METAIS TÓXICOS
Prof. ELOISA DUTRA CALDAS
Universidade de Brasília
Ciências Farmacêuticas
Toxicologia
Prof. Eloisa Dutra Caldas - FAR/
UnB
1
Metal Ar
(ng/m3)
Al
3080
As
10
Ba
100
Be
0.2
Cd
1
Co
5
Cr
20
Cu
Fe
Mn
Mo
Ni
Pb
Sn
Se
V
500
4000
100
1
20
2000
50
1
30
Água (g/L)
máximo
média % detecção
2760
74
31
10-1100
340
43
99
1.2
0.19
5.4
120
10
2.5
48
17
2.8
112
10
25
280
4600
3230
1500
30
140
300
15
52
60
68
19
13
75
76
58
38
16
19
2
5
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tolerância
(mg/m3)*
10
0.2
0.5
0.002
0.05
0.05
0.05 Cr VI
0.2
3.5
5.0
10
0.1
0.15
2.0
0.2
0.1
2
Chumbo
 metal tóxico mais abundante
Fonte:
alimento
produto de combustão automotiva
emissão industrial (industria extrativa, petrolífera,
acumuladores, tintas, cerâmica, gráfica)
Ingestão diária: 300 - 460 g
 alimento ( 220-400 g)
Lei nº 9.832, de 14 de setembro de 1999
Proíbe o uso industrial de embalagens metálicas soldadas com
liga de chumbo e estanho para acondicionamento de gêneros
alimentícios, exceto para produtos secos ou desidratados
 água ( 10- 100 g)
 ar urbano (20 - 80 g) dióxido de chumbo tetra etila
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Absorção:
 pulmão: concentração, volume aspirado, partícula ou vapor,
tamanho da partícula
• 39 - 47 % é retido
 gastrintestinal  10% absorvido
 cutânia  chumbo tetraetila ~ 1% absorvido
Excreção
 urina e fezes
Distribuição
 90 % chumbo sanguíneo é eritrócito (membrana e
hemoglobina)
 ossos: 90%; como trifosfato
 tecidos: rins, pulmão e SNC
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UnB vida
 200 a 500 mg/ tempo de
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Toxicidade
Efeito hematológico  afeta síntese de heme
 inibição da enzima ácido delta aminolevulínico desidratase
(ALA-D)  aumento do ácido delta aminolevulíncio na urina
(ALA-U)
 inibição de coproporfirinogen oxidase   atividade da
coproporfirina
  ferroquelatase atividade   protoporfirina (zinco
protoporfirina)
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Pb
Pb
Pb
ALA - D
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Neurotoxicidade
 inorgânico: encefalopatia, irritabilidade, cefaléia, tremor
muscular, alucinações, delírio, convulsão
encefalopatia  afeta a integridade da barreira hemato
encefálica (astrócitos)  edema e isquemia
 orgânico: alterações psiquiátricas, disfunção neuro motora
 afeta liberação de neuro transmissores
 altera o fluxo de cálcio nas células nervosas e
aumenta o cálcio intracelular; se liga a calmodulina
 estimula a liberação de dopamina, acetilcolina e
GABA
 SNP  debilidade muscular, hiperestesia, analgesia
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 atravessa a barreira placentária
Crianças
 efeitos neurológicos e neuro comportamentais
 alteração no desenvolvimento  inteligência,
baixo aproveitamento escolar, dificuldade na fala
 sub clínico  nível sanguíneo < 300 g/L
 ataxia, convulsão, dor de cabeça
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Toxicidade renal
 vitamina D3
 nefropatia aguda - crianças, reversível
disfunção tubular
 crônica - adulto, irreversível
esclerose vascular e glomerular, atrofia das
células tubulares, fibrose intersticial
Toxicidade cardiovascular
 hipertensão: mais sensível efeito adverso em
adultos
 altera sensibilidade do músculo vascular:
funções de contratilidade ativadas por cálcio
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Chumbo nos alimentos






Óleos, gorduras e emulsões refinadas = 0.1
mg/kg
Caramelos e balas, Dextrose (glucose), Cacau
(exceto manteiga de cacau e chocolate adoçado),
Peixes e produtos de pesca, Partes comestíveis
cefalópodes = 2,0 mg/kg
Chocolate adoçado = 1 mg/kg
Sucos de frutas cítricas = 0,3 mg/kg
Leite fluído, pronto para consumo = 0,05 mg/kg
Alimentos para fins especiais, preparados
especialmente para lactentes e crianças até três
anos) = 0,2 mg/kg
Dose tolerável semanal (TMDI) = 25 g/kg peso
corpóreo
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Portaria n º 685, de 27 de agosto
de 1998 (*)
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Agente Material
Sangue
Chumbo
Inorgânico Urina
Chumbo
tetraetila
Análise
Chumbo
VR
IBMP
até 40 µg/100
ml
60 µg/100
ml
Ác.
até 4,5 mg/g de 10 mg/g de
Deltaminolevulínico
creatinina
creatinina
ou
Met. Am. Int.
