27/5/2013

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TOXICOLOGIA BSICA

Profa. Dra. Maria Elisa Pereira Bastos de Siqueira

Profa. Dra. Isarita Martins

Departamento de Anlises Clnicas e Toxicolgicas

UNIFAL -MG

CONCEITOS BSICOS

1. TOXICOLOGIA

a cincia que estuda os efeitos nocivos

decorrentes das interaes de substncias

qumicas com o organismo.

MEPBS

Substncia

qumicaOrganismoEfeito

nocivo

MEPBS

ELEMENTOS DA TOXICOLOGIA

e suas inter-relaes

TOXICOLOGIA CINCIA MULTIDISCIPLINAR

Patologia

Fisiologia

Qumica Sade

Pblica

Citologia/

Histologia

Farmacologia

Bioqumica

MEPBS

DESENVOLVIMENTO

HISTRICO DA TOXICOLOGIA

idade antiga

idade contempornea

idade moderna

idade mdia

476

1456

1789

Aspecto mdico,

legal(Grcia) e

legal/ criminal

(Roma)

Aspecto criminal

Aspecto cientfico

Toxicologia como

cincia

MEPBS

Pr-histria : observao de qual

alimento produzia ou no efeitos

txicos ou doenas.

DESENVOLVIMENTO HISTRICO DA TOXICOLOGIA

IDADE ANTIGA

ativos, entre eles:

- Metais (Pb e Cu)

- Vegetais txicos: cicuta, acnito

- Venenos de animais: cobras, escorpies, aranhas

Prof. Felix G. R. Reyes

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DESENVOLVIMENTO HISTRICO DA TOXICOLOGIA

IDADE ANTIGA - Grcia

470-399 a.C. Scrates condenado morte com cicuta

460-364 a.C. Hipcrates Pai da Medicina relao de venenos e princpios da Toxicologia clnica

370-286 a.C. Theophrastus referncias s plantas txicas no livro De Historia Plantarum

MEPBS

Prof. Felix G. R. Reyes

DESENVOLVIMENTO HISTRICO DA TOXICOLOGIA

IDADE ANTIGA - Grcia

204-135 a.C. Nicandro fez poemas descrevendo venenos, envenenamentos e antdotos (Alexipharmaca e Theric)

40- 90 a.C. Dioscrides Pai da Farmcia classificao dos venenos (animais, vegetais e minerais), descrio e desenhos dos venenos; uso de emticos em envenenamentos e ventosas p/ picadas de cobras

MEPBS

Prof. Felix G. R. Reyes

DESENVOLVIMENTO HISTRICO DA TOXICOLOGIA

IDADE ANTIGA - Roma

120- 63 a.C. Midrdates rei do Ponto

experimentos com envenamentos agudos e modos

de evitar seus efeitos: ingesto voluntria de mistura

de 36 diferentes ingredientes.

MEPBS

Sculo IV a.C. envenenamentos em massa

Locusta, Agripina, Cludio

DESENVOLVIMENTO HISTRICO DA TOXICOLOGIA

IDADE ANTIGA - Roma

MEPBS

Ano 82 a. C. Sulla Lex Cornelia, para punir

envenenadores

37-68 d.C. Nero usou veneno para matar

Britanicus (seu meio-irmo)

IDADE MDIA

1135-1204 Maimonides(Moses bem Maimon)-

escreveu um texto sobre tratamento dos

envenenamentos por insetos, cobras e cachorros

loucos.

MEPBS

DESENVOLVIMENTO HISTRICO DA TOXICOLOGIA

IDADE MDIA

MEPBS

Venenos usados largamente com finalidade

poltica : Toffana(cosmticos base de arsnio);Spara(uso

de veneno p/ fins matrimoniais e financeiros);

Brgias, como Alexandre VI e seus filhos Lucrcia

e Csar. Catarina de Mdicis venenos da Itlia

para a Frana.

DESENVOLVIMENTO HISTRICO DA TOXICOLOGIA

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IDADE MDIA

MEPBS

Marquesa de Brinvillers

(incio dos efeitos, potncia, local e modo

de ao, sinais e sintomas)

Catherine Deshayes, La Voisine

envenadora na corte de Lus XIV a qual

atribuda a morte de 2000 crianasChambre Ardente comisso judicial para

punir envenenadores.

DESENVOLVIMENTO HISTRICO DA TOXICOLOGIA

RENASCENA IDADE MODERNA

1493-1541 - PARACELSUS desenvolvimento do

aspecto mdico, cientfico da Toxicologia;

necessidade de experimentao; dose diferencia

remdio de veneno e outras idias revolucionrias

no campo da medicina e teraputica. Publicou o

primeiro tratado de doenas em mineradores.

MEPBS

Revoluo Industrial relatos de doenas

profissionais por Ramazzini e Potts

DESENVOLVIMENTO HISTRICO DA TOXICOLOGIA

IDADE CONTEMPORNEA

Sculo XIX desenvolvimento extraordinrio da

Qumica Orgnica e sntese de novos compostos

(fosgnio, gs mostarda gases de guerra).

