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Sulfureto de Hidrogénio

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Apresentação em tema: "Sulfureto de Hidrogénio"— Transcrição da apresentação:

1 Sulfureto de Hidrogénio
Elaborado por: Ana Carvalho 4º Ano MICF A dose faz o veneno. - Paracelsus, dritte defensio, 1538 Sulfureto de Hidrogénio O que é? Aplicações/Impacto positivo Quais os riscos? Como causa toxicidade? Prevenção/Actuação em caso de acidente Casos recentes de intoxicação Futuro fármaco? Curiosidades Glossário/ Abreviaturas Bibliografia Trabalho realizado no âmbito da disciplina de Toxicologia Mecanística no ano lectivo 2010/2011. Este trabalho tem a responsabilidade pedagógica e científica do Prof. Doutor Fernando Remião (Laboratório de Toxicologia da Faculdade de Farmácia da Universidade do Porto).

2 Sulfureto de hidrogénio (nome IUPAC)
Início Sinónimos mais usados: Algumas propriedades: Estado físico (condições ambientais normais): gás/ gás comprimido liquefeito (recipientes) Cor: incolor Odor característico: de ovos podres Odor detectável a partir de*: ar: –0.3 ppm água: ppm Sabor: adocicado Limites de explosão (volume % em ar): Temperatura de auto-ignição: 260 ºC Ponto de fusão: °C Ponto de ebulição: °C Densidade de vapor relativa (ar = 1.00): 1.19 g/cm Peso Molecular: g/mol hidreto de enxofre; hidrogénio sulfuretado; ácido hidrossulfúrico; ácido sulfídrico; gás sulfídrico; CAS # *Altas concentrações (na ordem dos 100 ppm ou superiores) podem paralisar o nervo olfactivo, inibindo a percepção do seu odor 3 Fórmula estrutural e molecular do sulfureto de hidrogénio. Nota: 1 ppm = 1.40 mg/m 3 seguinte Fontes bibliográficas: [29], [15], [51], [35], [37]

3 Sulfureto de hidrogénio
Início Fontes de H2S: Naturais; Antropogénicas; Saber mais Para a população em geral: H2S ocorre naturalmente: associado a manifestações vulcânicas (ex: sulfataras; nascentes termais naturais); minas; dissolvido na água (ex: pântanos; lagos; mar; aqui tal como no ar atmosférico, em níveis tipicamente baixos); H2S é libertado por um grande número de indústrias: celulósica/ papel/ petrolífera; instalações de tratamento de esgotos/ de processamento de gás natural/ de produção de energia geotérmica; produção de suínos (tratamento do estrume); Fonte de exposição mais provável: inalação de ar contaminado seguinte Fontes bibliográficas: [15]

4 Sulfureto de hidrogénio
Início Síntese endógena de H2S nas células de mamíferos. O H2S existe no Homem! É gerado por algumas bactérias comensais, na boca (uma das causas de mau hálito) / tracto gastro-intestinal (um dos gases associado à flatulência) durante o metabolismo de aminoácidos sulfurados (ex: cisteína). Foram descritas concentrações de 1-4 ppm, até 18 ppm! Foram descritas concentrações de ppm. É produzido pelas células de mamíferos; Pois o H2S, tal como o monóxido de azoto, é um gasomediador/gasotransmissor, cujas concentrações plasmáticas fisiológicas no Homem, serão < 1 μM. Legenda: seguinte Adaptado de :[55] Fontes bibliográficas: [55], [40], [51], 24, [15]

5 Sulfureto de hidrogénio
Início Fontes de H2S: Naturais; Antropogénicas; Para a populações particulares : Profissionais/ residentes próximos de locais em que o H2S seja produzido/ usado, incluindo locais de: Fabrico de seda artificial (viscose), de borracha sintética, de derivados do petróleo, de corantes, de couro, de açúcar; Preparação do ácido sulfídrico, sulfuretos ou compostos orgânicos sulfurados; Emprego do ácido sulfídrico como desinfectante (na agricultura); Trabalhos em fossas de putrefacção de matadouros; Exumação de cadáveres; Tratamento de águas residuais, aterros sanitários; Indústria metalúrgica. Saber mais População com maior risco de intoxicação por H2S Quais os riscos? seguinte Fontes bibliográficas: [15], [51], [20], [33]

6 Aplicações/impacto positivo
Início Exemplos de importância/ impacto positivo: Exemplos de aplicações do H2S: Em Portugal também? Produção de enxofre, H2SO4; Redução biológica (com Desulfotomaculum sp. e Desulfovibrio sp., por exemplo*) da acidez e elevado teor em metais de águas; Saber mais Monitorização da qualidade de águas; Terapêutica? (em estudo) Indústria metalúrgica/ farmacêutica…. Saber mais * VER: Redução dissimilativa de sulfato seguinte Fontes bibliográficas: [36], [28], [39], [40], [8], [38],[15], [37]

7 F+: Extremamente Inflamável N: Perigoso para o ambiente
Riscos Início As consequências da exposição ao H2S dependerão de vários factores incluindo: Dose Duração da exposição Tipo de exposição (ex: inalação; ingestão; pele...) Exposição concomitante a outros tóxicos (ex: fumo de cigarro) Idade Sexo Dieta Estado de saúde Classificação da União Europeia relativa à embalagem/rotulagem de H2S: T+: Muito tóxico F+: Extremamente Inflamável N: Perigoso para o ambiente Frases R (risco): 12 - Extremamente inflamável 26 - Muito tóxico por inalação 50 - Muito tóxico para organismos aquáticos seguinte Fontes bibliográficas: [15], [29]

8 Efeitos conhecidos do H2S na saúde de: a)Humanos; b)Animais
Riscos Início Efeitos conhecidos do H2S na saúde de: a)Humanos; b)Animais Efeito a) Morte Sistémico Agudo Intermédio Crónico Imunológico Neurológico Reprodutivo Afecta o desenvolvimento Genotóxico Cancerígeno Inalação Oral Derme Via de exposição Legenda: Estudos existentes. b) Morte Sistémico Agudo Intermédio Crónico Imunológico Neurológico Reprodutivo Afecta o desenvolvimento Genotóxico Cancerígeno Inalação Oral Derme Adaptado de :[15] seguinte Fontes bibliográficas: [15], [32], [22]

