Seminário Nacional do Benzeno (5 e 6 de dez/12) - Derivação de Limites de Exposição Ocupacional para Substâncias Carcinogênicas e Mutagênicas - Experiências Internacionais e Nacional

1. Derivação dos limites de exposição
ocupacional e o peso das evidências
Prof. Dra. Maria de Fatima Pedrozo

2. EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL E
DOENÇA
✽Georgius Agricola, 1556
✽ 1ª. Publicação: De Re metállica
✽Bernardo Ramazzini, 1713
✽De morbis artificum diatriba

3. Revolução Industrial e
Condições de trabalho
Transformações econômicas,
tecnológicas e sociais, a partir de
1750
 Saúde ocupacional
 Higiene industrial
 Toxicologia
 Legislação trabalhista

4. Revolução química
 1880 – mais de 10.000 substâncias sintetizadas
 Produção e uso de novas substâncias
Efeitos adversos

5. Da Revolução Química aos Limites de
exposição ocupacional (OEL)
Observação das condições de
saúde dos trabalhadores e
mortes
Necessidade de
controlar a exposição
Estabelecimento de valores
limites para o ambiente de
trabalho

6. OEL p/ Tabela de
Poeiras c/ OEL MAC p/
altas conc. 100 subst. 63 subst.
quartzo Lista de Lei
1° OEL OEL agudo OEL 1ª. Lista MAC p/ TLVs
MAC p/
para CO p/ 20 subst. 33 subst. Subst.
132 subst.
1912 1916 1926 1938 1941 1942 1945
1970
1883 Kobert - Minas de ouro US Alemanha ACGIHACGIH COOK
África do Sul
Bureau EUA
GRUBER Alemanha of mines
PAUSTENBACH et al. The history and biological Basis of occupational exposure limits for chemical agents. In: ROSE, V.E.;
COHRSSEN, B. Patty’s industrial hygiene. 6 ed. Hoboken: John Wiley & Sons, 2011.

7. Como determinar a concentração
“segura” da substância no
ambiente de trabalho?

8. Estudos com Animais
de Experimentação
✽ J.W. Trevan , 1927 - DL50
✽ Draize, 1944 : teste de irritação ocular/dérmica
✽ Alguns anos depois- US National Institute on Cancer– padronizou
estudo de carcinogenicidade em camundongos e ratos, doses
diárias,2 anos.
✽ 1960s, Talidomida – Estudo sobre desenvolvimento e reprodução
✽ 1980s – Diretrizes OECD -Estudos de Avaliação de toxicidade
Proc. R. Soc. Lond. B 1 July 1927 vol. 101 no. 712 483-514

9. Finalidade dos Estudos experimentais
Identificação do perigo
das substâncias químicas
Efeitos adversos
Efeito
carcinogênico
Crônico Agudo
Efeito Não
carcinogênico

10. Estudos de toxicidade para avaliação de risco
estágio de vida
Concepção nasci/o fase adulta senescência óbito
Estudos de toxicidade
Agudo
Subcrônico
Crônico
Reprodução
Desenvolvimento
Efeito órgão -especifico 10

11. Estudos toxicológicos
✽ Toxicidade aguda ( OECD 401, 402, 403, 420,423, 425)
✽ Irritação dérmica/ocular (OECD 404, 405)
✽ Sensibilização dérmica (OECD 406)
✽ Toxicidade subcrônica – 14 ou 28 d ( OECD 407)
✽ Toxicidade subcrônica – 90 d roedores ( OECD 408, 409)
✽ Toxicidade crônica (OECD, 452)
✽ Carcinogenicidade (OECD 453, 451)
✽ Genotoxicidade (OECD, 471-486)
✽ Desenvolvimento (OECD, 414)
✽ Reprodução (OECD, 415-416)
✽ Neurotoxicidade (OECD, 424)
✽ Toxicocinética ( OECD, 417)
11

12. Identificação do perigo
Estudos Epidemiológicos:
fornecem informações mais relevantes sobre
efeitos à saúde humana
Avaliam exposições em seus ambientes naturais, na
presença de fatores de risco concomitantes como dieta
e hábitos (tabagismo).

