Derivação dos limites de exposição ocupacional e o peso das evidências

Prof. Dra. Maria de Fatima Pedrozo

✽Georgius Agricola, 1556

✽1ª. Publicação: De Re metállica

✽Bernardo Ramazzini, 1713

✽De morbis artificum diatriba

EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL EDOENÇA

Revolução Industrial e Condições de trabalho

Transformações econômicas, tecnológicas e sociais, a partir de

1750

Saúde ocupacional Higiene industrial Toxicologia Legislação trabalhista

Revolução química

1880 – mais de 10.000 substâncias sintetizadas

Produção e uso de novas substâncias

Efeitos adversos

Da Revolução Química aos Limites de exposição ocupacional (OEL)

Observação das condições de saúde dos trabalhadores e

mortes

Necessidade de controlar a exposição

Estabelecimento de valoreslimites para o ambiente de trabalho

1° OEL para CO

1883GRUBER

OEL p/ Poeiras c/ altas conc.quartzo

1916África do SulMinas de ouro

1926US

Bureauof mines

OEL 33 subst.

1912Kobert -Alemanha

OEL agudo p/ 20 subst.

1941ACGIH

1ª. Lista MAC p/Subst.

1942ACGIH

1945COOK

Tabela de MAC p/ 63 subst.

Lista de MAC p/ 132 subst.

1970EUA

LeiTLVs

PAUSTENBACH et al. The history and biological Basis of occupational exposure limits for chemical agents. In: ROSE, V.E.; COHRSSEN, B. Patty’s industrial hygiene. 6 ed. Hoboken: John Wiley & Sons, 2011.

1938Alemanha

OEL 100 subst.

Como determinar a concentração “segura” da substância no

ambiente de trabalho?

Estudos com Animais de Experimentação

✽ J.W. Trevan , 1927 - DL50

✽Draize, 1944 : teste de irritação ocular/dérmica

✽ Alguns anos depois- US National Institute on Cancer– padronizou

estudo de carcinogenicidade em camundongos e ratos, doses

diárias,2 anos.

✽ 1960s, Talidomida – Estudo sobre desenvolvimento e reprodução

✽1980s – Diretrizes OECD -Estudos de Avaliação de toxicidade

Proc. R. Soc. Lond. B 1 July 1927 vol. 101 no. 712 483-514

Finalidade dos Estudos experimentais

Identificação do perigo das substâncias químicas

Efeitos adversos

Agudo Crônico

Efeito carcinogênico

Efeito Não carcinogênico

10

Estudos de toxicidade para avaliação de risco

estágio de vida

Concepção nasci/o fase adulta senescência óbito

Estudos de toxicidade

Agudo

Subcrônico

Crônico

Reprodução

Desenvolvimento

Efeito órgão -especifico

11

Estudos toxicológicos

✽Toxicidade aguda ( OECD 401, 402, 403, 420,423, 425)

✽ Irritação dérmica/ocular (OECD 404, 405)

✽Sensibilização dérmica (OECD 406)

✽Toxicidade subcrônica – 14 ou 28 d ( OECD 407)

✽Toxicidade subcrônica – 90 d roedores ( OECD 408, 409)

✽Toxicidade crônica (OECD, 452)

✽Carcinogenicidade (OECD 453, 451)

✽Genotoxicidade (OECD, 471-486)

✽Desenvolvimento (OECD, 414)

✽Reprodução (OECD, 415-416)

✽Neurotoxicidade (OECD, 424)

✽Toxicocinética ( OECD, 417)

Identificação do perigo

Estudos Epidemiológicos:

fornecem informações mais relevantes sobre efeitos à saúde humana

Avaliam exposições em seus ambientes naturais, na presença de fatores de risco concomitantes como dieta e hábitos (tabagismo).

Identificação do perigo

-identificação do tipo e natureza dos efeitos adversos à saúde

estudos com homem

estudos toxicológicos com animais

estudos REA (SAR)

Toxicidade x Risco

Toxicidade

Caracterização do risco

Exposição

- Identificação do Perigo - Avaliação dose-resposta

Avaliação dose-resposta

Pergunta:Qual a dose “segura” para o homem?

