FUNDAMENTOS DE FARMACOLOGIA E TOXICOLOGIA PARA A QUÍMICA FORENSE

Farmacologia: estudo científico das drogas, de onde elas vêm e como funcionam. De forma mais abrangente, podemos definir farmacologia como o estudo científico das drogas, de onde elas vêm, sua natureza, sua composição química, a ação esperada, seus efeitos desejáveis e indesejáveis e seus usos.

A farmacologia subdivide-se em farmacodinâmica e farmacocinética. a primeira descreve os efeitos fisiológicos que a drogas têm em células ou organismos vivos, mostrando como as drogas influenciam as funções corporais por meio de mudanças bioquímicas nos fluidos e tecidos. A segunda descreve a absorção, a distribuição, o metabolismo e a eliminação (excreção) das drogas.

Toxicologia: a toxicologia é uma área especializada de estudo da farmacologia, pode ser definida como o estudo das toxinas e dos seus antídotos.

Podem ser apontados três elementos básicos da toxicologia:

a)      A existência de uma substância química (agente) capaz  de produzir uma determinada resposta em um organismo vivo;

b)      A identificação do sistema (organismo) sobre o qual a substancia poderá interagir;

c)      A necessidade de que a resposta (efeito) possa ser considerada nociva ao sistema com o qual interage.

TOXICOLOGIA DE ALGUNS COMPOSTOS ORGÂNICOS:

Compostos Anfetamínicos

Os compostos anfetamínicos são constituídos pela anfetamina e seus derivados (fetermina, desoxiefedrina etc.), atuando como estimulantes do sistema nervoso central, sendo uma das suas principais características a eliminação da sonolência, mantendo o estado de vigília por horas a fio.

Produzem inicialmente euforia e bem- estar, bem como aumento da capacidade física e intelectual. Contudo, podem provocar, também, irritação e inquietação, entre outros efeitos adversos. A maioria dos especialistas considera que essas drogas provocam, em verdade, apenas dependência psíquica, visto não serem observados sintomas físicos característicos de uma verdadeira síndrome de abstinência, caso seu uso seja suspenso.

A anfetamina é rapidamente absorvida após a administração oral, distribuindo-se, preferencialmente, no cérebro, rins e pulmões.

Os compostos resultantes de sua biotransformação (uma das principais vias de sua biotransformação é a hidroxilação do anel aromático), bem como a substância inalterada são excretados pela urina, sendo a excreção marcadamente dependente do volume e do pH urinário. Tal fato leva a alterações significativas da concentração das formas inalterada e biotransformada durante o dia, visto que tanto o volume quanto o pH urinário também variam nesse período. Sabe-se ainda que a anorexia causada por esses compostos pode provocar uma Cetose, com conseqüente acidificação da urina, o que aumenta a excreção dos mesmos.

Morfina

A morfina é um alcalóide presente no ópio (cerca de 10%), tendo ação hipnoanalgésica. É facilmente absorvida pelas mucosas, sendo lenta sua absorção pelo trato gastrintestinal, em função se seu elevado pKa (9,85). A concentração de morfina livre no plasma sanguíneo após ingestão oral é apenas 20% da observada quando da administração intravenosa.

Após absorção, a morfina livre deixa rapidamente o sangue, concentrando-se em órgãos tais como rim, pulmão, fígado e baço. Após 48 horas sua presença (ou de seus metabólitos) ainda pode ser detectada no sangue, sendo que sua concentração diminui drasticamente nas primeiras 10 horas (90% da excreção urinária ocorre nas primeiras 24 horas). Por se acumular na bile, parte da morfina (7-10%) consumida pode, em alguns casos, ser excretada também pelas fezes. Uma dose de 200 mg costuma ser letal.

Para a morfina e hipnoanalgésicos em geral, a dependência costuma caracterizar-se por intensa dependência psíquica (compulsão para o consumo de droga) e forte tolerância (para obtenção dos efeitos euforizantes iniciais, doses cada vez maiores são necessárias).

Uma característica dos compostos opiários é chamada dependência cruzada, ou seja, o usuário que tenha desenvolvido tolerância com relação a um dos compostos, terá também com os demais.

FARIAS, R. F. Introdução à Química Forense. Campinas, SP: Editora Átomo, 2008. 2ª Edição

Identificação do Arsênio em materiais biológicos

Os casos clínicos de intoxicação aguda por arsênio são devidos, em sua maioria, as tentativas de suicídio, quando seus sais inorgânicos, tais como os óxidos de arsênio, são ingeridos em doses elevadas. Os pacientes ficam com sinais de sangramento do trato gastrintestinal e graus variados de hipovolemia.

