Toxicidade - Toxicity

Toxicidade
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O crânio e os ossos cruzados são um símbolo comum de toxicidade.

Toxicidade é o grau em que uma substância química ou uma mistura particular de substâncias pode danificar um organismo . A toxicidade pode se referir ao efeito em um organismo inteiro, como um animal , bactéria ou planta , bem como o efeito em uma subestrutura do organismo, como uma célula ( citotoxicidade ) ou um órgão como o fígado ( hepatotoxicidade ) . Por extensão, a palavra pode ser usada metaforicamente para descrever efeitos tóxicos em grupos maiores e mais complexos, como a unidade familiar ou a sociedade em geral. Às vezes, a palavra é mais ou menos sinônimo de envenenamento no uso diário.

Um conceito central da toxicologia é que os efeitos de um tóxico são dependentes da dose ; até mesmo a água pode levar à intoxicação por água quando ingerida em uma dose muito alta, ao passo que mesmo para uma substância muito tóxica como o veneno de cobra há uma dose abaixo da qual não há efeito tóxico detectável. Considerando as limitações desse conceito de dose-resposta , um novo Índice de Toxicidade de Drogas Abstrato (DTI) foi proposto recentemente. O DTI redefine a toxicidade do medicamento, identifica medicamentos hepatotóxicos, fornece percepções mecanicistas, prevê resultados clínicos e tem potencial como ferramenta de triagem. A toxicidade é específica da espécie, tornando problemática a análise entre espécies. Novos paradigmas e métricas estão evoluindo para contornar os testes em animais , mantendo o conceito de endpoints de toxicidade.


Tipos

Geralmente, existem cinco tipos de entidades tóxicas; toxicidade química, biológica, física, radiológica e comportamental:

  • Microrganismos e parasitas causadores de doenças são tóxicos em um sentido amplo, mas geralmente são chamados de patógenos em vez de tóxicos. A toxicidade biológica dos patógenos pode ser difícil de medir porque a "dose limite" pode ser um único organismo. Teoricamente, um vírus , bactéria ou verme pode se reproduzir para causar uma infecção grave . No entanto, em um hospedeiro com um sistema imunológico intacto , a toxicidade inerente do organismo é contrabalançada pela capacidade do hospedeiro de reagir; a toxicidade efetiva é, então, uma combinação de ambas as partes do relacionamento. Em alguns casos, por exemplo, cólera , a doença é causada principalmente por uma substância inanimada secretada pelo organismo, e não pelo próprio organismo. Esses tóxicos biológicos não vivos são geralmente chamados de toxinas, se produzidos por um microorganismo, planta ou fungo, e venenos, se produzidos por um animal.
  • Os tóxicos físicos são substâncias que, devido à sua natureza física, interferem nos processos biológicos. Os exemplos incluem pó de carvão , fibras de amianto ou dióxido de silício finamente dividido , todos os quais podem ser fatais se inalados. Os produtos químicos corrosivos possuem toxicidade física porque destroem os tecidos, mas não são diretamente venenosos, a menos que interfiram diretamente na atividade biológica. A água pode atuar como um tóxico físico se ingerida em doses extremamente altas porque a concentração de íons vitais diminui drasticamente se houver muita água no corpo. Os gases asfixiantes podem ser considerados tóxicos físicos porque atuam deslocando o oxigênio do meio ambiente, mas são inertes e não são gases quimicamente tóxicos.
  • Como já mencionado, a radiação pode ter um efeito tóxico sobre os organismos.
  • A toxicidade comportamental refere-se aos efeitos indesejáveis ​​de níveis essencialmente terapêuticos de medicamentos clinicamente indicados para um determinado distúrbio (DiMascio, Soltys e Shader, 1970). Esses efeitos indesejáveis ​​podem incluir efeitos anticolinérgicos, bloqueio alfa-adrenérgico e efeitos dopaminérgicos, entre outros.