Relação Dose-Resposta numa população

✽% população de expostos que responde a cada nível de dose experimental

✽Variação na suscetibilidade

Resposta da

população

Dose x

100 %

Indivíduossuscetíveis

Indivíduos Resistentes

dose baixa

dose média

dose alta

População ExpostaGde número

%

RESPoSTA

%

de

resp

osta

Dose (mg)

Distribuição

de frequência

acumulativa

Distribuição de frequência

50 70 100 150 200 250

100

75

50

25

5

Dados experimentais em altas doses e exposição humana em baixas doses

BioensaiosEstudos toxicocineticos c/ animais

Estudos epidemiologicos ocupacionais

Estudos toxicocinéticos homem

Estudos epid ambientais

Biomarcadores de exposição

Exposição/doses de

Interesse regulatório

??Estudos in vitro

Dados emergentes (-omicas)

Bai

xas

do

ses

Alt

as d

ose

s

A extrapolação para baixas doses apresentacomponentes biológicos e estatísticos

✽Av. dose-resposta e tipo de efeito

✽Variabilidade inter e intra-espécie

QUESTÃO CHAVE: entender os efeitos em“baixas doses” em diversos níveis deorganização

Molécular Célular órgão / tissular Individual Populacional

Pathway

Quais alteraçõesbiológicas ocorremem baixas doses ?

Qual é o aumento naprobabilidade de

ocorrência dos efeitosadversos em um indivíduo?

Quais são as diferenças intra e inter

individuais ?

Quais as possíveis alternativas?

Modelos de extrapolação e tipo de danos biológicos

✽Efeito determinístico

✽Limiar de dose

✽Efeito estocástico

✽Sem limiar de dose

Modelos

“Linear”

Utilizado :

✽ Não ha conheci/o sufici/e do MOA

✽ MOA indicação de linearidade

“Não-linear”

Utilizado:

✽ Efeitos não carcino

✽ Efeitos carcino se MOA indica não-linearidade

LED10

Dose

Resposta

DRf = LED10/(UFAH x UFH x …)

LED10

Dose

Resposta

Fator de inclinação carcino = 0.1/LED10

AVALIAÇÃO DOSE-RESPOSTA

EFEITOS NÃO CARCINOGÊNICOS GENOTÓXICOS

Se um limiar é assumido, pode-se estimar um

nível de exposição abaixo da qual se acredita não haver efeitos adversos

Ponto de partida (POD): dados experimentais

AVALIAÇÃO DA TOXICIDADE PARA EFEITOS

NÃO CARCINOGÊNICOS

NOAEL- (No Observed Adverse Effect Level)

LOAEL- (LOW Observed Adverse Effect Level)

BMD – (dose de benchmark)

COMO ESTIMAR A DOSE “SEGURA” /

DOSE DE REFERÊNCIA?

DRf - Dose estimada (com incerteza de até mais

de uma ordem de grandeza) à qual uma população humana pode se expor diariamente (ingestão/inalação/absorção cutânea) semapresentar efeitos adversos à saúde

DRf= POD

FI

FI: fator de incerteza (que reflete os vários

tipos de dados usados p/ estimar DRf)

LIMITE DE EXPOSIÇÃO

OCUPACIONALDNEL - derived no-effect level

DRF = NOAEL

Fatores de incerteza

NOAEL

Fatores de incerteza

Diferença interespécie

Diferença intraespécie

10 10

Res

post

a

Dose

0.1

FIH

FIS

FIL

FID

FIA

Homem

crônico Animal

crônico

Animal

Subcronico

Reprodução

PBPK

Vários efeitos críticos

Pele Fígado Câncer Malformação

Rim Neurotoxicidade

Imunotoxicidade

MODO DE AÇÃO

Identificação do Perigo

Avaliação dose-resposta

PONTO DE PARTIDA

Vários Estudos

Vários efeitos críticos Pele

Fígado

Câncer

Malformação

Rim Neurotoxicidade Imunotoxicidade

MODO DE AÇÃO

Identificação do Perigo

Avaliação dose-resposta PONTO DE PARTIDA

Extrapolação

MOA Linear

MOA Não Linear

MOA ???? DRf/CRf

Se câncer DNA reativo , default linearSe não câncer, DRf/CRf

Melhor métodoIncertezas/variabili//

ExtrapolaçãoLinear

Dose (mg/kg-d)

Inc

idê

nc

iad

otu

mor

?

?

xx

%

POD

Linear ou Não linear?