9 Riscos Via de exposição Sintomas mais comuns Inalação Pele Olhos
Início O H2S decompõem-se por acção do calor originando gases tóxicos (óxidos de enxofre). Reage violentamente com oxidantes fortes, com perigo de fogo ou explosão. De acordo com o NIOSH: IDLH (H2S) = 100 ppm. Via de exposição Sintomas mais comuns Dor de cabeça; tonturas; tosse; edema pulmunar; dor de garganta; náuseas; respiração difícil; inconsciência (descritos para concentrações superiores a 500 ppm); morte (para teores muito elevados) ex: Caso 1. Sintomas não necessariamente imediatos. Via mais provável Inalação Pele Poucos dados disponíveis em Humanos. Queimaduras (quando liquefeito). Olhos Vermelhidão, dor e queimaduras graves nos olhos Ingestão Sem dados disponíveis em Humanos. Em porcos: verificou-se diarreia e perda de peso. seguinte Fontes bibliográficas: [15], [29], [4]

10 Riscos Início Relação: nível de exposição/ concentração de H2S/ sintomas prováveis Nota: Dose Resposta Baixo 0-10 ppm Irritação de olhos, nariz e garganta Moderado 10-50 ppm Dores de cabeça, tonturas, náuseas e vómitos, tosse, dificuldades respiratórias Alto >50 ppm Irritação severa do tracto respiratório, Irritação ocular com conjuntivites agudas, choque, convulsões, coma, morte Alguns estudos sugerem que: as crianças serão mais susceptíveis a níveis altos de exposição; grávidas serão uma subpopulação sensível, com risco para o feto seguinte Adaptado de :[25] Fontes bibliográficas: [15], [29], [51], [32], [17], [22], [25]

11 Em áreas urbanas foram descritos níveis de H2S < 0.001 ppm.
Riscos Início Não se verificaram efeitos na saúde de indivíduos expostos ás concentrações de H2S nas quais tipicamente (em resultado de fontes naturais, ex: redução dissimilativa de sulfato) está presente no ar atmosférico ( – ppm). Em áreas não poluídas verificam-se teores inferiores. Em áreas urbanas foram descritos níveis de H2S < ppm. Evidências de várias estudos sugerem que o H2S produzido por algumas bactérias presentes tracto gastro-intestinal, poderá ter um papel na etiologia de colites ulcerativas. Níveis muito superiores foram detectados em áreas próximas de fontes naturais de H2S ou, nas/áreas próximas, de indústrias das quais ocorre a sua libertação. Daí a importância de adoptar nestes locais medidas de prevenção de acidentes e cumprir recomendações/ legislação disponível, referentes aos limites de H2S. seguinte Fontes bibliográficas: [15], [29], [36]

12 Riscos Início Atendendo à existência de regulamentos e directrizes relativas ao H2S, acredita-se que, pelo menos nos países industrializados, os indivíduos que possuem tais profissões de risco, não são habitualmente sujeitos a uma exposição ocupacional que ponha em risco a sua saúde Os inúmeros relatos de exposições acidentais laborais, associadas a concentrações que variaram de ppm, têm resultado: de fugas de gás industrial a partir de fluxos com níveis elevados de H2S; da acumulação lenta e insidiosa de H2S em áreas baixas (ex: acidente associado ao H2S de origem biológico gerada a partir de esgotos e fossas – Caso 2 ); seguinte Fontes bibliográficas: [29], [22]

13 Exemplos de Directrizes e Regulamentos relativas ao H2S
Riscos Início Exemplos de Directrizes e Regulamentos relativas ao H2S Recomendações da OMS: Directriz da qualidade da água para consumo Humano: atendendo aos níveis de H2S nela presentes, sem recomendações específicas. Directriz da qualidade do ar (estipulada para um tempo médio de 24 horas): 0.15 mg/m3. Obtido, admitindo que: LOAEL (H2S) = 15 mg/m (para o qual se verifica irritação ocular); 3 Recomendando um UF = 100 (tendo em conta o aumento abrupto verificado no declive da curva dose-resposta, obtida a partir de casos reportados de intoxicação por H2S). seguinte Fontes bibliográficas: [15], [37], [25], [46]

14 Riscos Exemplos de Directrizes e Regulamentos relativas ao H2S
Início Exemplos de Directrizes e Regulamentos relativas ao H2S Legislação em Portugal: Diário da República , parte B, Portaria nº 762/2002 Regulamento de segurança, higiene e saúde no trabalho na exploração dos sistemas públicos de distribuição de água e de drenagem de águas residuais. Importantes medidas preventivas a adoptar; Estabelecimento de limites: Gás sulfídrico: não devem ser excedidas concentrações de 10 ppm e de 30 ppm para exposições diárias respectivamente de oito horas e de trinta minutos e nunca deve ser excedida a concentração de 50 ppm; Concordante com o estipulado por outras entidades seguinte Fontes bibliográficas: [19]

15 Riscos Exemplos de Directrizes e Regulamentos relativas ao H2S
Início Exemplos de Directrizes e Regulamentos relativas ao H2S Limites relativos á exposição ocupacional ao H2S estabelecidos por outras entidades: De acordo com a OSHA: PEL (H2S): TWA = 10 ppm; STEL (H2S) = 15 ppm; A ACGIH admitia também para o H2S: STEL = 15 ppm e TLV como TWA = 10 ppm. Contudo, desde 2010 passou a adoptar: STEL (H2S) = 5 ppm e TWA (H2S) = 1ppm; Ainda não há limites consensuais seguinte Fontes bibliográficas: [11], [26], [10]

16 Parâmetros úteis na avaliação dos riscos do H2S
Início Parâmetros úteis na avaliação dos riscos do H2S LOAEL informa acerca dos níveis de exposição associados aos efeitos mais subtis em seres humanos ou animais NOAEL informa acerca dos níveis de exposição abaixo dos quais não se têm verificado efeitos adversos MRL informa acerca dos níveis de exposição nos quais não são esperados efeitos adversos para a saúde humana Úteis (por ex: para profissionais de saúde) na orientação de: acções a tomar / avaliação da segurança das áreas próximas / nos locais, de elevadas concentrações de H2S seguinte Fontes bibliográficas: [15]

