Evaluation of the toxic effects of carbamates: I. Experimental model in Wistar rats and comparison with the intentional poisoning of cats and dogs; II. Analysis of the stability of the compounds and their effects in the immediate post mortem and in exhumed animals

A intoxicação intencional de animais e de pessoas é uma ameaça à saúde e à segurança públicas em todo o mundo. No Brasil, os pesticidas da classe dos carbamatos aldicarbe e carbofurano são facilmente obtidos, e uma única dose letal daqueles é facilmente misturada a alimentos palatáveis e iscas. Foram analisadas as necropsias de 26 gatos e 10 cães, da rotina do Serviço de Patologia Animal da FMVZ-USP, com variados intervalos post mortem e tipos de conservação de carcaça, intoxicados pelos carbamatos aldicarbe e carbofurano, confirmados pela cromatografia de camada delgada (CCD) e cromatografia líquida de alta performance com detector de arranjo de diodos (CLAE-DAD). Foram colhidas as matrizes biológicas para histopatologia e análise toxicológica. CLAE-DAD foi utilizada para detectar o aldicarbe e seus metabólitos, aldicarbe sulfóxido e aldicarbe sulfona, e carbofurano e seu metabólito 3-hidroxicarbofurano. As análises macroscópica e histopatológica revelaram predominantemente achados congestivos e hemorrágicos, o que pode ser resultante dos efeitos tóxicos dos carbamatos e seus metabólitos. Foram feitos 2 experimentos envolvendo exposição a uma dose única de carbofurano e de aldicarbe via gavagem em ratos Wistar. No primeiro, no qual foram avaliados os efeitos no post mortem imediato, 30 animais forma separados nos seguintes grupos: aldicarbe (n=10), carbofurano (n=10) e grupo controle (n=10). Os animais foram filmados para avaliar as alterações clínicas na intoxicação aguda e, quando foram sedados, foi colhido sangue por punção cardíaca para fazer o hemograma, bioquímica sérica, colinesterase e exame toxicológico e, após a eutanásia, foi feita a necropsia e colhido material para o exame histopatológico. Em todos os animais experimentais foi possível ser feita a detecção e a quantificação do aldicarbe e do carbofurano, além das alterações microscópicas congestivas e hemorrágicas, com alterações em parâmetros hematológicos e bioquímicos. No segundo experimento, foram utilizados 30 animais, e o protocolo experimental foi idêntico ao experimento anterior, exceto que, após o óbito, os animais foram colocados em uma caixa com terra nos seguintes grupos: 1 dia, 3 dias, 5 dias, 7 dias e 10 dias, e em cada dia foram agrupados 2 animais intoxicados e 1 controle, sendo que as necropsias foram feitas nestes intervalos. Foram colhidos cérebro, pulmão, fígado e rim ao exame histopatológico e globo ocular, conteúdo gástrico, fígado e músculo esquelético ao exame toxicológico. Foram observadas as alterações tanatológicas e, em todas as matrizes analisadas, puderam ser quantificados o aldicarbe e/ou seus metabólitos aldicarbe sulfóxido e aldicarbe sulfona, bem como o carbofurano e seu metabólito 3-hidroxicarbofurano. Estes estudos mostram a importância da necropsia e da coleta de matrizes diversas ao exame toxicológico, que são complementares e cruciais na investigação de óbitos decorrentes de intoxicações por praguicidas, tanto no post mortem imediato quanto em exumaçõesThe intentional poisoning of animals and people is a threat to public health and safety worldwide. In Brazil, the carbamate pesticides aldicarb and carbofuran are easily obtained. A single lethal dose of these carbamates is easily mixed with palatable food or baits. Necropsies and histopathological examinations of 26 cats and 10 dogs poisoned by the carbamates aldicarb and carbofuran were performed in the Service of Animal Pathology of FMVZ-USP, and the poisoning was confirmed by thin layer chromatography (TLC) and high performance liquid chromatography with diode-array detector (HPLC-DAD), with variable post mortem interval and conservation of the carcass. Biological matrices were collected for histopathological and toxicological analysis. HPLC-DAD was utilised to detect aldicarb and its metabolites, aldicarb sulphoxide and aldicarb sulphone, and carbofuran and its metabolite 3-hydroxycarbofuran. Gross and histopathological evaluations showed mainly congestive and haemorrhagic findings, which may result from the toxic effects of the carbamates and their metabolites. Two experimental protocols were performed in Wistar rats by exposing them to a single oral gavage dose to the carbamates aldicarb and carbofuran. The first experiment was performed to evaluate the immediate post mortem effects of carbamates, and 30 rats were divided into three groups: aldicarb (n-=10), carbofuran (n=10) and control (n=10). The animals were filmed to evaluate the clinical signs of poisoning, and they were sedated to collect blood by heart puncture, to perform CBC, serum biochemistry, and to measure serum cholinesterase. After euthanasia, tissues were collected for histopathological evaluation. Aldicarb and carbofuran were detected and quantified in the blood of all experimental groups, and the most common histological changes observed were congestion and haemorrhage. In the second experiment, the experimental protocol was identical to the first one, but the animals were buried in a plastic box with garden soil within 5 groups of 3 animals, two exposed to the same pesticide and 1 control, as follows: day 1, day 3, day 5, day 7 and day 10. The exhumations were performed within these days (1, 3, 5, 7 and 10). We collected brain, lung, liver and kidney to examine the thanatological changes, and the eyeballs, gastric content, liver and skeletal muscle to perform the toxicological screening. Thanatological changes could be observed within and between the groups, and, in all the matrices we could detect aldicarb and its metabolites aldicarb sulphoxide and aldicarb sulphone, and carbofuran and its metabolite 3-hydroxycarbofuran. The studies have shown the importance of the necropsy and the collection of diverse matrices to the toxicological screening, because both are complementary and crucial to the investigation of deaths by pesticides poisoning, even in exhumation, since we could evaluate the thanatological changes and correlate them to the action of the pesticides in the tissue