A intoxicação aguda por arsênio manifesta-se inicialmente por quadro de náusea, dor abdominal intensa, vômitos e diarréia, que pode ser profusa, em água de arroz (como na cólera) e tornar-se sanguinolenta com a evolução. Esses sintomas são precoces, ocorrendo alguns minutos ou poucas horas após ingestão.

Na realidade, o quadro clínico é bastante inespecífico, podendo ser causado por diversos outros fatores, tanto tóxicos e como infecciosos. Sendo assim, o médico deve estar atento à possibilidade de intoxicação por arsênio, a partir de detalhes da anamnese colhida junto ao paciente ou acompanhantes, da história psiquiátrica, das eventuais tentativas anteriores de suicídio e do acesso ao sal por parte do paciente (as profissões de químicos, farmacêuticos, técnicos de laboratório, facilitam acesso aos compostos de arsênio).

Contemporaneamente ao quadro gastrintestinal, ou algumas horas depois, efeitos cardiovasculares tornam-se mais evidentes, como taquicardia, sinais de hipovolemia, como hipotensão e oligúria, levando ao choque.

Em casos de ingestão recente, o exame radiológico simples de abdome mostra a presença de material radiopaco na luz intestinal, simulando resíduo de bário pós-exames contrastados.

A detecção e dosagem laboratorial de arsênio na urina confirmam definitivamente a intoxicação por arsênio ao encontrar concentrações elevadas, apesar de que concentrações baixas não descartam a relação causal, dependendo da hora da ingestão. Os valores de referência estão definidos como 50µg/L em dosagem de urina pontual, ou um total de 100µg em urina de 24h. Resultados não muito elevados, em quadros clínicos leves de pacientes que ingeriram frutos do mar algumas horas antes, devem ser interpretados com cautela. Em casos de arsenicismo (intoxicação crônica pelo metal), ou mesmo para fins médico-legais, a dosagem de arsênio no cabelo ou unhas é recomendado. Nos casos agudos, a toxicocinética do arsênio não justifica a realização de dosagem com essas matrizes.

A intoxicação aguda por ingestão de sais inorgânicos de arsênio deve sempre ser considerada grave a priori, com grande risco de morte, mesmo quando os sinais e sintomas ainda são leves. Ela deve ser tratada agressivamente desde o início, com reposição generosa de volume e uso de drogas vasoativas. A lavagem gástrica, com sonda calibrosa e grandes volumes de soro fisiológico, está indicada nesses casos. O carvão ativado é contra-indicado quando há suspeitas de corrosão da mucosa do trato gastrintestinal, ou se o paciente apresenta sangramento digestivo. O conteúdo da lavagem gástrica pode ser utilizado para dosagem de arsênio e confirmação diagnóstica. O início precoce da terapêutica quelante é fator determinante na sobrevivência desses pacientes, pois as medidas de controle do choque, da insuficiência renal aguda e das arritmias, podem ter seus efeitos comprometidos.

O tratamento quelante específico deve ser feito com o dimercaprol (BAL), nas doses de 3 a 5mg/kg, de 4 em 4 horas, por via intramuscular, até que níveis de arsênio na urina estejam abaixo de 50µg/L. O ácido 2,3-dimercatosuccínico (DMSA) pode ser dado, por via oral, como complementação ao tratamento com dimercaprol, quando esta via tornar-se viável durante evolução do quadro. Pouco se sabe sobre os efeitos do DMSA, quanto ao aumento ou diminuição da absorção do arsênio na luz intestinal. A dose é de 10mg/kg, de 8 em 8h, por 5 dias, seguida de 10mg/kg, de 12 em 12h, por mais 14 dias. O ácido dimercapto-1-propanol (DMPS) parece ter melhores efeitos no tratamento da intoxicação aguda por arsênio. Usado também por via oral, é análogo hidrossolúvel e derivado do BAL. Outra opção de tratamento, que complementa o tratamento parenteral com BAL, é o aporte de D-penicilamina por via oral. No entanto, seus efeitos colaterais, principalmente renais, podem contra-indicar seu uso em alguns casos. Hemodiálise pode ser necessária em caso de falência renal.

A ingestão crônica de arsênio inorgânico pode levar a quadros de cólicas, náuseas e diarréia crônica, também inespecíficos, que devem ser diferenciados de outras possíveis etiologias. Fraqueza, emagrecimento por perda de apetite e anemia, quadros de neuropatia periférica de predomínio sensitivo e sintomas de encefalopatia crônica podem ocorrer em trabalhadores expostos. Também aparecem sinais de hepatotoxicidade e alterações dermatológicas, como hiperqueratose palmar e plantar e lesões hipercrômicas, esses associados à história de exposição crônica, devem levar à dosagem de arsênio na urina para confirmar o diagnóstico.