17 Riscos Inalação Para o H2S, de acordo com a ATSDR (2010) admite-se:
Início Para o H2S, de acordo com a ATSDR (2010) admite-se: Via de exposição Duração de exposição MRL UF aplicado Inalação Aguda (1-14 dias) 0.07 ppm 27 Intermédia ( dias) 0.02 ppm 30 3 pelo uso de um LOAEL (de 2 ppm) mínimo, 3 pela variabilidade humana e 3 atendendo ás limitações de dados 3 pela extrapolação a partir de animais para humanos usando um ajuste dosimétrico e 10 tendo em conta a variabilidade humana A exposição a concentrações > ao MRL não implica necessariamente efeitos tóxicos; O MRL é destinado apenas a servir como ferramenta de triagem, um mecanismo para identificar os sítios onde caracteristicamente o H2S está presente, mas nos quais não é esperada toxicidade para o Homem. seguinte Fontes bibliográficas: [15], [14]

18 Riscos Início O MRL é obtido com base em estudos toxicológicos em animais e em relatos de casos de exposição humana ao H2S. São exemplos de limitações suas : Ausência de informação toxicológica precisa relativamente a em indivíduos possivelmente mais susceptíveis (ex: crianças, idosos, ou imunocomprometidos); Não considera efeitos carcinogénicos; Quando relativo a uma exposição aguda: poderá não ser “protector” relativamente a efeitos tóxico de manifestação tardia ou que resultam de exposições repetidas (ex: asma, bronquite crónica, reacções de hipersensibilidade). Novos dados disponibilizados e métodos análise mais sensíveis MRL são adaptados seguinte Fontes bibliográficas: [15]

19 Riscos Início Verificam-se ainda muitas lacunas relativamente à informação disponível para avaliação dos riscos resultantes da exposição ao H2S, nomeadamente, relativa a: Produção, emissões e eliminação industrial de H2S - útil na identificação de processos importantes que levam à exposição humana; Efeitos da absorção, após contacto dérmico com, ou ingestão de, solo, alimentos ou água contaminado - úteis para determinar a importância destas vias de exposição na população; Consequências da exposição aguda e crónica, incluindo em populações particulares (ex: asmáticos); Consequências da exposição em crianças e adolescentes; Potencial carcinogénio, efeitos no desenvolvimento e no sistema inunológico (ainda não estabelecidos); Toxicocinética quantitativa; Transporte, transformação e persistência do composto nos solos e águas subterrâneas - útil para identificação objectiva das vias de exposição mais importantes ao Homem; seguinte Fontes bibliográficas: [15], [29], [25]

20 Após ser absorvido distribui-se rapidamente por todo o corpo.
Toxicocinética Início Absorção O H2S: é fácil e rapidamente absorvido através dos pulmões; pode também ser absorvido via tracto gastrointestinal e pele; Distribuição Após ser absorvido distribui-se rapidamente por todo o corpo. seguinte Fontes bibliográficas: [15], [37], [22]

21 Toxicocinética Metabolização CH3SH CH3SCH3
Início Metabolização É metabolizado por três vias (1., 2. e 3.), sendo a 1. e 2. decorrentes no fígado, as principais. Metalo- proteínas Consequências: Tiol-S-metil- -tranferase CH3SH Metahemoglobina, ferritina 2. Citocromo c oxidase 3. Catalase, peroxidase Destoxificação Tiol-S-metil- -tranferase S-adenosil- -metionina Toxicidade HS- CH3SCH3 oxidação Proteínas com grupos dissulfureto Destoxificação H2O + S 2. Metilação oxidação tiossulfato Desidrogenase do succinato 3. Reacção com metalo-proteínas e Proteínas com grupos dissulfureto oxidação Sulfato Destoxificação 1. Oxidação seguinte Fontes bibliográficas: [15], [37], [22]

22 Toxicocinética Eliminação
Início Eliminação O H2S: é excretado principalmente na urina (na forma de sulfato livre ou tiossulfato); minoritariamente: através dos pulmões, no ar expirado; via anal (fezes e gases intestinais), Níveis de tiossulfato na urina podem ser usados como biomarcadores de exposição ao H2S. Contudo, a presença de tiossulfato na urina não resulta exclusivamente da exposição ao H2S. Será um biomarcador não específico seguinte Fontes bibliográficas: [15], [37], [22]

23 Mecanismo de toxicidade
Início A toxicidade do H2S é essencialmente atribuída ao facto de: A altas concentrações inibir a Citocromo C oxidase (inibição não competitiva relativamente ao O2, i.e., capaz de se ligar também á forma oxidada da enzima). Nota: Em baixas concentrações (<20 μM) o H2S endógeno é descrito como capaz de estimular a fosforilação oxidativa e aumentar a produção de ATP. Estudos recentes sugerem até a possibilidade de decorrerem efeitos vantajosos (redução da formação de ROS) da acção inibitória do H2S sobre a COX. (para mais informações, consulte a referência bibliográfica [44]). Mas, no presente contexto da sua possível toxicidade só os aspectos referentes a ela foram mencionados. Adaptado de :[44] Efeitos da inibição da COX a altas concentrações de O2 pelo H2S. (A) H2S liga-se de modo não competitivo á COX; (B) Electrões são canalizados através do complexo II, levando á produção de succinato a partir de fumarato; (C) H2S diminui a expressão das subunidades da COX. COX: Citocromo C oxidase; ETC: Cadeia transportadora de electrões. seguinte Fontes bibliográficas: [44]

