TOXICOLOGIA DOS METAIS

Profª Larissa ComarellaAula Teórica 06

GENERALIDADES SOBRE OS METAIS 80 dos 105 elementos da Tabela Periódica são

metais > 30 deles são tóxicos para os humanos

metais pesados (cerca de 20) metais leves (Al, Be) metalóides: formam ânions e cátions (As, Se)

sua toxicidade é conhecida desde a Antigüidade raramente interferem nos sistemas biológicos

quando estão em sua forma elementar (exceção = Hgo)

alguns deles são essenciais em doses baixas, e tóxicos em doses altas

Metal cinza azulado, maleável, baixo ponto de fusão (327,4 ºC).

Abundante na crosta terrestre

Minério: galena (PbS) 86% de Pb(minério com maior [] de Pb)

Compostos: Pb metálico: óxido de chumbo Sais Inorgânicos: Cr, I, As, Mo Sais Orgânicos: Pb tetraetila

CHUMBO (Pb)CHUMBO (Pb)

Metal não-ferroso mais usado na indústria Metal não-ferroso mais usado na indústria UsosUsos: Baterias, Tintas/Pigmentos (zarcão), Cerâmica, : Baterias, Tintas/Pigmentos (zarcão), Cerâmica,

Metalurgia (bronze), Munições.Metalurgia (bronze), Munições.

Fontes de exposição são principalmente ocupacionais:Fontes de exposição são principalmente ocupacionais: 60 % do chumbo 60 % do chumbo produção de baterias, principalmente de produção de baterias, principalmente de

automóveis automóveis 13 % 13 % pigmentos pigmentos 27 % 27 % ligas para solda, PVC, munição e diversos outros ligas para solda, PVC, munição e diversos outros

produtosprodutos

Chumbo tetraetilaChumbo tetraetila - Pb(C - Pb(C22HH55))44: aditivo antidetonante : aditivo antidetonante da gasolina da gasolina Brasil: 1978 - uso restrito Brasil: 1978 - uso restrito combustível de pequenos combustível de pequenos aviõesaviões

CHUMBO (Pb)CHUMBO (Pb)

CHUMBO (Pb) - TOXICOCINÉTICACHUMBO (Pb) - TOXICOCINÉTICA

DISTRIBUIÇÃO DISTRIBUIÇÃO • Inicial:Inicial:Sangue(eritrócitos)Sangue(eritrócitos)• Após:Após:10% Tecidos moles(fígado/rim/SNC)10% Tecidos moles(fígado/rim/SNC)

90% Tecido ósseo90% Tecido ósseo

Redistribuição constante70% do Pb circulante vem dos ossos

Acúmulo ao longo de toda a vida (ossos/dentes/cabelos)Vida-média:25 dias a 10 meses /sangue

40 dias/tecidos moles(exposição curta, adulto)10-20 anos/osso cortical

CHUMBO (Pb) - TOXICOCINÉTICACHUMBO (Pb) - TOXICOCINÉTICA

EXCREÇÃO EXCREÇÃO

Extremamente lenta Renal(65%) Biliar(35%) Restante: suor, unhas, cabelos, descamação

da pele

CHUMBO (Pb) - TOXICOCINÉTICACHUMBO (Pb) - TOXICOCINÉTICA

ABSORÇÃO Inalatória = 60%

Digestiva Adultos = até 80% em jejum

max. 16% com alimentos Crianças = até 50%

Dérmica = só produtos orgânicos chumbo tetraetila acetato de Pb

Glóbulos Glóbulos vermelhos vermelhos (90-99% (90-99% Pb)Pb)

OSSOS (2/3 do Pb fixado - tOSSOS (2/3 do Pb fixado - t1/2 1/2 vida= 2 a 10 anos) e vida= 2 a 10 anos) e dentinadentina

rins, fígado, baço, vísceras ocas, etc. (trins, fígado, baço, vísceras ocas, etc. (t1/21/2 vida= 40 dias) vida= 40 dias)