Casos de tentativa de homicídio por contaminação de alimentos com sais de arsênio (o trióxido de arsênio é branco, inodoro e não tem gosto) podem fazer derivar o diagnóstico pela presença de sinais e sintomas inespecíficos sem história conhecida, ambiental ou ocupacional, de exposição crônica ao arsênio.

No arsenicismo, as unhas do paciente podem apresentar estrias transversais esbranquiçadas, sugerindo sofrimento da matriz da unha pela presença do arsênio (tais estrias podem ocorrer também na intoxicação por tálio e por mercúrio). Nesses casos, a exclusão de outros possíveis diagnósticos de neuropatias sensitivas, associadas ou não a hepatopatias, e/ou lesões de pele e sintomas gerais inespecíficos, pode levar à suspeita de envenenamento crônico por arsênio. A dosagem de arsênio no cabelo ou na unha, nesses casos, é de extremo auxílio no diagnóstico.

Arsênio. Disponível em: <http://ltc.nutes.ufrj.br/toxicologia/mX.arse.htm#sobe>. Acessado em 06 de novembro de 2011.

Identificação do Mercúrio em materiais biológicos

Segundo alguns estudos, após um período médio de 72 dias, o mercúrio absorvido pelo organismo deixa de circular na corrente sangüínea, e a fração não eliminada é depositada nos tecidos e órgãos do corpo humano. O cabelo só pode ser usado como indicador da contaminação por mercúrio quando este metal está retido na corrente sangüínea, isto porque somente nesta fase o mercúrio é incorporado ao cabelo em formação. Por este motivo, a porção do cabelo formada neste período de exposição concentra grandes quantidades de mercúrio em um determinado ponto e, à medida que o cabelo vai crescendo, este ponto vai se afastando da raiz. Existem circunstâncias em que, particularmente, quando metais cumulativos, como o mercúrio são ingeridos em doses maciças, a análise longitudinal do cabelo deve revelar a história da poluição ambiental. Alguns dados sugerem que, no máximo um ano após haver uma grande exposição aos organo-mercuriais (fungicida), os níveis deste elemento no cabelo caem a níveis normais.

O mercúrio pode ser classificado em mercúrio metálico (elementar), sais de mercúrio inorgânico e mercúrio orgânico, sendo o último mais tóxico. A quantidade de mercúrio detectada no sangue e urina correlaciona-se com o grau de toxicidade. Deve-se ressaltar que a forma química do mercúrio influencia a interpretação dos resultados, e que correlação entre níveis laboratoriais e quadro clínico pode não ser absoluta, principalmente, na presença de lesão renal. Concentrações normais de mercúrio no sangue total, em indivíduos não expostos ocupacionalmente, são geralmente inferiores a 1 mcg/dl. Entretanto, indivíduos normais, que têm exposição ocupacional, leve podem apresentar rotineiramente níveis acima de 1,5 mcg/dl. Da mesma forma, uma dieta rica em peixes, frutos do mar e outros alimentos contendo mercúrio é causa comum de mercúrio moderadamente elevado na ausência de sintomas clínicos. A determinação de mercúrio em sangue total é o melhor indicador da exposição ao mercúrio orgânico (metilmercúrio). Considera-se exposição significativa ao mercúrio orgânico níveis maiores que 5 mcg/dl; no caso do mercúrio inorgânico considera-se valores maiores que 20 mcg/dl como indicativos de exposição significativa. Uma vez que menos de 10% do metilmercúrio é eliminado por excreção urinária, o teste urinário tem pouca sensibilidade para detecção do mercúrio orgânico, sendo utilizado como indicador do mercúrio inorgânico e elementar. Conforme a NR-7, o mercúrio urinário é o indicador biológico para exposição ao mercúrio inorgânico. Observa-se que manifestações clínicas de intoxicação não são comuns quando o mercúrio urinário encontra-se inferior a 500mcg/g creatinina. Mercúrio urinário pode ser usado para acompanhar terapia de quelação, que imobilizando o metal, aumenta a sua excreção urinária.

Método: Espectrofotometria de absorção atômica (gerador de Hidretos)

Valor de referência: Até 1,0mg/dL
Exposição significativa ao mercúrio orgânico: > 5,0mg/dL
Exposição significativa ao mercúrio inorgânico: > 20,0mg/dL

Condição 10,0mL de sangue total (heparina).

 Disponível em:<http://laboratorionobel.com.br/exame/364/mercurio-sangue.html> Acessado em 06 de novembre de 2011.