24 Mecanismo de toxicidade
Início A inibição da COX pelo H2S ocorre por: formação de um complexo com o Fe3+ dessa metalo-enzima mitocondrial. Alterações no fluxo de electrões através da ETC comprometimento da fosforilação oxidativa celular e biossíntese de ATP Potenciação do metabolismo anaeróbico Bloqueio do metabolismo aeróbio ETC mitocondrial – Alvo do H2S associado ao seu principal mecanismo de acção (linha vermelha=bloqueio da COX). acumulação de ácido láctico anóxia celular acidose metabólica DANOS/ MORTE CÉLULAR seguinte Fontes bibliográficas: [40], [35], [53], [52], [37]

25 Mecanismo de toxicidade
Início Outras enzimas (além da COX) foram descritas como sendo inibidas pelo H2S (ex: anidrase carbónica, DOPA oxidase, dipeptidase, benzamidase, catalase e peroxidases). Também contribuirá para os efeitos tóxicos. Indução da formação de RSS e ROS, pois, sabe-se que: 1. O H2S tem uma fase de metabolização oxidativa hepática; Isoenzimas do citocromo P450, ex: CYP 2E1, são uma importante fonte de ROS no hepatócito; + Possibilidade desses ROS promoverem auto-xidação do H2S Formação de ROS e RSS citotóxicos Aumento dos níveis de Fe2+ citosólico, disponível para reacção de Fenton 2. Redução do ferro complexado com a ferritina; Libertação de ferro no estado ferroso, no citosol seguinte Fontes bibliográficas: [40], [35], [53], [52], [37], [30], [15]

26 Mecanismo de toxicidade
Início Tecido Cardíaco e Nervoso Especialmente sensíveis a esta disfunção no metabolismo oxidativo > Exigências de O2 Ensaios mostraram que: - in vitro, o H2S e o cianeto têm uma potencia ≈ na inibição da COX; - o H2S (quando tóxico) é 5x mais tóxico que o CO. Como tóxico o H2S é classificado como asfixiante metabólico, cujo mecanismo de acção primário é semelhante ao do cianeto. seguinte Fontes bibliográficas: [51],[15], [32]

27 sinais de super-exposi-ção
Prevenção Início Antes de entrar nas áreas onde o H2S possa estar presente, o ar deve ser testado relativamente à presença e concentração de H2S, através de equipamento adequado (ex: medidor de multi-gás); Trabalhadores em áreas de risco (produção/ uso de H2S) devem ser periodicamente monitorizados relativamente a sinais de superexposição. sinais de super-exposi-ção ? seguinte Fontes bibliográficas: [4], [34]

28 Local ventilado; uso de máscaras Uso de óculos de protecção
Prevenção Início Prevenir (cuidados durante o manuseamento)* Via de exposição 1ºs socorros*1 Local ventilado; uso de máscaras Colocar vítima em ambiente fresco, arejado; repouso; posição de Fowler; poderá ser necessária respiração artificial (nunca respiração boca-boca!); assistência médica; Inalação Pele Uso de luvas isolantes (em caso de queimadura) enxaguar com bastante água, não retirar roupa aderida; assistência médica; Enxaguar, alguns minutos, com bastante água (retirar lentes de contacto, se facilmente possível); assistência médica; Olhos Uso de óculos de protecção Não: comer/beber/ fumar Ingestão assistência médica; */*1 - Em todo o caso: EVITAR EXPOSIÇÃO/ CONTACTAR ESPECIALISTA! seguinte Fontes bibliográficas: [15], [12], [4], [34]

29 Prevenção Início Frases S (recomendações da União Europeia) relativas ao manuseamento de H2S: 1/2 – Manter recipientes trancados/ Fora do alcance das crianças 9 – Manter recipientes em local ventilado 16 – Manter afastado de fontes de ignição (afastado de chamas/faíscas) 36 – Manusear usando roupa de protecção 38 – Ao manusear em local insuficiente ventilado/ com concentrações muito elevados usar equipamento para protecção das vias respiratórias 45 – Em caso de acidente/ mal-estar contactar de imediato ajuda médica 61 – Evitar contaminação ambiental Recipientes de H2S deverão ser colocados afastados de fontes de ignição/ oxidantes fortes, em locais frescos/bem ventilados, com sistemas de monitorização contínuo e alarme. seguinte Fontes bibliográficas: [15]

30 Actuação em caso de acidente
Início Medidas a adoptar em caso de fuga de H2S: Evacuar a área de perigo Consultar um especialista Caso tenha de penetrar no local usar equipamento de protecção Remover fontes de ignição Promover a ventilação do local Medidas a adoptar em caso de fogo na presença de H2S: Chamar ajuda especializada; desligar fonte de ignição; em caso de impossibilidade e se não houver riscos maiores deixar o fogo extinguir-se; se não houverem riscos maiores, extinguir fogo (ex: usando dióxido de carbono;pulverizar com água) Socorro! 112; (CIAV) seguinte Fontes bibliográficas: [15]

31 Tratamento de intoxicação
Início Não existe antídoto que seja amplamente aceite para intoxicações por H2S. Tratamento consiste essencialmente em medidas de suporte: avaliação e apoio das vias aéreas, respiração e circulação. Adicionalmente poderá incluir: O2 hiperbárico; administração de nitrito de amilo; nitrito de sódio Inalação IV Efeitos 2ºs possíveis: oxidação não enzimática do citocromo c oxidase… Também usados em intoxicações por cianetos, por exemplo fundamento Controverso; tratamento de última linha oxidam a hemoglobina (Fe2+) metemoglobina (Fe3+) para a qual H2S tem maior afinidade (comparativamente ao citocromo c oxidase). Prevenção/reversão da ligação H2S-citocromo Efeitos 2ºs possíveis: complicações cardiovasculares; anóxia; morte; náuseas; vómitos; formação de nitrosaminas… Redução da toxicidade metabólica seguinte Fontes bibliográficas: [15], [51], [18]

32 Tratamento de intoxicação
Início Redução da ingestão de aminoácidos com enxofre: poderá ser importante Contribuindo para a redução da produção endógena de H2S. seguinte Fontes bibliográficas: [15]

