Toxicologia: conceitos, especialidades e aplicações
O que é toxicologia?
A toxicologia analisa os efeitos das diversas substâncias químicas sobre os organismos vivos, seja humano, animal ou ambiente, observando seus danos e benefícios a curto e longo prazo.
A toxicologia compreende diversas áreas, incluindo química, biologia, farmacologia, medicina. O seu objetivo principal é evitar que efeitos nocivos das sustâncias que utilizamos possam afetar a nossa saúde ou o nosso ecossistema.
Os produtos químicos estão presentes em nossa vida diariamente, desde a pasta de dente e shampoo que utilizamos para higiene e até mesmo nos agrotóxicos e conservantes dos nossos alimentos ou ainda nos medicamentos para cuidar da saúde. Eles compõem tudo o que está a nossa volta, seja no ar que respiramos ou na água que bebemos.
Mas o que leva uma substância a causar danos? Qual a dose ideal? Alguns produtos podem mesmo ser perigosos ou causar o câncer?
O grande desafio da toxicologia é estabelecer o uso seguro das substâncias químicas, uma vez que nem todos irão responder às substâncias exatamente da mesma maneira. Muitos fatores, incluindo a quantidade e a duração da exposição, a suscetibilidade de um indivíduo e a idade, podem ser diferentes.
Um pouco da História
O conhecimento dos venenos animais e extratos vegetais para caça, guerra e assassinatos é, provavelmente, anterior à história escrita. Um dos documentos mais antigos conhecidos, o Papiro de Ebers (cerca de 1500 a.C.), contém informações relativas a muitos venenos conhecidos, incluindo ópio e metais como chumbo e cobre.
O Livro de Jó (cerca de 1400 a.C.) fala de flechas envenenadas e Hipócrates (cerca de 400 a.C.) postulou princípios de toxicologia clínica referentes a biodisponibilidade em terapia e sobredosagem e acrescentou o conhecimento de uma série de venenos.
A toxicologia experimental acompanhou o crescimento da química orgânica e desenvolveu-se rapidamente durante o século XIX. Com o advento dos anestésicos e desinfetantes no fim dos anos de 1850, teve início a toxicologia, como é atualmente entendida. Nesse período, era frequente o uso de medicamentos em fase de “patente”, o que provocou vários incidentes de intoxicações.
Na década de 1900, a descoberta da radioatividade e das vitaminas, levou ao uso de bioensaios em grande escala (múltiplos estudos com animais) para determinar se esses “novos” produtos químicos eram benéficos ou perigosos.
Especialidades toxicológicas
A toxicologia é uma área muito ampla e utiliza diversas metodologias para entender os efeitos nocivo das substâncias, como técnicas moleculares, genéticas e analíticas. Por sua abrangência e aplicabilidade é dividida em várias especialidades, cada uma com suas características particulares. Vejamos a seguir algumas delas:
Toxicologia ocupacional
Identifica as substâncias químicas presentes no ambiente de trabalho e os riscos que oferecem, com o objetivo de preservar a saúde do trabalhador. São estudados os agentes tóxicos de matérias-primas, produtos intermediários e produtos acabados.
Além de monitorar o ambiente, deve ser realizado também o monitoramento biológico do trabalhador. A identificação precoce da exposição pode permitir a proteção do indivíduo antes que se manifestem efeitos tóxicos graves e, por vezes, irreversíveis. É o que acontece, por exemplo, nos cenários industriais e agrícolas com trabalhadores expostos a agrotóxicos e metais.
Toxicologia ambiental
Incide sobre os impactos dos poluentes químicos no ambiente de organismos biológicos. Estuda os efeitos dos produtos químicos em organismos como peixes, aves, animais terrestres e plantas.
A ecotoxicologia, uma área especializada da toxicologia ambiental, é voltada especificamente para o impacto das substâncias tóxicas na população de um ecossistema.
Toxicologia alimentar
Abrange vários aspectos da segurança alimentar e tem grande importância para indústria, agências governamentais e consumidores. Estuda os mais variados efeitos adversos produzidos por agentes químicos presentes em alimentos, sejam eles naturais ou sintéticos.
Qualquer contaminação ou manifestação tóxica pode causar efeitos graves na saúde da população. Por isso, uma das funções mais importantes dessa área é estabelecer as condições nas quais os alimentos podem ser ingeridos sem causar danos.
Avalia desde substâncias moduladoras de câncer, toxinas microbianas (algas, fungos e bactérias) até os grupos de pesticidas, poluentes orgânicos, metais, materiais de embalagem, hormônios e resíduos de drogas animais.
Toxicologia Forense
Envolve a aplicação da toxicologia com finalidade legal. Tem como objetivo principal a busca de uma evidência que irá permitir a identificação da presença de uma substância química (agente tóxico) na investigação criminal, seja para causa de morte, dano à saúde ou ao patrimônio.
Toxicologia de Medicamentos
Mesmo medicamentos destinados a tratar doenças também podem causar efeitos adversos em pacientes. Efeitos nocivos podem ser menores, como dor de cabeça, ou graves, como câncer e defeitos congênitos.
A toxicologia em medicamentos atua na pesquisa e busca de novas drogas e fármacos usados no tratamento e prevenção de doenças, assim como suas consequências para o organismo.