CÂMARA, V. M. et AL. Teores de mercúrio no cabelo: um estudo comparativo em trabalhadores da lavoura de cana-de-açúcar com exposição pregressa aos fungicidas organo-mercuriais no município de Campos — RJ^.  Cad. Saúde Pública vol.2 no.3 Rio de Janeiro July/Sept. 1986

Mineralização

A mineralização, digestão ou desagregação da matéria orgânica consiste no processo utilizado para separar um metal de uma matriz orgânica por meio da transformação de todos os compostos orgânicos, por um processo de oxidação, em substâncias inorgânicas que poderão estar solubilizadas no meio e em compostos orgânicos que se volatilizarão.

Tanto a digestão por via úmida como por via seca, que destroem totalmente a amostra, são bastante utilizadas no tratamento de amostras para a análise de metais.

Mineralização por via úmida

Envolve a utilização de ácidos fortes, como agentes oxidantes, bem como a utilização de outros compostos, adjuvantes, que possam facilitar a transformação da matéria orgânica presente na matriz.

Ao se tratar com ácido, a amostra apresenta dois componentes principais: produtos de hidrólise, inclusive alguns daqueles voláteis, e os minerais.

Na mineralização de uma amostra por via úmida podem ser utilizados três tipos de reagentes isolados ou em combinação. São eles: agentes oxidantes, agentes solubilizantes e neutralizantes.

Os agentes oxidantes mais utilizados na digestão da maior parte das matrizes são:

·         Ácido nítrico: agente oxidante que facilita a volatilidade dos produtos de reação formados pelos compostos orgânicos presentes na matriz, e os sais metálicos remanescentes, com algumas exceções, são facilmente solúveis.

·         Ácido perclórico: excelente agente oxidante

·         Permanganato de potássio: mais utilizado para a determinação de mercúrio. Apresenta capacidade de oxidação comparável aos ácidos fortes.

·         Peróxido de hidrogênio: forte agente oxidante normalmente utilizado acompanhadode um ácido mineral, como o ácido nítrico, formando água e gás carbônico como subprodutos de reação com a matéria orgânica.

Os agentes solubilizantes e neutralizantes facilitam o processo de digestão, e portanto são sados como coadjuvantes.

Na mineralização por via úmida de diferentes substratos utilizam-se concomitantemente diversos ácido e adjuvantes visando à melhor digestão da amostra.

Mineralização por via seca

Necessita de altas temperaturas e do oxigênio do ar atmosférico como agente oxidante para auxiliar a transformação da matéria orgânica.

Após ter sido carbonizada a maior parte da matéria orgânica e a amostra não mais apresentar produção de fumaça espessa, transfere-se cuidadosamente o recipiente que contém para uma mufla, a qual deve estar com a temperatura entre 400-550°C, indicada para não haver perda de elementos metálicos.

Podem-se utilizar reagentes oxidantes auxiliares com a finalidade de acelerar a oxidação, como por exemplo o nitrato do magnésio, prevenir a volatilização de certos compostos.

Se houver uma limitação da quantidade de oxigênio para a queima se efetuar ( geralmente no início da reação), alguns íons metálicos podem ser reduzidos a elementos que na maioria das vezes são mais voláteis.

Mineralização assistida por microondas

Microondas são ondas eletromagnéticas  com  freqüência  entre  300  e  300.000 MHz. A radiação na faixa das microondas possui  energia  não  ionizante  que  causa  a movimentação de  íons e a rotação de dipolos, mas não afeta a estrutura molecular.

A mineralização  ácida  de  amostras  assistida  por  microondas  se  baseia  no aquecimento  da  amostra  pela  energia  das  microondas.  Esta  técnica  geralmente apresenta  vantagens  em  relação  aos  procedimentos  convencionais  de mineralização (via úmida, oxidação a seco, etc.), que incluem: o aumento da velocidade das reações como  resultado das altas  temperaturas e pressões atingidas nos vasos  fechados. Os vasos  geralmente  são  feitos  de  polímeros,  que  não  levam  a  contaminações,  não adsorvem  a  amostra  e  não  absorvem  as  microondas.  Além  disso,  o  uso  de  vasos fechados  torna  o  tratamento  da  amostra  menos  susceptível  a  contaminações  pelo ambiente e evita a perda de analitos voláteis.

Atualmente, a mineralização ácida assistida por microondas é uma  técnica bem estabelecida,  usada  para  diversos  tipos  de  amostras  (biológicas,  botânicas, metalúrgicas,  etc.)  para  determinação,  principalmente,  de  espécies  metálicas  por diferentes técnicas de análise.

Bibliografia:

• MOREAU, R.L.M.; SIQUEIRA, M.E.P.B.  (Ed.). Ciências Farmacêuticas: Toxicologia Analítica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008.
•  Especiação de arsênio- uma revisão Quím. Nova vol.23 n.1 São Paulo Jan./Feb. 2000. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422000000100012> acesso:30/10/2011

Análise de metais em materiais biológicos

A determinação da concentração de metais em fluidos e tecidos biológicos como sangue, urina, cabelo, vísceras, unhas e etc, tem sido utilizada como uma ferramenta eficaz para o controle de estados de carências nutricionais de elementos essenciais à vida humana, bem como possíveis patologias associadas a níveis elevados de determinados metais potencialmente tóxicos.