MEPBS

Magendie (1783-1855) brometo, pio, estricnina

na medicina; Claude Bernard(1813-1878) ao

txica do curare; Ehrlich (1845-1915)

mecanismos de ao de toxicantes

DESENVOLVIMENTO HISTRICO DA TOXICOLOGIA

IDADE CONTEMPORNEA

1787-1853 ORFILA

exclusivamente para a Toxicologia Trait de Toxicologie e este conhecimento passa a ser uma Cincia.

Desenvolvimento do aspecto forenseda

Toxicologia, principalmente de mtodos de

deteco de toxicantes em material biolgico.MEPBS

DESENVOLVIMENTO HISTRICO DA TOXICOLOGIA

IDADE CONTEMPORNEA

Segunda Guerra Mundial: sntese de SQ, entre as quais os

inseticidas organofosforados e organoclorados visando

uso na Guerra. Paralelamente, houve o desenvolvimento

de antdotos, como o BAL.

Introduo dos aditivos para alimentos e seu controle

MEPBS

DESENVOLVIMENTO HISTRICO DA TOXICOLOGIA

IDADE CONTEMPORNEA

Aps a Segunda Guerradesenvolvimento extraordinrio

da Toxicologia: condies da exposio, e no apenas a

dose, como desencadeantes de efeitos txicos;

estabelecimento do risco x segurana no uso de SQ

(padres de segurana); conhecimento de mecanismos de

ao txica; aspectos preditivos e preventivos da

Toxicologia; Toxicologia comportamental,

Imunotoxicologia, Toxinologia, Ecotoxicologia, entre

outros.

MEPBS

DESENVOLVIMENTO HISTRICO DA TOXICOLOGIA

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O campo da Toxicologia na poca atual est

consideravelmente aumentado, tornando-se uma

verdadeira cincia social, que tem como principal

objetivo proteger a populao e permitir que a

mesma se beneficie com seguranados progressos

da era contempornea.

(Ren Truhaut Universidade de Paris)

MEPBS

TOXICOLOGIA CINCIA MULTIPROFISSIONAL

efeito txico

DIVISO

Toxicologia analtica ou

qumica

Toxicologia experimental

Toxicologia clnica ou

mdica

substncia qumica organismo

1

3

2

MEPBS

TOXICOLOGIA Finalidades

PREVENIR

TRATAR

DIAGNOSTICAR

INTOXICAES

MEPBS

2. Agente txico ou toxicante

Qualquer substncia qumica capaz de

causar um efeito considerado nocivo ao

sistema biolgico quando com ele interage.

3. Xenobitico

Qualquer substncia qumica estranha ao

organismo, seja qualitativamente ou

quantitativamente.

TOXICOLOGIA CONCEITOS BSICOS

MEPBS

TOXICOLOGIA Alteraes nocivas

Ao serem produzidas numa exposio prolongada

resultem em transtornos da capacidade funcional

e/ou da capacidade do organismo em compensar

nova sobrecarga

So reversveis ou no e diminuem

perceptivelmente a capacidade do

organismo de manter sua homeostasia

Aumentam a suscetibilidade aos efeitos indesejveis

de outros fatores ambientais tais como os qumicos,

fsicos, biolgicos ou os sociais.

National Academy of Science - NAS MEPBS

4. Toxicidade

a propriedade inerente ou potencial da

substncia qumica de provocar um efeito

nocivo ao interagir num sistema biolgico.

Como uma medida relativa do risco, a maneira mais

usual de ser avaliada atravs da DOSE LETAL 50 (DL

50)

TOXICOLOGIA CONCEITOS BSICOS

MEPBS

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Dose letal 50 (DL50)

Dose ou concentrao de um agente

qumico que pode causar a morte de 50%

de uma populao de organismos, em

condies experimentais definidas.

Prof. Felix G. R. Reyes

TOXICOLOGIA CONCEITOS BSICOS

COMPARAO DA TOXICIDADE DE

2 SUBSTNCIASProf. Felix G. R. Reyes

5. Intoxicao

o conjunto de sinais e sintomas que

revelam os efeitos txicos provocados pelas

substncias qumicas no organismo - a

quebra do estado homeostsico do

organismo ou seja, a presena de uma

patologia.

