Aulas de Ecotoxicologia da USS
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ECOTOXICOLOGIA
ENGENHARIA AMBIENTAL
Prof. Dr. William Costa Rodrigues
EMENTA
Introdução geral a Toxicologia.
Conceitos em Toxicologia;
Introdução à Ecotoxicologia;
Gerenciamento de Riscos;
Agentes tóxicos naturais e sintéticos no ambiente;
Carcinogênicos ambientais;
Contaminantes atmosféricos, hídricos e do solo;
Contaminação ambiental por metais.
Contaminação ambiental por hidrocarbonetos.
Contaminação ambiental por
praguicidas.
Bioacumulação e Biodisponibilidade.
Principais métodos de detecção da contaminação ambiental e padrões de segurança.
Poluentes OrgâncosPersistentes.
Biomonitoramento e Indicadores Ambientais
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PROGRAMA
Unidade I – Conceitos e Definições1.1 Introdução e conceitos na Toxicologia
ambiental;
1.2 Classes de poluentes ambientais e seus efeitos tóxicos;
1.3 Categorias de Compostos Tóxicos
1.4 Algumas substâncias classificadas como super tóxicas
1.5 Áreas da Toxicologia
1.6 Dosagem efetiva
Unidade II – Estudo dos Agentes Tóxicos 2.1 Classificação da Toxicidade
2.2. Métodos para classificar a toxidade dos materiais
2.3 Condições de Exposição
2.4 Testes Toxicológicos
2.5 Principais efeitos deletérios
2.6 Propriedades Físico Químicas
Unidade III – Intoxicação3.1 Fases da Intoxicação
3.2 Classificação dos Efeitos Tóxicos
3.3 Avaliação da Toxicidade
3.4. Toxicocinética e Toxicodinâmica
3.5 Ecotoxicocinêtica
Unidade IV - Transferência entre os meios4.1 Vias de Transferências entre os meios
4.2 Transporte no Meio Aquoso, Atmosfera e Solo
4.3 Mecanismo de Destino e Transporte e depuração ambiental
4.4 Mecanismos de depuração
4.5 Liberação Líquida
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PROGRAMA (CONTINUAÇÃO...)
Unidade V - Fontes de Poluição e Poluição das Águas5.1 Principais Tipos de Poluentes e
Suas Fontes
5.2 Fluxo de compostos organoclorados do ar para ambientes aquáticos e seres
5.3 Utilização das águas
5.4 Deriva, infiltração, lixiviação e evaporação
5.5 Contaminação de aqüíferos
Unidade VI - Avaliação de Risco Ambiental6.1 Etapas da avaliação de riscos
ambiental
6.2 Avaliação dos Efeitos Ecológicos
6.3 Modelo Conceitual de Contaminação
6.4 Avaliação da Toxicidade
6.5 Risco Toxicológicos
6.6 Gerenciamento de Riscos
Unidade VII - Poluentes orgânicos Persistentes7.1 O que são? E aplicação
7.2 Tempo de persistência dos 12 POPs no meio ambiente
7.3 Dispersão dos POPs
7.4 Perigos para o ambiente
7.5 Estudos efetuados e Exposição via alimentação
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PROGRAMA (CONTINUAÇÃO...)
Unidade VIII - Resíduos Eletrônico8.1 Introdução
8.2 O que acontece com todo esse lixo?
8.3 Obsolescência
8.4 Tipo de Resíduos Eletrônicos
8.5 Legislação e medidas preventivas
Unidade IX – Toxicologia dos Praguicidas9.1 O Problema e Principais efeitos deletérios
9.2 Principais sintomas de intoxicação
9.3 Classificação Toxicológica
9.4 Agrotóxicos registrados no Brasil
9.5 Ação de Inseticidas e Efeitos toxicológicos
Unidade X - Toxicologia de alimentos10.1 Composição dos alimentos
10.2 Substância adicionadas aos alimentos
10.3 Toxinas e Minerais tóxicos
10.4 contaminação direta e indireta
Unidade XI – Bioindicadores e Biomarcadores
11.1 Biomonitoramento
11.2 Métodos de coleta
11.3 Plantas Bioindicadoras
11.4 Vigilância Biológica
11.5 Tipos de Biomarcadores
11.6 Validação de Biomarcadores
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CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO
Duas provas teóricas no qual o aluno deverá
obter média igual ou superior a sete.
Poderão ser consideradas também com grau
parcial das duas provas teóricas, a
assiduidade, participação e entrega de
relatório de aulas práticas e/ou listas de
exercícios.
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BIBLIOGRAFIA
Bibliografia Básica: AZEVEDO, Fausto Antonio de (Coord.). As bases toxicológicas da ecotoxicologia. São Carlos:
RiMa, 2003.
LARINI, Lourival. Toxicologia. 3. ed. São Paulo: Manole, 1997.
MAGALHÃES JR, A.P, Indicadores Ambientais e Recursos Hídricos: Realidade e Perspectivas para o Brasil a partir da Experiência Francesa. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil. 2007
Bibliografia Complementar: ALCÂNTARA, H.R. de; BRASIL, O.A.M.. Toxicologia geral. São Paulo: Andrei, 1974. 450 p.
DUARTE, A.; SANTOS, T.R.; PANTELEITCHOUK, A.; Prego, R. Ecotoxicologia e Remoção de Poluentes: Estudos a Península Ibérica. Lisboa: Instituto Piaget. 2002.
LARINI, Lourival. Toxicologia dos inseticidas. São Paulo: Sarvier, 1979.
MINISTÉRIO DA SAÚDE; Organização Pan-Americana da Saúde; Secretaria de Vigilância Sanitária. Manual de vigilância da saúde de populações expostas a agrotoxicos. Brasília: Organização Mundial da Saúde, 1997.
PERES, F.; MOREIRA, J.C., É Veneno ou Remédio? Agrotóxicos, saúde e ambiente. Rio de Janeiro Ed. Fiocruz. 2003.
PIVETTA, F.; MACHADO, J.M.H; ARAÚJO, U.C.; MOREIRA, M.F.R. & APOSTOLI, P. 2001. Monitoramento biológico: Conceitos e aplicações em saúde pública. Caderno de Saúde Pública, 17: 545-554.
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TOXICOLOGIA
Toxicidade x Toxicologia Toxicidade é a capacidade relativa de uma substância provocar um dano a
um sistema biológico.
Toxicologia é o estudo dos efeitos nocivos de substâncias estranhas sobre os seres vivos. A toxicidade de uma substância é determinada:
por meio de exaustivos estudos envolvendo organismos biológicos; e
não pode ser determinada diretamente utilizando-se os recursos típicos de laboratórios químicos.
Os efeitos toxicológicos são estudados mediante a administração oral ou injeção das substâncias em animais, observando-se como a saúde deles é afetada.
Estudos epidemiológicos são diferentes. Eles derivam de pesquisas realizadas com grupos de indivíduos específicos expostos a determinados poluentes, em função de seu local de moradia ou seus hábitos de consumo.
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POR QUE SÃO NECESSÁRIOS CONHECIMENTOS
BÁSICOS DE TOXICOLOGIA?
Para atender os objetivos da avaliação para a saúde das emergências químicas, em relação a: confirmar a existência de uma emergência química;
identificar as características das substâncias químicas,
identificar a fonte de liberação
estimar o tipo, tamanho, localização e distribuição da fonte de liberação
determinar a população para a qual a emergência química representa um risco e o impacto na saúde, e
avaliar a capacidade de resposta dos serviços locais de saúde
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CLASSIFICAÇÃO DAS SUBSTÂNCIAS PERIGOSAS
SEGUNDO A ONU:
1. Explosivas
2. Gases comprimidos
3. Líquidos inflamáveis
4. Sólidos inflamáveis, substâncias combustíveis espontaneamente e as que reagem com a água
5. Oxidantes, incluindo peróxidos
6. Tóxicas, classe A e B, irritantes e que causam enfermidades
7. Radiativas
8. Ácidas, alcalinas e alguns líquidos e sólidos corrosivos
9. Outras não consideradas nas classes anteriores
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ALGUNS CONCEITOS
Ecotoxicologia X Toxicologia Ambiental
Ecotoxicologia – Estuda a ação dos toxicantes no
meio ambiente e a interferência destes sobre a
fauna e flora silvestre.
Toxicologia ambiental – Estuda a ação dos
toxicantes no meio ambiente e a interferência
destes sobre o homem.
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ALGUNS CONCEITOS
Os efeitos de substância tóxicas são estudados
sobre os seres humanos, embora eles possam
ser provocados também aos microorganismos,
plantas, animais, etc.
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ALGUNS CONCEITOS
Xenobióticos Um xenobiótico é qualquer substância que não foi produzida pelo
biota, tal como os produtos industriais, drogas terapêuticas, conservantes alimentícios, produtos inorgânicos, etc.
Substância estranha capaz de induzir efeito deletério e que não é produzida pela Biota. Geralmente de origem industrial.
Toxina – Substância química que tem origem num sistemabiológico, ou seja, produção natural. Conhecida tambémcomo biotoxina.
Tóxico – Xenobiótico ou toxina causador de efeitos deletérios.
Veneno – Tóxico causador de graves efeitos, por vezes mortais.
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E O ÁLCOOL?
Micro
organismosSacarose Álcool
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CATEGORIAS DE COMPOSTOS TÓXICOS
Asfixiantes:
Compostos que diminuem a absorção de oxigênio pelo organismo. (nitrogênio, monóxido de carbono, cianetos);
Irritantes:
Materiais que causam inflamação nas membranas mucosas (ácido sulfúrico, sulfeto de hidrogênio, HCsaromáticos);
Carcinogênicos:
Provocam câncer (benzeno, aromáticos policíclicos);
Neurotóxicos:
Danos ao sistema nervoso (compostos organometálicos);
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CATEGORIAS DE COMPOSTOS TÓXICOS
Mutagênicos:
Causam mutações genéticas;
Teratogênicos:
Provocam malformações congênitas;
Hepatotóxicos:
Danos ao fígado (tetracloreto de carbono);
Fitotóxicos:
Danos às plantas.
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ALGUMAS SUBSTÂNCIAS CLASSIFICADAS COMO
SUPER TÓXICAS
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Substância Química Origem Efeito Tóxico
Fluracetato de
sódio
Sintético Coração e Sistema nervoso
Nicotina Vegetal, Tabaco Vários
Fosfogênico Sintético Sistema Respiratório
Estricnina Sintético Sistema nervoso
Fugu Animal, fugu Neurotóxico
Cromo (Cr +6) Sintético Carcinogênico, tumorização
Chumbo Sintético Neurotóxico
Mercúrio Sintético Neurotóxico
Cádmio Sintético Disfunções renais e osteoporose
DDT Sintético Sistema nervoso
ACIDENTE DE BHOPAL
Uma das ironias do acidente de Bhopal foi que
o praguicida que estava sendo manufaturado,
o Sevin, era o substituto do DDT num intuito de
evitar os riscos desse praguicida
organoclorado.
O processo de fabricação do Sevin tem
ocasionado mais danos que o DDT.
