Conscientizando acerca da toxicidade de fármacos, inseticidas e corantes alimentícios artificiais por meio de ferramentas computacionais

Abstract

O ensino da disciplina Química Orgânica tem se tornado cada vez mais mecânico, com ênfase em memorização, e contribuído pouco para entender nosso entorno, ainda que estejamos vivenciando um período de grande produção na área de Ensino de Química. Diante dessa problemática, torna-se fundamental que os/as professores/as busquem e se apropriem das novas metodologias e instrumentos que venham a os auxiliar no processo de ensino-aprendizagem em sala de aula. Uma alternativa promissora e que tem se tornado cada vez frequente no âmbito educacional, é o uso de ferramentas computacionais (estudos in silico) para estudar substâncias bioativas. Entre esses recursos destaca-se o programa OSIRIS, ferramenta online e de acesso livre, que pode ser utilizada por professores/as de Química em diferentes níveis de ensino. Essa ferramenta realiza a predição de efeitos tóxicos - mutagenicidade, tumorigenicidade, efeitos irritantes e na reprodução humana - a partir de um algoritmo preditivo baseado em fragmentos estruturais de compostos que possuem e não possuem os efeitos mencionados, e os resultados para os quatro modelos de efeitos toxicológicos são apresentados por meio de cores (vermelho = alto risco; amarelo = risco moderado e verde = sem risco). Neste contexto, o presente trabalho relata o uso da ferramenta OSIRIS, que foi utilizada em várias situações de ensino, para contribuir para a conscientização acerca dos efeitos toxicológicos causados por fármacos, corantes alimentícios artificiais e inseticidas de uso doméstico. Os estudos in silico ora apresentados consistem na predição de toxicidade para nove substâncias (três anti-inflamatórios, três corantes artificiais e três inseticidas) amplamente utilizadas/consumidas. Observamos que a ferramenta OSIRIS é utilizada de forma relativamente simples e apresenta resultados fáceis de serem compreendidos nas mais variadas situações de ensino. Além disso, permite ser explorada com qualquer outra substância orgânica que o/a professor/a queira contextualizar em sua sala de aula. Em diferentes momentos observamos a externalização oral dos indivíduos participantes das várias situações de ensino indicando semelhanças e diferenças presentes nas estruturas das substâncias avaliadas e sua relação com a presença ou ausência de resposta positiva para um efeito toxicológico, o que a nosso entender, é um forte indício de aprendizagem de conhecimentos inerentes à Química Orgânica. Nossa experiência, ao longo dos anos, trabalhando com ferramentas computacionais para explorar a relação entre estrutura molecular, grupos funcionais e estereoquímica com a toxicidade apresentada por substâncias orgânicas (tais como as discutidas no presente trabalho) revela que esse tipo de discussão se faz necessária em cursos de formação inicial e continuada de professores/as de Química, assim como no ensino de Química na educação básica.

Keywords

• ensino de química
• substâncias orgânicas
• toxicidade