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O aporte da Toxicologia na avaliação das doenças causadas
por situações de risco presentes no ambiente de trabalho
Raphael Mendonça Guimarães
Campo de atuação que visa compreender as relações entre o trabalho e o processo saúde/doença. Considera a saúde e a doença como processos dinâmicos, estreitamente articulados com os modos de desenvolvimento produtivo da humanidade em determinado momento histórico. O fundamento de suas ações é a articulação multiprofissional, interdisciplinar e intersetorial.
Primeiros relatos de desordem clínica descritos como ocupacional (Paracelsus): Silicose dos mineiros Intoxicação por mercúrio
Saúde do Trabalhador (Brasil, 2001a)
perfil de adoecimento e morte associados
ao tipo de atividade desenvolvida
Perfil de morbi-mortalidade da população trabalhadora (Brasil, 2001b)
Trabalhadores compartilham
perfil de adoecimento e morte da
população geral
Atenção integral à saúde dos trabalhadores: promoção de ambientes e processos de trabalho saudáveis; fortalecimento da vigilância de ambientes, processos e agravos relacionados ao trabalho; assistência integral à saúde dos trabalhadores; adequação e ampliação da capacidade institucional;
Articulação intra e intersetorial;
Estruturação de rede de informações em Saúde do Trabalhador;
Panorama da Saúde do Trabalhador no Brasil
(Brasil, 2001 a)
Ferramentas para a investigação da relação saúde-trabalho:
Anamnese Ocupacional;
Árvore de Causas;
Epidemiologia;
Eventos Sentinela;
Monitoramento Ambiental e Biológico;
Avaliação Ergonômica
Atenção Integral à Saúde do Trabalhador
Toxicologia
Estudo da interação entre agentes químicos e sistemas biológicos.
Início na medicina forense, e em seguida na farmacologia;
Independência no século XX – segurança alimentar, substâncias químicas em armas de guerra, agrotóxicos e de uso industrial, cosméticos, etc.
Toxicologia
Foco primário Determinar os efeitos adversos dos químicos nos sistemas biológicos.
Disciplinas
Biologia Química Ciências ambientais
Clínica Veterinária Forense Ocupacional Farmacologia Ambiental
Ecotoxicologia Aquática Toxicologia
Regulatoria Laboratorial Analítica
Toxicologia (Casarett & Doull, 2001)
Su
bd
isci
plin
as
Toxicologia – Agentes Químicos
Programa internacional segurança química (OMS/IPCS):
• 800.000 substâncias conhecidas;
• 80.000 substâncias utilizadas dia-a-dia;
• 40.000 uso comercial (grandes quantidades)
• 8.000 avaliação adequada quanto ao risco
• 2.000 novas descobertas / ano
Análise de implicações para a saúde
1. Potencial de acúmulo da substância química pela exposição por diferentes vias ;
2. Exposição simultânea a compostos múltiplos ;
3. Impacto sobre a saúde X fatores específicos do indivíduo;
4. Informação toxicológica;
5. Grupos de vulnerabilidade diferenciada; crianças, idosos, trabalhadores.
Finalidade: prevenção, diagnóstico e tratamento
Objeto: a manifestação dos efeitos adversos decorrentes da interação agente tóxico e organismo
Toxicologia
organismo agente tóxico
intoxicação
1. Agente Tóxico (xenobiótico): agente químico exógeno absorvido pelo organismo que provoca efeitos considerados nocivos.
2. Efeito Tóxico: distúrbio reversível ou irreversível no bioquímico.
3. Intoxicação: conjunto de sinais e sintomas que expressam o desequilíbrio orgânico produzido pela interação entre um xenobiótico e um organismo a partir de uma exposição
4. Exposições: Agudas: < = 24 horas
Sub-agudas: 1 - 30 dias
Sub-crônicas: 1 - 3 meses
Crônicas: > 3 meses
Conceitos
FASE TOXICOCINÉTICA FASE TOXICODINÂMICA
Comportamento do agente tóxico após seu contato com o organismo:
Absorção, Transporte, Distribuição, Transformação, Acumulação e Excreção.
Mecanismo de ação das substâncias químicas e seus efeitos bioquímicos e
fisiológicos nocivos.
Fases da Toxicologia
Intoxicação
Conjunto de sinais e sintomas que demonstra o desequilíbrio
orgânico promovido pela ação de uma substância tóxica.
Qto. à intensidade
dos efeitos
FORMAS DE INTOXICAÇÃO
LETAL
GRAVE
MODERADA
LEVE
Qto. à duração
da exposição
FORMAS DE INTOXICAÇÃO
AGUDA período menor ou igual
à 24 horas
SUBAGUDA dias a semanas
CRÔNICA Exposição repetida por
um longo período de tempo
Intoxicação (Mendes, 2005)
Intoxicação aguda
Se caracteriza por exposições de curta duração, absorção rápida do agente químico, uma dose única ou várias doses, em um período não maior que 24 horas.