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PROBLEMAS EM BOPHAL
Nuvem de 40 ton de iso-cianato de metila
200 000 pessoas expostas
durante 90 min
8 000 mortos
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ACIDENTE DE BHOPAL
Propriedades do iso-cianato de metila
Ponto de ebulição: 39,1º C
Vapor : duas vezes mais pesado que o ar
Usos
fabricação do aldicarb, carbaril, carbofuran e
metanil, 90%; outros praguicidas 10%
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ALGUMAS IMAGENS
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VÍDEOS DE BOPHAL
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Parte 1
Parte 2
Parte 3
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Áreas da
Toxicologia
Toxicologia
de alimentos
Toxicologia
ambiental
Toxicologia
de medicamentos
Toxicologia
ocupacional
Toxicologia
social
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INGRESSO DE AGENTES QUÍMICOS
Homem
Água
Alimentos
Medicamentos
ExposiçãoOcasional
ExposiçãoOcupacional
Ar
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DOSAGEM EFETIVA
Dose mínima de uma substância necessária para desencadear umefeito deletério
Certas substâncias podem causar danos quando aplicadasdiretamente sobre a pele. Entre os fatores que são relacionados comdosagem efetiva, os mais importantes são: (1) Quantidade ou concentração do material.
(2) Duração da exposição.
(3) Estado de dispersão (tamanho da partícula ou estado físico, porexemplo: pó, fumos, gás, etc...).
(4) Afinidade ao tecido do organismo.
(5) Solubilidade nos fluidos dos tecidos.
(6) Sensibilidade dos órgãos ou tecidos do corpo.
Obviamente existem possibilidades de grandes variações em qualquerum destes fatores.
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MÉTODOS PARA CLASSIFICAR A TOXIDADE DOS
MATERIAIS
1 - Efeitos Tóxicos em Geral - São estudos realizados para avaliar os danos que uma substância pode provocar, baseando-se na duração da exposição.
2 - Testes Especiais - São estudos específicos para avaliar os efeitos das exposições aos órgãos-alvo (que são os mais afetados pela exposição), ou para avaliar efeitos específicos sobre o ser humano.
3 - Testes em Seres Humanos - São testes projetados, controlados e conduzidos por médicos e toxicologistas para determinar níveis máximos de exposição de uma substância ao ser humano, considerando as vias de exposição. Outros estudos são baseados em dados epidemiológicos e em estatísticas que têm sua origem na medicina do trabalho.
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CONDIÇÕES DE EXPOSIÇÃO
Exposições crônicas - São as que duram entre
10% a 100% do período de vida do ser. Para os
seres humanos entre 7 e 70 anos.
Exposições subcrônicas – São aquelas de
curta duração, menores do que 10% do
período vital.
Exposições agudas - São exposições de um dia
ou menos e que ocorrem em um único evento.
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CLASSIFICAÇÕES DE TOXICIDADE
U (Unknown - Desconhecido): esta designação é dada para substâncias quecaem em uma das seguintes categorias: (a) Informações toxicológicas não puderam ser encontradas na literatura e em
outras fontes.
(b) Informações limitadas baseadas em experimentos com animais estavadisponível, mas na opinião de peritos estas informações não podem seraplicadas para exposição humana. Em alguns casos esta informação émencionada tanto que o leitor poderá saber que algum trabalho experimentalfoi desenvolvido.
(c) Informações de dados foram omitidos por serem de validade questionável.
0 = Não tóxico: esta designação é dada para materiais que caem em umadas seguintes categorias: (a) materiais que não causam risco algum sob qualquer condição de uso.
(b) materiais que produzem efeitos tóxicos em humanos somente sob condiçãomuito fora do comum ou através de dosagem excessivamente alta.
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CLASSIFICAÇÕES DE TOXICIDADE (CONT.)
1 = Levemente tóxico: Em geral substâncias classificadas como sendo levemente tóxicas,
produzem mudanças no corpo humano que são prontamente reversíveise que irão desaparecer ao término da exposição, mesmo com ou semtratamento médico.
2 = Moderadamente tóxico: Substâncias classificadas como sendo moderadamente tóxica podem
produzir mudanças irreversíveis, bem como, reversíveis no corpohumano. Estas mudanças não são tão severas como ameaçar a vida ouproduzir séria incapacidade física permanente.
3 = Severamente tóxico: Sustâncias classificadas como severamente tóxica podem produzir,
mudanças irreversíveis. Estas mudanças são severas e ameaçam a vidae podem produzir incapacidade física permanente.
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CARACTERIZAÇÃO DE TOXIDADE
(a) Toxidade Aguda
A toxidade aguda é a que deriva de uma bateria de testes de curtaduração, em geral de 14 dias, realizada para caracterizar os efeitospotenciais agudos de uma substância sobre um organismo.
Os índices utilizados para sua caracterização são a Dose (DL50) ouConcentração Letal (CL50): dose ou concentração em que 50% dosorganismos submetidos ao teste morrem.
A maioria dos efeitos tóxicos provocados por produtos químicos sãoreversíveis, porém a recuperação total pode demorar longos períodos.No entanto, existem substâncias que podem provocar danosirreversíveis nos seres vivos. Uma boa ilustração para esse caso são osdanos decorrentes de exposição a altas doses de fontes radioativas quepodem acarretar sérios e irreversíveis danos à saúde. No entanto,exposições eventuais e controladas a fontes radioativas selecionadaspodem se constituir em tratamento médico.
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CARACTERIZAÇÃO DE TOXIDADE (CONT)
(a) Toxidade Aguda
Os testes realizados para determinar estes níveis de toxidade sãoconduzidos por períodos mais longos e são efetuados mediante repetidasexposições via oral, dérmica ou inalação.
Dose Letal (DL50) para a toxidade oral aguda corresponde à dose dasubstância que administrada oralmente tem a maior probabilidade deprovocar a morte, num prazo de 14 dias, de 50% dos ratos albinossubmetidos ao teste.
Dose Letal (DL50) para a toxidade dérmica aguda corresponde à dose
administrada por contato contínuo com a pele nua de coelhos albinos, por24 horas, que tem a maior probabilidade de provocar a morte de metadedos animais testados, em até 14 dias.
Concentração Letal (CL50) para a toxidade aguda por inalação corresponde àconcentração de vapor, neblina ou pó que, administrada por inalaçãocontínua a ratos albinos por uma hora, tem a maior probabilidade deprovocar, num prazo de 14 dias, a morte de 50% dos animais testados.
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CARACTERIZAÇÃO DE TOXICIDADE
(b) Toxicidade Sub-Crônica e Crônica
Para a toxidade sub-crônica, os testes são realizados durante 30 a 90 dias e para a crônica, normalmente os estudos levam de 18 a 24 meses.
Os níveis de dose ou concentração obtidos são normalmente,menores do que para a toxidade crônica.
O propósito destes testes é determinar as doses ou asconcentrações em que:
B1) Não se observam quaisquer efeitos ou o NENO - Nível deEfeito Não Observado, (No Observed Effects Level - NOEL);
B2) Se observam os menores efeitos, como o NEMBO - Nível maisBaixo de Efeito Observado, (Lowest Observed Level - LOEL).
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CLASSIFICAÇÃO DE TOXIDADE POR VIA DE
EXPOSIÇÃO
Diversos são os índices de toxidade disponíveis
na literatura técnica pertinente à toxicologia, e
cada um deles destina-se a uma aplicação
relacionada à proteção da saúde humana ou
de sistemas ecológicos específicos.
Como já visto anteriormente, a toxidade
também depende da via de exposição.
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TABELA DE TOXIDADE RELATIVA POR INGESTÃO
CLASSE DE TOXIDADE Provável Dose Letal
Oral (DL50)
Super Tóxico < 5mg/kg
Extremamente Tóxico 5,1-50 mg/kg
Muito Tóxico 51-500 mg/kg
Moderadamente Tóxico 0,51 - 5 g/kg
Ligeiramente Tóxico 5,1 - 15 g/kg
Praticamente Atóxico Maior do que 15 g/kg
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PRINCIPAIS EFEITOS DELETÉRIOS
1. Alterações cardiovasculares e respiratórias;
2. Alterações do sistema nervoso;
3. Lesões orgânicas: ototoxicidade, hepatotoxicidade, nefrotoxicidade, etc;
4. Lesões carcinogênicas / tumorigênicas;
5. Lesões teratogênicas (malformações do feto);
6. Alterações genéticas
aneuploidização - ganho ou perda de um cromossomo inteiro.
clastogênese - aberrações cromossômicas com adições, falhas, re-arranjos de partes de cromossomos.
mutagênese - alterações hereditárias produzidas na informação genética armazenada no DNA (ex. radiações
ionizantes).
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PRINCIPAIS EFEITOS DELETÉRIOS
7. Infertilidade - masculina, feminina ou mista.
teratogênese - provocada por agentes infecciosos ou drogas.
aborto - precoce ou tardio
8. Alterações da capacidade reprodutora
9- Alguns exemplos:
Vitamina A - Atraso mental; cérebro e coração.
Talidomida - Coração e membros.
Fenobarbital - Palato; coração; atraso mental.
Álcool - Defeitos faciais; atraso mental.
Cloranfenicol - Aplasia medular
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CARACTERÍSTICAS DOS IMPACTOS
Fatores Efeitos
Desencadeamento Imediato, Diferenciado, Retardado
Freqüência de Temporalidade Contínuo/ Permanente, Descontínuo/Eventual
Extensão Pontual, Linear, Espacial, Regional, Global
Reversibilidade Reversível / Irreversível
Duração Menos de 1 ano, 1 a 10 anos, 10 a 50 anos
Severidade Desprezível, Fraca, Moderada, Significativa
Origem Direta (efeitos 1.os), Indireta (efeitos 2os./ 3os.)
Acumulação Linear, quadrática, exponencial
Sinergia Presente, Ausente
Distribuição Custos/Benefícios Socializados, Privatizados (individual, empresarial)
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IMPACTOS MAIS PREOCUPANTES
Freqüência da Temporalidade: Contínuos e Permanentes
Extensão: Espaciais
Reversibilidade: Irreversível ou de difícil reversão
Magnitude: Grande
Acumulação: Exponencial
Sinergia: Presente
Distribuição dos Custos: Socializada
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Agente
químico
Toxodinâmica:
Interação do
agente químico-receptor,
no órgão branco
Exposição/
Ingresso no
organismo
Toxocinética:
Absorção
Distribuição
Biotranformação
Eliminação
ESTUDO DOS AGENTES TÓXICOS
Propriedades Físico Químicas
Importância:
Entendimento das rotas de destino e transporte
das substâncias entre os diversos meios;
Inferência sobre os fenômenos toxicocinéticos e
toxicodinâmicos nos organismos vivos.
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PROPRIEDADES FÍSICO QUÍMICAS
Polaridade e Hidrosulubilidade;
Coeficiente de partição;
Pressão vapor;
Partição entre diferentes compartimentos do
meio ambiente;
Estabilidade da molécula.
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ESTUDO DOS AGENTES TÓXICOS
Polaridade e Hidrossolubilidade
Substâncias Polares – maior capacidade de
dispersão no ciclo hidrológicos – substâncias
hidrófilas ou hidrossolúveis. Maior capacidade de
depuração, menor persistência nos meios.
