efeito, mediante a administrao de uma determinada dose. EFEITOS GRADUADOS :Podem ser medidos em uma escala graduada de intensidade ou gravidade, relacionando sua magnitude diretamente com a dose.EFEITOS QUNTICOS :No permitem gradao e se podem expressar somente dizendo que esto presentes ou ausentes. Ex: a morte ou ocorrncia de um tumor Uma outra maneira de expressar a relao DOSE/RESPOSTA atravs da curva gaussiana, onde se observa a distribuio da frequncia da resposta com a dose em uma escala logartmica. Os extremos so os indivduos hipersensveis (ou hipersuscetveis) e os resistentes (hiposensveis ou hiposucetvel). Figura 2 - Relao dose/frequncia de resposta para uma substncia hipottica em uma populao homognea.

Em relao aos frmacos, alm de seu efeito teraputico, existe a possibilidade do aparecimento de um ou mais efeitos txicos. A maneira de avaliar a segurana de um frmaco comparar a relao dose-resposta, obtida no estudo EFEITO TERAPUTICO (no txico) - chamado EFEITO EFICAZ , com a relao DOSE-RESPOSTA obtida para o efeito txico. Comparando as relaes podem ser obtidos os parmetros:

ndice teraputico (IT) Dose efetiva (DE)Dose letal (DL)Margem de segurana (MS)O ndice teraputico (IT) calculado pela relao: IT = DL50 % DE50%Onde: DL50 a dose letal para 50% da populao analisada DE50 a dose efetiva para 50% da mesma populao.QUANTO IT A MS DA SUBSTNCIA. A CURVA DOSE/RESPOSTA VAI AVALIAR UMA FREQUNCIA ACUMULATIVA DE RESPOSTA

Figura 1 - Relao dose/resposta para uma substncia hipottica em uma populao homognea (efeito medido: letalidade-efeito quntico).

Dose eficazDE50 DL50 Efeito txicodose(mg/kg)50100Figura 3: Relao dose-resposta para o efeito eficaz e para o efeito txico de um hipottica substncia W.Exame anatomo-patolgico (aspectos macro e microscpico);Peso dos rgos;Crescimento do animal;Exames fisiolgicos;Exames bioqumicos;Estudos do comportamento;Efeito sobre a fertilidade e feto;DE50 e DL50;Principais critrios de avaliao de toxicidade:TIPOS DE TESTES DE TOXICIDADE BRASIL - A RESOLUO 1/78 (D.O.17/10/78) Conselho Nacional de Sade, estabelece:

Animais de experimentao convencionais:Rato, Camundongo, Cobaia, Coelho, Hamster.

No convencionais:Cavalo, Carneiro, Porco, Peixe, Gerbil, Furo, Macaco.TESTES IN VIVO

CobaiaGerbilFuro

Hamster

Camundongo

Rato

DL50 (dose letal 50): aquela capaz de levar a bito 50% da populao a qual a dose foi administrada.

CL50 (concentrao letal 50): aquela capaz de levar a bito 50% da populao exposta a tal concentrao.

(Doses de no efeito) NOEL ou NOAEL: quantidade de substncia que no causa efeito ou efeito adverso na populao exposta.

(Doses de menor efeito) LOEL ou LOAEL: menor quantidade de substncia que causa efeito ou efeito adverso na populao exposta.IDA : ingesto diria admitida (dose que pode ser ingerida por toda a vida sem observao de efeito).AVALIAO DE RISCO RELAO DOSE-RESPOSTATestes de toxicidade sub-crnicaO tempo de exposio deste estudo de 1 a 3 meses. So usadas 3 doses experimentais (mnima, intermediria e mxima). Sendo que a dose mxima no deve produzir um ndice de letalidade acima de 10% (para que no inviabilize as avaliaes histopatolgicas e bioqumicas). PRINCIPAIS OBJETIVOS DESTE ESTUDO :

Determinar a dose de nenhum efeito observado Estudar mais efetivamente rgos alvos Determinar aqueles com mais suscetibilidade.Prover dados sobre dosagens seletivas para estudo de toxicidade crnica.Testes de toxicidade sub-crnica

quantidade de substncia que no causa efeito ou efeito adverso na populao exposta.ingesto diria admitida (dose que pode ser ingerida por toda a vida sem observao de efeito).

Ingesto diria aceitvel (IDA)

IDA= NOAEL FS

NOAEL: maior dose onde no se observa efeito txico nos animais de experimentaoFS: fator de seguranaParmetros de segurana

PRINCIPAIS OBJETIVOS DESTE ESTUDO :

Verificar as concentraes/doses mximas das substncias - no produzem efeitos de doenaVerificar os efeitos txicosDeterminar o mecanismo de ao txica das substncias qumicas.Testes de Toxicidade CrnicaEFEITOS LOCAIS SOBRE A PELE E OLHOS

Avaliao dos efeitos diretos sobre olhos e pele Animal: coelho

Teste de Draize (1944) Parmetros avaliados:Pele: eritema, escara, edema e corrosoOlhos: alteraes da conjuntiva, crnea, ris e cristalinoIrritao reversvel ou no reversvel (permanece por mais de 14 dias)

Testes de Carcinogenicidade:Emprega-se a maior dose tolerada, durante o perodo mdio de vida do animal.