Os efeitos aparecem, em geral, rapidamente e a morte ou a cura são o resultado imediato.
Intoxicação subaguda
Se carateriza por exposições freqüentes ou repetidas, durante um período de vários dias ou semanas, ao fim do qual aparecem os efeitos
Intoxicação crônica
Se caracteriza por exposições repetidas durante períodos longos de tempo
Os efeitos se manifestam porque:
o agente tóxico se acumula no organismo, seja dito que a quantidade absorvida é maior que a eliminada, ou
os efeitos produzidos pelas exposições repetidas se somam sem acumulação do agente tóxico
Dose
Agente
químico Toxodinâmica: Interação do
agente químico-receptor, no órgão alvo
Exposição Ingresso no organismo
Toxocinética: Absorção
Distribuição Biotransformação
Eliminação
Efeito
Exposição a longo prazo
Exposição a quantidades pequenas,
durante períodos longos,
os efeitos podem aparecer de imediato, depois de cada exposição ou produzir efeitos crônicos
Exposição a longo prazo
Exposição ambiental
Exposição ocupacional
População Crianças, adultos. idosos, enfermos, hipersuceitiveis
Adultos sadios
Tempo 24 horas 8 h/ 5 dias, semana Agente químico
Mistura, baixas concentrações
Agentes desconhecidos, Concentrações baixas
Agente químico único Misturas conhecidas Concentrações altas
(diferenciadas da população”normal”)
Exposição ambiental X Exposição ocupacional (Rigotto, 2003)
Efeitos Nocivos
Fatores que determinam o efeito tóxico
Propriedades físico-químicas das substâncias
Condições de exposições
via
doses
freqüência
Fatores que determinam o efeito tóxico (2)
Fatores biológicos
absorção, distribuição, biotransformação
idade, sexo, peso, diferença genética, estado de saúde
condições metabólicas (repouso, trabalho)
exposição a outras substâncias químicas
Ambiente
temperatura, umidade, hora do dia, estresse
Efeitos nocivos
Sistema respiratório
dano nas células do trato respiratório
enfisema
irritação
constrição dos brônquios
dispnéia
alergia
Efeitos nocivos
Trato gastrintestinal
alteração das membranas celulares (NaOH)
Pele
vermelhidão
inchaço
coceira
alergia
Efeitos nocivos
Fígado
acumulação excessiva de lipídeos
necrose
colestase
Rim
efeitos sobre o túbulo renal (Hg, Cd, Cr)
morte celular
alteração da função renal
Efeitos nocivos
Sistema nervoso
falta de oxigênio no cérebro (CO)
perda de mielina (hexaclorobenzeno)
efeitos nos neurônios periféricos (Hg)
Sistema reprodutivo
redução na produção de esperma (DBCP)
redução da fertilidade
toxicidade reprodutiva
Efeitos nocivos
Teratogênico
efeitos na descendência que não se herdam (talidomida)
Carcinogênico
tumor maligno, câncer
Avaliação da Saúde dos
Trabalhadores e dos Ambientes de
Trabalho
Programas de Avaliação dos Ambientes de Trabalho e da Saúde do Trabalhador
(Kato, Garcia & Wünsch Filho , 2007)
Monitoramento Ambiental;
Monitoramento Biológico;
Vigilância da Saúde
Monitoramento Ambiental
Para a monitorização ambiental é necessário o conhecimento prévio de diversar condições relacionadas aos trabalhadores e ao ambiente de trabalho
Área a ser avaliada;
Número de trabalhadores expostos;
Movimentação dos trabalhadores (processo produtivo);
Movimentação de materiais (processo produtivo);
Condições de ventilação;
Ritmo de produção;
Agentes possivelmente presentes que possam interferir nas medições;
Atividades ou funções.
Monitoramento biológico
Fornece melhor avaliação do risco para saúde dos trabalhadores.
Biomarcadores:
De Exposição (dose interna); Prevenção Primária
De Efeito. Prevenção Secundária
Interpretação dos resultados de acordo com valores de referência e os limites biológicos de exposição
refletir a interação (qualitativa ou quantitativa) do sistema biológico com a substância química;
ter conhecida e apropriada sensibilidade e especificidade para a interação;
ser reprodutível qualitativamente e quantitativamente.
A quantificação do indicador deve:
estar contido em um meio biológico acessível de análise, considerando a necessidade de manutenção da integridade da amostra entre a coleta e o procedimento analítico, e de preferência não ser invasivo;
a medição analítica tem que apresentar exatidão e precisão adequadas;
conhecer os valores normais do indicador em populações não expostas ao agente químico de interesse, assim como as variações intra e interindividuais.
A quantificação do indicador deve:
confirmar diagnóstico de intoxicação agudo ou crônico;
avaliação da efetividade de tratamento;
avaliar o prognóstico de casos individuais.