Substâncias Apolares – maior solubilidade em
meio lipídico – substância hidrofóbicas ou
lipossolúveis. Menor capacidade de depuração,
maior persistência nos meios.
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INTERAÇÕES ENTRE AGENTES TÓXICOS
Efeito Aditivo:
O efeito final é igual à soma dos efeitos produzidos separadamente. Ex.: A=2; B=4 A+B=6
Efeito Sinérgico:
O efeito final é maior que a soma dos efeitos individuais. Ex.: A=2; C=3 A+C=8
Potenciação:
O efeito de um xenobiótico é aumentado por interagir com outro toxicante que, originalmente, não produziria efeito tóxico. Ex.: C=3; D=0 C=3 e D=4
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INTERAÇÕES ENTRE AGENTES TÓXICOS
Antagonismo
Competitivo: o antagonista compete com o agonista pelo mesmo sítio de ação. Fosforado inibe a colinesterase (AchE), a partir do acumulo de acetilcolina (ACh). Atropina (antagonista) bloqueia os receptores de Ach.
Químico: O antagonista reage com o agonista (responsável pela ação tóxica), inativando-o. Ex: EDTA + Chumbo = complexos solúveis
Funcional: O antagonista age alterando parcialmente e temporariamente a função do orgão ou tecido.
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INTOXICAÇÃO
Toxicocinética e toxicodinâmica
FASES DA INTOXICAÇÃO
I. Fase de Exposição: Fase do contato das superfícies seja
externa ou interna do organismo com o toxicante.
II. Fase Toxicocinética: Inclui processos envolvidos desde a
disponibilidade química até a concentração do toxicante nos
órgãos-alvo (absorção, distribuição, armazenamento,
biotransformação e eliminação).
III. Fase de Toxicodinâmica: Compreende os mecanismos de
interação entre o toxicante e os sítios de ação.
IV. Fase Clínica: Há evidências de sinais e sintomas ou
alterações detectáveis por provas diagnósticas que
caracterizam os efeitos causados ao organismo.
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FASES DA INTOXICAÇÃO
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I
Exposição
Via de
introdução
Toxicante
Disponibilidade
química
II
Toxicocinética
III
Toxicodinâmica
Processo de
transporte:
•Absorção
•Distribuição
•Eliminação
•Excreção
•Biotransformção
Toxicidade
Biodisponibilidade
Natureza da ação
IV
Clínica
Intoxicação
Sinais e
Sintomas
INTOXICAÇÃO
Classificações Quanto à intensidade dos efeitos observados, a intoxicação poderá ser: letal, grave, moderada
ou leve.
Da mesma forma que para outras patologias, a intoxicação, como doneça, poderá ser percebida nas fases subclínicas e clínicas
Subclínicas – sua detecção pode se dar por meio de análises laboratoriais específicas, pelo uso de parâmetros toxicológicos propriamente ditos, bioquímicos, hematológicos, etc.
Clínica – o diagnóstico clínico se da por meio da anamnese e da retaguarda confirmatória dos exames laboratoriais.
Espectro do Efeito Tóxico O conceito de toxicologia engloba o conhecimento de todos os efeitos de todos os agentes sobre
todos os sistemas biológicos, o que lhe confere amplidão irrestrita, uma vez que todas as substâncias químicas são capazes de, sob determinadas condições de exposição, produzir efeito tóxico em determinado sistema biológico.
Classificação dos Efeitos Tóxicos Efeito Local – é aquele que ocorre no local do primeiro contato entre o organismo e o agente
tóxico. Substância corrosivas e agentes irritantes.
Efeito Sistêmico – mais comum de ocorrer, requer absorção e distribuição do agente desde o ponto de entrada ate um local distante (órgão-alvo), onde os efeitos deletérios são produzidos.
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INTOXICAÇÃO
Classificação dos Efeitos Tóxicos (continuação...)
Efeito imediato – é aquele que aparece ou se desenvolve logo após a exposição, única ou
repetida.
Efeito Retardado – é aquele que aparece após um lapso de tempo. Os efeitos
carcinogênicos, só irão surgir após um longo espaço de tempo, 10 a 20 anos, depois de
cessada a exposição
Efeito Reversível – é aquele que ocorre em tecidos e desaparece após cessada a
exposição.
Efeito Irreversível – estes efeito persistirão mesmo após o término da exposição. Exemplos
são os carcinomas, mutações, cirrose hepática e danos neurais.
Efeitos Morfológicos – referem-se às mudanças macro e microscópicas na morfologia do
tecido. Exemplo necroses e as neoplasia. São irreversíveis.
Efeitos Funcionais – usualmente representam mudanças reversíveis nas funções dos
órgãos-alvo – os morfológicos não. E as mudanças funcionais são geralmente detectadas
antes ou em exposições a doses baixas, quando comparadas com as morfológicas.
Efeitos Bioquímicos – quando se trata de “alterações ou efeitos bioquímicos” comumente
isso de dirige a efeitos sem aparentes modificações morfológicas. Como a inibição da
acetilcolinesterase.
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Classificação dos Efeitos Tóxicos (continuação...)
Efeitos Somáticos – é aquele que afeta uma ou mais funções da vida vegetativa.
Efeitos Germinais – diz respeito às perturbações das funções reprodutivas, integridade dos descendentes e desenvolvimento de tumores.
Reações Alérgicas – também conhecidas com hipersensibilidade ou sensibilização a determinado toxicante resultam da sensibilização prévia a ele ou a outro toxicante que seja quimicamente similar. A ação do toxicante com uma proteína endógena, origina um antígeno, o que leva à formação de anticorpos. Uma exposição subseqüente ao agente resultará na interação antígeno-anticorpo, o que provoca manifestação tipicamente alérgica, diferente do efeito usual, porque requer exposição prévia.
Reações Idiossincráticas* – é aquela determinada geneticamente e se caracteriza por reatividade anormal ao agente químico. A falência muscular prolongada e a apnéia de certos pacientes apresentam após doses-padrão de succinilcolina, em razão da deficiência de colinesterase sérica, responsável pela degradação da succinilcolina que ocorre, via de regra, rapidamente.
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Intoxicação
*Disposição do temperamento do indivíduo, que o faz reagir
de maneira muito pessoal à ação dos agentes externos
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Avaliação da Toxicidade
Reunir informações quali-quantitativas sobre a toxicidade das
substâncias avaliadas1ª Etapa
Identificar os período de exposição nos quais os índices de
toxicidade são necessários2ª Etapa
Determinar os índices de toxicidade para efeitos não carcinogênicos3ª Etapa
Determinar os indicadores de toxicidade para efeitos não carcinogênicos4ª Etapa
Resumir toda informação sobre a toxicidade da substância5ª Etapa
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Avaliação da Toxicidade
Avaliação da toxicidade
Coleta de
dados
Avaliação ou
análise dos
dados
Avaliação da Exposição
Caracterização
do risco
Para:
•Selecionar a remediação
•Delinear a remediação
•Remediar
30
COMPORTAMENTO CINÉTICO DO AGENTE TÓXICO NO ORGANISMO
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Tóxico
Via de introdução
Absorção
Distribuição (sangue)
Tóxico livre Tóxico combinado
Produto de
biotransformação
Biotransformação
Acumulação
Eliminação
Combinado
Livre
Dinâmica
Sítio de ação
(receptores)
Interação
Efeitos
ECOTOXICOCINÉTICA
• Transporte
• Biotransformação
• Reação fotoquímica
• Adsorção
• SedimentaçãoComposto
Químico
Liberado no
Ambiente
Sedimento
Depósito
Org
an
ism
o-a
lvo
(h
om
em
, pe
ixe
s,
pá
ssa
ros, o
utr
os, e
tc.)
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31
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Absorção
• Passagem através da membrana
– transporte passivo
• gradiente de concentração
– transporte ativo
• consumo de energia para a passagem
• As membranas biológicas contem lipídios e são permeáveis para as
moléculas lipossolúveis
Distribuição
• As substâncias químicas transportadas pelo sangue se distribuem nos
órgãos e sistemas
• Depende das características da substância química e das
propriedades físicas
– barreiras: placenta e cérebro
TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS
água na dissolvida fração
óleo no dissolvida fraçãoóleo/água partição eCoeficient
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Para a passagem do tóxico do tóxico para o interior do corpo e o tóxico penetrar
no tecido a presença do sangue é necessária e barreiras biológicas,
representadas por membranas celulares, precisam ser vencidas;
Fatores relacionados a Substância
Hidrossolubilidade e Lipossolubilidade
A hidrossolubilidade é conferida à molécula por grupos que permitem a formação de pontes
de hidrogênio com a molécula da água, quando em solução: Grupamento hidroxila (–OH);
carboxila (–COOH); amino (–NH2) sulfidrila (–SH); carbonila (–C=O), etc. Grupamento com
características polares.
A lipossolubilidade é conferida à moléculas por grupamento alquílicos; fenílicos, nafitílicos.
Grupamento com características apolares.
Coeficiente de Partição Óleo-Agua
O coeficiente de partição é dado pela relação lipossubilidade/ hidrossolubilidade. Quanto
maior, mais fácil o transporte da substância através da membrana. Para calcular basta
determinar a fração uma substância que se dissolve em solvente orgânico, por aquela que
o faz em água, quando:
32
TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS
-COO-R
COOH-Rlog pH pKa
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Grau de Ionização Muitos tóxicos são ácidos ou bases fracas e podem estar
presente em soluções sob duas formas: ionizadas e não-ionizadas.
A porção não ionizada é, geralmente, lipossolúvel e pode se difundir prontamente através da membrana celular.
A fração ionizada é, muitas vezes, incapaz de penetrar a membrana lipóide por ser pouco lipossolúvel, ou incapaz de atravessar os poros da membrana (no caso de íons formados serem maiores que os poros).
O grau de ionização ou dissociação de um elétrico fraco depende do seu pKa (constante de dissociação ácida) e do pH do meio. Para um ácido fraco, a dissociação ocorre conforme a equação:
HCOO-R COOHR -
Podendo ser expressa como:
R-COOH = forma molecular (lipossolúvel)
R-COO- = forma ionizada (hidrossolúvel)
TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS
Grau de Ionização (continuação...) Ácido acetilsalicílico será facilitado no plano estomacal:
pKa Ácido acetilsalicílico = 3,4 pH Suco gástrico = 1,4 pH Plasma = 7,4 No suco gástrico acontecerá:
10pka – pH = (forma molecular/forma ionizada) 103,4 – 1,4 = (forma molecular/forma ionizada) 102= (forma molecular/forma ionizada) Ou seja, uma relação de 100 moléculas não ionizadas para cada uma
que se dissocia. Prevalecendo a forma molecular, lipossolúvel, capaz de atravessar a membrana.
No plasma acontecerá:
103,4 – 7 = (forma molecular/forma ionizada) 10-4= (forma molecular/forma ionizada) A relação é de uma molécula na forma ionizada para cada 10mil que
se dissocia. Prevalece a forma ionizada, não lipossolúvel, incapaz de atravessar a membrana celular.
A difusão no sentido sangue-conteúdo estomacal praticamente não ocorre, resultando na absorção do ácido.
