Dose letal

Dose letal

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI - UFPI

CENTRO DE CIENCIAS DA SAÚDE – CCS

DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA

DISCIPLINA: FARMACOLOGIA BÁSICA PARA FARMÁCIA

MINISTRANTE: PAULO MARQUES DA SILVA CAVALCANTI

CURSO: BACHARELADO EM FARMÁCIA

DETERMINAÇÃO DA DOSE LETAL em Mus musculus

ANNA LAYSE BARROS DA SILVA OLIVEIRA

TERESINA –PI,

AGOSTO DE 2010

INTRODUÇÃO

Paracelsus (1493 – 1541) afirmou: “Todas as substancias são venenosas; não há qualquer uma que não seja veneno. A dose certa diferencia um veneno de um remédio”. Qualquer fármaco, não importa quão triviais sejam suas ações terapêuticas, pode causar efeitos deletérios. As reações adversas são o preço a ser pago pelo tratamento medico moderno (BRUNTON, 2007)

O estudo da relação dose-resposta ou dose-efeito é extremamente importante. Existe uma relação de dose-resposta gradativa em determinado individuo e uma relação de dose resposta quântica para a população. As doses gradativas de um fármaco administrado a determinado indivíduo geralmente levam ao aumento da magnitude da resposta à medida que a dose aumenta. Numa relação de dose-resposta quântica, a percentagem da população afetada cresce à medida que a dose aumenta, sendo uma relação quântica porque o efeito é especificado como presente ou ausente em determinado indivíduo. Esse fenômeno de dose-resposta quântica é de extrema importância em Toxicologia e usado para determinar a dose letal média (DL50) dos fármacos e outros compostos químicos. (BRUNTON, 2007), O objetivo deste experimento foi o estudo da toxicidade do anestésico Tionembutal sódico, e o estabelecimento da correlação dose-efeito de uma droga em grupo de animais da espécie Mus musculus.

MATERIAIS E MÉTODOS

Utilizou-se 75 cobaias (camundongos da espécie Mus musculus), dispersas em 5 bancadas, cada uma com 15 animais, esses por sua vez, divididos em 3 lotes de 5 cobaias. O fármaco utilizado foi o anestésico Tionembutal sódico. Cada lote continha uma concentração diferente do anestésico, sendo: lote A 5mg/mL, lote B 100mg/mL, lote C 200mg/mL. Cada animal recebeu uma dose distinta de anestésico de acordo com seu peso obedecendo a dose de: para lote A 50mg/kg, lote B 100 mg/kg, lote C 200 mg/kg. A via de administração foi através de injeção peritoneal e 20 minutos após a aplicação da anestesia, observou-se o comportamento dos animais, no sentido de anestesia ou morte.

Por último, anotaram-se os dados obtidos sobre a porcentagem de animais anestesiados e mortos para cada dose administrada e traçou-se um gráfico mostrando nas abcissas os valores das doses e nas ordenadas a porcentagem dos efeitos (anestesiado-morto). Calculou-se a DL 50, DE50 e IT (índice terapêutico).

RESULTADOS

GRÁFICO 01: CURVA DOSE-RESPOSTA INDIVIDUAL RELACIONANDO A PERCENTAGEM DOS INDIVÍDUOS QUE RESPONDERAM AO EFEITO E DOSE DA DROGA UTILIZADA EM Mus musculus. TERESINA, 2010

Fonte: Laboratório de Farmacologia- UFPI, alunos de Farmácia, 2010.2.

QUADRO 1.0: QUADRO DOSE-RESPOSTA COLETIVA RELACIONANDO A PERCENTAGEM DOS INDIVÍDUOS QUE RESPONDERAM AO EFEITO E DOSE DA DROGA UTILIZADA, SOBRE O Mus musculus. TERESINA, 2010.

