Slide da Unidade - Fundamentos da Toxicologia

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TOXICOLOGIA ANÁLITICA: 
CLÍNICA E FORENSE
FLÁVIA DEFFERT
U N I D A D E 1
Dosis sola facit venenum – Paracelso
A Toxicologia é uma ciência milenar que estuda todas
as substâncias que possam causar algum tipo de
efeito no organismo seja em nós ou nos animais e nas
plantas.
UNIDADE 1 | INTRODUÇÃO
1. Explicar o histórico e os princípios de Toxicologia.
2. Relacionar dose-resposta e sua curva.
3. Identificar os mecanismos de toxicidade.
4. Fazer a avaliação de risco.
UNIDADE 1 | OBJETIVOS
1500 a. C. - Papiro de Ébers.
370 – 286 a. C. - Teofrasto - De historia plantarum.
1198 - Maimônides - Poisons and their Antidotes.
Catarina de Médici - testes com pessoas pobres e
doentes.
HISTÓRICO E PRINCÍPIOS DE TOXICOLOGIA
Papiro de Ébers
Fonte: Wikimedia Commons
Renascimento – Paracelso: o agente tóxico
é aquele que:
• Necessita de experimentações para
verificar as análises de resposta às
substâncias.
• Suas propriedades terapêuticas e
tóxicas precisam ser diferenciadas.
• As propriedades terapêuticas e tóxicas,
muitas vezes, podem ser diferenciadas
apenas pela dose.
• Precisa ser analisado quanto ao grau de
especificidade dos agentes às suas
características terapêuticas e tóxicas.
HISTÓRICO E PRINCÍPIOS DE TOXICOLOGIA
Fonte: Wikimedia Commons
Toxicologia é a parte da ciência que estuda os efeitos adversos, nocivos ou letais das
substâncias químicas sobre um organismo vivo.
HISTÓRICO E PRINCÍPIOS DE TOXICOLOGIA
BIOLOGIA
BIOQUÍMICA
FISIOLOGIA
QUÍMICA
FÍSICA TOXICOLOGIA
FARMACOLOGIASAÚDE PÚBLICA
PATOLOGIA
O toxicologista é treinado para examinar a natureza desses efeitos (incluindo os
mecanismos de ação bioquímica, celular e moleculares) e avaliar a probabilidade de sua
ocorrência.
HISTÓRICO E PRINCÍPIOS DE TOXICOLOGIA
DIFERENTES CAMPOS DE TRABALHO
Toxicologia 
Analítica
Toxicologia 
Clínica
Toxicologia 
Experimental
Forense.
Doping.
Farmacodependência.
Diagnóstico.
Monitorização. 
(Terapêutica, Ambiental e 
Biológica)
Terapêutica
Estudos em 
animais
1. Fase de Exposição.
2. Fases toxicocinética e toxicodinâmica.
3. Fase Clínica – sintomas:
• Reações alérgicas.
• Reações idiossincráticas .
• Toxicidade imediata ou retardada.
• Efeitos reversíveis ou irreversíveis.
• Toxicidade local ou sistêmica.
PROCESSO DE INTOXICAÇÃO
FONTE AGENTE EXPOSIÇÃO ORGANISMO EFEITO
FASE DA EXPOSIÇÃO
Como o agente 
ingressa no organismo?
FASE DA TOXICOCINÉTICA E 
TOXICODINÂMICA
Biodisponibilidade
Toxicidade
FASE CLÍNICA
Evidências detectáveis do 
efeito nocivo
Os três pilares básicos da toxicologia:
1. O agente químico capaz de produzir um
efeito danoso.
2. O organismo vivo em que o agente químico
irá agir.
3. O desfecho (efeito resultante) que deve
apresentar com característica primordial um
dano ao organismo que teve contato.
TRÊS PILARES DA TOXICOLOGIA
Fonte: Flaticon
A relação dose-resposta liga as características
de exposição a um agente e seu espectro de
efeitos.
Dose-resposta individual ou graduada: um
indivíduo, diferentes doses, intervalo entre
doses.
Dose-resposta quântica: população.
O individuo responde ou não ao agente tóxico
igual a resposta média da população.
RELAÇÃO DOSE-RESPOSTA E A SUA CURVA
Fonte: Freepik
DL50 (dose letal 50): é aquela capaz de
levar a óbito 50% da população a qual a
dose foi administrada.
DE 50 (Dose Eficaz 50%): é a dose
necessária para causar um determinado
efeito terapêutico em 50% da população.
RELAÇÃO DOSE-RESPOSTA E A SUA CURVA
Fonte: Flaticon
NOEL ou NOAEL: quantidade de substância que não
causa efeito ou efeito adverso na população
exposta.
LOEL ou LOAEL: menor quantidade de substância
que causa efeito ou efeito adverso na população
exposta.