Medindo

A toxicidade pode ser medida por seus efeitos no alvo (organismo, órgão, tecido ou célula). Como os indivíduos costumam ter diferentes níveis de resposta à mesma dose de uma substância tóxica, costuma-se usar uma medida de toxicidade em nível de população que relaciona as probabilidades de um resultado para um determinado indivíduo em uma população. Uma dessas medidas é o LD 50 . Quando esses dados não existem, as estimativas são feitas por comparação com coisas tóxicas semelhantes conhecidas ou com exposições semelhantes em organismos semelhantes. Em seguida, " fatores de segurança " são adicionados para contabilizar as incertezas nos dados e nos processos de avaliação. Por exemplo, se uma dose de uma substância tóxica é segura para um rato de laboratório, pode-se supor que um décimo dessa dose seria segura para um humano, permitindo um fator de segurança de 10 para permitir diferenças entre espécies entre dois mamíferos; se os dados forem de peixes, pode-se usar um fator de 100 para explicar a maior diferença entre duas classes de cordas (peixes e mamíferos). Da mesma forma, um fator de proteção extra pode ser usado para indivíduos considerados mais suscetíveis a efeitos tóxicos, como na gravidez ou com certas doenças. Ou, um produto químico recém-sintetizado e não estudado anteriormente que se acredita ser muito semelhante em efeito a outro composto pode receber um fator de proteção adicional de 10 para explicar possíveis diferenças nos efeitos que são provavelmente muito menores. Obviamente, essa abordagem é muito aproximada; mas tais fatores de proteção são deliberadamente muito conservadores, e o método foi considerado útil em uma ampla variedade de aplicações.

Avaliar todos os aspectos da toxicidade dos agentes cancerígenos envolve questões adicionais, uma vez que não é certo se há uma dose eficaz mínima para os carcinógenos , ou se o risco é muito pequeno para ver. Além disso, é possível que uma única célula transformada em uma célula cancerosa seja o suficiente para desenvolver o efeito completo (a teoria do "sucesso único").

É mais difícil determinar a toxicidade de misturas químicas do que de um produto químico puro porque cada componente exibe sua própria toxicidade e os componentes podem interagir para produzir efeitos aumentados ou reduzidos. As misturas comuns incluem gasolina , fumaça de cigarro e lixo industrial . Ainda mais complexas são as situações com mais de um tipo de entidade tóxica, como o lançamento de uma estação de tratamento de esgoto com defeito, tanto com agentes químicos quanto biológicos.

O teste de toxicidade pré-clínico em vários sistemas biológicos revela os efeitos tóxicos específicos de espécies, órgãos e doses de um produto sob investigação. A toxicidade das substâncias pode ser observada (a) estudando as exposições acidentais a uma substância (b) estudos in vitro utilizando células / linhas celulares (c) exposição in vivo em animais experimentais. Os testes de toxicidade são usados ​​principalmente para examinar eventos adversos específicos ou desfechos específicos, como câncer, cardiotoxicidade e irritação da pele / olhos. O teste de toxicidade também ajuda a calcular a dose do Nível de efeito adverso não observado (NOAEL) e é útil para estudos clínicos.

Classificação

O pictograma internacional para produtos químicos tóxicos.

Para que as substâncias sejam regulamentadas e manuseadas de maneira adequada, elas devem ser classificadas e rotuladas de maneira adequada. A classificação é determinada por medidas de teste ou cálculos aprovados e determinou níveis de corte definidos por governos e cientistas (por exemplo, níveis de efeitos adversos não observados , valores de limite de limiar e níveis de ingestão diária toleráveis ). Os pesticidas fornecem o exemplo de sistemas de classes de toxicidade e rótulos de toxicidade bem estabelecidos . Embora atualmente muitos países tenham regulamentações diferentes com relação aos tipos de testes, número de testes e níveis de corte, a implementação do Sistema Globalmente Harmonizado começou a unificar esses países.

A classificação global considera três áreas: Riscos físicos (explosões e pirotecnia), Riscos à saúde e riscos ambientais .

Riscos para a saúde

Os tipos de toxicidade em que as substâncias podem causar letalidade para todo o corpo, letalidade para órgãos específicos, danos maiores / menores ou causar câncer. Estas são definições globalmente aceitas do que é toxicidade. Qualquer coisa que esteja fora da definição não pode ser classificada como esse tipo de tóxico.

Toxicidade aguda

A toxicidade aguda considera os efeitos letais após a exposição oral, dérmica ou por inalação. É dividido em cinco categorias de gravidade, onde a Categoria 1 exige que a menor quantidade de exposição seja letal e a Categoria 5 exige que a maior exposição seja letal. A tabela abaixo mostra os limites superiores de cada categoria.