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33
TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS
Tamanho e Carga da Partícula (Molécula, Íon) a ser Absorvida
Embora ainda não comprovado, admite-se a existência de poros na
membrana celular. Eles permitem a passagem de partículas hidrossolúveis
de até 8Å.
Aquelas com diâmetro superior não sofreriam tal filtração.
Certos cátions teriam sua passagem dificultada, uma vez que os poros
apresentam cargas positivas em razão das proteínas e do cálcio lá
presentes.
Os ânions se filtrariam com maior facilidade.
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Nas células do fígado, pele, pulmões, intestino e rins
• Metanol Retanaldeído Ácido fórmico(nervo óptico)
• Paration Oxiredução Paraxon (inibidor de
Aceticolinesterase)
• Naftaleno Diidroxinaftaleno (cataratas)
Acumulação
• Ossos: chumbo, estrôncio, fluoreto
• Gordura: DDT, PCBs
– emagrecimento
Biotransformação
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Eliminação
• Urina
– Substâncias hidrolisáveis
– Conjugação das substâncias desfavorece a eliminação
• Biliar e fecal
– Eliminação conjugada
– Produtos conjugados não são absorvidos pelos intestinos
– Pode haver reabsorção intestinal (substâncias hidrolíticas) fígado re-processado
ciclo enteroepático (substância orgânicas)
• Salivar e sudorípara
– Substâncias não ionizadas
– Dermatites
– Saliva – reabsorção pelo trato gastrintestinal.
• Ar expirado
– Depende:
• Da intensidade da ventilação pulmonar
• Pressão alveolar da substância
• Leite
– Solubilidade (lipossolubilidade)
– Grau de ionização e concentração
IMPORTÂNCIA DA TOXICODINÂMICA
Fornece uma base racional para interpretação descritiva dos dados toxicológicos;
Estima a probabilidade de um agente químico causar efeito nocivo;
Estabelece procedimentos para prevenir e antagonizar os efeitos tóxicos;
Auxilia no desenvolvimento de medicamentos e agentes químicos industriais com menor chance de causar danos
Auxilia no desenvolvimento de praguicidas mais seletivos aos organismos-alvo.
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35
RELAÇÃO ENTRE TOXICOCINÉTICA E TOXICODINÂMICA
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Toxicicinética Toxicodinâmica
Dose do agente
Químico administrada
Agente químico
no local de açãoResposta tóxica
• Relaciona a dose externa com a
quantidade enviada ao órgão-
alvo
• Biodisponibilidade
• Depuração
• Meia-vida
• Acúmulo
• Relaciona a dose interna com a
resposta do órgão-alvo
• Ativação
• Destoxificação
• Citoproteção
• Homeostase
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Toxicante
Alcance do
órgão-alvo
Interação com a
molécula-alvo
Alteração do
ambiente biológico
Disfunção celular
Injúria
Dano
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TRANSFERÊNCIA ENTRE OS MEIOS
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VIAS DE TRANSFERÊNCIAS ENTRE OS MEIOS
Ar
Solo
Sedimentos
Biota
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TRANSPORTE ENTRE OS MEIOS
Transporte no Meio Aquoso Os contaminantes presentes nas águas superficiais
podem encontrar-se em solução ou em suspensão.
Transporte na Atmosfera A translocação de poluentes presentes na atmosfera
depende de seu estado físico e da movimentação das massas de ar.
Transporte no Solo Os contaminantes que chegam à litosfera se
movimentam por difusão por intermédio de fluidos ou da movimentação das águas.
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SISTEMAS DE TRANSPORTE
Transporte no Meio Aquoso
Os contaminantes podem encontrar-se em solução ou suspensão.
O material em suspensão pode ser encontrado na forma de partículas ou de gotículas (como óleo) e os contaminantes podem estar dissolvidos ou adsorvidos a essas partículas sólidas.
Essas formas podem ser transportadas pela água por longas distâncias.
A distância percorrida pelos contaminantes depende da estabilidade e estado físico do contaminante e do fluxo do corpo d’água. Compostos mais estáveis e em solução tendem a percorrer distância maiores.
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38
SISTEMAS DE TRANSPORTE
Transporte no Meio Aquoso
O destino das substâncias depende da suas propriedades fisico-químicas, especialmente lipossolubilidade, pressão de vapor e estabilidade química. Compostos menos estáveis são facilmente hidrossolúveis, representando menor risco, a não ser que o produto da hidrólise seja mais tóxico que o precursor.
A polaridade é importante na distribuição e na persistência dos contaminantes nesse meio. Substâncias hidrofílicas tendem a se dissolver no meio e a se distribuir ao longo da superfície da água. As lipofílicas associam-se ao material particulado, especialmente ao sedimento.
Nos sedimentos de rios, lagos e mares, os contaminantes orgânicos adsorvidos às partículas têm sua mobilidade e disponibilidade reduzidas.
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SISTEMAS DE TRANSPORTE Transporte na Atmosfera
A translocação de poluentes presentes na atmosfera depende do estado físico e da
movimentação das massas de ar.
O tempo de residência na atmosfera é determinado por escalas temporais e
espaciais de dispersão do contaminante (Tabela abaixo).
Os gases solúveis e as partículas presentes na atmosfera podem ser incorporados
às gotículas de chuva e podem atingir o solo ou as águas superficiais durante a
precipitação.
Podem ainda atingir locais distantes do local de emissão do contaminante.
Transporte Horizontal Tempo Transporte Vertical
Local 0 – 10 km
0 – 30km
Minutos
HorasCamada intermediária
Mediano > 1.000km Dia –
Continental > 3.000km Muitos Dias Troposfera
Hemisférico – Mês –
Global – Ano Estratosfera
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SISTEMAS DE TRANSPORTE Transporte no Solo
O solo apresenta porosidade variada e geralmente estes poros se encontram preenchidos por gases ou fluídos.
Os contaminantes que chegam a litosfera se movimentam por difusão por intermédio desses fluidos ou da movimentação da água pelos espaços entre as partículas de solo.
A velocidade de difusão dos contaminantes depende do peso molecular, da temperatura e do pH do solo, do gradiente de concentração do contaminante, bem como dos constituintes do solo (matéria orgânica, cátions e ânions), dentre outros fatores.
A substância lançada no meio ambiente sofre alterações durante seu transporte e distribuição entre suas várias fases.
A degradação é uma das propriedades intrínsecas à substância mais importante na determinação do dano potencial ao meio ambiente.
Substâncias não degradáveis persistirão no meio podendo, consequentemente, causar efeitos crônicos adversos à biota.
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APORTE DE MATERIAL
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Material tóxico
40
Solo
Leito Rochoso
Lençol Freático
Fonte de Contaminação
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41
CONTAMINAÇÃO AMBIENTAL
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MECANISMO DE DESTINO E TRANSPORTE
E DEPURAÇÃO
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AR
- Fotólise
- Reações com OH-
- Outras reações
ÁGUA
- Hidrólises
- Fotólises
- Oxiredução
- Biodegradação
SOLO
- Fotólises
- Hidrólises
- Biodegradação
- Oxiredução
SEDIMENTOS
- Hidrólises
- Degradação microbiana
- Oxiredução
42
DEPURAÇÃO AMBIENTAL
Hidrólise: alteração da estrutura química por reação direta da
água;
Oxidação: a modificação química envolve transferência de
elétrons de xenobiótico ara um aceptor de elétrons (oxidante);
Redução: a modificação química envolve transferência de
elétrons de um agente para o xenobiótico a ser reduzido;
Degradação fotoquímica: transformação causada por interação
com a luz solar, principalmente os raios ultravioleta.
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MECANISMOS DE DEPURAÇÃO
Água
•Hidrólise
•Oxiredução
•Fotólise
•Biodegradação
Solo
•Hidrólise
•Fotólise
•Oxiredução
•Biodegradação
Ar
•Fotólise
•Reações com OH-
•Outras reações
Sedimento
•Oxiredução
•Hidrólise
•Degradaçãomicrobiana
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Liberação Líquida
FonteProcesso de
contaminação
Meio de
contaminação
Modo de
exposição
Hábitos
populacionaisDose
Em
issão lí
quid
a
Dispersão
Sedimentação
Concentração da água Ingestão
Bioacumulação Irrigação Consumo
Alimentos
Concentração no sedimento
Homem
PRINCIPAIS TIPOS DE POLUENTES E
SUAS FONTES Industrialização Efluentes industriais cuja
natureza depende das
atividades que os produzem;
Existem mais de 70.000
produtos químicos comumente
usados sendo que cerca de
3.000 são responsáveis por
quase 90% do peso total de
compostos produzidos pela
indústria.
Alguns exemplos incluem metais
pesados, compostos organo-
clorinados e solventes
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44
PRINCIPAIS TIPOS DE POLUENTES E
SUAS FONTES Urbanização Material orgânico (fezes e urina) de origem
humana e animal;
Óxidos de nitrogênio, monóxido de
carbono, resíduos não queimados e
partículas pesadas incluindo chumbo
resultantes da combustão em veículos
terrestres e aéreos;
Dióxido de carbono, dióxido de enxofre e
hidrocarbonos poli-aromáticos derivados
de queima em incineradores;
Compostos químicos de uso doméstico
como solventes, detergentes, inseticidas,
plásticos, hormônios e cosméticos.
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PRINCIPAIS TIPOS DE POLUENTES E
SUAS FONTESAgricultura
Pesticidas incluindo organo-
fosforados;
Fertilizantes contendo nitratos e
fosfatos.
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45
POLUIÇÃO DAS ÁGUAS
POLUIÇÃO DA ÁGUAS
Geralmente o homem utiliza os mananciais hídricos para:
Agricultura;
Indústria;
Consumo;
Despejar dejetos:
Agrícolas
Industriais;
Domésticos;
Ou seja o homem consome a água que ele mesmo contamina.