Os Biomarcadores podem ser utilizados no diagnóstico clínico para
Qual vigilância?
Vigilância do Risco;
Vigilância da exposição dos trabalhadores aos contaminantes;
Vigilância sobre os efeitos à saúde dos trabalhadores.
Prevenção Primária Prevenção Secundária
“ Todo e qualquer agente químico ou seu produto de biotransformação, assim como
qualquer alteração bioquímica precoce, cuja determinação nos fluidos biológicos,
tecidos ou ar exalado, avalie a intensidade da exposição ocupacional ”.
Indicadores de exposição (Absorção)
podem ser usados para confirmar e avaliar a exposição individual ou de um grupo, para uma substância em
particular, estabelecendo uma ligação entre a exposição externa e a quantificação da exposição interna.
Ex. Fenol urinário ( benzeno)
Indicadores de efeito
podem ser usados para documentar as alterações pré-clínicas ou efeitos adversos à saúde decorrentes da
exposição e absorção da substância química.
EX. ÁCIDO DELTA – AMINOLEVULÍNICO – ALA-U
(CHUMBO)
Biomarcadores (Amorim, 2003)
Monitoramento e Avaliação (Amorim, 2003)
Exposição Dose
absorvida
Função/ estrutura alterada
Dose alvo
Doença
Biomarcadores de susceptibilidade (permitem elucidar o grau de resposta da exposição provocada nos
indivíduos).
Biomarcadores de exposição Biomarcadores de efeito
Biomarcadores de Exposição (Amorim, 2003)
Carboxiemoglobina (COHb): a COHb, apesar de ser um biomarcador de efeito, apresenta uma correlação muito significativa com a exposição ambiental ao monóxido de carbono, e reflete a dose interna deste toxicante ligado ao tecido alvo;
Colinesterases: a determinação da atividade das enzimas colinesterase eritrocitária e colinesterase plasmática em indivíduos expostos aos inseticidas organofosforados e/ou carbamatos é utilizada também para o diagnóstico e o tratamento das intoxicações. Entretanto, não apresenta correlação muito significativa em exposições ambientais e/ou ocupacionais leves ou moderadas a estes inseticidas. Ainda assim, é considerado o indicador biológico de escolha.
Biomarcadores de Efeito (exemplos)
Enzima ácido delta amino-levulínico (ALA-D) nos eritrócitos: esta enzima é altamente sensível à inibição pelo chumbo. Em uma concentração de chumbo na faixa de 5 a 40 mg/dL já é possível observar uma correlação negativa entre a ALA-D e o Pb/sg. Por isso, representa um adequado indicador de efeito para exposição ambiental ao chumbo.
Ácido delta amino-levulínico (ALA) na urina: devido à inibição da ALA-D pelo chumbo, o ALA se acumula nos tecidos e é excretado em grande quantidade na urina. No entanto, este biomarcador apresenta correlação com concentrações de Pb/sg acima de 40ug/dL, mostrando uma sensibilidade diferente da enzima. Por isso, é considerado mais adequado para avaliar a exposição ocupacional a este metal.
Biomarcadores de Efeito (exemplos)
marcadores funcionais (por exemplo, creatinina sérica e b2 — microglobulina);
proteínas de baixo ou alto peso molecular (por exemplo, albumina, transferina, globulina ligada ao retinol);
marcadores de citotoxicidade (por exemplo, antígenos tubulares);
enzimas urinárias (por exemplo, N-acetilglicosaminidade, b-galactosidade).
Biomarcadores de Nefrotoxicidade (exemplo)
A hepatotoxicidade é causada por várias substâncias que são metabolizadas pelo Sistema Citocromo P-450 a intermediários reativos. Por exemplo, para o tetracloreto de carbono, tem sido extensivamente estudada e bem documentada a sua ação hepatotóxica. O metabólito reativo do tetracloreto de carbono inicialmente reduz a glutationa peroxidade (GPX) intracelular a um nível que predispõe a reação do metabólito com macromoléculas críticas, levando à morte celular e à hepatoxicidade. Neste caso, os biomarcadores de efeito poderiam incluir níveis de glutationa, peroxidação lipídica ou número de células necrosada
Biomarcadores de Hepatotoxicidade (exemplo)
Determinação da magnitude da associação entre as exposições químicas e a ocorrência das principais doenças causadas ou relacionadas ao trabalho.
Vigilância da Saúde
Agente químico
Ar, Água, Alimentos
Vias de introdução Fase de exposição
Avaliação Ambiental
Fase Toxicocinética
Fase Toxicodinâmica
Fase clínica
Avaliação Biológica
Vigilância da Saúde
Absorção
Eliminação
Distribuição
Biotransformação
Ligação em moléculas Críticas
Ligação em moléculas Não-críticas
Efeitos não adversos Efeitos adversos
Lesões pré-clinica
Lesões clinica
Fases
Obrigado!