33 Casos de intoxicação por H2S
Início Caso 1 Duas vítimas de intoxicação aguda com H2S (rapaz de 26 anos e rapariga de 25 anos), por inalação acidental de vapores provenientes de águas de uma nascente termal ilegal, foram encontradas inconscientes no quarto (no qual tinham acesso ao banho termal) do hotel em que estavam instalados. Conseguiu-se a ressuscitação do rapaz, que depois recebeu tratamento de suporte e sobreviveu. A rapariga foi já encontrada morta. A sua autópsia evidenciou edema difuso e congestão pulmonar. Fonte bibliográfica: Daldal H. et al Hydrogen sulfide toxicity in a thermal spring: a fatal outcome. Clinical Toxicology. Vol. 48, No. 7 : Abstract. Frequentar nascentes termais inapropriadas pode constituir um factor de risco de intoxicação por H2S. seguinte

34 Casos de intoxicação por H2S
Início Caso 2 Um indivíduo de 34 anos que trabalhava em redes de esgotos foi encontrado pelos colegas de trabalho que recorreram aos serviços de emergência médica, numa linha de esgoto (a cerca de 6 m abaixo do nível da rua em questão), inconsciente, com respiração ruidosa, cianosado e emitindo um forte odor a gás de esgoto. Recebeu assistência ainda no local do acidente, foi transferido para uma unidade hospitalar, na qual permaneceu internado, contudo, acabou por falecer na manhã seguinte. Foi reportada a presença de uma elevada concentração de H2S no local do acidente (concentrações superiores a 1000 ppm) e a morte foi atribuída a danos neurológicos secundários a disfunção respiratória aguda e hipóxia, resultante da toxicidade do H2S à qual o indivíduo esteve exposto. Yalamanchili C. et tal Acute hydrogen sulfide toxicity due to sewer gas exposure. American Journal of Emergency Medicine. 26, 518.e5–518.e7. Este tipo de profissão constitui um factor de risco de intoxicação por H2S, sobretudo se não forem adoptadas as medidas de segurança recomemdadas. seguinte

35 Casos de intoxicação por H2S
Início Caso 3 Em Agosto de 2008, em Pasadena, Califórnia, um indivíduo (23 anos) foi encontrado morto no interior da sua viatura. Verificou-se tratar-se de um suicídio envolvendo H2S, por mistura de um fungicida com um produto de limpeza. A investigação posterior do caso indicou Web sites japoneses, como fonte provável de aquisição do conhecimento para a preparação do tóxico. Este caso reflecte uma técnica relativamente nova de suicídio, "detergent suicide", publicitada na Internet (sendo disponibilizadas “receitas” que permitem a obtenção de elevadas concentrações de H2S, de modo a possibilitar a morte de forma rápida), que começou no Japão (onde, pelo menos 500 japoneses, incluindo, homens, mulheres e adolescentes se suicidaram por esta técnica na primeira metade de 2008), e se tem vindo a difundir particularmente nos EUA. seguinte Fontes bibliográficas: 31,[32]

36 Anti-aterosclerótico; Pró- e anti-inflammatório
H2S – Futuro fármaco ? Início Actualmente existem evidências de que o H2S endógeno actuará como: Vasodilator; Pró-angiogénico; Anti-aterosclerótico; Cardioprotector; Pró- e anti-inflammatório (dependendo das condições experimentais); Estruturas químicas de alguns compostos capazes de funcionar como dadores de H2S Dadores lentos de H2S incluem: S-diclofenac, S-sildenafil, S-latanoprost. Estão actualmente disponíveis na terapêutica para outros fins, mas podem funcionar como pró-farmacos capazes de, após quebra da ligação éster (roxo) in vivo, originarem, além de um composto base, a 5-(4-hidroxifenil)-3H-1,2-ditiol-3-tiona (ADT-OH), que é um dador de H2S. O composto GYY4137 também tem vindo a ser estudado como dador de H2S. seguinte Fontes bibliográficas: [23], [55], [40], [54], [3], [43], [1], [56]

37 H2S – Futuro fármaco ? Início Principais funções biológicas descritas para o H2S endógeno nos vários sistemas do corpo humano seguinte Adaptado de :[41] Fontes bibliográficas: [41]

38 H2S – Futuro fármaco ? cysteine thiol
Início Alvos/efeitos descritos para o H2S como importante mediador de sinalização celular Saber mais O seu mecanismo de acção envolverá provavelmente alteração de: Função de enzimas sensíveis a redução (a); Transcrição (b); Proteínas com grupos –SH (c); Metabolismo (d); factores de transcrição cysteine thiol que sustentam muitas das respostas sistêmicas às H2S nos vasos sanguíneos, coração e nervos Abreviaturas: ATP, trifosfato de adenosina; NF-κB, factor nuclear κB; Nrf-2, factor relacionado com NF-E2-2; PI3K, fosfatidilinositol-3-cinase; PKC, proteína cinase C; -SH, tiol; -SSH, hidro persulfureto; STAT3, transdutor de sinal e activador de transcrição 3; TRPV, receptor de potencial transitório do tipo vanilóide. seguinte Adaptado de :15 Adaptado de :[40] Fontes bibliográficas: [40], [56]

39 H2S – Futuro fármaco ? Início Apesar dos evidências anteriormente mencionadas existem ainda muitas incertezas: O local exacto nas células/tecidos no qual o H2S exerce o seu efeito biológico não é exactamente conhecido. O H2S pode, sob diferentes condições experimentais, exercer efeitos biológicos e moleculares completamente opostos, tanto ao nível da sinalização celular e como a nível funcional. O efeito global do H2S resultará da sua acção directa nas células (por exemplo, ao afectar a translocação do NF-κB) e da activação de mecanismos indirectos. São necessários mais estudos para atestar o potencial do H2S na prática clínica. seguinte Fontes bibliográficas: [40]

40 Curiosidades Início ? Ovos cozidos com o exterior da gema envolto por uma película de cor esverdeada ?? Quando os ovos são sujeitos a calor excessivo (sobrecozinhados), o hidrogénio (H) e o enxofre (S) dos aminoácidos da clara combinam-se gerando o H2S, que se difunde para a parte mais fria do ovo - o centro (gema). Aí, o ferro contido na gema liga-se ao enxofre formando uma película de sulfureto de ferro - inofensiva, apesar do seu aspecto desagradável, que envolve a gema. A formação desta película pode ser evitada (encurtando o tempo de cozedura) ou diminuída (pondo os ovos imediatamente em água fria, de modo a interromper a cozedura e a arrefecer mais a casca, afastando o gás da gema para a casca do ovo). seguinte Fontes bibliográficas: [16]