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46
BACIAS HIDROGRÁFICAS
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Limite no divisor de água
– neste exemplo, os
Andes
Montante – parte alta
Jusante – parte baixa
Uma das várias
nascentes
FLUXO DE COMPOSTOS ORGANOCLORADOS DO AR PARA
AMBIENTES AQUÁTICOS E SERES
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47
POLUIÇÃO DAS ÁGUAS
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POLUIÇÃO DAS ÁGUAS
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48
POLUIÇÃO DAS ÁGUAS
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AQÜÍFERO GUARANI
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Fonte: (SAG) www.sg-guarani.org
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Fonte: (SAG) www.sg-guarani.org
50
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Fonte: (SAG) www.sg-guarani.org
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Fonte: (SAG) www.sg-guarani.org
51
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Fonte: (SAG) www.sg-guarani.org
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Fonte: (SAG) www.sg-guarani.org
52
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Fonte: (SAG) www.sg-guarani.org
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Fonte: (SAG) www.sg-guarani.org
53
AVALIAÇÃO DE RISCO AMBIENTAL
Foto: Araquém Alcântara
AVALIAÇÃO DE RISCO AMBIENTAL
Formulação preliminar do problema
Modelo Conceitual
Caracterização preliminar da exposição
Caracterização da
exposição ambiental
Caracterização dos efeitos
da exposição às entidades
ecológicas e a saúde humana
Avaliação da exposição
Caracterização do risco
Gerenciamento de risco
Le
va
nta
me
nto
de
da
do
s p
rim
ári
os
Da
do
s d
o m
on
ito
ram
en
to
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54
AVALIAÇÃO DOS EFEITOS ECOLÓGICOS
Absorção tóxica potencial
Bioabsorção para o limiar de efeito
Efeitos comportamentais Efeitos Fisiológicos Efeitos morfológicos
Efeitos no organismo – desempenho alterado
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AVALIAÇÃO DOS EFEITOS ECOLÓGICOS
Efeitos populacionais
Efeitos no organismo – sobre a estrutura e a dinâmica na
comunidade e sobre o ecossistema
Efeitos na funcionalidade de ecossistema
Efeitos sobre a função do ecossistema
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55
MODELO CONCEITUAL DE CONTAMINAÇÃO
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Fonte de Contaminação
Característica da natureza e extensão da contaminação
Contaminação
da atmosfera
Contaminação
do solo
Contaminação dos
Recursos hídricos
Contaminação
de alimentos
Previsão do efeitos
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Avaliação da Toxicidade
Avaliação da Toxicidade
Coleta de
dados
Avaliação ou
análise dos
dados
Avaliação da Exposição
Caracterização do risco
Para:
•Selecionar a remediação
•Delinear a remediação
•Remediar
•Prevenir
56
RISCO TOXICOLÓGICOS
O que são riscos químicos ambientais? Risco Real - é o estatisticamente medido e calculado, caso se
disponha de todos os dados que conduzem a ocorrência de determinado evento indesejado. Também é denominado risco objetivo. Algumas pessoas apresentam maiores riscos de desenvolver doenças
respiratórias do que outras. O tráfego urbano (fonte de perigo) representa uma ameaça a elas, pois quando expostas continuamente a poluição intensa (perigo), podem apresentar asma ou bronquite.
Risco Percebido - é o percebido pelo indivíduo, independente ou não dos valores encontrados pela análise científica.
Perigo - expressa uma exposição relativa a uma fonte de perigo.
Fonte de Perigo - é algo que pode ser perigoso ou provocar danos, ou o que pode expor alguém ao perigo, ou ainda, é uma condição que gera ou aumenta a possibilidade de riscos.
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GERENCIAMENTO DE RISCOS
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Medidas de Prevenção;
Medidas de Mitigação;
Monitoração;
Avaliação de
Desempenho
Identificação Fontes de Perigo,
Riscos (probabilidades,
conseqüências); Análise dos Riscos
(fatores que contribuem para a
ocorrência de eventos indesejados).
57
CONTROLE DE RISCOS
Na Fonte
Trajetória
No Alvo
Fiscalização
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FONTES DE POLUIÇÃO
58
POLUENTES ORGÂNICOS PERSISTENTES
POLUENTES ORGÂNICOS PERSISTENTES
O que são? Os poluentes orgânicos incluem inúmeras substâncias sintéticas
pertencentes a vários grupos químicos.
Aplicações: Pneus e derivados de petróleo;
Plásticos;
Resinas de adesivos, impermeáveis e tintas;
Solventes (tintas e produtos de limpeza);
Elatôsmeros (borracha sintética);
Pesticidas;
Fármacos;
Perfumes e aromatizantes;
Corantes e pigmentos (tinta de carro, coloração de roupas).
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59
APLICAÇÕES DOS POPS
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Substância Aplicação
Adrina Produzido como pesticidas para controle de insetos de solo.
Endrina Rodenticida e inseticida usado em algodão, arroz e milho.
Diedrina Inseticida usado em frutas, solo e sementes.
Clordano Inseticida usado no controle de formigas e em várias culturas.
DDT Usado como inseticida no combate aos mosquitos transmissores de
malária e a febre amarela e no combate aos piolhos do tifo.
Heptacloro Utilizado como inseticida de contato contra insetos e formigas.
Hexaclorobenzeno Fungicida. Aparece também como subproduto da indústria química.
Mirex Inseticida e retardante de chamas em plástico, borrachas componentes e
componentes elétricos
Toxafeno Inseticida acaricida, especialmente utilizado contra larvas e algodão.
PoliCloroBifenois Usado em condensadores, transformadores, em líquidos refrigeradores
Dioxinas Subproduto da combustão, especialmente de plásticos, da manufatura de
cloro e papel.
Furanos Subprodutos relacionados com dioxinas
TEMPO DE PERSISTÊNCIA DOS 12 POPS NO MEIO AMBIENTE
SubstânciaMeia vida
Ar Água Solo Sedimentos
DDT 2 dias > 1 ano > 15 anos sem data
Aldrin < 9.1 horas < 590 dias 5 anos sem data
Dieldrin < 40.5 horas > 2 anos > 2 anos sem data
Endrin 1.45 horas > 112 dias até 12 anos -
Clordano < 51.7 horas > 4 anos 1 ano sem data
Heptacloro sem data < 1 dia 120-240 anos sem data
HCB < 4.3 anos > 100 anos > 2.7 anos -
Mirex sem data > 10 horas > 600 anos > 600 anos
Toxapheno < 5 dias 20 dias 10 anos -
PCBs 3-21 dias > 4.9 dias > 40 dias -
Dioxinas < 9 dias > 5 dias 10 anos > 1ano
Furanos 7 dias > 15.5 dias sem data sem data
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Fonte:
http://www.worldwildlife.org/toxics/progareas/pop/priority.htm
60
DISPERSÃO DOS POPS
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Latitudes elevadasDeposição e evaporaçãoLatitudes médias
Ciclos sazonais de
Deposição e evaporação
Tra
nsp
ort
e A
tmo
sfé
ric
od
e lo
ng
o a
lca
nc
e
Latitudes baixasEvaporação e deposição
Transporte oceânico de
longo alcance
Mobilidade elevada
Mobilidade
moderada
Mobilidade
reduzida
PERIGOS PARA O AMBIENTE
Numerosos estudos revelaram conseqüências trágicas provocadas pela contaminação de POPs na vida animal, em muitos locais do mundo, mas sobretudo nas latitudes temperadas e frias.
Os oceanos, nos últimos 75 anos, transformaram-se no armazém de muitos dos poluentes químicos produzidos.
A medida que estes poluentes aumentam no ambiente marinho, aumenta também o risco de contaminação para os animais do topo da cadeia alimentar.
Os mamíferos marinhos, como os ursos polares, as focas ou as baleias, tendem a acumular, de um modo relativamente fácil, grandes quantidades de POPs devido à sua posição na cadeia alimentar, à grande quantidade de tecidos gordos e à passagem destes poluentes das mães para as suas crias.
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61
ESTUDOS EFETUADOS
Falhas no sistema reprodutor com o conseqüente decréscimo da população de focas, no mar de Wadden (1950-75);
Um complexo de doenças (hiperplasia adrenocortical) nas focas cinzentas do Mar Báltico por volta dos anos de 1970, ocasionando uma quebra na fertilidade, alterações no cérebro e aumento das glândulas adrenais. Alguns destes efeitos ainda persistem;
Uma forte mortalidade em massa de focas em redor das costas Européias em 1992 originado por um vírus. Os compostos organoclorados são suspeitos de exacerbarem o problema pois enfraquecem o sistema imunitário;
Declínio das populações de cetáceos no mar do Norte e no mar Báltico, possivelmente relacionado com os compostos organoclorados;
Mortalidade em massa de golfinhos riscados no Mediterrâneo de 1990-92 causada por um vírus. Também neste caso os compostos organoclorados são suspeitos de aumentar o problema enfraquecendo o sistema imunitário;
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ESTUDOS EFETUADOS
Vários problemas de saúde nas baleias Beluga estão associados a contaminação por PCBs;
Feminização das gónadas dos machos da baleia Bowhead. Apesar de ainda não existir confirmação pressupõe-se que os POPs estejam envolvidos na grande incidência desta situação (2 em 155 baleias);
Uma elevada taxa de mortalidade nos ursos polares está relacionada com os elevados valores de poluentes organoclorados;
Malformações genitais em 4 ursos polares. Possivelmente causadas por exposições a níveis altos de PCBs no útero;
Jacarés da Florida no lago Apopka têm surgido com dramáticas alterações físicas e comportamentais relacionadas com a desregulação do sistema endócrino provocadas por um acidente químico que se verificou no referido lago;
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ESTUDOS EFETUADOS
Nos anos 50 verificou-se uma queda acentuada da população de trutas dos Grandes Lagos devido a uma contaminação por dioxinas que alcançou valores suficientemente elevados para matar as trutas que se encontravam em desenvolvimento nos ovos, causando um decréscimo na reprodução das trutas;
Estudos realizados concluíram que o albatroz do Pacífico Norte transportava consigo combinações de POPs como os PCBs, dioxinas e furanos considerados responsáveis por problemas reprodutivos e de saúde;
Foram descobertas lontras na Colômbia que apresentavam modificações reprodutivas relacionadas com a contaminação por pesticidas sintéticos, PCBs e dioxinas.
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EXPOSIÇÃO VIA ALIMENTAÇÃO
A alimentação assume um papel primordial na
exposição às dioxinas.
Calcula-se que 95 a 98% da dose diária
provenha desta fonte, especialmente dos
gêneros ricos em lipídios como as carnes
gordas, peixe, ovos e lacticínios.
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EXPOSIÇÃO VIA ALIMENTAÇÃO
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EXPOSIÇÃO VIA ALIMENTAÇÃO
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OS DOZE MALDITOS
Químicos Industriais
Hexaclorobenzeno: Bioacumulação e desloca-se em grandes distâncias; Carcinogénico
Bifenilos Policlorados: Resistem a altas temperaturas; acumula-se nos pólos; Carcinogénico
Residuais
Dioxinas e Furanos: dificilmente excretáveis; bioacumula na cadeia; Carcinogênico; atraso de crescimento de crianças; defeitos congênitos.
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MEDIDAS PREVENTIVAS
Estação de Tratamento de Efluentes (ETE);
Estação de Tratamento de Esgoto Doméstico;
Maior rigor na legislação ambiental (se fazer cumprir);
Monitoramento do nível de poluição (fiscalização);
Desenvolvimento de moléculas menos poluentes;
Otimização e adequação do uso de pesticidas;
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RESÍDUOS ELETRÔNICO
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INTRODUÇÃO
Resíduo eletrônico ou lixo eletrônico (termo que não deve ser confundido com spam), é o nome dado aos resíduos resultantes da rápida obsolescência de equipamentos eletrônicos (o que inclui televisores, telemóveis, computadores, geladeiras e outros dispositivos).
Tais resíduos, descartados em lixões, constituem-se num sério risco para o meio ambiente, pois possuem em sua composição metais pesados altamente tóxicos, tais como mercúrio, cádmio, berílio e chumbo Em contato com o solo, estes produtos contaminam o lençol freático; se queimados, poluem o ar.
Além disso, causam doenças graves em catadores que sobrevivem da venda de materiais coletados nos lixões.
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INTRODUÇÃO
Pense por um minuto na lista enorme de computadores, televisores, celulares, rádios, consoles de videogame e players de música que passaram por suas mãos ao longo dos anos.
