1.11k likes | 1.36k Views
concepte in toxicologietoxicologia produselor alimentare. ramona suharoschi 10.10.2011. obiectivele cursului. Definitia toxicologiei si a toxicitati i. Discutie diferite tipuri de raspunsuri toxice . Explicatie clasificarea toxicelor . Descrierea fazelor toxicoze lor.
E N D
concepte in toxicologietoxicologia produselor alimentare ramona suharoschi 10.10.2011
obiectivele cursului Definitiatoxicologiei si a toxicitatii. Discutie diferite tipuri de raspunsuri toxice. Explicatie clasificarea toxicelor. Descrierea fazelor toxicozelor. Explicatie cum expunerea concomitenta influenteaza toxicitatea. Introducerea testelor de toxicitate.
toxicologia Stiinta ce studiaza efectele adverse ale substantelor chimice asupra sistemelor vii. Clasificare Toxicologie descriptiva (Cum? ) Toxicologie mecanistica (De ce?) Toxicologie analitica (Cat?)
definitia toxicitatii Toxicitatea: Gradul cu care o substanta poate avea efecte daunatoare asupra oamenilor sau animalelor. Toxicitatea poate fi acuta, subcronica, sau cronica.
toxicitate acuta Implica efectele daunatoare intr-un organism la o expunere unica sau o expunere pe termen-scurt. The Death of Socrates, 1787 Jacques-Louis David (Metropolitan Museum of Art, New York)
toxicitate subcronica Capacitatea unei substante toxice de a produce efecte la o expunere > de 1 an dar < decat expunerea pe toata durata vietii organismului.
toxicitate cronica Capacitatea unei substante sau amestec de a determina efecte daunatoare la o expunere indelungata, de obicei ca urmare a unei expuneri repetate sau continue, uneori pe toata durata de viata a organismului.
arii de specialitate in toxicologie Tinta Organ/Sistem Neurotoxicologie, Toxicologie Genetica (genotoxicologie), Toxicologie Reproductiva, Imunotoxicologie, Toxicologie endocrina. Tinta Specie/Sisteme Toxicologie Acvatica, Toxicologia Mediului (ecotoxicologie), Toxicologia vietii salbatice, Toxicologie veterinara. Raspuns specific Teratogeneza, Carcinogeneza, Mutageneza
toxicologie aplicata Toxicologia muncii. Toxicologie clinica. Toxicele induc boli si antidot Toxicologie criminalistica Determinarea cauzelor mortii. Toxicologie Legislativa Evaluarea Riscului prin teste descriptive Toxicologia dezvoltarii Noi substante chimice si utilizari
clasificarea toxicelor Organ tinta. Hepatotoxine, neurotoxine. Utilizari. Pesticide, solventi. Sursa. Natural, sintetic. Efect special. Carcinogen, mutagen, disruptor endocrin
clasificarea toxicelor, 2 Stare fizica Gaz, solid. Toxicitate Extrema, redusa. Compozitie chimica Metale grele, organofosfati. Mecanism de actiune Anticholinergic, inhibitor, necuplat/nelegat
tipuri de raspuns toxic • Imediate • Minute cateva ore de la o expunere unica. • Intarziat • Zile ani de la expunere. • Unele ambele Local Efecte la locul de actiune TGI, plamani Sistemic Efect la distanta de locul de expunere SNC, rinichi, plamani. Unele ambele.
tipuri de raspuns toxic, 2 Reversibil vs. Ireversibil Determinat in mare de Tesutul implicat, durata expunerii si magnitudinea insultei toxice. Reversibil – tesut regenerat rapid. Ficat, mucoasa intestinala, celule sanguine. Ireversibil Afectarea SNC, carcinogeneza, mutageneza, teratogeneza
biodisponibilitatea Coeficient de partitie Octanol-Apa, Kow Putem folosi un termen empiric pentru evaluarea potentialului transportului transmembranar. Kow = 102 - 103 absorbtie buna chimica(Log Kow = 2 - 3). OK solubilitate in lipide (liposolubile) si OK solubilitate in apa (hidrosolubile). Kow = [T]octanol / [T]apa
trei etape ale toxicologiei • Faza toxodinamica (TD) • (TD/TK) Faza de expunere. Faza toxokinetica (TK). Absorptia. Distributia. Metabolismul. Excretia
faza de expunere Biodisponibilitate Fractiunea dintr-o doza disponibila pentru absorbtie. Factori principali Timpul si frecventa expunerii, e.g. acuta, subcronica Ruta de adminsitrare. Animale: oral, pulmonar, cutanat, injectabil. Plante: radacini, frunze
faza de expunere, 2 • Doza. • Forma fizica si chimica a toxicelor. • Dimesniunea / marimea particulelor, solubilitatea Factori legati de gazda. Metabolismul Pre-absorptiei Ukrainian President Viktor Yushchenko Dioxin Poisoning