41 Importância deste processo:
Curiosidades Início Utilização de H2S para produção de enxofre em Portugal! Em Portugal existe o complexo industrial da refinaria do Porto, que inclui uma linha de produção de enxofre com capacidades de fabrico de toneladas/ano. Este enxofre resulta do H2S, aqui obtido por dessulfuração do petróleo e do gás natural, bem como dos gases de queima do carvão. A conversão do H2S em enxofre por este processo é feita em 2 fases: 1º: oxidação parcial do H2S num forno: 2º: reacção química entre o H2S e o SO2 produzido no forno: 2 H2S + 3 O2 → 2 SO2 + 2 H2O 2 H2S + SO2 → 3 S + 2 H2O Importância deste processo: é actualmente a fonte mais importante de enxofre comercial;    preservação do meio ambiente; seguinte Fontes bibliográficas: [28], [5]

42 Curiosidades H2S: impactos negativos “além-biológicos”?
Início H2S: impactos negativos “além-biológicos”? O H2S poderá ter também um impacto negativo a nível socio-económico: actuando como um dos responsáveis pelo odor desagradável, nomeadamente, de alimentos estragados (por exemplo, em ovos podres e peixe refrigerado em deterioração, em resultado da degradação de aminoácidos sulfurados aí presentes) e a determinados ambientes laborais (como as ETAR); Poderá ser (excepto em concentrações muitos elevadas pelas razões anteriormente referidas) importante como sinal de alerta da presença do H2S/inadequado estado de conservação de alimentos ao promover a oxidação de metais como o ferro, aço e cobre e de alguns plásticos prejudicando equipamentos nas proximidades e acarretando custos de manutenção (por exemplo nas ETAR); seguinte Fontes bibliográficas: [7], [9], [15]

43 Glossário/ Abreviaturas
Início O Glossário /Abreviaturas encontra-se organizado por ordem alfabética. Caso a palavra na qual clicou não se encontre nesta página, procure nas seguintes. ACGIH - American Conference of Governmental Industrial Hygienists. [30] Antídotos - substâncias capazes de contrariar os efeitos tóxicos de determinadas substâncias, quer através da neutralização destas (ex: reacção antigénio/ anticorpo, quelação), quer antagonizando os seus efeitos. Alguns deles, são potencialmente tóxicos. Antropogénicas - resultantes da actividade do Homem. ATSDR - Agency for Toxic Substances and Disease Registry. Bactérias comensais - bactérias que existem naturalmente no organismo, sem ocasionar complicações em indivíduos saudáveis. seguinte

44 Glossário/ Abreviaturas
Início [15], [45] Biomarcadores - Parâmetros que sinalizam eventos em sistemas biológicos ou amostras. Podem ser classificados como marcadores de exposição, de efeito e de susceptibilidade. A presença de biomarcadores de exposição, usada como indicador de ter ocorrido exposição, por exemplo a dado xenobiótico, é importante no estabelecimento da relação dose-resposta e poderá (dependendo de factores como substância em questão e sensibilidade dos métodos disponíveis) ser evidenciada por detecção de níveis sanguíneos do xenobiótico, do(s) seu(s) metabolito(s) tóxico(s) (sendo neste caso, denominados de biomarcadores de dose interna) ou do seu metabolito(s) conjugado(s) com ligandos endógenos (biomarcadores de dose efectiva). [40] Cardioprotecção - Processo pelo qual um mediador (neste caso o H2S) protege o coração contra danos resultantes de isquémia/ reperfusão. [6], [21] CAS # [Chemical Abstracts Service Registry Number] - Número de registo, exclusivo de dada substância, atribuído no banco de dados do Chemical Abstracts Service, que visa facilitar as pesquisas relativas ao composto em questão, atendendo á multiplicidade de nomes que lhe podem ser atribuídos. [47] Citocromo P450, (sistema) [sinónimos: Sistema dependente da monooxigenase; Oxidase de função mista)] - Trata-se de uma grande família de isoenzimas constituídas por: uma apoproteína variável e um grupo prostético heme (ferroprotoporfirina) constante. Encontra-se presente no retículo endoplasmático (fracção microssomal), mitocôndrias e outras membranas, na maior parte das células do organismo, mas com especial predominância no fígado. seguinte

45 Glossário/ Abreviaturas
Início CIAV - Centro de Informação Anti-Venenos. [15] CL [Ceiling Value] - Concentração que nunca deverá ser excedida. CO - Monóxido de Carbono. DOPA - Diidroxifenilalanina. Dose - quantidade administrada. EPA - Environmental Protection Agency. ETAR - Estação de Tratamento de Águas Residuais. [3], [44] Gasomediador/Gasotransmissor - gás produzido endogenamente, de modo regulado, capaz de se difundir através das membranas biológicas, que possui actividade biológica nas suas concentrações fisiológicas, actuando em alvos biológicos específicos no organismo vivo. [15] Factor de risco - Componente do comportamento/estilo de vida de um indivíduo, exposição ambiental ou característica hereditária associada a um aumento da ocorrência de doença ou outra circunstância/evento relacionado com a saúde. seguinte

46 Glossário/ Abreviaturas
Início [4], [15] IDLH [Immediately Dangerous to Life or Health]- Corresponde à concentração ambiental máxima à qual se pode estar expostos até 30 minutos, sem que dela advenham sintomas ou toxicidade, estabelecida pela NIOSH. IV - Administração intravenosa. [15], [46], [24] - LOAEL [Lowest-Observed-Adverse-Effect Level] - Dose/nível mais baixo de exposição á substância/ composto químico em estudo (ex: um xenobiótico), que produz aumentos estatisticamente ou biologicamente significativos na frequência ou severidade dos efeitos adversos na população exposta, comparativamente ao seu controlo. [15], [46] MF [Modifying Factor] - Factor da variabilidade humana, parâmetro que só toma valores positivos (>0) e que reflecte incertezas dos dados usados, adicionais ás contempladas pelos UF. [15], [13] MRL [Minimal Risk Level] - Parâmetro indicador da dose correspondente ao risco mínimo, ou seja, trata-se de uma estimativa da exposição à qual o Homem estará diariamente sujeito a uma substância perigosa, que ocorrerá tendencialmente sem risco apreciável de surgirem efeitos adversos não carcinogénicos, para uma dada via de administração e duração de exposição. NIOSH - National Institute for Occupational Safety and Health. seguinte