E quanto à seqüência interminável de produtos como aspiradores de pó, microondas, secadores de cabelo, escovas de dente elétricas, despertadores, cortadores de grama e detectores de fumaça que fizeram parte de sua vida e se foram?
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O QUE ACONTECE COM TODO ESSE LIXO?
O lixo eletrônico contém muitos componentes tóxicos e perigosos que, em sua maioria, ainda são depositados em aterros sanitários.
Boa parte da porção restante é exportada a alguns países em desenvolvimento, onde trabalhadores - que muitas vezes trabalham em condições de pouca segurança e sem fiscalização - reciclam esses resíduos.
O trabalho que eles realizam, embora ofereça algumas matérias-primas reaproveitáveis, tem sérias conseqüências.
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OBSOLESCÊNCIA
Obsolescência é a condição que ocorre a um
produto ou serviço que deixa de ser útil,
mesmo estando em perfeito estado de
funcionamento, devido ao surgimento de um
produto tecnologicamente mais avançado.
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TIPOS DE OBSOLESCÊNCIA
Obsolescência técnica ou funcional Pode ocorrer:
Quando um novo produto ou tecnologia mais funcional, toma o lugar do antigo (por exemplo, do telégrafo para o telefone, do disquete de 5 1/4" para o de 3 1/2", do celular analógico para o digital etc.).
Quando o produto se torna inútil devido a mudanças em outros produtos. Por exemplo, os relhos tornaram-se obsoletos quando as pessoas começaram a andar em automóveis, em vez de charretes.
Quando as peças de reposição se tornam tão dispendiosas que se torna mais interessante comprar um produto novo.
Quando a baixa qualidade dos materiais encurta o tempo de vida do produto.
Quando partes essenciais não estão mais disponíveis para viabilizar a fabricação de um item. O gerenciamento deste tipo de obsolescência é necessário se uma disponibilidade de longa duração do produto for necessária.
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TIPOS DE OBSOLESCÊNCIA
Obsolescência planejada (ou programada)
Às vezes, os profissionais de marketing introduzem deliberadamentea obsolescência em sua estratégia de produto, com o objetivo degerar um volume de vendas duradouro reduzindo o tempo entrecompras sucessivas.
Um exemplo poderia ser o de uma máquina de lavar roupa barata,que é deliberadamente projetada para deixar de funcionar cincoanos após a compra, obrigando os consumidores a comprar outramáquina para os próximos cinco anos.
Numa indústria altamente competitiva, esta estratégia costuma serarriscada porque os consumidores podem comprar máquinas dosfabricantes concorrentes. A prática de obsolescência planejada étambém considerada por muitos consumidores como um sinal decomportamento antiético.
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TIPOS DE OBSOLESCÊNCIA
Obsolescência perceptiva (ou percebida)
A obsolescência perceptiva é uma forma de reduzir a vida útil dos produtos que ainda são perfeitamente funcionais e úteis.
Os fabricantes lançam produtos com aparência inovadora e mais agradável, dando aos produtos antigos aspecto de ultrapassados. Dessa forma, induzem o consumidor à troca.
Um bom exemplo é a moda, que se modifica de forma a estimular a frequente aquisição de novos modelos de roupa.
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TIPOS DE OBSOLESCÊNCIA
Gerenciamento de obsolescência
Gerenciamento de obsolescência refere-se às
atividades executadas para atenuar os efeitos da
obsolescência.
Estas atividades podem incluir compras globais,
compras pelo tempo de vida do produto e
monitoramento de obsolescência.
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QUANTIDADE PRODUZIDA
50 milhões de toneladas de lixo eletrônico,
composto de computadores, celulares,
eletroeletrônicos e eletrodomésticos que, com
ciclos de reposição cada vez mais curtos, vão
parar no lixo e já representam 5% de todo o lixo
gerado pela humanidade.
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TIPO DE RESÍDUOS ELETRÔNICOS
Arsênico - pode causar problemas na comunicação entre células e interferir nos gatilhos que geram crescimento celular, possivelmente contribuindo para doenças cardiovasculares, câncer e diabetes, em caso de exposição crônica.
Cádmio - afeta a capacidade do corpo de metabolizar cálcio o que leva a dores ósseas e a ossos frágeis e gravemente enfraquecidos.
Cromo - causa irritações de pele e é potencialmente carcinógeno.
Cobre - pode irritar a garganta e os pulmões e afetar os rins, o fígado e outros órgãos.
Chumbo - o envenenamento por chumbo pode causar sérios problemas de saúde, entre os quais redução da capacidade cognitiva e verbal. Em última análise, a exposição ao chumbo pode causar paralisia, coma e morte.
Níquel - em dosagem alta, é carcinógeno.
Prata - provavelmente não faz mal, mas manipulá-la com freqüência pode causar argirismo, uma doença que causa manchas azuladas permanentes na pele.
Fonte: Dartmouth Toxic Metals Research Program
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RECICLAGEM Imagine uma situação assim: montanhas de televisores e monitores de computador
descartados empilhados nas ruas de uma comunidade urbana de baixa renda.
Para ganhar a vida, centenas de pessoas trabalham à sombra dessa pilha de lixo
eletrônico.
Algumas cuidam de fogueiras ateadas para remover o plástico dos cabos de cobre e que causam
nuvens de fumaça tóxica.
Outros trabalhadores banham placas de circuito em ácido nítrico e hidroclórico a fim de liberar o
material de solda e os metais preciosos - mas também gás que lhes causa ardência nos olhos.
Fragmentos plásticos, obtidos pela quebra de aparelhos como teclados e gabinetes de computador,
são reduzidos a pedaços minúsculos e separados cuidadosamente antes de serem derretidos para
produzir uma porção vendável.
Ao fim do dia, os subprodutos sem utilidade, como placas de circuito calcinadas e componentes ácidos
usados, são despejados em rios ou no campo, ou incinerados.
Esses são alguns exemplos de processos de reciclagem que ocorrem rotineiramente
em algumas regiões em desenvolvimento. Mas muitos países estão aprovando
novas leis que tentam deter esses processos e resolver o problema.
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LEGISLAÇÃO E MEDIDAS PREVENTIVAS
Por exemplo, a União Européia tem uma série de diretrizes e regulamentos que visam ampliar recuperação, reutilização e reciclagem de lixo eletrônico, assim como atribuir aos fabricantes o ônus pela reciclagem.
A esperança é que isso reduza o lixo eletrônico e sua exportação, e encoraje os fabricantes a criar produtos novos e mais ecológicos.
O ideal é que esses produtos sejam mais seguros e fáceis de atualizar, consertar e reciclar.
A União Européia também aumentou a regulamentação sobre diversas substâncias comuns no lixo eletrônico, limitou o uso dessas substâncias nos países membros e proibiu a exportação de resíduos prejudiciais.
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LEGISLAÇÃO E MEDIDAS PREVENTIVAS
Ainda há outros que criticam o Legislativo dos Estados Unidos, que bloqueou a adoção de leis substanciais sobre o lixo eletrônico.
Alguns Estados norte-americanos aprovaram leis próprias sobre o lixo eletrônico, e muitos outros estão debatendo a questão.
Países como Japão e China também estão aderindo.
As leis chinesas quanto ao lixo eletrônico são semelhantes às européias e visam impedir a importação de lixo eletrônico (ainda que continue a haver contrabando).
Os países que recebem embarques de lixo eletrônico, como a Índia, têm alguns regulamentos em vigor, e ativistas pressionam por mais rigor.
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LEGISLAÇÃO NO BRASIL
ISO NBR 10.004;
Resoluções CONAMA:
023/1996
Dispõe sobre a importação, em caráter excepcional, de desperdícios e resíduos de acumuladores elétricos de chumbo
228/1997
Dispõe sobre as definições e o tratamento a ser dado aos
resíduos perigosos, conforme as normas adotadas pela Convenção da Basiléia sobre o controle de Movimentos Transfronteiriços de Resíduos perigosos e seu Depósito.
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LEGISLAÇÃO NO BRASIL
Foi aprovado pela Assembléia Legislativa do
Estado de São Paulo (ALESP) um Projeto de Lei
que obriga as empresas que fabricam produtos
eletrônicos a neutralizar o lixo tecnológico.
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MODELO ATUAL DE CONSUMO
Produção
ConsumoDescarte
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MODELO IDEAL
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Produção
Consumo consciente
ResusoRecliclagem
Descarte (mínimo)
•Destinação correta
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O que é isso?
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426 MIL CELULARES QUE SAEM DE CIRCULAÇÃO DIARIAMENTE.
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TOXICOLOGIA DE PRAGUICIDAS
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TOXICOLOGIA DOS PRAGUICIDAS
O Problema
Maiores problemas de intoxicação que se conhece estão atribuídos aos
praguicidas
Principais Efeitos Deletérios
Neurotoxidade retardada
Lesões no Sistema Nervoso Central – SNC
Redução de fertilidade
Reações alérgicas
Formação de catarata
Evidências de mutagenicidade
Lesões no fígado
Efeitos teratogênicos
Carcinogênicos
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TOXICOLOGIA DOS PRAGUICIDAS
Principais sintomas de intoxicação
Tonteira;
Dor de estômago;
Urticária;
Cansaço;
Pressão alta;
Problemas de fígado; etc.
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– Dores de cabeça;
– Falta de apetite;
– Falta de força;
– Nervosismo;
– Depressão;
– Loucura;
– Impotência sexual;
– Dificuldade para dormir;
82
CLASSE GRAU COR DA FAIXA
Classe I Extremamente tóxicos Vermelha
Classe II Altamente tóxicos Amarela
Classe III Medianamente tóxicos Azul
Classe IV Pouco tóxicos Verde
PRODUTOS COM IMPEDIMENTO DE REGISTRO
CLASSIFICAÇÃO TOXICOLÓGICA
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DL E CL DOS PRAGUICIDAS DE ACORDO COM A
CLASSIFICAÇÃO
Classificação DL50 (oral) DL50 (dérmica) CL50
(inalatória)Sólidos Líquidos Sólidos Líquidos
Classe I Menor que
100
Menor que
200
Menor que
200
Menor que
400
Menor que
0,2
Classe II Acima 100 até
500
Acima de 200
até 2000
Acima de 200
até 1000
Acima de 400
até 4000
Acima de 0,2
até 2,0
Classe III Acima de 500
até 2000
Acima de
2000 até
6000
Acima de
1000 até
4000
Acima de
4000 até
12000
Acima de 2,0
até 20
Classe IV Acima de
2000
Acima de
6000
Acima de
4000
Acima de
12000
Acima de 20
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AGROTÓXICOS REGISTRADOS NO BRASIL:
666 Produtos Técnicos
1224 Produtos formulados
(45% herbicidas, 27% inseticidas, 28% fungicidas)
Classe Toxicológica I – 335
Classe Toxicológica II – 418
Classe Toxicológica III - 743
Classe Toxicológica IV – 377
Outras - 17
TOTAL 1890 produtos
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DISTRIBUIÇÃO PERCENTUAL DOS APLICADORES DE AGROTÓXICOS SEGUNDO
O GRAU DE ESCOLARIDADE. ESTADO DE SÃO PAULO, 1997.