O sangue constitui uma excelente fonte para avaliação de contaminação devido à exposição crônica ou aguda de contaminantes. A excreção de elementos através da urina torna esta um material de grande interesse terapêutico e de investigação toxicológica.

Existem algumas dificuldades na determinação de certos elementos no sangue e na urina por serem, nestes, as concentrações geralmente pequenas e dependentes do tempo. O cabelo humano é uma alternativa, pois apresenta altos níveis de concentração de metais em relação ao sangue e a urina, permitindo a determinação de elementos menores e traço, e a vantagem de ser facilmente coletado, transportado  e armazenado. Por outro lado, espécies químicas podem ser incorporadas pelo cabelo por mecanismos exógenos e endógenos. Os mecanismos endógenos são os mais importantes quando se deseja avaliar se existe algum tipo de desequilíbrio nutricional e/ou intoxicação ambiental. Mesmo havendo uma contribuição dos mecanismos exógenos a concentração total de um elemento, procedimentos de lavagem do cabelo têm sido amplamente discutidos e aplicados com o objetivo de minimizar problemas em interpretações médicas de resultados.

Técnica Para Determinação de Elementos Traços

A determinação de elementos-traço em amostras biológicas por algumas técnicas apresenta sérias dificuldades por se tratar de matrizes complexas que requerem um extensivo pré-tratamento. A técnica de ET AAS associada à modificação química permanente tem sido aplicada à determinação de elementos traço com boas exatidão e precisão, sendo necessário, apenas um rápido pré-tratamento da amostra.

Para a determinação de elementos traço, a técnica da Espectrometria de Absorção Atômica em Forno de Grafite (ETAAS) é bastante apropriada e tem sido amplamente usada devido a sua seletividade, sensibilidade e capacidade de analisar com a mínima ou nenhuma preparação, matrizes diversas como sedimentos, tecidos biológicos, fluidos corpóreos,  água, alimentos, combustíveis, e outros .O forno de grafite permite que a eliminação da matriz,  cuja presença pode diminuir a performance analítica, e a atomização da amostra, ocorram em etapas distintas, através de um programa de temperatura do forno, sendo este o principal diferencial entre a técnica de ET AAS e a da Espectrometria de Absorção Atômica em Chama (FAAS).

Na etapa de secagem ocorre a evaporação do solvente da amostra seguida da destruição da matriz na etapa de pirólise,  com conseqüente eliminação dos concomitantes da amostra.  A atomização é a etapa na qual ocorre a formação da nuvem atômica do analito e a leitura do sinal de absorvância. Dependendo de cada caso, pode ocorrer uma etapa de pré-pirólise.

Mesmo ocorrendo etapas distintas pode haver perdas de analito na etapa de pirólise ou a presença de concomitantes da amostra ainda não eliminados na etapa de atomização, causando interferências. A modificação química é uma prá-tica comum em determinações por ET AAS cuja função é aumentar a estabilidade térmica do analito e/ou a eficiência da etapa de pirólise por aumento na volatilização da matriz, eliminando, assim, interferências provocadas pela matriz ou  concomitantes presentes na amostra.

O modificador químico, figura ao lado, pode atuar de duas formas: combinando-se com o analito, aumentando sua estabilidade térmica ou combinando-se com a matriz aumentando sua volatilidade.

Bioindicadores :Mercúrio na urina

O mercúrio é um metal nocivo ao homem e à natureza. No meio ambiente, está associado a outros elementos, o mais comum é o enxofre, com quem forma o minério cinabre (HgS) . É o único metal encontrado na forma líquida em condições normais de temperatura e pressão, formando vapores tóxicos incolores de inodoros, sendo, por isso, reconhecido como "perigo silencioso".

A exposição do homem ao mercúrio pode ocorrer por acidentes no meio ambiente ou por exposição ocupacional. Na Amazônia, o mercúrio é lançado no ecossistema aquático, principalmente através do processo de amalgamação do ouro realizado nos garimpos, levando à exposição e contaminação humana pela ingestão de peixes contaminados.

Já a exposição ocupacional ao mercúrio metálico é mais freqüente para profissionais que trabalham com o processamento de metais, a indústria de produtos químicos, equipamento elétrico, automotores e de construção, bem como em serviços médicos e dentários. Nos serviços dentários, odontólogos e assistentes podem ser expostos à contaminação por mercúrio na preparação e manipulação do amálgama de prata que contém mercúrio.