faza de absorbtie Aspecte comparative Celular organism. Morfologia memebranelor celulare Bi-strat lipoproteine Procese fizico-chimice ce determina transportul transmembranar Solubilitatea lipide-apa, Kow Ionizarea (pKa), grupe functionale Marimea moleculara si conformatia
faza de absorbtie, 2 Transportul transmembranar Difuzie simpla – legea Fick Filtrare – pori aposi Transportatori Locuri de Absorptie Animale – TGI, cutanat, pulmonar. Plante – pori stomatali, cuticule, radacini. Insecte – pori canaliculari, oral. Pesti – branhii, TGI, cutanat
faza de distributie 4 conditii determinante Locul actiunii toxicului, depozitarea, metabolismul, excretia Cum are loc Animale – sange, limfa. Plante – xylem si / sau phloem Bariere toxicologice sange/creier. Placenta (matern - fetal). Glanda mamara (sange - lapte). Sea snake neurotoxin
faza de distributie, 2 Factori ce afecteaza distributia Afinitatea tesutului pentru xenobiotice. Curgerea sangelui, legarea de proteine Ruta de administrare, rata de metabolism Redistributia circuitul Enterohepatic
faza metabolica Faza I – Bioconversia. Factori ce afecteaza toxicitatea si metabolismul. Mediu, genetic Faza II – Conjugarea. Dioxin
factori ce influenteaza toxicitateaexpunereaconcomitenta Aditiv 2 + 2 = 4 OP (organofosfati) determina inhibitia cholinesterazei. Sinergic 2 + 2 = 10 CCl4 cu etanol determina hepatotoxicitate Potentare 2 + 0 = 6 Isopropanol cu CCl4, promotori tumorali. Antagonic 2 +2 = 0 BAL cu metale grele, antidot. (British anti-lewisite (BAL), the classic heavy metal antidote )
excretie Semnificatie toxicologica. Excretie Renala Excretie non-renala Biliara, expiratie, secretie gastrica Aspecte comparative. Animale, plante
Activitate Intrinseca: raspuns Agonist – substanta fara activitate intrinseca, care blocheaza receptorii, e.g. O2 Antagonist – substanta ce actioneaza impotriva agonsitilor, e.g. CO Medicamente – Tipic reversibil. Toxice – Tipic non-reversibil.
toxice ale transportului de oxigen Formarea Methemaglobinei (Fe2+ Fe3+). Nitrat (NO3-), nitrit (NO2-). Naftalina. Clorat. Acetominofen. Competitia O2 la Fe2+ CO, monoxid de carbon CN-, cianide.
transport o2, hemoglobina: biochimie Bar-headed goose Hemoglobina (oxy form) PDB
Site-uri enzimatice active Transport oxigen
principii generale in toxicologie Mecanistica Toxicogenica Descriptiva Testarea Toxicitatii Evaluarea sigurantei Reglementari Legislatie
principii generale in toxicologie Toxicologie Criminalistica Toxicologie Clinica Toxicologie Mediului Ecotoxicologie Toxicologie dezvoltarii Teratologie Toxicologie reproductiva
principii generale in toxicologie Spectrul Dozelor Toxice AGENT DOZA (mg/kg) Ethyl Alcohol 10,000 Sodium Chloride 4,000 Ferrous Sulfate 1,500 Morphine Sulfate 900 Phenobarbital Sodium 150 Picrotoxin 5 Nicotine 1 D-Tubocurarine 0.5 Hemicholinium-3 0.2 Tetrodotoxin 0.1 Dioxin (TCDD) 0.001 Botulinum Toxin 0.00001
principii generale in toxicologie Clasificarea Agentilor Toxici: Toxine – de origine biologica Toxine – de origine antropogena (produs de om)
principii generale in toxicologie Cai si Locuri de Expunere Durata si frecventa expunerii Acuta – expunere la doza in mai putin de 24 ore Ingestie Dermica Inhalatie Intra-ocular Injectie
principii generale in toxicologie Sub-acut Mai putin de o luna indiferent de cale de expunere si repetitie Sub-cronic Expunere la doza intre 1-3 luni Cronic Expounere peste 3 luni pana la toata durata vietii
principii generale in toxicologie Spectrul efectelor toxice Reactii Alergice Reactii idiosincratice (pseudo-alergice) Reactii imediate vs intarziate Reactii Reversible vs ireversible Reactii Locale vs sistemice
principii generale in toxicologie Interactiunea subst. chimice: Actiune aditiva 2 + 3 = 5 Sinergica 2 + 2 = 20 Potentare 0 + 2 = 10 Antagonism 4 + 6 = 8
principii generale in toxicologie Tipuri de antagomnism Functional Efecte opuse asupra aceleasi functii fiziologice Chimic Chelatori ai metalelor Dispositional Modificari ale expunerii, distributiei sau excretiei Receptor Blocant