47 Glossário/ Abreviaturas
Início [24], [15],[49] NOAEL [No-Observed-Adverse-Effect Level] - Dose de substância /composto á qual não se verificaram aumentos estatisticamente ou biologicamente significativos na frequência ou severidade dos efeitos adversos na população exposta, comparativamente ao seu controlo. Esta dose pode levar ao desencadeamento de uma resposta, contudo, não será adversa. È um parâmetro que apresenta como principais desvantagens o facto de: referir-se apenas a uma dose experimental; depois de estabelecido, levar á desvalorização da restante curva dose-resposta; tomar valores elevados, quando resultante de experiências com poucos animais; originar valores de referência com margens de risco elevadas (em detrimento de tomar valores variáveis consoante os desenhos experimentais usados). [27] Nitrosaminas - compostos tóxicos, carcinogénicos, resultantes da reacção de nitritos com aminas secundárias. OMS - Organização Mundial de Saúde. OSHA - Occupational Safety and Health Administration. [31] Oxigénio hiperbárico, (terapêutica com) - terapêutica na qual o doente é colocado numa câmara especial, com oxigénio a uma pressão mais elevada do que o habitual. [15] PEL [Permissible exposure limit] - Nível de exposição em ambiente laboral num turno de 8 horas diárias ou 40 horas semanais, de trabalho, admissível pela OSHA. seguinte

48 Glossário/ Abreviaturas
Início Pró-fármaco - composto que é administrado numa forma na qual não apresenta a actividade farmacológica pretendida; só in vivo sofre uma transformação (bioactivação), química ou enzimática, da qual resulta o fármaco (substância activa). ppm - partes por milhão; uma das unidades na qual pode ser expressa uma concentração. [48] Reacção de Fenton - reacção associada á formação de ROS: [36] Redução dissimilativa de sulfato - Conversão anaeróbia do sulfato em H2S por bactérias redutoras de sulfato. Exemplos de bactérias com processos metabólicos deste tipo: as pertencentes aos géneros Desulfovibrio sp. e Desulfomaculum sp.. [15] RfC [Reference Concentration] - Concentração de Referência, estimativa da concentração associada à exposição do Homem (incluindo subgrupos sensíveis), por inalação contínua, que ocorre tendencialmente sem risco apreciável de efeitos não carcinogénicos nocivos à saúde, durante toda a sua vida. seguinte

49 Glossário/ Abreviaturas
Início [15], [46], RfD [Reference Dose] - Dose de referência, trata-se de uma estimativa da dose correspondente à exposição diária, do Homem, a um potencial risco, que ocorre tendencialmente sem efeitos nocivos à saúde, durante toda a vida dos indivíduos. Pode ser obtido a partir da NOAEL (de estudos feitos em animais e no Homem), por aplicação de UF (que reflectem os vários tipos de dados usados para determiná-lo) e do MF (factor baseado numa apreciação profissional da informação disponível acerca da substância/composto químico em questão (ex: xenobiótico). A RfD não é aplicável a todos os efeitos tóxicos observáveis (ex: cancro). [15] Risco - Possível efeito adverso resultante de uma determinada exposição a uma substância/composto químico. RSS [reactive sulfur species] - espécies reactivas de enxofre. ROS [reactive oxygen species] - espécies reactivas de oxigénio. [15], [46] UF [Uncertainty Factor] - Factor da Incerteza dos valores, corresponde a um factor usado na determinação do MRL, RfD e RfC a partir de dados experimentais. A sua utilização visa englobar: (1) as variações de sensibilidade existentes entre humanos, (2) a incerteza associada à extrapolação de dados inferidos em animais para o Homem, (3) a incerteza associada à extrapolação de dados obtidos num estudo no qual a exposição ao químico é inferior á decorrente na prática e (4) a incerteza decorrente da utilização de LOAEL ao invés de NOAEL. seguinte

50 Glossário/ Abreviaturas
Início [15] STEL [Short-Term Exposure Limit] - Concentração máxima á qual os trabalhadores poderão estar expostos, até 15 minutos, de modo contínuo e á qual são admitidas um máximo de 4 exposições, intercaladas de um período mínimo de 60 minutos. [50] Sulfatara - Fenómeno acessório do vulcanismo que ocorre depois de terminado um período eruptivo. Consiste na emissão de produtos gasosos (fumarola) que se pode prolongar por muito tempo, na qual predominam substâncias sulfuradas. As sulfataras podem originar depósitos de enxofre com interesse comercial. [15] TLV [Threshold Limit Value] - Limiar máximo permitido, aplicável a químicos industriais, que corresponde à concentração de uma substância à qual a maioria dos trabalhadores pode estar exposta sem surgimento de efeitos tóxicos. O TLV poderá ser expresso como TWA, STEL, ou como CL. [15] Toxicocinética - Comportamento da substância tóxica no organismo vivo, englobando o estudo da sua absorção, distribuição, metabolismo e excreção. [15] TWA [Time-weighted average] - Concentração admissível para uma exposição ocupacional durante um turno de 8 horas diárias ou 40 horas semanais, de trabalho. [15] Xenobiótico - substância/composto químico estranho ao sistema biológico. seguinte