RELAÇÃO DOSE-RESPOSTA E A SUA CURVA
Fonte: Freepik
Etapa 1: o toxicante é liberado para o órgão-alvo
ou alvos;
Etapa 2: interação com as moléculas-alvo
endógenas ou alterando o ambiente biológico;
Etapa 3: as perturbações celulares ocorrem;
Etapa 4: mecanismos de autorreparo.
MECANISMOS DE TOXICIDADE 
Fonte: Shibamoto e Njeldanes, 2014.
Podem dificultar o transporte:
• Ligações a proteínas plasmáticas.
• Presença de barreiras biológicas 
especializadas.
• Presença de sítios de armazenamento.
MECANISMOS DE TOXICIDADE
ETAPA 1: LIBERAÇÃO 
Fonte: Freepik
Podem dificultar o transporte do agente
tóxico:
• Ligações a proteínas plasmáticas.
• Presença de barreiras biológicas 
especializadas.
• Presença de sítios de armazenamento.
MECANISMOS DE TOXICIDADE 
ETAPA 2: INTERAÇÃO DO TOXICANTE COM A 
MOLÉCULA-ALVO
Fonte: Freepik
MECANISMOS DE TOXICIDADE 
ETAPA 3: DESFECHO
Figura 10: Klassen e Watkins (2012).
O reparo de tecidos lesados envolve tanto a regeneração de células perdidas e matriz
extracelular quanto a reintegração em tecidos e órgãos dos novos elementos formados.
MECANISMOS DE TOXICIDADE – ETAPA 4 – REPARO 
CELULAR OU APOPTOSE
A apoptose de células danificadas tem valor como processo de reparo somente para
tecidos constituídos de células que são constantemente renovada.
MECANISMOS DE TOXICIDADE – ETAPA 4 – REPARO 
CELULAR OU APOPTOSE
A necrose tecidual ocorre porque a lesão sobrepuja e desabilita os mecanismos de
reparo, incluindo reparo das moléculas danificadas; eliminação das células danificadas
por apoptose; e substituição das células perdidas por divisão celular.
MECANISMOS DE TOXICIDADE – ETAPA 4 – REPARO 
CELULAR OU APOPTOSE
AVALIAÇÃO DE RISCO
É a caracterização científica e sistemática dos
potenciais efeitos adversos à saúde resultantes da
exposição humana a agentes tóxicos.
Risco: probabilidade da ocorrência do efeito
adverso em um período de tempo e determinada
concentração de um ou mais agentes tóxicos.
Fonte: Freepik
AVALIAÇÃO DE RISCO
Objetivos:
• Balancear riscos e benefícios.
• Definir níveis do risco.
• Definir prioridades para atuação.
• Estimar os riscos residuais e a extensão. da
redução do risco após tomadas de decisões.
Fonte: Freepik
AVALIAÇÃO DE RISCO
Fonte: Klassen e Watkins (2012).
AVALIAÇÃO DE RISCO – IDENTIFICAÇÃO DE RISCO
• Como saber/identificar os riscos de uma 
substância química?
• Estudo das relações estrutura-atividade.
• Testes in vitro e de curta duração.
• Bioensaios com animais.
• Utilização de dados epidemiológicos para a 
avaliação do risco.
Fonte: Freepik
AVALIAÇÃO DE RISCO – AVALIAÇÃO DE RISCO
Chave para a obtenção de medidas 
quantitativas da substância química
Empregar dados como:
• A relação dose-resposta.
• A exposição ao agente tóxico.
• A caracterização das incertezas.
Fonte: Freepik
AVALIAÇÃO DE RISCO – AVALIAÇÃO DE RISCO
Fatores de incerteza: inadequações experimentais
– extrapolação do período de dados, número de
indivíduos significativos etc.
Fatores modificadores: na farmacocinética ou
fatores intrínsecos do indivíduo em uso na
pesquisa.
Esses fatores são previamente estudados e
quantificados para que o resultado seja adequado.
Fonte: Flaticon
AVALIAÇÃO DE RISCO – CARATERIZAÇÃO DE RISCO
A caracterização do risco trata-se da avaliação ou da suscetibilidade de um indivíduo a
uma substância.
A suscetibilidade é variável entre indivíduos, e isso é ocasionado pela herança genética.
Fonte: Klassen e Watkins (2012).
AVALIAÇÃO DE RISCO – AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO
O objetivo da avaliação da exposição é verificar qual a fonte, o tipo, a magnitude e a
duração do contato com a substância tóxica avaliada.
AVALIAÇÃO DE RISCO - PERCEPÇÃO DE RISCO
Fonte : Klassen e Watkins, 2012.
AVALIAÇÃO DE RISCO - TODAS AS ETAPAS
Jardim, Andréia Nunes Oliveira, & Caldas, Eloisa Dutra. (2009). Exposição humana a substâncias químicas 
potencialmente tóxicas na dieta e os riscos para saúde. Química Nova, 32(7), 1898-1909.
OBRIGADA !