DOSAGEM

Nº DE ANIMAIS

ANESTESIADOS

MORTOS

% ANESTESIADOS

%MORTOS

1ª DOSE

25

25

0

100

0

2ª DOSE

25

23

2

92

8

3ª DOSE

25

4

21

16

84

CÁLCULO 01: ÍNDICE TERAPÊUTICO. TERESINA, 2010

  • DL (DOSE LETAL) = 162 ml

  • DE (DOSE EFETIVA) = 26 ml

IT (ÍNDICE TERAPÊUTICO) = DL50/DE50

IT = 162/26 = 6,2

FONTE: LABORATÓRIO DE FARMACOLOGIA, UFPI. ALUNOS DE FARMÁCIA, 2010.2

CÁLCULO 02: ÍNDICE TERAPÊUTICO. TERESINA, 2010

  • DL (DOSE LETAL) = 162 ml

  • DE (DOSE EFETIVA) = 26 ml

IT (ÍNDICE TERAPÊUTICO) = DL50/DE50

IT = 162/26 = 6,2

FONTE: LABORATÓRIO DE FARMACOLOGIA, UFPI. ALUNOS DE FARMÁCIA, 2010.2

DISCUSSÃO

“A avaliação da toxicidade é realizada com o objetivo de determinar o potencial de novas substâncias e produtos causar danos à saúde humana. Testes que avaliam a toxicidade sistêmica aguda são utilizados para classificar e apropriadamente rotular substancias de acordo com o seu potencial de letalidade ou toxicidade como estabelecido pela legislação. Além da letalidade, outros parâmetros são investigados em estudos de toxicidade aguda sistêmica para identificar o potencial tóxico em órgãos específicos, identificar a toxicocinética e a relação-dose resposta. Outras informações podem ainda ser obtidas numa avaliação de toxicidade aguda como: indicativos sobre o mecanismo de ação tóxica; diagnóstico e tratamento das reações tóxicas; estabelecimento das doses para estudos adicionais de toxicidade; informações para a comparação de toxicidade entre substâncias de mesma classe; informações sobre quais seriam as conseqüências de exposições acidentais no trabalho ou no ambiente doméstico; além de ser um padrão para a avaliação de testes alternativos ao uso de animais experimentais” (VALADARES, 2006).

“A dose do fármaco necessária para produzir um efeito especificado em 50% da população e conhecida como dose de efetiva mediana, abreviada como ED50. Nos estudos pré-clínicos dos fármacos, a dose letal mediana determinada em experimentos com animais é abreviada como LD50. A relação entre LD50 e ED50 é uma expressão do índice terapêutico, que é uma descrição do grau de seletividade do fármaco para produzir seus efeitos desejáveis versus efeitos adversos.” (BRUNTON, 2007)

Segundo OGA, 1996, a curva dose-resposta representa a relação entre a dose e a proporção da população que responde com um efeito quântico. Em geral estas curvas são sigmóides. Uma forma de explicar a configuração das curvas dose-resposta é dizer que cada indivíduo de uma população tem uma “tolerância” própria e requer certa dose antes de responder com um efeito. A princípio, existem tanto uma dose baixa a qual ninguém responderá como uma dose alta a qual todos responderão. A razão deve-se à variabilidade biológica, isto é, à diferente sensibilidade dos indivíduos (ou animais) à ação de determinada substância química. A concentração terapêutica situa-se entre as concentrações geradoras de efeito mínimo eficaz (limite mínimo) e efeito tóxico (concentração máxima tolerada, limite máximo). A curva sigmóide ou em forma de S é uma expressão curvilínea comumente observada na maior parte das curvas dose-resposta. O fundamento biológico desta relação se pode compreender parcialmente quando se pensa na natureza da distribuição de frequência das suscetibilidades ou resistências individuais em uma população. No entanto, a equação matemática correspondente à curva sigmóide é difícil de manusear e, por isso é levada a se transformar em uma linha reta para apresentação e avaliação dos dados.

“Quando se trabalha com animais com animais de laboratório, um dos efeitos tóxicos mais convenientes para se monitorar é a letalidade. A morte é universal; todas as drogas são capazes de causá-la; por conseguinte, representa um ponto final definido que pode ser reconhecido rapidamente e de modo inequívoco. A dose que causa a morte em 50% dos animais testados em determinado período de tempo é designada dose letal mediana (DL50). A relação entre esta dose e a dose efetiva mediana (DL50/DE50) define o índice terapêutico (IT), medida grosseira, porém útil da segurança de uma droga. Índice terapêutico é uma medida utilizada em Farmacologia, que relaciona a dose da droga necessária para produzir um efeito desejado com a que produz um efeito indesejado. Medicamentos de índice terapêutico estreito apresentam o valor da dose tóxica mediana (TD50) bastante próxima do valor da dose eficaz mediana (ED50)” (BRUNTON, 2007).

Quando o índice terapêutico (IT) apresenta valor superior a 10, isso indica razoável segurança ao fármaco, devido a elevada seletividade e especificidade (respostas decorrentes de um único mecanismo de ação, conferindo menor oportunidade para a ocorrência de efeitos adversos. (FERREIRA, 2006).

Como pôde-se ser observado no gráfico 1.0, para a curva dose-resposta individual, a DE50 apresentou o valor de 26 mg/Kg, e a DL50 apresentou o valor de 162 mg/Kg o que gerou um IT de 6,2, que é um índice terapêutico baixo, demonstrando a baixa janela terapêutica do anestésico Tionembutal sódico, o que infere a proximidade da dose que causa o efeito terapêutico e a dose tóxica do fármaco em questão, inviabilizando, segundo o dado experimento, o uso clinico do anestésico, devido aos riscos que pode acarretar.