51 Bibliografia Início [1] - Baskar R., Bian J Hydrogen sulfide gas has cell growth regulatory role. European Journal of Pharmacology :5–9. Disponível em: Acesso 23/3/2010. Acesso 24/3/2011. [2] - Daldal H. et al Hydrogen sulfide toxicity in a thermal spring: a fatal outcome. Clinical Toxicology. Vol. 48, No. 7: Abstract. Disponível em: Acesso 23/3/2011. [3] - Gadalla MM, Snyder SH Hydrogen sulfide as a gasotransmitter. J. Neurochem. 113(1):14–26. Disponível em: Acesso 26/3/2011. [4] - Acesso 24/3/2011. [5] - Acesso 24/3/2011. [6] - Acesso 24/3/2011. [7] - Acesso 24/3/2011. [8] - z_v2.pdf. Acesso 24/3/2011. [9] - Acesso 25/3/2011. seguinte

52 Bibliografia Início [10] - https://www.acgih.org/Products/tlvintro.htm. Acesso 25/3/2011. [11] - Acesso 24/3/2011. [12] - Acesso 24/3/2011. [13] - Acesso 24/3/2011. [14] - Acesso 24/3/2011. [15] - Acesso 24/3/2011. [16] - Acesso 24/3/2011. [17] - Acesso 24/3/2011. [18] - Acesso 25/3/2011. [19] - Acesso 24/3/2011. [20] - Acesso 24/3/2011. [21] - Acesso 24/3/2011. [22] - Acesso 25/3/2011. [23] - https://www.acgih.org/Products/tlvintro.htm. Acesso 24/3/2011. seguinte

53 Bibliografia Início [24] - Acesso 23/3/2011. [25] - Acesso 24/3/2011. [26] - Acesso 24/3/2011. [27] - Acesso 24/3/2011. [28] - s/Paginas/FabricacaoII.aspx. Acesso 23/3/2011. [29] - Acesso 24/3/2011. [30] - Acesso 24/3/2011. [31] - Acesso 24/3/2011. [32] - Acesso 24/3/2011. [33] - Acesso 24/3/2011. [34] - Acesso 24/3/2011. [35] - Acesso 24/3/2011. [36] - Acesso 24/3/2011. seguinte

54 Bibliografia Início [37] - Acesso 24/3/2011. [38] - Acesso 24/3/2011. [39] -enxofre. In Infopédia. Porto: Porto Editora, Consultado a Disponível em: [40] - Li L., Rose P., Moore P. K Hydrogen Sulfide and Cell Signaling. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 51: Disponível em: Acesso 24/3/2011. [41] - Li L, Moore PK Putative biological roles of hydrogen sulfide in health and disease: a breath of not so fresh air? Trends in Pharmacological Sciences. 29:84–90. Disponível em: oc=1&_orig=article&_origin=article&_zone=rela ted_art&_ acct=C &_version=1&_urlVersion=0&_userid= &md5=30dbb8d18c6a0dddf410e1c96b711b64. Acesso 24/3/2011. [42] - Nelson K. et al A Case Review: Near Fatal Residential Hydrogen Sulfide Exposure. Air Medical Journal 21:3; Disponível em: Acesso 24/3/2011. [43] - Peng et al H2S mediates O2 sensing in the carotid body. Proc Natl Acad Sci U S A. 107(23): Disponível em: Acesso 24/3/2011. [44] - Pun P.B.L. et al Gases in the mitochondria. Mitochondrion 10: 83–93. Disponível em: rId= &_rerunOrigin=google&_acct=C &_version=1&_urlVersion=0&_userid= &md5=042de19a27b22cc9696ee4661ab8bb5b&searchtype=a. Acesso 24/3/2011. [45] - Remião, F Aula teórica nº 3, disciplina de Toxicologia Mecanística, MICF, FFUP. [46] - Remião, F Aula teórica nº 4, disciplina de Toxicologia Mecanística, MICF, FFUP. [47] - Remião, F Aula teórico-prática, bloco2, disciplina de Toxicologia Mecanística, MICF, FFUP. seguinte

55 Bibliografia Início [48] - Remião, F Aula teórico-prática, bloco3, disciplina de Toxicologia Mecanística, MICF, FFUP. [49] - Remião, F Aula teórico-prática, bloco4, disciplina de Toxicologia Mecanística, MICF, FFUP. [50] - sulfatara. In Infopédia. Porto: Porto Editora, Consultado em Disponível em: [51] - sulfureto de hidrogénio. In Infopédia. Porto: Porto Editora, Consultado a Disponível em: www: [52] - Thompson R.W. et al Cytotoxic mechanisms of hydrosulfide anion and anion in primary cultures. Toxicology 188: 149/159. Disponível em: &_version=1&_urlVersion=0&_userid= &md5=ba3e bf50e4bc636b5ac5974a&searchtype=a. Acesso 23/3/2011. [53] - Truong D. H. et al MOLECULAR MECHANISMS OF HYDROGEN SULFIDE TOXICITY. Drug Metabolism Reviews, 38: 733–744. Disponível em: Acesso 23/3/2011. [54] - Wagner C. A Hydrogen sulfide: a new gaseous signal molecule and blood pressure regulator. J. NEPHROL. 22: Disponível em: Acesso 24/3/2011. [55] – Wang R Hydrogen sulfide: a new EDRF. Kidney Int. 76:700–4, Disponível em: Acesso 24/3/2011. [56] - Webb GD, Lim LH, Oh VMS, Yeo SB, Cheong YP, et al Contractile and vasorelaxant effects of hydrogen sulfide and its biosynthesis in the human internal mammary artery. J. Pharmacol. Exp. Ther. 324:876–82. Disponível em: Acesso 24/3/2011. seguinte

56 Bibliografia Início [57] - Yalamanchili C. et tal. (2008). Acute hydrogen sulfide toxicity due to sewer gas exposure. American Journal of Emergency Medicine. 26, 518.e5–518.e7. Disponível em: ct=C &_version=1&_urlVersion=0&_userid= &md5=47fc2d56c74a394946ae3b48a8f699fd&searchtype=a. Acesso 23/3/2011. seguinte

57 - Paracelsus, dritte defensio, 1538.
Elaborado por: Ana Carvalho 4º Ano MICF A dose faz o veneno. - Paracelsus, dritte defensio, 1538. H2S Início Agradecimentos pelo apoio informático: Fábio Sousa Maria Basílio


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