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Centro de Energia Nuclear na Agricultura Universidade de São Paulo Toxicocinética Rafael Grossi Botelho Doutorando em Química na Agricultura e Ambiente.

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1 Centro de Energia Nuclear na Agricultura Universidade de São Paulo Toxicocinética Rafael Grossi Botelho Doutorando em Química na Agricultura e Ambiente Laboratório de Ecotoxicologia Aquática - CENA 09 de Novembro de 2010

2 Toxicocinética - Campo da toxicologia que busca conhecer o comportamento do agente tóxico após seu contato com o organismo. Absorção Distribuição e armazenamento Eliminação CONHECER

3 Absorção - Passagem do tóxico do meio externo para o interior do organismo, ou seja, sua presença no sangue. Barreiras biológicas Membranas celulares Delimita todas as células vivas fronteira entre o meio intracelular e o extracelular

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5 - A passagem através das membranas depende de fatores relacionados à substância e da característica da membrana. Fatores relacionados à substância 1) Hidrossulubilidade Substâncias hidrossolúveis são mais permeáveis em membranas celulares Capacidade de dissolver em água 2) Lipossolubilidade

6 3) Coeficiente de partição óleo-água ou lipídeo- água Lipossolubilidade Hidrossolubilidade Quanto maior mais fácil o transporte da substância através da membrana 4) Tamanho e carga da partícula a ser absorvida Partículas hidrossolúveis com até 8 Å (=0,1 nanômetro = m) Cátions dificuldade de passagem poros possuem carga positiva presença de proteínas e cálcio. Ânions maior facilidade

7 Características da Membrana 1895 Overton: caráter lipídico da membrana 1925 Gortner e Grandel: lipídeos e proteínas 1952 Davson e Daniell: Existência de poros 1972 Singer e Nicolsan: Modelo do Mosaico Flúido Proteínas flutuam em um mar de lipídeos

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9 Proteínas de Membrana Proteínas Extrínsecas ou periféricas Localizam na superfície Proteínas Intrínsecas ou integrais Incorporadas entre os lipídeos

10 Principais funções das membranas -Transporte de substâncias através de sua permeabilidade e seletividade - Proteção mecânica - Interação intercelular: medeia interações entre células vizinhas trocando materiais e informações -Proporciona barreiras de permeabilidade seletiva

11 Características das membranas É lipoprotéica Semipermeável: passagem de substâncias Permeabilidade seletiva: sais, água, açúcar Grande elasticidade Espessura fina Visualizada somente no microscópio eletrônico

12 Transporte através da membrana Para penetrar no interior dos organismos, os tóxicos necessitam atravessar membranas celulares. Difusão simples ou passiva Filtração Difusão facilitada Pinocitose Transporte ativo

13 Difusão simples Transporte de um meio extracelular para intracelular (ou vice-versa) através da bicamada lipídica Não envolve proteínas O movimento é aleatório e contínuo através dos fluidos corporais Não há gasto de energia intracelular Substâncias lipossolúveis maior facilidade e rapidez

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15 Filtração Passagem de substâncias pelos poros da membrana Será influenciada pelo tamanho e carga da partícula a ser transportada Poro 8 Å Íons de carga positiva (Na + e K + ) dificuldade Poros carga positiva de proteínas e íons Ca ++

16 Difusão Facilitada Substâncias insolúveis nos lipídeos Necessidade de uma molécula transportadora

17 Pinocitose Participação da membrana plasmática Ocorre através do contato de substâncias com a membrana Proteínas único meio de passagem para o interior

18 Transporte ativo Feito por uma proteína transportadora Carregar substância através da membrana Passagem de substância onde elas estão pouco concentradas para local de maior concentração

19 Bomba de sódio e potássio Íons Na + e K + importantes para o funcionamento celular Concentrações dentro e fora da célula

20 Vias de Introdução Enteral - via oral, digestiva ou trato gastrointestinal - via sublingual - via retal Parenteral - via intramuscular - via intravenosa ou endovenosa - via subcutânea Outras - via cutânea ou transepidérmica - via pulmonar ou respiratória - ocular, nasal, intra-arterial, intracardíaca, etc.