FIXAÇÃOFIXAÇÃO

cérebrcérebroo

fetofeto

Sangue Sangue 60 a 120 60 a 120

diasdias

ELIMINAÇÃO ELIMINAÇÃO (75% do absorvido)(75% do absorvido)URINA, FEZES,URINA, FEZES, suor, salive, unhas, leite, suor, salive, unhas, leite, cabeloscabelos

AtravessaAtravessameninges e meninges e

placentaplacenta

CHUMBO (Pb) - TOXICODINÂMICACHUMBO (Pb) - TOXICODINÂMICA

NEUROTOXICIDADE NEUROTOXICIDADE Interfere no transporte do cálcio, por bloqueio de

canais Alteração da permeabilidade de capilares cerebrais Interfere com neurotransmissores (GABA, Ach,

dopamina, NMDA) Neuropatias periféricas motoras (degeneração de

células de Schwann) Desmielinização segmentar Degeneração axonal

CHUMBO (Pb) - TOXICODINÂMICACHUMBO (Pb) - TOXICODINÂMICA

DISTÚRBIOS HEMATOLÓGICOS DISTÚRBIOS HEMATOLÓGICOS

Interfere na biossíntese do Heme: inibe a enzima citoplasmática desidratase do

ácido delta- aminolevulínico (ALA-D)Indicador sensível/precoce!

Aumento da Coproporfirina III,urinaAcúmulo de Protoporfirina IX,eritrócitos ( forma complexo com Zn,produzindo fluorescência)

Inibe a enzima mitocondrial Ferroquelatase (incorporação do Fe ao Heme) - Deficiência em Hemoglobina. Anemia hipocrômica

Succinil CoA + glicinaALA-S

CoA + CO2

Acido δ-aminolevulínico

ALA–DPorfobilinogênio

UroporfobilinogênioUPG-descarboxilase

Coproporfirinogênio CPG descarboxilase

Protoporfirinogênio

ProtoporfirinaHeme-sintetase

HEME

Pb

ALA-U

Pb

Pb

Uro-U

Copro-U

PPZ+Zn

+Fe+2

GLOBINA

AÇÃO DO Pb SOBRE A SÍNTESE

DO HEME

Pb

HEMOGLOBINA

Uro-U

Copro-U

CHUMBO (Pb) – CLÍNICA CHUMBO (Pb) – CLÍNICA (SINAIS E SINTOMAS)(SINAIS E SINTOMAS)

Intoxicação aguda por chumboIntoxicação aguda por chumbo: pouco freqüente : pouco freqüente ingestão de ingestão de grandes quantidadesgrandes quantidades

dor abdominal, anorexia, anemia, gosto metálico,dor abdominal, anorexia, anemia, gosto metálico,hepatite, constipação, convulsões, coma, encefalopatiahepatite, constipação, convulsões, coma, encefalopatia

fadiga, mal-estarfadiga, mal-estarirritabilidadeirritabilidadeanorexia, perda de pesoanorexia, perda de pesoinsôniainsôniaredução na libidoredução na libidoartralgias e mialgiasartralgias e mialgiasàs vezes,às vezes, hipertensãohipertensão

cólicas abdominaiscólicas abdominaisnáuseanáuseaconstipação constipação ààs vezes, diarréias vezes, diarréia

Intoxicações subagudas ou crônicasIntoxicações subagudas ou crônicas: mais comuns: mais comuns

Efeitos gastrintestinaisEfeitos gastrintestinaisEfeitos geraisEfeitos gerais

ÓRGÃOS-ALVO: ÓRGÃOS-ALVO: cérebrocérebro, rins, sistema hematopoïético, sistema nervoso , rins, sistema hematopoïético, sistema nervoso periférico.periférico.