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2,82
8,63
46,4
21,35
5,39
11,16
1,26 2,99Analfabeto
Sabe Ler
1o. Grau Incompleto
1o. Grau Completo
2o. Grau Incompleto
2o. Grau Completo
Superior Incompleto
Superior Completo
84
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19%
22%
35%
23%
1%
Classificação Toxicológica de 1224 Produtos Formulados
Registrados
Classe I Classe II Classe III Classe IV Outras
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15%
22%
48%
15%
Classificação Toxicológica de 666 Produtos Técnicos
Registrados
Classe I Classe II Classe III Classe IV
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AÇÃO DE INSETICIDAS
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Bomba de Sódio Potássio
Bombeia ativamente íons do exterior para o
interior da membrana
Na+ para fora e K+ para dentro
Entrada não eqüitativa:
sai 3 Na+ e entra 2 K+ (diferença de
potencial elétrico)
Membrana impermeável ao Na+
TOXICOLOGIA DOS PRAGUICIDAS
Efeitos toxicológicos:
DDT:
Persistência no meio ambiente, bioconcentração e biomagnificação na
cadeia alimentar
Afeta a permeabilidade da membrana neural, reduzindo o transporte de K+
Altera a porosidade dos canais de passagem de sódio, interferindo no
transporte de sódio para fora do axônio do nervo durante a repolarização
Inibe as enzimas Na+, K+, Ca++ ATPase
Inibe a habilidade do calmodulim para o transporte de ions cálcio (liberacão
intraneural dos neurotransmissores).
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TOXICOLOGIA DOS PRAGUICIDAS
Efeitos toxicológicos: Fosforados:
Inibe a síntese da acetilcolinesterase (AChE)
Carbamatos: Age inibindo a acetilcolinesterase (AChE
Decréscimo das atividade hepáticas
Decréscimo na síntese cerebral de fosfolipídeos
Alteração no níveis de serotonina sanguínea
Decréscimo na atividade da tireóide
Piretróides: Promovem o aumento do cálcio livre na terminação nervosa através da
inibição da Ca+² ATPase e da calmudolina (ligacão intracelulares do cálcio)
Despolarização continua da membrana nervosa pelo o influixo continuo do Na+.
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TOXICOLOGIA DE PRAGUICIDAS
Efeitos toxicológicos:
Nicotina:
Age no sistema nervoso central.
Age no trato digestivo provocando debilidade.
Fungicidas:
Debilidade imunológica.
Ação inibitória da acetilcolinesterase (AChE)
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TOXICOLOGIA DOS PRAGUICIDAS
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Praguicida
Agricultura/Pecuária
Poluição ambiental
Bacias hidrográficasSolo e subsolo
Alimentos
Homem
Animais/Plantas
TOXICOLOGIA DOS PRAGUICIDAS
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AÇÕES OU LESÕES CAUSADAS PELOS
AGROTÓXICOS AO HOMEM
TIPO DE AGROTÓXICO UTILIZADO
Lesões hepáticas Inseticidas organoclorados
Lesões renais Inseticidas organoclorados
Fungicidas fenil-mercúricos
Fungicidas metoxil-etil-mercúricos
Neurite periférica Inseticidas organofosforados
Herbicidas clorofenóxis (2,4-D e 2,4,5-T)
Ação neurotóxica retardada Inseticidas organofosforados
Desfolhantes (DEF e merfós ou Folex)
Atrofia testicular Fungicidas tridemorfo (Calixim)
Esterilidade masculina por oligospermia Nematicida diclorobromopropano
Cistite hemorrágica Acaricida clordimeforme
Hiperglicemia ou diabetes transitória Herbicidas clorofenóxis
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TOXICOLOGIA DOS PRAGUICIDAS
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AÇÕES OU LESÕES CAUSADAS PELOS
AGROTÓXICOS AO HOMEM
TIPO DE AGROTÓXICO UTILIZADO
Hipertemia Herbicidas dinitrofenóis e pentaclorofenol
Pneumonite e fibrose pulmonar Herbicida paraquat (Gramoxone)
Diminuição das defesas orgânicas pela
diminuição dos linfócitos imunologicamente
competentes (produtores de anticorpos)
Fungicidas trifenil-estânicos
Reações de hipersensibilidade (urticárias,
alergia, asma)
Inseticidas piretróides
Teratogênese Fungicidas mercuriais
Dioxina presente no herbicida 2,4,5-T
Mutagênese Herbicida dinitro-orto-cresol
Herbicida trifluralina
Inseticida organoclorado
Inseticida organofosforado
Carcinogênese Diversos inseticidas, acaricidas, fungicidas,
herbicidas e reguladores de crescimento
DISTRIBUIÇÃO PERCENTUAL DE UTILIZAÇÃO DE EQUIPAMENTOS
DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL – EPI, ESTADO DE SÃO PAULO, 1997.
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Fonte: PSSTR, 1998. In: RAMOS, H.H.; GARCIA, E.G.; ALVES FILHO, J.P.; YAMASHITA, R.Y.; VICENTE, M.C.M.; COELHO, P.J.; LOPES
JÚNIOR, A.; SEVERINO, F.J.; RAMOS, R.C. Condições de trabalho com agrotóxicos no Estado de São Paulo. Revista CIPA, São Paulo, v.238,
p.36-48, 1999.
89
TOXICOLOGIA DOS PRAGUICIDAS
Controle de risco
Na fonte Na trajetória no alvo
Medidas de controle
Maior fiscalização
Racionalização do uso de agrotóxicos
Utilização de EPI
Recolhimento de embalagens vazias
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TOXICOLOGIA DE ALIMENTOS
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TOXICOLOGIA DE ALIMENTOS
No contexto de toxicologia de alimentos, os alimentos são definidos como misturas complexas, constituídas de substâncias nutritivas e não nutritivas. Substâncias tóxicas não nutritivas
Glicosídeos cianogênicos – constituído de uma porção açúcar e outra cianidrina (HCN) ao hidrolizar, confere toxicidade ao produto. Mais de 2000 espécies de vegetais
Glicosilatos – ao ser hidrolizados liberam um grupamento SCN,que interfere na absorção do iodo, propiciando o desenvolvimento do bócio.
Glicoalcalóides – encontrados em batatas, 45mg em 100g em tubérculo causa intoxicação.
Oxalatos – encontrados em várias espécies de vegetais (cenoura, feijão, alface, amendoim, beterraba, etc.). Altas ingestões causam irritabilidade no SNC.
Nitritos – acumulam em plantas ocasionando intoxicação.
Carcinogênicos – vegetais utilizados com chás podem propiciar um processo carcinogêncico.
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TOXICOLOGIA DE ALIMENTOS
A ocorrência de substâncias tóxicas em alimentos
decorrem da geração e/ou adicionamento durante o
processamento, conservação e estocagem.
Substância adicionadas aos alimentos:
São utilizados como conservantes, estabilizantes, umectantes,
corantes,etc.
As contaminações diretas decorrem quando da manipulação das
matérias prima deste até a obtenção do produto final.
Formas indiretas:
Práticas utilizadas para a obtenção de matéria prima (praguicidas,
quimioterepêuticos veterinários, etc.).
Contaminação do alimento por componentes da embalagem durante o
período de armazenagem.
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TOXICOLOGIA DE ALIMENTOS
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Toxicologia de alimentos
Contaminação
direta
Contaminação
indireta
IncontrolávelProdução de toxinas
Por migcroorganismos
Geração de compostos
tóxicos nos alimentos
Incorporação de
metais tóxicos
Dosagem excessiva
de aditivos
Promotores de crescimento
Quimioterapêuticos veterinários
Praguicidas
Incorporação de compostos de
embalagens
TOXICOLOGIA DE ALIMENTOS
Micotoxinas: Aflatoxinas - Produzidas pelos fungos Aspergilus flavus e A.
parasiticus. São carcinogênicas e a intoxicação é chamada de aflatoxicose. Em animais a perda de apetite e perda de peso são aparentes e no ser humano os efeitos são graduais. Cavalo, macaco, pato são extremamente sensíveis.
Ocrotixinas - Produzidas pelos fungos Aspergilus alutaceos e A. alliaceus dentre outros. Isto tanto em grãos de cereais como em leguminosas. Provocam o acúmulo de gordura no fígado e sérios danos renais. Maior importância na pecuária.
Tricotecenos - Produzidas pelo Fusarium, podem causar vômito, hemorragias, necrose epidérmica, interferência no sistema imunológico e morte. Ocorre em grãos de milhos, trigo, cevada
Zearalenonas - Produzidas pelo Fusarium roseum var. graminearum, Gibberella zeae, F. tricintum, F. moniliforme. Os principais produtos infectados são milho, sorgo, cevada, trigo , aveia e seus subprodutos. Age como hormônio feminino.
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TOXICOLOGIA DE ALIMENTOS
Incorporação de minerais tóxicos:
Através da contaminação ambiental. Arsênio,cádmio, mercúrio e chumbo.
Contaminação direta através de aditivos:
Através de aditivos que propicia benefícios ao alimento tais como:
Intensificar as propriedade organolépticas;
Modificar aspectos que favorece a comercialização;
Prevenir alterações indesejáveis;
Suprir necessidade nutricionais (vitaminas,minerais, enzimas)
Reduzir custos de processamentos
Classificados como Reconhecidamente Seguros ou Não-Reconhecidamente Seguros este último é limitado por ingestão diária máxima, ingestão semanal máxima.
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TOXICOLOGIA DE ALIMENTOS
Incorporação de minerais tóxicos:
Contaminação indireta:
Promotores de crescimento: substância aplicadas à animais visando acelerar o crescimento.
Quimioterapéuticos veterinários: antibióticos que combatem enfermidade animal
Praguicidas: utilizados no cultivo de vegetais evitando pragas e doenças.
Incorporação de compostos das embalagens:
Característica físico-química do alimento: pH, oleosidade, estocagem;
Algumas substâncias plástica são carcinogênicas: PVC.
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CONTAMINAÇÃO REFRIGERANTES BENZENO
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BIOINDICADORES
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ALGUNS CONCEITOS
Biomonitoramento
Uso de métodos biológicos para a avaliação da ação antropogênica sobre o ambiente visando avaliar a qualidade ambiental.
Bioindocadores
Espécie ou grupo de espécies com requerimentos ambientais conhecidos e que respondem a alterações em seu habitat com mudanças em sua abundância, morfologia, fisiologia, ou comportamento.
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ARMADILHAS
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FAUNA - MÉTODOS
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FAUNA - MÉTODOS
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FAUNA - MÉTODOS
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BIOINDICADORES (ÁGUAS) Classe I: Intolerantes
Coenagrionidae Aeshnidae
TricopteraEphemeropteraEcotoxicologia - prof. Dr. William
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BIOINDICADORES (ÁGUAS)
Classe II: Tolerância Média
Hemip. - BelostomatidaeHemiptera - Gerridae
Odonata- BaetidaeHemiptera - Notonectidae
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BIOINDICADORES (ÁGUAS)
Classe III: Tolerantes
Diptera - Culicidae
Diptera - Chironomidae
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BIOINDICADORES (ÁGUAS)
Peixes e Gastrópodes
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PLANTAS BIOINDICADORAS Plantas como bioindicadores
Bioindicadoras – plantas que apresentam sintomas visíveis como necroses, cloroses e distúrbios fisiológicos, tais como redução no crescimento, redução no número e diâmetro das flores.