EAA
NC
T-1
SC
E
NC
T-1
SC
Sangue
Zincoprotoporfirina
até 40 µg/100
ml
100 µg/100
ml
HF
NC
T-1
SC
Urina
Chumbo
até 50 µg/g de
creatinina
100 µg/g de
creatinina
EAA
FJ
O-1
EE
VR - Valor de Referência da Normalidade; valor possível de ser encontrado em populações não expostas ocupacionalmente
IBMP - Índice Biológico Máximo Permitido é o valor máximo do indicador biológico para o qual se supõe que a maioria das pessoas
ocupacionalmente expostas não corre risco de dano à saúde. A ultrapassagem deste valor significa exposição excessiva.
E - Espectrofotometria ultravioleta/visível.
EAA - Espectrofotometria de absorção atômica.
HF- Hematofluorômetro. NC - Momento de amostragem "não crítico" pode ser feita em qualquer dia e horário, desde que o trabalhador esteja em
trabalho contínuo nas últimas 4 semanas sem afastamento maior que 4 dias.
NC - Momento de amostragem "não crítico" pode ser feita em qualquer dia e horário, desde que o trabalhador esteja em trabalho contínuo nas
últimas 4 semanas sem afastamento maior que 4 dias.
T-1 - Recomenda-se iniciar a monitorização após 1 mês de exposição.
FJ - Final de jornada de trabalho (recomenda-se evitar a primeira jornada da semana).
O-1 - Pode-se fazer a diferença entre pré e pós-jornada.
EE - O indicador biológico é capaz de indicar uma exposição ambiental acima do Limite de Tolerância, mas não possui, isoladamente, significado
clínico ou toxicológico próprio, ou seja, não indica doença, nem está associado a um efeito ou disfunção de qualquer sistema biológico.
SC - Além de mostrar uma exposição excessiva, o Indicador Biológico tem também significado clínico ou toxicológico próprio, ou seja, pode
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indicar doença, estar associado a um efeito ou uma disfunção do sistema
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 Chumbo
em plasma: reflete melhor o
chumbo circulante disponível para
transferência para órgãos alvo

Plasma Pb = -2.392 + 0.0898 x sangue Pb
– Smith et al., Environ Health Perspect. 2002
Mar;110(3):263-8.
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Arsênio
 trivalente e pentavalente (inorgânico e orgânico)
Fonte:
 minas (cobre, zinco e chumbo) e industria:ocupacional
 alimento e água
Biotransformação – metilação e oxi-redução
MMA – ácido
monometilarsônico V
AsVO(OH)3 + 2e-
AsIII(OH)3
+
(CH3)2AsVO(OH) + 2e-
CH3+
CH3AsVO(OH)2 + 2e(CH3)2AsIIIOH
+
CH3+
CH3AsIII(OH)2
+
CH3+
(CH3)3AsVO
MMA – ácido
dimetilarsínico V
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Absorção:
• pulmões: tamanho das partículas e forma química
• total absorção gastrintestinal
Excreção
• urina e fezes: lenta, forma orgânica e inorgânica
 deposita: fígado, rins, pulmões, cabelo e ossos
 passa pela placenta
 tempo de exposição: linha de Mee na unha (leuconichia)
Dieta: ~50 g/dia
• alimento: 0,05 a 40 g/g, principalmente frutos do mar
• água: 80 – 1800 g/L
• regiões com altos níveis de As na água – doença de pele
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Mecanismo de ação
 forma trivalente a mais tóxica
DL50 AsO3 = 2-3 mg/kg peso corpóreo (oral)
 alta afinidade por grupos sulfidrila (SH) de enzimas e proteínas
CH2 SH
CH2 S
 Ácido lipólico – cofator
CH2
CH
AsR
CH2
SH
+ As-R
CH
(CH2)4
(CH2)4
COOH
COOH
S
ácido lipólico
 decarboxilação oxidativa dos ácidos cetônicos (pirúvico)
 acúmulo de ácido pirúvico no sangue   acetil CoA
 alterações no SNC
 ciclo de Krebs   succinil CoA
 As5+: interfere no mecanismo de fosforilação oxidativa da
glicólise – respiração celular
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Toxicidade aguda:
70-180 mg – anorexia, hepatomegalia, melanose, arritmia
cardíaca, convulsão, coma morte
Toxicidade crônica:
 neurotoxicidade ao sistema nervoso central e periférico
alteração sensorial, parestesia, fraqueza muscular
 fígado  cirrose
doença vascular periférica
 doenças de pele – despigmentação e hiperpigmentação
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Carcinogênese:
 Homem
 pele - carcinoma de células basais e célula escamosa
 câncer pulmonar - após 20 - 45 anos de exposição