Esses efeitos devem ser observados em pelo menos, duas espcies de animais de laboratrio, com uma durao mxima de 130 semanas em ratos, 120 semanas em camundongos e 130 semanas em hamsters. ESTES TESTES PODEM SER AGRUPADOS NAS CATEGORIAS:

Testes que detectam leso do DNA, incluindo o estudo da formao de ligaes entre o DNA e os produtos ativos formados na biotransformao do agente txico, quebra de fitas, induo de prfagos e reparo do DNATestes que evidenciam alteraes dos produtos gnicos ou das funes celularesTestes que avaliam alteraes cromossmicas.

Testes de Carcinogenicidade:A evidncia de carcinogenicidade considerada limitada nas seguintes situaes:

Nmeros reduzidos de experimentos;Impropriedade de dose e vias de administrao;Emprego de uma nica espcie animal;Durao imprpria do experimento;Nmero reduzido de animais;Dificuldade em diferenciar as neoplasias malgnas e bengnas..

Testes de Mutagenicidade Mutagnese: modificao no material gentico da clula, podendo levar ao desenvolvimento de anormalidades e morte-identificar agentes com potencial mutagnico-dose que induz ao dano gentico-Testes de Ames, microncleo, aberraes cromossmicas

Testes in vitro: teste de AMES (1975): Cepas de Salmonella typhimurium

Teste de AMESAvalia a capacidade dos toxicantes em induzir mutaes no genoma de linhagens de Salmonella typhimurium (cepas TA98 e TA100), especialmente modificadas atravs da reverso do fentipo histidina negativo (his-) em histidina positivo (his+).Dentre vrios ensaios microbianos que utilizam bactrias , o mais comumTestes de Mutagenicidade Testes in vivo: cromossomas de clulas de medula ssea em metfase.

Testes de Mutagenicidade

Testes de TeratogenicidadeA avaliao do efeito teratognico de um composto qumico, envolve 3 fases distintas.

1 fase tem por objetivo avaliar o potencial txico do composto qumico sobre a fertilidade e o desempenho reprodutivo.

2 fase, as informaes so obtidas a partir da administrao de doses dirias da substncia qumica na dieta de animais fmeas grvidas no perodo da Organognese.

Testes de Teratogenicidade3 fase avaliam os efeitos as substncia sobre o desenvolvimento peri e ps natal.. Neste estudo avaliado o desenvolvimento somtico, neuromotor, sensorial e comportamento da prole.

Promove o aparecimento de malformaes estruturais grosseiras durante o desenvolvimento fetal.Testes de TeratogenicidadeExtrapolao dos dados toxicolgicosOs testes toxicolgicos que utilizam animais de laboratrio so realizados em condies rigorosamente padronizadas visando estabelecer os possveis efeitos txicos das substncias em humanos a partir da extrapolao dos dados encontrados. Em muitos casos os estudos com animais permitem prognosticar os efeitos txicos das substncias qumicas no homem.

importante compreender que os modelos de animais experimentais apresentam limitaes e que a exatido e fidedignidade de uma predio quantitativa de toxicidade no homem dependem de certas condies, como a espcie de animal escolhida, o desenho dos experimentos e os mtodos de extrapolao dos dados de animais ao homem.Estudos observados no homemSo estudos que se realizam com o devido respeito pelos direitos da dignidade humana e submetidos a cdigos de tica especficos estabelecidos por organizaes nacionais e internacionais.

LISTA DE EXERCCIOS1-O que ocorre na biotransformao dos xenobiticos/ E onde ocorrem?2-Na fase de biotransformao ocorrem reaes em duas fases distintas. Quais as reaes em que ocorrem em cada uma delas?- Fase Pr-Sinttica ou Fase I -Fase Pr-Sinttica ou Fase IIOnde ocorre as reaes Fase Pr-Sinttica ou Fase I e a Fase Pr-Sinttica ou Fase II3- O que estuda a fase toxicodinmica e a toxicocintica? 4- A excreo dos xenobitios dependente do pH da urina: - urina alcalina favorece .................................................. - urina cida favorece...................................................... 5- Onde esto localizados os receptores na fase toxicodinmica?LISTA DE EXERCCIOS

6-Qual a finalidade dos testes de toxicidade?7-Quais os critrios utilizados para avaliao toxicolgica?8-O que avalia o teste de carcinogenicidade? 9-Quais as fases que envolvem os testes de teratogenicidade?10-D a definio Dl50, CL 50, NOEL, LOEL11-Segundo a resoluo 1/78 (D.O. 17/10/78) do Conselho Nacional de Sade quais os 5 tipos de ensaios de toxicidade.12-O que avalia o teste de mutagenicidade, teste de AMES?

LISTA DE EXERCCIOS

13-Em que compreende avaliao toxicolgica? E qual o seu objetivo?14-Critrios essenciais para determinao da prioridade para seleo das substncias qumicas que se colocar prova ?15-Quais so os objetivos dos estudos das alteraes causados pelas substncias qumicas?16-Defina: dose, efeito, resposta.17-Quais os ensaios utilizados para a obteno de informaes sobre dados toxicolgicos?18-Finalidade da avaliao toxicolgica.