Escolha determinada

pelo MOA

35

Extrapolação linear para baixas doses

✽Assume-se que exista uma relação linear entre dose e resposta biológica

Dose-resposta linear

%

resp

ost

a

Regiãode riscoaceitável

Regiãodos dados Experimentais

AVALIAÇÃO DOSE-RESPOSTA

Dose (mg/kg-d)

Incid

ência

de c

ãncer

?XX %

POD

Extrapolação linear como proceder ?

14

Definição OELs - 1ª Etapa

Identificação do perigo das substâncias químicas

Efeitos adversos

Agudo Crônico

Efeito carcinogênico

Efeito Não carcinogênico

✽Integralidade dos dados

✽Adequabilidade dos dados

✽Confiabilidade : desenho do estudo e descrição dos resultados

✽Relevância: todos os parâmetros relevantes devem estar incluídos

AVALIAÇÃO DOS DADOS TOXICOLÓGICOS

39

A) Qualidade da informação.

B) Poder estatístico dos estudos.

C) Número e tipo de efeitos estudados.

D) Consistência das observações em diferentes estudos.

E) Relevância da duração e das vias de exposição

utilizadas, tanto para a espécie animal como para o

homem.

F) Relevância dos níveis de dose e das espécies utilizadas

para o homem.

G) Informação sobre toxicocinética.

Elementos de Julgamento

✽ atribuir pesos/valores aos diferentes estudos

levantados previamente = informação disponível

sobre a substância de interesse.

✽ O peso a ser conferido a determinada evidência é

influenciado pela confiabilidade, adequabilidade e

relevância do estudo realizado, consistência dos

resultados, natureza e severidade dos efeitos

Peso das evidências

41

✽ Qualidade dos dados disponíveis

✽ Tipos de dados (Homem> animal> in vitro)

Dados positivos e negativos são considerados

42

Peso das evidências

Fatores que contribuem para o peso das evidências

Evidências em animais

Múltiplas observações (Espécies, sexos, idade, órgão/ tecido)

Via de administração igual a da provável exposição humana

TK e TD comparável entre as espécies

Severidade e progressão das lesões: relação dose resposta,

malignidade, tumor incomum

Maior peso às evidências

Evidências em Humanos

N° de estudos independentes com resultados consistentes

critérios causais satisfeitos: temporalidade, força da

associação, dose-resposta, plausabilidade biológica, …

Fatores que contribuem para o peso das evidências

Evidências em animais

poucos estudos

Resultados inconsistentes

Única espécie e sexo

Via de adm ≠ exposição humana ; TK e TD ≠

incidência elevada de tumores comuns à espécie

Menor peso às evidências

Evidências em Humanos

Poucos estudos

Resultados inconsistentes

Poucos critérios causais satisfeitos

Objetivo da avaliação da toxicidade

✽Através dos estudos e testes, colecionar

resultados apropriados para avaliar os

possíveis riscos à saúde humana, em

determinadas condições de exposição

Século XXI

Caracterização química

Vias toxicidade

Estudos/testesorientadores

Dose –resposta eModelos de extrapolação

Avaliação de toxicidade e caracterização do RiscoKrewski et al., 2010

Avaliação dose-resposta

Modo de açãoCaracterizaçãoquímica

composto

Produto debiotransformação

Detecção das perturbações biológicas

Viaafetada

Medidas da Dose in vitro

Analise da Dose-resposta para o eventoChave toxicidade

Estudos epidemiológicos

Calibração in vitroe dosimetria humana

Dados de exposição humana

Identificação do perigoAvaliação da exposição

Caracterização do risco

DRf= PODFI

48

Eventos –chave(vias relacionadas com a toxicidade)

Receptores / Enzimas / etc.Interação molecular direta

Vias de regulação / Genômica

Processos celulares

Tecidos/ Orgãos/ efeitos críticos

substância

Avaliação de riscoGerenciamento

do risco

Identificaçãodo perigo

AvaliaçãoDose resposta

Caracterizaçãoda exposição

Caracterizaçãodo risco

Opções degerenciamento

ConsideraçõesLegais e estatutárias

Politicas

Fatoressociais

Fatoreseconômicos

Tecnologiadisponível

Formulação do problema

Obrigada!!!

fatimapedrozo@mackenzie.brfatimapedrozo@gmail.com

Estudos com Animais de Experimentação