A principal via de penetração no organismo é a respiratória, sendo que 80% do mercúrio inalado é absorvido pelos pulmões e retido no organismo. Em grávidas, pode atravessar a barreira placentária, atingindo o embrião/feto, aumentando o risco de abortos. No corpo, a meia vida do mercúrio é, em média, de 60 dias, enquanto que no SNC, ultrapassa um ano e não há provas de que seja totalmente eliminado do organismo. O mercúrio é eliminado principalmente através da urina e fezes, além da saliva, suor e ar expirado.

A exposição crônica por baixas concentrações e longos períodos é caracterizada por sintomatologia insidiosa, quase sempre ignorada, ou atribuída a outras causas. Afeta basicamente o aparelho gastrointestinal sistema nervoso e psíquico, sendo que essas alterações variam de quadros leves a muito graves.

O nível de mercúrio urinário está relacionado com a exposição ambiental recente e é usado para monitorar a exposição à vapores de mercúrio. A NR7 aponta que o teor de mercúrio na urina é considerado como indicador biológico máximo permitido de mercúrio inorgânico urinário e 10µg/L de urina, como valor de referência da normalidade.

Referências

 FROES,R.E.S;WINDMOLLER,C.C;SILVA,J.B.B.Emprego da modificação química permanente para a determinação de metais em matrizes diversas por  espectrometria de absorção atômica em forno de grafite. Revista Analytica•Junho/Julho 2006•Nº23.

OIKAWA,T;PINHEIRO,M.C;VAZ,B.F;TODA,K.S.Avaliação dos teores de mercúrio na urina dos graduandos de odontologia. Rev. Para. Med. v.21 n.3 Belém set. 2007.

Inibidores da colinesterase

Inibidores da colinesterase, ou agentes anticolinesterásicos são aqueles capazes de inibir ou inativar a atividade da enzima acetilcolinesterase (AChE), uma das enzimas mais importantes e necessárias ao pleno funcionamento do sistema nervoso de humanos, de outros vertebrados e de insetos, resultando em um aumento da atividade da acetilcolina. Os inseticidas anticolinesterásicos são representados pelos carbamatos e organofosforados. Esses são representados por uma larga variedade de estruturas químicas.

Os inseticidas do grupo dos organofosforados podem ser compostos fosforados, que são derivados do ácido fosfórico ou pirofosfórico, tiofosforados – derivados do ácido tionofosfórico ou ditionofosfórico, ou clorofosforados, quando possuem átomos de cloro em sua molécula. Os carbamatos são devivados do ácido carbâmico ou do ácido Nmetilcarbâmico.

http://ltc.nutes.ufrj.br/toxicologia/mXII.orga.htm             

Toxicocinética

Os agrotóxicos inibidores da colinesterase são bem absorvidos por todas as vias: digestiva, respiratória e dérmica. Essa propriedade é decorrente da alta lipossolubilidade desses compostos.

São biotransformados por enzimas oxidases, hidrolases e transferases, ocorrendo no fígado, principalmente por hidrólise, oxidação e conjugação com a glutationa.

Após a absorção, são rápida e amplamente distribuídos para vários tecidos e órgãos, atingindo concentrações maiores em fígado e rins. Alguns organofosforados altamente lipofílicos depositam-se no tecido adiposo e são liberados gradualmente durante vários dias após a exposição. Os carbamatos não se acumulam no organismo.

Os organofosforados atravessam facilmente a barreira hematoencefálica, enquanto os carbamatos não penetram efetivamente no sistema nervoso central, resultando em menortoxicidade neurológica.

A meia-vida varia muito, dependendo da estrutura química do composto e da quantidade a que foi exposto o paciente, desde minutos até várias horas. A principal via de eliminação é a urinária, sendo uma menor quantidade eliminada via fecal e no ar expirado. A maioria dos compostos são eliminados nas primeiras 48h, porém alguns persistem por longos períodos no organismo.

 

Toxicodinâmica

A acetilcolina é um neurotransmissor responsável pela transmissão do impulso nervoso no sistema nervoso central, na placa mioneural e nas fibras pré e pós-ganglionares parassimpáticas e pré-ganglionares sudoríparas, músculo piloeretores e alguns vasos sanguíneos.

Quando um impulso nervoso é transmitido por um neurônio parassimpático e atinge o final do nervo, a acetilcolina estocada em vesículas é liberada na sinapse ou junção neuromuscular. Em 2 a 3ms a acetilcolina liberada interage com os receptores pós- sinápticos levando a estimulação da fibra nervosa ou do músculo.

A acetilcolinesterase (AChE) é uma enzima responsável pela rápida degradação hidrolítica do neurotransmissor acetilcolina nos produtos inativos colina e ácido acético. A AChE serve como agente regulador da transmissão nervosa reduzindo a concentração de acetilcolina.