 bexiga, fígado e rins – água
Mecanismo: iniciador? Promotor? afeta sistema de reparo, cocarcinogênico,  stress oxidativo,  proliferação celular
 Sem evidências em animais de laboratório
 aberração cromossômica: in vitro e evidência epidemiológica
ocupacional
 Efeitos teratogênicos  em altas doses, em animais de laboratório
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Arsênio


Gorduras vegetais e hidrogenadas, Gorduras e emulsões
refinadas, Bebidas alcoólicas fermentadas e fermentodestiladas, Leite fluído, pronto para o consumo = 0.1 mg/kg
Açúcares, Caramelos e balas, Cereais e produtos a base de
cereais, Gelados comestíveis, Ovos e produtos de ovos, Mel,
Peixe e produtos de peixe, Produtos de cacau e derivados, Chá,
mate, café e derivados = 1 mg/kg
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Dose tolerável semanal (TMDI) = 15 g/kg peso
corpóreo
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Exposição ambiental e ocupacional - NR 07
• Material: urina
•VR: até 10 µg/g de creatinina
•IBMP: 50 µg/g de creatinina
•Métodos: Espectrofotometria ultravioleta/visível ou Espectrofotometria de absorção
atômica.
Amostragem: Final da jornada do último dia da semana. Recomenda-se iniciar a
monitorização após 6 meses de exposição.
Interpretação: O indicador biológico é capaz de indicar uma exposição ambiental
acima do Limite de Tolerância, mas não possui, isoladamente, significado clínico ou
toxicológico próprio, ou seja, não indica doença, nem está associado a um efeito ou
disfunção de qualquer sistema biológico.
EE
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Mercúrio
elementar, inorgânico e orgânico
 fonte
- evaporação natural da crosta terreste (25000 a
150000/ano)
- atividade industrial, mineração
- alimentação - peixes
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Hg0
(CH3
)Hg+
(CH3)2Hg
Ar
•
Água
Hg0
Hg2+
bacterias
(CH3)2Hg
bacterias
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Inalação
 vapor de mercúrio: difusão através da
membrana alveolar
• liposolúvel
afinidade por glóbulos vermelhos e SNC  oxidação
t1/2 ~ 35-90 dias
limite permissível de exposição:
• local de trabalho 0.05 mg/m3
• população em geral: 0.015 mg/m3
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Ingestão
metálico  apenas 0.01% absorvido
inorgânico  7% absorção
armazenado nos rins
 t1/2 ~ 40 dias
orgânico  90 - 95% absorção
 biotransformado a inorgânico
 armazenado no fígado e cérebro
 t1/2 ~ 70 dias
 limite permissível de exposição: 0,01 mg/m3
 excretado na urina e fezes
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Mecanismo de toxicidade
 alta afinidade por grupos sulfidrilas em enzimas e
proteínas
 vapor:
aguda bronquite corrosiva e peneumonite
intersticial
SNC
crônica  SNC
excitabilidade, tremor e gengivite,
comportamento
 sais inorgânicos: HgCl2
nefropatia
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 metil mercúrio  ingestão de peixe contaminado
 alta toxicidade
 neurotóxico
migração neuronal anormal
interage com DNA e RNA do feto
 comprometimento do desenvolvimento cerebral
 retardamento psicomotor
 genotóxico
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Mercúrio
 Peixes
e produtos da pesca (exceto
predadores = 0,5 mg/kg
 Peixes predadores = 1 mg/kg
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 Menor nível de efeito adverso observado
 adultos - 4,3 g/dia/kg peso corpóreo
 gestantes – 0,8 – 1,7 g/dia/kg peso corpóreo
OUTROS METAIS
Cromo: Cr 3+ - mais comum
Cr 6+ - mais tóxico
• essencial
• carcinogênico
Níquel: carcinogênico, dermatite
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Metais utilizados em terapia:
Alumínio: hidróxido, antiácido
- exposição de pacientes de hemodiálise
- síndrome fatal neurológica
- relacionado com doença de Alzheimer
Bismuto: diarréia, doenças gastrintestinais, malária, úlcera
• nefrotóxico
Lítio: carbonato, tratamento de depressão
•nefrotóxico, altera os sistemas cardiovascular e
nervoso
Antimônio: leishimaniose – antimoniato de N-metil glucamina
- alterações na função cardíaca
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