21 Via Cutânea Via Respiratória Via Oral ou Digestiva Vias de Introdução

22 Via Cutânea (Dérmica) - Porta de entrada mais frequente das intoxicações por agrotóxicos - Contaminação: mãos, braços, pescoço, face, e couro cabeludo - Absorção: respingos, névoa de pulverização, uso de roupas contaminadas - Fatores ligados à absorção: formulação, tempo de exposição, hidro e lipossolubilidade, tamanho da molécula, temperatura do corpo e do ambiente, volatilidade, etc.

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24 Via Respiratória - importância na penetração de agentes tóxicos no organismo - Ação e gravidade natureza química da molécula, qtd absorvida, suscetibilidade individual, etc. - Seres humanos = Aspirador de pó coletor de vapor e poeira

25 Representação das vias aéreas superiores e inferiores

26 Vias Aéreas Superiores - Retenção e absorção de tóxicos Cavidade nasal, faringe, laringe, cordas vocais e glote - Diâmetro, forma e densidade características chega ou não aos alvéolos (Via aérea inferior) - Diâmetro de 1 µm lesivas à saúde pulmonar Dificuldade de remoção

27 Vias aéreas inferiores - Se o trajeto for bem sucedido alvéolos - Alvéolos Passagem para o sangue : tamanho e solubilidade Passagem para o sistema linfático, podendo permanecer por muito tempo Retenção nos alvéolos Doenças pulmonares Remoção até os brônquios deglutição ou expectoração

28 Distribuição Depois de ser absorvida e estar presente no organismo, para onde o agente tóxico vai? Entra nos compartimentos líquidos do corpo PlasmaLíquido intersticialLíquido intracelular nutrientes, medicamentos, tóxicos Linfa: líquido dos vasos linfáticos composto por glóbulos brancos Líquido dentro da célula

29 Fatores que influenciam na distribuição Fatores ligados à substância A) Lipossolubilidade: > lipossolubilidade > distribuição no organismo > facilidade de atravessar membranas. Ex: Álcool

30 Fatores ligados ao organismo A)Irrigação do órgão: Órgãos mais vascularizados tendem a acumular > qtd agentes químicos B)Conteúdo de água ou lipídeo de órgãos e tecidos Ex: - solventes orgânicos acumulam em tecidos ricos em lipídeos (gorduras): SNC - compostos solúveis em água: rins

31 Depósito de armazenamento no organismo 1) Tecido adiposo - > Coeficiente de partição óleo/água mais fácil Ex: Inseticidas organoclorados (alta lipossolubilidade) Toxafeno e DDT

32 2) Tecido Ósseo Metais pesados 90 % do Pb encontram-se nos ossos (substituição do cálcio)

33 Fígado - Órgão de detoxificação Fase IFase II Biotransformação Apolar Polar Hidrossoluveis Rins

34 Vias de eliminação - Eliminação através das secreções: sudorípara, lacrimal, gástrica, salivar, láctea - Eliminação através das excreções: urina e fezes - Eliminação pelo ar expirado (via respiratória)

35 Excreção urinária ou Via Renal - Condição necessária ser hidrossolúvel - Não possuir essa polaridade biotransformação Via respiratória - Vapores e gases - Função renal: disfunção velocidade de excreção

36 Suor e saliva - Via de menor importância - Compostos tóxicos eliminados podem causar dermatites - Substância eliminadas na saliva são geralmente deglutidas

37 Através do leite - DDT, PCB (difenil policlorados), Pb, Hg, As, morfina, álcool - Substâncias lipossolúveis mais facilmente eliminadas

38 Laboratório de Ecotoxicologia Aquática Centro de Energia Nuclear na Agricultura Tel: –


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