O organismo humano apresenta dois tipos de colinesterase (enzimas com propriedade de hidrolisar ésteres): a acetilcolinesterase e a pseudocolinesterase. A primeira está presente no SNC, SNP, músculos esqueléticos e eritrócitos. A segunda localiza-se principalmente no plasma, fígado e intestinos. Está também presente em celular gliais, mas não em neurônios. O papel da pseudocolinesterase ainda não está bem definido. As duas enzimas são inibidas pelos organofosforados e carbamatos.

A toxicidade dos carbamatos e organofosforados é decorrente da inibição da acetilcolinesterase impedindo a hidrólise da acetilcolina, o que resulta em acúmulo desse neurotransmissor nas fendas sinápticas e maior ativação dos receptores nicotínicos e muscarínicos. Os receptores muscarínicos estão presentes nas células efetoras estimuladas pelos neurônios pós-ganglionares do sistema parassimpático e pelos ganglionares colinérgicos do sistema simpático. Os nicotínicos encontram-se nas sinapses entre os neurônios pré e pósganglionares

de ambos os sistemas (simpático e parassimpático) e também nas membranas

das fibras musculares esqueléticas ao nível da junção neuromuscular. A hiperestimulação desses receptores é responsável pelo quadro colinérgico agudo e também por um quadro clínico geralmente mais grave e prolongado após a exposição aguda aos INCHE, caracterizado como síndrome intermediária. O sofrimento muscular e a síndrome intermediária ocorrem devido à ação excessiva da ACh na placa mioneural, levando a um período prolongado de despolarização e conseqüente alteração da permeabilidade da membrana juncional.

Manifestações clínicas

A sintomatologia das intoxicações por anticolinesterásicos é decorrentes do acúmulo de acetilconlina nos tecidos nervosos e órgãos efetores, gerando sinais e sintomas relacionados com suas ações muscarínicas, nicotínicas e no sistema nervoso central.

O quadro sintomatológico varia quanto à velocidade de instalação, gravidade e duração. A variação é decorrente das diferenças na via de introdução, magnitude da exposição e da estrutura química do composto. Os efeitos sistêmicos geralmente são rápidos e se instalam num prazo que vai de poucos minutos a cerca de duas horas após a exposição.

As manifestações muscarínicas são resultado da estimulação de receptores em músculos lisos, coração e glândulas exócrinas. Geralmente são as primeiras a aparecerem. Sinais e sintomas comumente observados incluem sensação de opressão no peito, dispnéia, roncos, sibilos e estertores, que estão ligados à broncoconstricção e hipersecreção brônquicas.

Outras importantes manifestações muscarínicas são sialorréia, lacrimejamento abundante, miose, aumento da sudorese, diurese freqüente e involuntária, aumento da motilidade gastrointestinal provocando náuseas, vômitos, cólicas abdominais, tenesmo e diarréia.

O acúmulo de acetilcolina em terminações motoras para músculos esqueléticos, gânglios autonômicos simpáticos e medula adrenal, leva a liberação de adrenalina e noradrenalina. As manifestações clínicas decorrentes desse mecanismo são conhecidas como nicotínicas. Dentre os efeitos musculares observa-se fadiga e fraqueza, seguidas por contrações involuntárias, câimbras e fasciculações localizadas, que evoluem para miofasciculações generalizadas. Pode-se também observar palidez cutânea e hipertensão.

Diagnóstico laboratorial

A determinação da atividade da acetilcolinesterase (AChE) plasmática e eritrocitária é utilizada na avaliação das exposições aos agrotóxicos. Embora a dosagem dos níveis da colinesterase eritrocitária seja mais específica para as intoxicações, a dosagem dos níveis de colinesterase plasmática é mais utilizadas por ser mais prática e sensível. A colinesterase eritrocitária é a mesma isoenzima encontrada nas sinapses nervosas, o que reflete com mais acurácia os efeitos neurotóxicos do envenenamento por anticolinesterásicos. É necessário

uma diminuição de 15% dos valores da colinesterase sanguínea em indivíduos com níveis normais de atividade enzimática plasmática e eritrocitária para ser considerado indicativo de exposição a agrotóxico. Na avaliação das exposições ocupacionais, uma redução da atividade enzimática de 30% em relação ao valor da pré-exposição constitui o limite de tolerância biológica. A colinesterase decresce em geral 50% do seu valor normal antes que sintomas de intoxicação apareçam. A colinesterase plasmática é afetada mais rapidamente e reflete com segurança a exposição ao composto organofosforado ou carbamato. É sempre aconselhável a sua determinação na fase inicial da exposição ocupacional e nas intoxicações agudas. A colinesterase plasmática é regenerada mais prontamente, enquanto a eritrocitária, afetada mais tardiamente, reflete com maior precisão o nível de exposição. A variação individual da AChE eritrocitária oscila em torno de 10%, enquanto a oscilação plasmática corresponde a uma média de 14,5%. Cerca de 3% da população em geral possui níveis baixos de colinesterase sérica devido a fatores genéticos.