a manifestao dos efeitos nocivos

TOXICOLOGIA CONCEITOS BSICOS

MEPBS

TOXICOLOGIA

REAS E ASPECTOS

REAS

AMBIENTAL

OCUPACIONAL

ALIMENTOS

SOCIAL

MEDICAMENTOS

ASPECTOS

Econmica

Forense

Peditrica

Mecanstica

Regulatria

Etc...MEPBS

PAINEL DOS EFEITOS TXICOS

1.Quanto a regio atingida

local e sistmico

2. Quanto durao do efeito

agudo, subcrnico e crnico

3. Efeito idiossincrtico

5. Exacerbao de doena pr-existente

4. Hipo e hiperreatividade

MEPBS

PAINEL DOS EFEITOS

TXICOS6. INTERAES

Adio 2 + 2 = 4

Potencializao 2 + 0 = 3

Sinergismo 3 + 4 = 10

MEPBS

Antagonismo 5 + 2 = 1

qumico

disposicional

de receptor

funcional

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MEPBS

I - EXPOSIO

II - TOXICOCINTICA

III - TOXICODINMICA

IV - CLNICA

FASES DA

INTOXICAO

TOXICANTE TOXICIDADE INTOXICAO

DISPONIBILIDADE

QUMICABIODISPONIBILIDADE

Figura- Fases da ao txica de um agente qumico

no organismo

EXPOSIO

- Vias de Introduo

TOXICOCINTICA

- Absoro

- Distribuio

- Biotransformao

- Armazenamento

- Eliminao

TOXICODINMICA

- Dano bioqumico

Fase Exposio Toxicocintica

Movimento

Toxicodinmica

Contato Interao

MEPBS

I - EXPOSIO

FASES DA INTOXICAO

TOXICANTE

DISPONIBILIDADE

QUMICA

* VIA DE INTRODUO

FASE DA EXPOSIO -

condies

MEPBS

* DOSE/ CONCENTRAO

* TEMPO E DURAO DA EXPOSIO

* SUSCETIBILIDADE INDIVIDUAL

FASE DA EXPOSIO -

condies

MEPBS

* PROPRIEDADES FSICO - QUMICAS- solubilidade;- pH e pKa (grau de ionizao);- tamanho e forma da molcula;- presso de vapor.

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VIAS DE INTRODUO

A efetividade de uma via de introduo decresce na seguinte ordem:

endovenosa pulmonar

subcutnea intramuscular

gastrintestinal drmica

MEPBS

DOSE/ CONCENTRAO

Importante principalmente pelo fato das

substncias qumicas usarem a difuso simples

como principal mecanismo de passagem

atravs da membrana celular

A passagem passiva do agente qumico atravs da

membrana depende da lipofilicidade do frmaco e da

quantidade presente na forma no- ionizada.

Lipofilicidade x hidrofilicidade

MEPBS

MEPBS

DURAO E FREQNCIA

DA EXPOSIO

Longa, curta, mdia durao OU

Crnica, subcrnica, aguda

Exposies nicas ou mltiplas

MEPBS

SUSCETIBILIDADE

INDIVIDUAL

Idade

Sexo

Herana gentica

etc

PROPRIEDADES FSICO-QUMICAS

1 - Solubilidade

Lipofilicidade Coeficiente de partio (Cp)

Dependem da caracterstica qumicas do toxicante.

Exemplos:

(hidro) - OH, - NH 2, - COOH, - COH, - N+ R3, etc.

(lipo) alquila (tamanho da cadeia); halognio, etc.

MEPBS

Cp = a razo da solubilidade da substncia qumica em

equilbrio numa soluo aquosa e em uma no-aquosa.

PROPRIEDADES FSICO-QUMICAS

1 - Solubilidade

K =

Corg

Caq

Volumede solventeextrator

adicionado(Vext)

Volume de amostra (Vam)

com Concentrao de

analito(C)

MEPBS

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SOLUBILIDADE E

ABSORO

LIPOFILICIDADE

Atravessa a barreira

hematoenceftlica muito

mais rapidamente que a

morfina.

herona

MEPBS

Coeficiente de ionizao pKa

PROPRIEDADES FSICO-

QUMICAS

O grau de ionizao de uma molcula depende de

dois fatores:

1. Constante de dissociao da substncia (pKa);

2. pH do meio onde se encontra o agente qumico.

MEPBS

2. pH e pKa

Afinal, o que pKa?

o valor de pH do meio no qual a

concentrao da substncia na forma

ionizada igual concentrao na forma

no ionizada.

MEPBS

Esta constante (caracterstica de cada

substncia) pode determinar quanto de uma

molcula poder ser absorvida em

determinado pH.

A proporo da SQ no ionizada/ionizada

pode ser calculada pelas equaes de

HENDERSON -HASSELBALCH,

representadas a seguir:

cidos

RCOOH RCOO- + H +

MEPBS

pKa = pH + log [ cido no-ionizado]

log [cido ionizado]

pKa = pH + log [ RCOOH]

log [RCOO-]

Bases

RNH 2 + H+ RNH 3

+

pKa = pH + log [base ionizada]

log [base no-ionizada]

MEPBS

pKa = pH + log [RNH+3]

log [RNH2]

[1] [1000]

HA A- + H+

Plasma - pH 7,4

Suco gstrico - pH 1,4

[1] [0,001]HA A- + H+

cido fraco HA A- + H+ (pKa 4,4)

Barreira lipdica da mucosa

MEPBS