Efeitos no sistema nervoso centralEfeitos no sistema nervoso central: :

CefaléiaCefaléiatranstornos de concentraçãotranstornos de concentraçãoincoordenação motoraincoordenação motoratremor tremor Encefalopatia:Encefalopatia:

- agitação psicomotora ou letargia- agitação psicomotora ou letargia- ataxia- ataxia- convulsões e coma por edema intracraniano- convulsões e coma por edema intracraniano

Efeitos no sistema nervoso periférico: Efeitos no sistema nervoso periférico: extremidades superiores extremidades superiores fraqueza da musculatura extensora - “fraqueza da musculatura extensora - “punho caídopunho caído””

Chumbo tetraetila mais neurotóxico (principalmente SNC), devido Chumbo tetraetila mais neurotóxico (principalmente SNC), devido a sua lipossolubilidadea sua lipossolubilidade

CHUMBO (Pb) – CLÍNICA CHUMBO (Pb) – CLÍNICA (SINAIS E SINTOMAS)(SINAIS E SINTOMAS)

CHUMBO (Pb) – DIAGNÓSTICOCHUMBO (Pb) – DIAGNÓSTICO

Associação de Associação de cólica abdominalcólica abdominal, , encefalopatiaencefalopatia atividade profissional suspeita atividade profissional suspeita

Casos leves e moderados são de diagnóstico mais difícil: sintomas Casos leves e moderados são de diagnóstico mais difícil: sintomas vagos e inespecíficos vagos e inespecíficos infecção viral? infecção viral?

SempreSempre lembrar de chumbo frente a lembrar de chumbo frente a dor abdominaldor abdominal, , cefaléiacefaléia

anemiaanemia associados a associados a neuropatia motoraneuropatia motora

gota gota nefropatianefropatia

Lembrar de Lembrar de chumbochumbo frente a todo trabalhador com frente a todo trabalhador com - - deliriumdelirium ou ou convulsõesconvulsões

- - principalmente se principalmente se anemiaanemia associada associada

CHUMBO (Pb) DIAGNÓSTICO LABORATORIALCHUMBO (Pb) DIAGNÓSTICO LABORATORIAL

Parâmetro de dose interna:Parâmetro de dose interna:- plumbemia (Pb no sangue)- plumbemia (Pb no sangue)

- zinco protoporfirina (protoporfirina IX na forma zincada)- zinco protoporfirina (protoporfirina IX na forma zincada)- protoporfirina eritrocitária livre (protoporfirina IX livre)- protoporfirina eritrocitária livre (protoporfirina IX livre)- plumbúria (Pb urinário)plumbúria (Pb urinário)- aumento do ácido deltaminolevulínico ALA-U na urinaaumento do ácido deltaminolevulínico ALA-U na urina- diminuição da atividade da desidratase ALA-D diminuição da atividade da desidratase ALA-D

ANTÍDOTOS: quelantes ANTÍDOTOS: quelantes

EDTA cálcio-dissódico (edeteato dissódico de cálcio)EDTA cálcio-dissódico (edeteato dissódico de cálcio) BAL (dimercaprol)BAL (dimercaprol) DMSA (ácido 2,3-dimercaptosuccínico) - não disponível no Brasil: DMSA (ácido 2,3-dimercaptosuccínico) - não disponível no Brasil:

menos efeitos colateraismenos efeitos colaterais D-penicilamina (Cuprimine®); alternativa VO, porém com eficácia menor e D-penicilamina (Cuprimine®); alternativa VO, porém com eficácia menor e

mais efeitos colaterais)mais efeitos colaterais)

Indicador Biológico de Exposição: chumbo sangüíneo (Plumbemia / Pb-S)

Coleta: uma amostra de sangue heparinizado (10 mL)O momento da coleta não é crítico. Conservação: geladeira a 4ºC, por até 5 dias

V.R.: até 40 µg/dL

I.B.M.P.: 60 µg/dL

Método analítico: espectrofotometria de absorção atômica (EAA)

INDICADOR BIOLÓGICO DE EXPOSIÇÃO

Indicador Biológico de Exposição: Ácido deltaminolevulínico urinário (Ala-U)

Coleta: uma amostra de urina (20 mL). Conservação: geladeira a 4ºC, por até 5 dias, protegendo a amostra da luz direta.

V.R.: até 4,5 mg/g de creatinina

I.B.M.P.: 10 mg/g de creatinina

Método analítico: Espectrofotometria visível

Compostos químicos contendo Hg: ORGÂNICOS e INORGÂNICOS.

