INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA TOXICOLOGIA 1 Introdução ao estudo da toxicologia 1- Histórico 2- Conceitos 3- Divisões da toxicologia 4- Classificação dos agentes tóxicos 5- Intoxicação e fases da intoxicação 6- Efeitos tóxicos 7- Efeitos antagônicos 2 1- Histórico Papiros de Ebers (1500 a.C.): metais e venenos; Mitridates (120-63 a.C.): teste de antídotos; Dioscórides (40-90): classificação dos venenos. Recomendava terapêutica (via oral); Avicena (980-1037): venenos e antídotos; mecanismo de ação dos Fontana (1720-1805): fundador da “toxicologia moderna”; Plenck (1739-1807): toxicologia forense; 3 Bernard (1813-1878): toxicidade de substâncias em órgãos-alvo (Curare); Ehrlich (1854-1915): estudo da toxicodinâmica e farmacodinâmica. Teoria dos receptores; Século XX: sulfanilamida e talidomida; Atualmente: controle de substâncias e testes de toxicidade. 4 2- Conceitos O que é a Toxicologia? Ciência dos venenos Toxikon = veneno das flechas curare, cicuta,… Toxicologia é a ciência que estuda os efeitos tóxicos decorrentes das interações de substâncias químicas com o organismo. 5 Três elementos básicos: 1) Agente tóxico (ag. químico); 2) Sistema biológico; 3) Resposta (efeito). SUBSTÂNCIA QUÍMICA ORGANISMO EFEITO TÓXICO Objetivos: prevenir, diagnosticar e tratar. 6 Agente tóxico ou toxicante: substância química capaz de causar dano a um sistema biológico; depende de alguns aspectos dose “Todas as substâncias são venenos, não há uma que não seja. A dose correta é que diferencia um veneno de um remédio” (PARACELSUS: 1493-1541) Outros fatores: via de introdução, relacionados com o organismo,... duração, fatores 7 Veneno: intoxicação em baixas doses; Droga e fármaco: substâncias capazes de modificar ou explorar o sist. fisiológico ou estado patológico; Droga: matéria prima Fármaco: subst. ativa Antídoto: antagoniza os efeitos tóxicos; Antagonistas 8 Alvo: sítio ou local do organismo que interage com o agente tóxico; Xenobióticos: subst. químicas estranhas ao organismo; Intoxicação: manifestação clínica e/ou laboratorial de efeitos tóxicos; Bioativação: formação de moléculas mais tóxicas; Detoxificação: formação de moléculas atóxicas ou menos tóxicas; 9 Toxicidade: propriedade de agentes tóxicos de promover injúrias às estruturas biológicas. DL50, CL50, NOEL, DMNL,... Dose: quantidade de uma substância química administrada (mg/kg, mol/kg); AQ Concentração: quantidade a que os organismos estão expostos. Exposição no ambiente (ppm, mg/m3); Efeito: alteração biológica em relação a uma exposição; SB Resposta: proporção de uma população que manifesta um efeito definido. 10 Classificação da toxicidade segundo a DL50 Classes DL 50 em ratos (oral) Muito tóxica < 25 mg/kg Tóxica 25 – 200 mg/kg Pouco tóxica 200 – 2000 mg/kg 11 Tolerância: Ocorre quando o organismo se adapta à presença da droga. Síndrome de abstinência: Sintomas causados pela interrupção abrupta do consumo da droga. Dependência física: Desejo de consumir a droga a fim de conter os sintomas da abstinência. Dependência química: Desejo de consumir a droga a fim de obter prazer, “recompensa”. 3- Divisões da Toxicologia Áreas da Toxicologia Alimentos: origem natural, aditivos e contaminantes; Ocupacional: exposição no ambiente de trabalho; Ambiental: poluentes da atmosfera, material radioativo,...; Medicamentos: toxicidade de medicamentos e cosméticos; Social: uso não médico de fármacos ou drogas. 13 Diferentes campos de trabalho Toxicologia Analítica Toxicologia Clínica - Forense Toxicologia Experimental - Estudos em animais Terapêutica - Doping - Farmacodependência - Diagnóstico - Monitorização Terapêutica, ambiental e biológica 14 Aspectos da Toxicologia Aspecto preventivo Padrões de segurança Aspecto Repressivo Aspecto Curativo Responsabilidade penal Tratamento (Diagnóstico clínico ou laboratorial) 15 4- Classificação dos Agentes Tóxicos Natureza: naturais ou sintéticos; Estruturas químicas gerais: aminas hidrocarbonetos alifáticos, hidrocarbonetos metais,… aromáticas, aromáticos, Estado físico: sólidos ou líquidos, gases, vapores e partículas; Estabilidade ou reatividade química: explosivo, inflamável, oxidante, radioativo; Órgãos-alvo: rim, fígado, sistema nervoso central, sistema hematopoiético, outros; 16 Ação tóxica: local ou sistêmica; Efeitos tóxicos: carcinogênicos, neurotóxicos, nefrotóxicos, hepatotóxicos; mutagênicos, Usos: agrotóxicos, solventes, aditivos alimentares; Mecanismo de toxicidade: inibição metemoglobinizante, entre outros; de enzimas, Potencial de toxicidade: desconhecido, não tóxico, levemente tóxico, moderadamente tóxico ou extremamente tóxico. 17 Potencial de toxicidade U (Unknown - Desconhecido): (a) Informações toxicológicas não encontradas na literatura; (b) Informações limitadas; (c) Dados de validade questionável. 0 = Não tóxico: (a) Não causam risco algum sob qualquer condição de uso; (b) Produzem efeitos tóxicos em humanos sob condições anormais. 1 = Levemente tóxico: Causam mudanças no corpo humano que são prontamente reversíveis. 2 = Moderadamente tóxico: Podem produzir mudanças reversíveis ou irreversíveis no corpo humano. Não são alterações severas. 3 = Extremamente tóxico: Produz mudanças irreversíveis. Alterações são severas. 18 19 5- Intoxicação e Fases da Intoxicação Intoxicação É a manifestação dos efeitos tóxicos provocada pela interação entre o agente químico e o organismo. FASES DA INTOXICAÇÃO Fase de Exposição Fase Toxicocinética Fase Toxicodinâmica Fase Clínica 20 Fase de Exposição Via de introdução Duração DL50 DDT pele 2500 mg/Kg oral 118 mg/kg Exposição aguda, sub-aguda, sub-crônica ou crônica Frequência 21 6- Efeitos Tóxicos Principais Efeitos Tóxicos Alterações cardiovasculares, respiratórias e neurológicas; lesões tecido-específicas; lesões carcinogênicas, teratogênicas e genéticas; alterações na capacidade reprodutora. Classificação dos Efeitos Tóxicos Efeito agudo, sub-agudo, sub-crônico, crônico ou retardado; Efeitos reversíveis ou irreversíveis; Efeitos locais ou sistêmicos; Efeitos resultantes de interações. 22 Efeitos resultantes de interações Efeito Aditivo ou Adição O efeito final dos dois agentes é igual à soma dos efeitos individuais; Efeito Sinérgico ou Sinergismo O efeito dos agentes químicos combinados é maior do que a soma dos efeitos individuais; Potenciação Um agente químico, que não tem ação sobre um determinado órgão, aumenta a ação de um outro agente sobre este órgão; 23 7- Efeitos Antagônicos Dois agentes químicos interferem um com a ação do outro, diminuindo o efeito final. Químico, funcional, não competitivo (metabólico ou farmacocinético) e competitivo (não-metabólico ou farmacodinâmico). TERAPÊUTICA 24