Método de administração Categoria 1 Categoria 2 Categoria 3 Categoria 4 Categoria 5
Oral: LD 50 medido em mg / kg de peso corporal 7 50 300 2 000 5 000
Dérmico: LD 50 medido em mg / kg de peso corporal 50 200 1 000 2 000 5 000
Inalação de gás: LC 50 medido em ppmV 100 500 2 500 20 000 Indefinido
Inalação de vapor: LC 50 medido em mg / L 0,5 2.0 10 20 Indefinido
Inalação de poeira e névoa: LC 50 medido em mg / L 0,05 0,5 1.0 5.0 Indefinido

Nota: Espera-se que os valores indefinidos sejam aproximadamente equivalentes aos valores da categoria 5 para administração oral e dérmica.

Outros métodos de exposição e gravidade

A corrosão e a irritação da pele são determinadas por meio de uma análise de teste de adesivo cutâneo, semelhante a um teste de adesivo de inflamação alérgica . Isso examina a gravidade do dano causado; quando é incorrido e por quanto tempo permanece; se é reversível e quantos assuntos de teste foram afetados.

A corrosão da pele de uma substância deve penetrar através da epiderme na derme dentro de quatro horas após a aplicação e não deve reverter o dano dentro de 14 dias. A irritação da pele mostra danos menos graves do que a corrosão se: o dano ocorrer dentro de 72 horas após a aplicação; ou por três dias consecutivos após a aplicação em um período de 14 dias; ou causa inflamação que dura 14 dias em dois assuntos de teste. A irritação leve da pele é um dano menor (menos severo que a irritação) dentro de 72 horas após a aplicação ou por três dias consecutivos após a aplicação.

Lesões oculares graves envolvem danos aos tecidos ou degradação da visão que não se reverte totalmente em 21 dias. A irritação ocular envolve alterações oculares que se revertem totalmente em 21 dias.

Outras categorias

  • Sensibilizadores respiratórios causam hipersensibilidade respiratória quando a substância é inalada.
  • Uma substância que é um sensibilizador da pele causa uma resposta alérgica a uma aplicação dérmica.
  • Carcinógenos induzem câncer ou aumentam a probabilidade de ocorrência do câncer.
  • A neurotoxicidade é uma forma de toxicidade na qual um agente biológico, químico ou físico produz um efeito adverso na estrutura ou função do sistema nervoso central e / ou periférico . Ocorre quando a exposição a uma substância - especificamente, uma neurotoxina ou neurotóxico - altera a atividade normal do sistema nervoso de modo a causar danos permanentes ou reversíveis ao tecido nervoso .
  • Substâncias tóxicas reprodutivamente causam efeitos adversos na função sexual ou fertilidade para os pais ou filhos.
  • Toxinas de órgãos-alvo específicos danificam apenas órgãos específicos.
  • Os perigos de aspiração são sólidos ou líquidos que podem causar danos por inalação.

Perigos ambientais

Um perigo ambiental pode ser definido como qualquer condição, processo ou estado que afeta adversamente o meio ambiente. Esses perigos podem ser físicos ou químicos e estão presentes no ar, na água e / ou no solo. Essas condições podem causar danos extensos aos seres humanos e outros organismos dentro de um ecossistema.

Tipos comuns de riscos ambientais

  • Água : detergentes, fertilizantes, esgoto bruto, medicamentos prescritos, pesticidas, herbicidas, metais pesados, PCBs
  • Solo : metais pesados, herbicidas, pesticidas, PCBs
  • Ar : material particulado, monóxido de carbono, dióxido de enxofre, dióxido de nitrogênio, amianto, ozônio ao nível do solo, chumbo (de combustível de aeronaves, mineração e processos industriais)

A EPA mantém uma lista de poluentes prioritários para teste e regulamentação.

Riscos ocupacionais

Trabalhadores em várias ocupações podem estar em um nível maior de risco para vários tipos de toxicidade, incluindo neurotoxicidade. A expressão "Louco como um chapeleiro" e o "Chapeleiro Louco" do livro Alice no País das Maravilhas derivam da conhecida toxicidade ocupacional dos chapeleiros que usavam um produto químico tóxico para controlar o formato dos chapéus. A exposição a produtos químicos no ambiente de trabalho pode ser necessária para avaliação por profissionais de higiene industrial.