AB
A. Nicotiana tabacum ‘Bel W3’ e B. Ipomea tricolor apresentam sintomas visíveis e são consideradas bioindicadoras de O3.
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PLANTAS BIOINDICADORAS
Plantas como bioindicadores
Biosensoras – plantas que reagem aos efeitos dos poluentes
aéreos com efeitos não visíveis, apresentando alterações
moleculares, celulares, fisiológicas e bioquímicas.
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PLANTAS BIOINDICADORAS
Plantas como bioindicadores
Bioacumuladoras – plantas que também não apresentam sintomas visíveis, e são menos sensíveis aos poluentes aéreos, porém acumulam partículas de poeira e gases dentro dos seus tecidos
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100
PLANTAS BIOINDICADORAS
Plantas como bioindicadores
Biointegradoras – aquelas que indicam o impacto da poluição por
intermédio do aparecimento, desaparecimento ou mudança na
densidade da população ou até de comunidades
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PLANTAS BIOINDICADORAS
Plantas como bioindicadores
Diferentes tipos de sintomas visíveis nas folhas de plantas submetidas ao ozônio. A. Clematis ssp. –manchas rosadas na superfície superior. B. Philadelphus coronarius –necroses na superfície superior. C. Fraxinus excelsior – manchas bronzeadas na superfície inferior. D. Pinus halepensis – clorose na superfície superior.
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BIOMARCADORES
102
BIOMARCADORES
Vigilância Biológica A determinação das concentrações ambientais – ambiente em
geral e do trabalho, solo e água – é essencial para o conhecimento dos níveis de contaminação e avaliação de risco.
Entretanto não permite, estimar com confiabilidade a quantidade total absorvida pelo homem ou biota, ou seja a dose interna das substâncias.
O termo dose interna pode representar a quantidade inicialmente absorvida (exposição recente) ou o produto da sua biotransformação; a quantidade armazenada em um ou mais compartimentos do organismo; ou a quantidade ligada a algum sitio de ação (dose efetiva).
Entende-se por biomarcador ou indicador biológico o próprio xenobiótico ou toxina, seus produtos de biotransformação ou alguma alteração bioquímica ou fisiológica precoce.
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BIOMARCADORES
Biomarcadores de Exposição ou Dose Interna
O próprio xenobiótico, seu produto de biotransformação ou o produto da interação entre o
toxicante e uma molécula ou célula-alvo são determinados em qualquer compartimento
do organismo.
o parâmetro escolhido como biomarcador de exposição correlaciona-se à concentração
do toxicante no meio ambiente ou na atmosfera do ambiente de trabalho.
Um bom biomarcador de exposição deveria primeiramente, predizer os efeitos adversos,
em vez de níveis de exposição.
Vários biomarcadores de exposição estão disponíveis, mas apresentam resultados
diferenciados.
Marcadores de meia-vida curta – a dose interna representa a quantidade média absorvida
durante ou um pouco antes da amostra (amostra de sangue).
Marcadores de meia-vida intermediária – a dose interna estima a exposição ocorrida
durantes o(s) dia(s) precedente(s) à amostragem (amostra de solventes na urina).
Marcadores de meia-vida longa – a dose interna integra um período de meses de
exposição (exame de DNA).
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103
BIOMARCADORES
Biomarcadores de Exposição ou Dose Interna (continuação...)
Para substâncias que se acumulam no organismo, a dose interna refere-se à quantidade
armazenada no organismo por anos (p. ex., chumbo).
Algumas vezes, os biomarcadores de dose interna refletem a dose real ou efetiva, isto é, a
interação dos produtos intermediários reativos como o sítio-alvo.
O fator crítico na escolha de um biomarcador de dose interna relevante é o conhecimento
das bases mecanísticas do endpoint a ser avaliado e da evolução dos eventos dessa
cadeia, que correlaciona a exposição aos efeitos adversos relevantes.
Biomarcadores de Efeito
Estende-se por este tipo de biomarcador qualquer alteração bioquímica, fisiológica ou
comportamental mensurável, a qual, dependendo de sua magnitude, pode ser associada
à disfunção ou comprometimento da saúde.
Tais alterações devem ser precoces, ou seja, devem identificar modificações recentes e
reversíveis, capazes de predizer a fatura resposta do organismo ao toxicante em questão.
Estão relacionadas ao mecanismo de ação tóxica da substância.
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BIOMARCADORES
Biomarcadores de Efeito (continuação...) As três principais estratégias utilizadas no desenvolvimento de
biomarcadores de efeito são: Epidemiológica :
Tem sido utilizado para identificar biomarcadores associados à resposta tardia (efeito/doença)
Tal estratégia é possível quando o resultado (resposta/efeito) é relativamente freqüente e multifuncional na natureza e a determinação do biomarcador é simples e de baixo custo. Colesterolemia nas doenças cardiovasculares.
Clínica: A maioria bioindicadores de efeito tem sido identificada com base nos
processos patofisiológicos, a partir das condições clínicas, extrapolando as alterações que procedem a doença. Ex. biomarcadores nefrotocicidade.
Experimental: Utiliza estudos in vitro em animais de experimentação para identificar o
mecanismo de ação tóxica das substâncias. Estudos comparativos devem ser realizados para verificar se as alterações no
marcador de interesse ocorrem tanto no tecido alvo como no periférico. Avaliações epidemiológicas devem ser procedidas para avaliar a sensibilidade
do biomarcador em potencial.
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BIOMARCADORES
Biomarcadores de Suscetibilidade Qualquer condição, adquirida ou congênita, pode ser utilizada
para predizer a resposta do organismo ao xenobiótico, uma vez que a variabilidade dessa resposta é considerável.
Vários fatores – idade, dieta, estado de saúde, uso de medicamentos, exposição concomitante a outros toxicantes e diferenças e diferenças genéticas – podem influenciar a suscetibilidade individual.
Essas diferenças podem determinar doses efetivas bastantes diversas e ainda, mesmo quando as doses no sítio de ação são semelhantes, a resposta pode ser marcadamente diferente em função das variáveis genéticas.
Refletem os fatores adquiridos e genéticos que influenciam a resposta, identificando na população os indivíduos que apresentam maior risco em determinada exposição.
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BIOMARCADORES
Biomarcadores de suscetibilidadeExposição
(toxicante envolvido)
Reposta
(patologia)
Polimorfismo da hidroxilase responsável pela
biotransformação de hidrocarbonetos arilílicos (C6H5)
(fenótipo hidroxilação da debrisoquina - droga
neurobloqueadora)
Tabaco Câncer pulmonar
Polimorfismo acetiladores (acetiladores lentos) Aflatoxina, animais
aromáticas
Câncer de fígado e
de bexiga
Deficiência de IgA Irritantes, como tolueno
diisotiocianato
Irritação do trato
respiratório
Deficiência de 1-antitripsina Tabaco, irritantes Enfisema pulmonar
Ag.-Ac. Espeçificos (adquirido)Substâncias químicas
poeiras
Diminuição da
função pulmonar,
pele
Indução de enzimas do citocromo P-450 (adquirido)
Consumo de álcool
Neoplasia em
diferentes partes
do organismo
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Estudos Tóxicos-Epidemiológicos O uso de biomarcadores nos processos de avaliação de risco permite que importantes questões
ambientais sejam respondidas quando outros instrumentos de produção de informação, como questionários e determinação das concentrações ambientais, se mostraram insatisfatórios.
Os biomarcadores devem, portanto, ser relevantes e válidos. A relevância refere-se à capacidade de o biomarcador oferecer informação sobre o risco decorrente da
exposição de interesse. O termo validade inclui os aspectos laboratoriais e epidemiológicos.
Fatores que afetam a validade dos biomarcadores:
Tempo e número de amostra necessárias para garantir uma precisão aceitável.
Avaliação de quão agressivo é o procedimento de coleta na amostragem.
Tempo de armazenamento, controle e redução da contamina;cão das amostras
Simplicidade e rapidez, exatidão, precisão e limite de detecção da metodologia analítica empregada.
Especificidade do componente a ser detectado e validação da metodologia.
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BIOMARCADORES
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Lógica do uso de biomarcadores na avaliação de risco
Exposição Dose Efetiva Resposta
Toxicocinética
Marcadores de
dose interna e suscetibilidade
Marcadores de efeito
e de suscetibilidade
Método potencialmente
melhor de se estimar risco
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BIOMARCADORES
Erros na validação de biomarcadores1. O método analítico utilizado para medir a exposição de interesse.
O método pode não possibilitar inferência sobre todas as fontes de exposição biológica ou medir outras exposições além da de interesse e, ainda, ser afetado por outras variáveis, como patologias concorrentes;
2. Às falhas no protocolo de coleta de dados, dados não especificados clara e corretamente, como horário e método de coleta da amostra, manipulação da amostra, condições de armazenamento e não aferição periódicas dos equipamentos utilizados no estudo;
3. À variação na execução do protocolo. Diferentes métodos de coleta, manipulação ou preparação, tempo de armazenamento da mostra, validação inexistente ou inadequada do método analítico empregado.
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BIOMARCADORES
Seleção e validação de um biomarcador
1. Identificação e definição do endpoint de interesse;
2. Levantamento dos dados básicos para documentar a relação entre a exposição química, possível biomarcador e o endpoint; incluindo dados in vitro e estudos em mamíferos e humanos;
3. Escolha do biomarcador específico para os resultados de interesse, com considerações do biomarcador para especificidade do marcador em relação à exposição, e o significado em relação aos resultados para saúde ou mudanças patológicas;
4. Considerações de espécimes potencialmente disponíveis para análise, com ênfase na proteção da integridade da espécie entre a coleta e a análise e a preferência por técnicas não-agressivas;
5. Revisão dos procedimentos analíticos disponíveis para quantificação do biomarcador e suas limitações em relação ao limite de detecção, sensibilidade, precisão e exatidão;
6. Estabelecimento de protocolo analítico com previsão para controle e garantia de qualidade;
7. Avaliação de intra e inter-variação individual de populações não expostas;
8. Análise de banco de dados para estabelecer a relação dose-resposta e dose-efeita e suas variações com ênfase nos indivíduos suscetíveis;
9. Cálculo ou predição do risco à saúde humana da população em geral ou subgrupo;
10. Revisão das considerações éticas e sociais.
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Biomarcador Poluente Comentários
Inibidor do ALAD ChumboConfiável suficientemente para
substituir a análise química
Indução de metalotionina CádmioMais difícil medir do que os
níveis de cádmio
Fragilidade da casca do ovo DDT, DDE, DicofolA falta de consistência da casca
do ovo
Inibição da AChEOrganofosforados e
carbamatos
Fácil e mais confiável do que a
análise química
Indução de monooxigenaseHidrocarboneto
Policíclico Aromático
Mais fácil de medir do que a
análise química
Respostas imunossupressora MetaisMuitos testes diferentes estão
disponíveis
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Seleção e validação de um biomarcador