É importante salientar que a AChE pode ser inibida sem que necessariamente ocorra intoxicação por agrotóxicos. Nesse caso, deve-se considerar a produção no fígado da pseudocolinesterase, que apresenta uma atividade marcadamente afetada em diversas

moléstias hepáticas, nos estados de desnutrição e por fatores endócrinos.

A atividade da colinesterase, pode estar aumentada em situações de

hipercolesterolemia, obesidade com trigliceridemia, no hipertireoidismo, no parkinsonismo e quando do uso de benzodiazepínicos, andrógenos, antibióticos e da insulina. Encontra-se diminuída durante a gravidez, na hipocolesterolemia, nos estados de desnutrição, alcoolismo, na cirrose hepática, na tuberculose, dermatomiosite, artrite reumatóide, anemias, infecções agudas e durante o uso de fenotiazínicos, outras doenças que cursem com diminuição da albumina sérica e nos envenenamentos com compostos mercuriais orgânicos. Outras

drogas também levam à diminuição da atividade enzimática: sulfatos, fluoretos, citratos, fenotiazinas, codeína e outros.

A cromatografia de camada delgada e a cromatografia gasosa podem ser utilizadas para detectar organofosforados e carbamatos ou seus metabólitos em amostra de sangue, urina e lavado gástrico, nos casos onde exista dificuldade diagnóstica. Geralmente, ela não é necessária, uma vez que o diagnóstico pode ser feito com base na sintomatologia e na dosagem de AchE. A identificação do tipo de INCHE é útil para administração precoce do antídoto específico, pralidoxima, no caso da intoxicação por organofosforado.

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LANZARIN, Leonardo Depiere. INTOXICAÇÕES POR AGROTÓXICOS  ANTICOLINESTERÁSICOS – POPULAR “CHUMBINHO” Estudo dos registros do CIT/SC. Trabalho de Conclusão de Curso- Universidade Federal de Santa Catarina. Disponivel em: http://www.bibliomed.ccs.ufsc.br/SP0147.pdf

Organofosforados e carbamatos- verdadeiros venenos

Os organofosforados e carbamatos representam a principal classe de inseticidas envolvidos nos casos de intoxicação. Estes compostos inativam as enzimas acetilcolinesterase plasmática e eritrocitária, causando elevação nos níveis de acetilcolina, levando a uma síndrome colinérgica aguda, com o surgimento de sinais e sintomas muscarínicos, nicotínicos e no Sistema Nervoso Central (SNC), sendo estas manifestações dependentes da dose e da via de exposição envolvidas na ocorrência.

No Brasil, dados do Sistema Nacional de Informações Tóxico-Farmacológicas (SINITOX) mostraram que foram registrados 9.914 casos de intoxicação por inseticidas nos 31 dos 37 Centros de Informações e Assistência Toxicológica espalhados pelo país em 2006. Destes casos, 190 (1,9%) resultaram em mortes.

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Neste trabalho houve uma análise retrospectiva de fichas epidemiológicas referentes à intoxicação por inseticidas inibidores das enzimas colinesterases pertencentes ao Centro de Controle de Intoxicações do Hospital Universitário Regional de Maringá (CCI/HUM), localizado na região Noroeste do Estado do Paraná, Brasil. Quanto às circunstâncias das intoxicações, as tentativas de suicídio representaram 257 casos (48,5%), a exposição ocupacional 140 casos (26,5%), e a exposição acidental 124 (23,5%).

O número de casos de intoxicação envolvendo inseticidas inibidores das colinesterases pode estar associado diretamente à freqüência do uso destes produtos no cultivo de grãos, tais como soja e milho. Outro aspecto que contribui para a ocorrência de intoxicação é a falta de cuidado, higiene, informação ou controle adequado durante utilização destes produtos, associado ao fácil acesso, disponibilidade e condições inadequadas de estocagem.

Reconhecer precocemente este tipo de ocorrência, bem como estabelecer uma maior vigilância em saúde quanto à utilização de agrotóxicos são atitudes de extrema relevância a fim de diminuir o número de casos e a gravidade das intoxicações por estes compostos.

 

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·         OLIVEIRA, Magda; BURIOLA, Aline. GRAVIDADE DAS INTOXICAÇÕES POR INSETICIDAS INIBIDORES DAS COLINESTERASES NO NOROESTE DO ESTADO DO PARANÁ, BRASIL. Rev Gaúcha Enferm., Porto Alegre (RS) 2009 dez;30(4):648-55