Riscos para pequenas empresas
Perigos de resíduos médicos e descarte de receitas
Perigos nas artes

Os riscos nas artes têm sido um problema para os artistas há séculos, embora a toxicidade de suas ferramentas, métodos e materiais nem sempre seja percebida de forma adequada. Chumbo e cádmio, entre outros elementos tóxicos, eram frequentemente incorporados aos nomes das tintas a óleo e pigmentos dos artistas, por exemplo, "branco de chumbo" e "vermelho de cádmio".

Gravadores e outros artistas do século 20 começaram a se dar conta das substâncias tóxicas, técnicas tóxicas e fumos tóxicos em colas, meios de pintura, pigmentos e solventes, muitos dos quais em seus rótulos não davam nenhuma indicação de sua toxicidade. Um exemplo foi o uso de xilol para limpeza de telas de seda . Os pintores começaram a notar os perigos de respirar médiuns e diluentes de pintura, como a terebintina . Ciente de substâncias tóxicas em estúdios e oficinas, em 1998 printmaker Keith Howard publicada Non-Toxic Intaglio Gravura que detalhou doze inovadoras Intaglio técnicas -tipo gravura incluindo foto gravura , imagem digital , acrílico métodos de gravação a mão -resist, ea introdução de um novo método de non -toxic litografia .

Mapeamento de riscos ambientais

Existem muitas ferramentas de mapeamento de saúde ambiental. TOXMAP é um Sistema de Informação Geográfica (GIS) da Divisão de Serviços de Informação Especializada da Biblioteca Nacional de Medicina dos Estados Unidos (NLM) que usa mapas dos Estados Unidos para ajudar os usuários a explorar visualmente dados da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos ( EPA) Programas Toxics Release Inventory e Superfund . TOXMAP é um recurso financiado pelo Governo Federal dos EUA. As informações de saúde química e ambiental do TOXMAP são obtidas da Rede de Dados de Toxicologia da NLM (TOXNET) e do PubMed , e de outras fontes oficiais .

Toxicidade aquática

Os testes de toxicidade aquática submetem espécies indicadoras-chave de peixes ou crustáceos a certas concentrações de uma substância em seu ambiente para determinar o nível de letalidade. Os peixes ficam expostos por 96 horas, enquanto os crustáceos ficam expostos por 48 horas. Embora o GHS não defina a toxicidade além de 100 mg / l, a EPA atualmente lista a toxicidade aquática como "praticamente não tóxica" em concentrações superiores a 100 ppm.

Exposição Categoria 1 Categoria 2 Categoria 3
Agudo ≤ 1,0 mg / L ≤ 10 mg / L ≤ 100 mg / L
Crônica ≤ 1,0 mg / L ≤ 10 mg / L ≤ 100 mg / L

Nota: A categoria 4 é estabelecida para exposição crônica, mas simplesmente contém qualquer substância tóxica que é principalmente insolúvel ou não possui dados de toxicidade aguda.

Fatores que influenciam a toxicidade

A toxicidade de uma substância pode ser afetada por muitos fatores diferentes, como a via de administração (se o tóxico é aplicado na pele, ingerido, inalado, injetado), o tempo de exposição (um breve encontro ou longo prazo), o número de exposições (uma dose única ou doses múltiplas ao longo do tempo), a forma física do tóxico (sólido, líquido, gasoso), a composição genética de um indivíduo, a saúde geral de um indivíduo e muitos outros. Vários dos termos usados ​​para descrever esses fatores foram incluídos aqui.

Exposição aguda
Uma única exposição a uma substância tóxica que pode resultar em dano biológico grave ou morte; as exposições agudas são geralmente caracterizadas como não durando mais do que um dia.
Exposição crônica
Exposição contínua a um tóxico por um longo período de tempo, geralmente medido em meses ou anos; pode causar efeitos colaterais irreversíveis.

Etimologia

"Tóxico" e palavras semelhantes derivam do grego τοξον toxon (" arco "), uma referência ao uso de flechas envenenadas como armas. Essa raiz foi escolhida porque a transliteração de 'ιον ion , a palavra grega clássica comum para "veneno", não era distinta o suficiente da palavra " íon " em inglês , ela própria derivada de uma raiz grega semelhante, mas não relacionada. O significado literal da raiz toxo é refletido em nomes biológicos como Toxodon ("dente em arco").

Veja também

Referências

links externos

Classificação