13. Identificação do perigo
-identificação do tipo e natureza dos efeitos adversos à
saúde
estudos com homem
estudos toxicológicos com animais
estudos REA (SAR)

14. Toxicidade x Risco

15. - Identificação do Perigo
- Avaliação dose-resposta
Exposição
Toxicidade
Caracterização do
risco

16. Avaliação dose-resposta
Pergunta:
Qual a dose “segura” para o homem?

17. Relação Dose-Resposta numa população
✽ % população de expostos que responde a
cada nível de dose experimental
✽ Variação na suscetibilidade

18. Resposta da
população
100 %
x
Dose

19. %
R
E
S
P
o
S
T
A
População
Exposta
Gde número
dose dose dose
baixa média alta
Indivíduos Indivíduos
suscetíveis Resistentes

20. 100
Distribuição
de frequência
acumulativa
75
% de resposta
50
25
Distribuição de
5 frequência
50 70 100 150 200 250
Dose (mg)

21. Dados experimentais em altas doses
e exposição humana em baixas doses
Exposição/doses de
Interesse regulatório
Altas doses
Estudos epid ambientais
Biomarcadores de exposição
Baixas doses
Estudos epidemiologicos ocupacionais
Estudos toxicocinéticos homem
Bioensaios
Estudos toxicocineticos c/ animais
Estudos in vitro
?? Dados emergentes (-omicas)

22. A extrapolação para baixas doses apresenta
componentes biológicos e estatísticos
✽Av. dose-resposta e tipo de efeito
✽Variabilidade inter e intra-espécie

23. QUESTÃO CHAVE: entender os efeitos em
“baixas doses” em diversos níveis de
organização
Molécular  Célular  órgão / tissular  Individual  Populacional
Quais alterações Qual é o aumento na
biológicas ocorrem probabilidade de
em baixas doses ? ocorrência dos efeitos
Pathway adversos em um indivíduo?
Quais são as
diferenças intra e inter
individuais ?
Quais as possíveis alternativas?

24. Modelos de extrapolação e
tipo de danos biológicos
✽ Efeito determinístico ✽ Efeito estocástico
✽ Limiar de dose ✽ Sem limiar de dose

25. Modelos
“Não-linear” “Linear”
Resposta
Resposta
Dose
Dose
LED10
LED10
Fator de inclinação carcino = 0.1/LED10
DRf = LED10/(UFAH x UFH x …)
Utilizado: Utilizado :
✽ Efeitos não carcino ✽ Não ha conheci/o sufici/e do MOA
✽ Efeitos carcino se MOA indica não-linearidade ✽ MOA indicação de linearidade

26. AVALIAÇÃO DOSE-RESPOSTA
EFEITOS NÃO CARCINOGÊNICOS GENOTÓXICOS
Se um limiar é assumido, pode-se estimar um
nível de exposição abaixo da qual se acredita não
haver efeitos adversos
Ponto de partida (POD): dados experimentais

27. AVALIAÇÃO DA TOXICIDADE PARA EFEITOS
NÃO CARCINOGÊNICOS
NOAEL- (No Observed Adverse Effect Level)
LOAEL- (LOW Observed Adverse Effect Level)
BMD – (dose de benchmark)

28. COMO ESTIMAR A DOSE “SEGURA” /
DOSE DE REFERÊNCIA?
DRf - Dose estimada (com incerteza de até mais
de uma ordem de grandeza) à qual uma população
humana pode se expor diariamente
(ingestão/inalação/absorção cutânea) sem
apresentar efeitos adversos à saúde
FI: fator de incerteza (que reflete os vários
DRf= POD tipos de dados usados p/ estimar DRf)
FI
LIMITE DE
DNEL - derived EXPOSIÇÃO
no-effect level OCUPACIONAL

29. NOAEL
DRF = NOAEL
Fatores de incerteza

30. Fatores de incerteza
Diferença Diferença
interespécie intraespécie
10 10

31. Animal
Subcronico
Homem
Resposta
crônico Animal
crônico
Reprodução
FIL
0.1 FIS
PBPK FID
FIH FIA
Dose

32. Vários
Vários efeitos críticos Estudos
Malformação Câncer
Fígado Pele
Neurotoxicidade
Rim Imunotoxicidade
Identificação
do Perigo
MODO DE AÇÃO
Avaliação
dose-resposta
PONTO DE PARTIDA

33. Malformação Fígado
Vários efeitos críticos Pele
Rim Neurotoxicidade
Imunotoxicidade
Câncer
Identificação do Perigo
MODO DE AÇÃO
Avaliação dose-resposta
PONTO DE PARTIDA
Extrapolação
Melhor método
MOA MOA
Incertezas/variabili//
Linear Não Linear
MOA
????
DRf/CRf
Extrapolação
Linear
Se câncer DNA reativo , default linear
Se não câncer, DRf/CRf