MERCÚRIO INORGÂNICO: forma metálica ou elementar (Hgo); forma mercurosa ou catiônica monovalente (Hg+); forma mercúrica ou catiônica bivalente (Hg2+). MERCÚRIO ORGÂNICOLigação covalente entre o íon mercúrio (Hg2+) e pelo menos um átomo de carbono, formando sais como o monometil

mercúrio (CH3Hg+) e o cloreto de etilmercúrio (C2H5ClHg)

MERCÚRIO (Hg)MERCÚRIO (Hg)

Fontes*Minério(único metal liquido nas CNTP)*Combustíveis fósseis(carvão/petróleo)*Erupções vulcânicas*Indústrias(termômetros/lampadas fluorescentes/produção de

cloro-soda para branqueamento de papel)

MERCÚRIO (Hg)MERCÚRIO (Hg)

Contaminação Ambiental* Microorganismos na água(bactérias/algas) convertem o Hg

elementar em Hg orgânico(metilHg).* Cadeia alimentar(peixes)* Biomagnificação (concentrações crescentes)* Doença de Minamata

MERCÚRIO (Hg) - TOXICOCINÉTICAMERCÚRIO (Hg) - TOXICOCINÉTICA

Elementar(vapor)

*Absorção baixíssima na forma metálica VO (0,01 %)

*Vapor forma-se a temp.ambiente/bem absorvido via inalatória

*Distribuem-se para eritrócitos,rins e SNC*Nos tecidos,Hgº é oxidado a Hg+2

*Vida média 35-90 dias*Excreção fecal

MERCÚRIO (Hg) - CLÍNICAMERCÚRIO (Hg) - CLÍNICA

Elementar(vapor)Toxicidade Aguda*Pneumonite/Bronquite necrotizante/Insuf.respiratória(altas concentrações/acidentes industriais)

Intoxicação Crônica*Dano neurológico( “Eretismo”)*Insônia/Perda da memória/tremores/labilidade emocional/salivação(gengivite/estomatite)*Dano renal(proteinúria/sind.nefrótica)*Fibrose pulmonar

MERCÚRIO (Hg) - TOXICOCINÉTICAMERCÚRIO (Hg) - TOXICOCINÉTICA

Compostos inorgânicosCloreto mercuroso(“calomelano”), Óxido mercúrico

Usados no passado como antissépticos,catárticos e diuréticos

*Absorção dérmica pequena/10% VO*Excreção fecal/urinária*Vida média 40 dias,adultoIntoxicação aguda*Ulcerações do tubo digestivo(corrosivos)*Perfurações/hemorragias/Choque*Absorvidos,atingem os rins(necrose tubular aguda/glomérulonefrite-mec.imunológico)*Dano neurológico

MERCÚRIO (Hg) - TOXICOCINÉTICAMERCÚRIO (Hg) - TOXICOCINÉTICA

Compostos orgânicos

Antissépticos(merbromina/timerosal);Fungicidas mercuriais(cereais/Iraque,déc1970); Metilmercúrio(peixes/Minamata,Japão,50-70); Fenilmercúrio(tintas). *Bem e rápidamente absorvidos VO(90/100%), Inalação e pele*Exceção:fenilHg é pouco abs VO/pele*Altamente lipossolúveis,distribuem-se para o SNC e plasma/passam placenta e são eliminados no leite materno*Vida média 40-50 dias*Excreção 90% biliar-fecal

MERCÚRIO (Hg) - TOXICODINÂMICAMERCÚRIO (Hg) - TOXICODINÂMICA

Inibição de enzimas celulares,ligando-se aos grupos sulfidrila (SH) presentes na

molécula*Os agentes usados no

tratamento(quelantes) “atraem” o Hg para sí,ofertando o mesmo grupo SH,liberando

as enzimas

MERCÚRIO (Hg) – DIAGNÓSTICOMERCÚRIO (Hg) – DIAGNÓSTICO

*Hg urinário: acima de 10-20 ug/L indica exposição excessiva*Manifestações neurológicas:100 ug/L ou acima*N-acetil-beta-D-glucosaminidase:Enzima da cél.tubular renal/aumenta na urina

Tratamento*Elementar (vapor): BAL??, DMPS*Inorgânicos:BAL, Penicilamina(casos leves)*Orgânicos:DMSAAtenção!! Jamais utilizar BAL (aumenta concentração do Hg no snc)