“Todos os testes toxicológicos descritivos realizados em animais têm como base dois princípios básicos. Primeiramente, os efeitos das substancias químicas produzidos nos animais de laboratório, quando são adequadamente qualificados, aplicam-se a toxicidade humana. Quando calculados com base na dose por unidade de superfície corporal, os efeitos tóxicos observados nos humanos geralmente são encontrados na mesma faixa de concentrações dos animais de laboratório. Tendo como base o peso corporal, os seres humanos geralmente são mais suscetíveis que os animais de laboratório. Essas informações são utilizadas para selecionar as doses para experiências clinicas com os agentes terapêuticos potenciais e para tentar estabelecer os limites de exposição permissível aos tóxicos ambientais.” (BRUNTON, 2007)

“Se todos os outros aspectos forem iguais, uma droga com grande índice terapêutico será considerada mais segura do que um agente com índice menor. Na verdade, quando numerosos congêneres estão sendo testados concomitantemente, os com índices terapêuticos mais favoráveis passam a ter preferência em investigações posteriores, sendo considerados os candidatos mais promissores para aplicação clínica. Infelizmente a relação DL50/DE50 não prevê totalmente a segurança relativa. As drogas produzem muitos efeitos tóxicos além da morte, impedindo o seu uso em seres humanos. Um fármaco com grande índice terapêutico em relação a determinada reação adversa pode não ser adequado devido a outro tipo de toxicidade. Uma segunda limitação do índice terapêutico é que a variabilidade biológica não é considerada. O objetivo da farmacoterapia é obter um efeito desejado em praticamente todos os pacientes, sem produzir qualquer toxicidade” (WANNMACHER, 2007).

Existem diferenças marcantes nos valores da DL50 para varias substancias químicas. Algumas provocam mortes em doses de uma fração de um micrograma (a DL50 da toxina botulínica é de 10 pg/kg), enquanto outras podem ser relativamente inofensivas em doses de vários gramas ou mais. O que deve ser avaliado para cada substancia é o risco associado ao uso dela, na avaliação do risco, devem-se levar em consideração a concentração ou a dose e os efeitos deletérios da substancia química, que podem ser atribuídos direta ou indiretamente aos efeitos adversos no ambiente, quando utilizada na quantidade e na forma sugerida. Conforme a utilização e disposição de uma substancia química, um composto muito tóxico poderia ser finalmente menos deletério do que uma substancia relativamente atóxica. (BRUNTON, 2007)

Observando agora o gráfico 2.0, com relação a curva de dose-resposta coletiva, é clara a variação das DL50 das 5 bancadas, mas a DE50 foi mais constante entre os 5 grupos, apresentando o valor de aproximadamente 26 mg/Kg. Com relação as DL50 das 5 bancadas pode-se observar uma faixa de variação entre 149 e 162 mg/Kg. Para o calculo do IT, foi deita uma média aritmética dos valores extremos das DL das 5 bancadas, que apresentou o valor de aproximadamente 6,0, índice terapêutico também baixo, confirmando a baixa janela terapêutica do anestésico Tionembutal sódico.

Medicamentos com amplo IT apresentam uma ampla faixa de concentração que leva ao efeito requerido, pois, as concentrações potencialmente tóxicas excedem nitidamente as terapêuticas. Infelizmente, muitos fármacos apresentam uma estreita janela terapêutica (IT<10), por apresentarem uma pequena diferença entre as concentrações terapêuticas e tóxicas. Nestes casos, há a necessidade de cuidadosa monitoração da dose, dos efeitos clínicos e mesmo das concentrações sangüíneas destes fármacos, visando assegurar eficácia sem toxicidade.

Como previsto pela literatura devido a sua característica de baixo IT, o Tionembutal sódico, conforme o experimento demonstrou, não seria o fármaco de escolha para uso clinico, devido aos altos níveis de toxicidade que esse poderia acarretar. Esse estudo do IT é de suma importância na hora da escolha de um fármaco para a formulação de um medicamento, bem como para a escolha de um tratamento com disposição de varias drogas, porque através dele pode-se analisar os riscos-benefícios que esse pode trazer para o paciente.

CONCLUSÃO

Através do experimento, ficou clara a ação tóxica dos fármacos quando administrados em doses acima da dose efetiva. Alem disso, também foi possível compreender a importância que os estudos experimentais de doses efetivas e letais, e consequentemente do índice terapêutico tem, para a formulação de um novo medicamento e a sua determinação da margem de segurança, bem como para a escolha de um determinado fármaco para o tratamento clinico, correlacionando seus riscos e benefícios.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BRUNTON, L. L., ET AL. Goodman & Gilman: As Bases Farmacológicas da Terapêutica. 11a ed. Rio de Janeiro: Mcgraw-Hill Interamericana, 2007.

VALADARES, M. C. Avaliação de toxicidade aguda: estratégias após a “era do teste DL50 Revista Eletrônica de Farmácia Vol 3(2),93-98,2006, Faculdade de Farmácia, Universidade Federal de Goiás-GO

WANNMACHER, L.FERREIRA, M.B.C. Farmacologia clínica para dentistas. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007.

OGA, S. (Ed.) - Fundamentos de Toxicologia. Atheneu:São Paulo, 1996

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