34. Linear ou Não linear?
Incidência do tumor
Escolha determinada
pelo MOA
xx
%
?
Dose (mg/kg-d)
? POD

35. Extrapolação linear para baixas doses
✽Assume-se que exista uma relação
linear entre dose e resposta biológica
Dose-resposta linear
35

36. Região
Região dos dados
de risco Experimentais
aceitável
% resposta

37. AVALIAÇÃO DOSE-RESPOSTA
Extrapolação linear como proceder ?
Incidência de cãncer
XX %
?
POD Dose (mg/kg-d)
14

38. Definição OELs - 1ª Etapa
Identificação do perigo
das substâncias químicas
Efeitos adversos
Efeito
carcinogênico
Crônico Agudo
Efeito Não
carcinogênico

39. AVALIAÇÃO DOS DADOS
TOXICOLÓGICOS
✽ Integralidade dos dados
✽ Adequabilidade dos dados
✽Confiabilidade : desenho do estudo e
descrição dos resultados
✽Relevância: todos os parâmetros relevantes
devem estar incluídos
39

40. Elementos de Julgamento
A) Qualidade da informação.
B) Poder estatístico dos estudos.
C) Número e tipo de efeitos estudados.
D) Consistência das observações em diferentes estudos.
E) Relevância da duração e das vias de exposição
utilizadas, tanto para a espécie animal como para o
homem.
F) Relevância dos níveis de dose e das espécies utilizadas
para o homem.
G) Informação sobre toxicocinética.

41. Peso das evidências
✽ atribuir pesos/valores aos diferentes estudos
levantados previamente = informação disponível
sobre a substância de interesse.
✽ O peso a ser conferido a determinada evidência é
influenciado pela confiabilidade, adequabilidade e
relevância do estudo realizado, consistência dos
resultados, natureza e severidade dos efeitos
41

42. Peso das evidências
✽ Qualidade dos dados disponíveis
✽ Tipos de dados (Homem> animal> in vitro)
Dados positivos e negativos são considerados
42

43. Fatores que contribuem para o peso
das evidências
Maior peso às evidências
Evidências em Humanos
N° de estudos independentes com resultados consistentes
critérios causais satisfeitos: temporalidade, força da
associação, dose-resposta, plausabilidade biológica, …
Evidências em animais
 Múltiplas observações (Espécies, sexos, idade, órgão/ tecido)
 Via de administração igual a da provável exposição humana
 TK e TD comparável entre as espécies
 Severidade e progressão das lesões: relação dose resposta,
malignidade, tumor incomum

44. Fatores que contribuem para o peso
das evidências
Menor peso às evidências
Evidências em Humanos
Poucos estudos
Resultados inconsistentes
Poucos critérios causais satisfeitos
Evidências em animais
 poucos estudos
 Resultados inconsistentes
 Única espécie e sexo
 Via de adm ≠ exposição humana ; TK e TD ≠
 incidência elevada de tumores comuns à espécie

45. Objetivo da avaliação da toxicidade
✽Através dos estudos e testes, colecionar
resultados apropriados para avaliar os
possíveis riscos à saúde humana, em
determinadas condições de exposição

46. Século XXI
Caracterização química
Vias Estudos/testes
toxicidade orientadores
Dose –resposta e
Modelos de extrapolação

47. Avaliação de toxicidade e caracterização do Risco
Krewski et al., 2010
Avaliação dose-resposta
Caracterização Modo de ação
química
Estudos epidemiológicos
composto
DRf= POD
Via FI
Analise da
afetada Dose-resposta
para o evento Calibração in vitro
Chave e dosimetria humana
Detecção toxicidade
das perturbações
biológicas
Produto de Medidas da
biotransformação Dose in vitro
Dados de exposição humana
Identificação do perigo
Avaliação da exposição
Caracterização do risco

48. Eventos –chave
(vias relacionadas com a toxicidade)
substância
Receptores / Enzimas / etc.
Interação molecular direta
Vias de regulação /
Genômica
Processos celulares
Tecidos/ Orgãos/ efeitos críticos
48

49. Gerenciamento
Avaliação de risco do risco
Considerações
Legais e estatutárias
Avaliação
Dose resposta Politicas
Opções de
Caracterização gerenciamento
Identificação
do perigo do risco
Tecnologia Fatores
Caracterização disponível sociais
da exposição Fatores
econômicos
Formulação do problema

50. Obrigada!!!
fatimapedrozo@mackenzie.br
fatimapedrozo@gmail.com

51. Estudos com Animais de Experimentação