Toxicologia Analítica
Voltada para o controle de intoxicações, pode identificar substâncias nocivas no sangue, urina, cabelo, saliva, etc. Compreende a detecção, identificação e frequentemente a quantificação de fármacos, mas também de drogas de abuso e exposição química.
Essa área pode auxiliar no diagnóstico, tratamento, prognóstico e prevenção de intoxicações. Em relação às drogas terapêuticas, auxilia no acompanhamento e resposta do paciente, sendo que as doses podem ser aumentadas ou reduzidas para otimizar o tratamento.
Já na avaliação das drogas de abuso, principalmente nos casos de overdose, é essencial que o agente responsável seja identificado, para que possa ser ministrado o tratamento correto.
O uso de drogas para finalidades recreacionais ou de melhora do desempenho é relativamente comum. Nos EUA, o National Institute on Drug Abuse informa que cerca de 30% da população com mais de 16 a 18 anos de idade já usou alguma droga ilícita.
A diferença entre o remédio e o veneno é a dose
Essa é uma frase conhecida por todos e também muito utilizada em toxicologia. Foi dita pelo médico, alquimista e físico Paracelso (1493), pseudônimo de Philippus Aureolus Theophrastus, conhecido como um dos fundadores da toxicologia.
A dose da substância é um fator importante na toxicologia, pois tem uma relação significativa com os efeitos sobre o indivíduo. Todas as substâncias têm o potencial de serem tóxicas dependendo das condições e doses administradas.
Uma dose pequena de uma substância tóxica pode ser mortal. Da mesma forma, uma dose alta de uma substância de baixa toxicidade pode não ter nenhum efeito. É assim que um medicamento, se administrado na dose correta, pode salvar uma vida, mas em grande quantidade pode intoxicar um organismo.
A água, por exemplo, é essencial para o nosso corpo, mas se ingerida em grande quantidade pode causar um desequilíbrio nos compostos do sangue, eliminando sódio e outros sais importantes. Essa intoxicação causada pela água, aparentemente inofensiva, pode levar até mesmo à morte.
De acordo com informações da Organização Mundial da Saúde, estima-se que ocorrem no Brasil, cerca de doze mil casos diários de intoxicação por medicamentos e/ou outras substâncias químicas. Como a previsão é de uma morte a cada mil casos, a conclusão é que cerca de doze brasileiros morrem intoxicados todos os dias.
Para medir a toxicidade de uma substância química, antes de ser comercializada, são realizados testes em animais.
DL50 – Dose letal 50%
É um termo usado em toxicologia que mede o grau de toxicidade de uma substância. A dose é calculada à medida que mata 50% da população teste de um experimento.
Na pesquisa científica, ratos ou outros substitutos são geralmente usados para determinar a toxicidade e os dados são correlacionados para o uso humano.
Com base nas DL50 de várias substâncias, são estabelecidas classes toxicológicas de produtos químicos e farmacológicos. No entanto, para se dizer se uma substância é tóxica ou não para o ser humano, devemos também avaliar se oferece risco ou perigo para um determinado sistema biológico.
Fim da crueldade? As alternativas da ciência para o uso de animais em pesquisa
Testes toxicológicos e a preocupação com a saúde
Somos expostos a um incontável número de substâncias, tanto boas como ruins para o organismo. Algumas como praguicidas, fármacos, contaminantes ambientais e aditivos de alimentos podem ser potencialmente tóxicos.
Felizmente, diversas leis e instituições realizam a regulamentação de produtos exigindo a realização de testes antes da liberação para comercialização. No Brasil, a ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) do Ministério da Saúde controla a qualidade dos alimentos, medicamentos, saneantes, pesticidas, dispositivos médicos, cosméticos e correlatos.
Há testes para determinar se um produto tem potencial para causar câncer, defeitos congênitos, efeitos reprodutivos, toxicidade neurológica etc. Assim, a nossa exposição a essas substâncias é limitada, prevenindo ou reduzindo a probabilidade de que uma doença ou outro resultado negativo na saúde ocorra.
Produtos Kasvi
Referências
- BISPO, Michael L., FODY, Edward P., SCHOEFF, Larry (eds.). Química Clínica: Princípios, Procedimentos, Correlações, 5ª edição . Manole, 2010.
- Edna Maria Miello Hernandez, Roberto Moacyr Ribeiro Rodrigues, Themis Mizerkowski Torres. Manual de Toxicologia Clínica: Orientações para assistência e vigilância das intoxicações agudas. São Paulo: Secretaria Municipal da Saúde, 2017.
- Human Toxicology Project Consortium https://humantoxicologyproject.org/tox-101/what-is-toxicology/
- KLAASSEN, Curtis D., WATKINS III, John B. Fundamentos em Toxicologia de Casarett e Doull (Lange). AMGH, 2012.
- MOREAU, Regina Lúcia Moraes. Ciências Farmacêuticas – Toxicologia Analítica, 2ª edição. Guanabara Koogan, 2015.
- OLSON, Kent R. Manual de Toxicologia Clínica, 6th edição. AMGH, 2013.
- PASSAGLI, Marcos. Toxicologia Forense – Teoria e Prática, 5ª Edição. Millenium, 2018.
- Ruppenthal, Janis. Toxicologia. Universidade Federal de Santa Maria; Rede e-Tec Brasil, 2013.
- Society of Toxicology https://www.toxicology.org/
