kolI.docx

TOKSYKOLOGIA- KOLOKIWUM I

Obliczanie LD50 na podstawie danych eksperymentalnych

1.       Związki do oceny właściwości toksycznych substancji

-          Jednorodne

-          O ustalonej budowie chemicznej

-          O znanych właściwościach fizykochemicznych

-          O wysokim stopniu czystości
 

2.       Etapy badań toksykologicznych

-          Podstawowych

a) Toksyczność przewlekła

b)                       Mutagenność

c) Rakotwórczość

d)                       Teratogenność

e) Wpływ na reprodukcję

-          Pomocniczych

a) Toksyczność ostra:

·         ma na celu określenie objawów toksycznego działania i poznanie sposobu działania po jednorazowym podaniu substancji.

·         Jest to przybliżone określenie potencjału działania szkodliwego

b)                       Toksyczność powtarzanej dawki

·         trwa 28 dni

·         nacisk na objawy neurologiczne, immunologiczne i toksyczność w stosunku do organów rozrodczych

·         substancję badaną należy podawać codziennie doustnie
przeprowadzana u zwierząt zaraz po odstawieniu od matek

c) Toksyczność podostra

d)                       Toksyczność Podprzewlekła

·         Trwa 90 dni w przypadku gryzoni

·         Obejmuje skutki szkodliwe u zwierząt doświadczalnych, pojawiające się w wyniku codziennego, powtarzanego podawania z dietą (lub z wodą, lub zgłębnikiem) badanej substancji przez okres znacznie krótszy niż zwykle trwa ich życie

·         To tzw. Ekspozycja przedłużona obejmująca: okres dojrzewania i wzrostu, aż do osiągnięcia dojrzałości

·         Ma na celu: określenie objawów i kierunków toksycznego działania substancji, wskazanie narządów krytycznych i możliwości kumulacji oraz ustalenie największej dawki niewywołującej objawów szkodliwego działania (może być wykorzystywana jako jedna z dawek w badaniach działania przewlekłego)

e) Toksyczność przewlekła

·         Minimum 12 miesięcy, na szczurach 2 lata

·         Substancję podaje się w paszy co najmniej 3 grupom zwierząt, każdej inną dawkę

·         Cel: informacje dotyczące działania toksycznego, wstępne dane dotyczące działania rakotwórczego, ustalenie największej dawki niewywołującej objawów działania szkodliwego (DAWKI NOAEL)

f) Działania drażniące skórę

g)                       Działania drażniące oko

h)                       Działanie kwasów fosforoorganicznych
 

-          Różnią się: celem, warunkiem przeprowadzania

-          Zasada: podawanie grupom zwierząt różnych dawek substancji, przy jednoczesnym prowadzeniu grupy kontrolnej, przebywającej w tych samych warunkach, karmionych taką samą paszę, lecz bez narażenia an substancję badaną
 

3.       LD50- medialna dawka śmiertelna

-          Określa się w przypadku narażenia drogą pokarmową (podanie dożołądkowe, per os) przez określenie dawki granicznej (różnicującej) lub prze określenie zakresu narażenia, w którym oczekuje się śmiertelności

-          Jest to statystycznie obliczona dawka, która powoduje śmierć 50% zwierząt użytych do doświadczenia po jednorazowym podaniu substancji

-          Substancję można także podawać podskórnie, dożylnie lub przez drogi oddechowe
 

4.       Dawka graniczna (różnicująca)

-          Dawka, która powoduje u zwierząt wyraźne działania toksyczne, bez skutków śmiertelnych, w jednym z czterech poziomów dawkowania (5, 50, 300 lub 2000mg/kg m. c.) określonych metodą ustalonej (stałej) dawki
 

5.       Zakres narażenia (ATC)

-          Oczekuje się w nim śmiertelności, jest wyznaczany na podstawie obserwowanego braku śmiertelności, zgodnie z metodą klas ostrej toksyczności, stosując dawki: 25, 200 lub 2000mg/kg masy ciała
 

6.       NOAEL- no observed adverse effect level

-          Dawka przy której nie stwierdza się statystycznie istotnego zwiększenia częstości lub nasilenia efektów szkodliwych wśród grupy narażonej w porównaniu z grupą kontrolną
 

7.       ADI – Acceptable daily intake

-          Dopuszczalne dzienne pobranie substancji przez człowieka

-          Podzielona maksymalna dawka nieefektywna dla zwierząt przez współczynnik bezpieczeństwa (niepewności) wynoszący zwykle 100

-          Jest to ilość substancji, która zgodnie z aktualnym stanem wiedzy może być pobierana codziennie przez całe życie, prawdopodobnie bez szkody dla zdrowia

-          Wyrażana w mg na kg masy ciala człowieka na dzień

-          Dotyczy łącznego pobrania substancji różnymi drogami, z żywnością, wodą, powietrzem, lekami kosmetykami itp.

-          Wyliczona wartość ADI służy do oceny ryzyka związanego z pobieraniem substancji szkodliwych z żywnością przez człowieka oraz do ustalania maksymalnych dopuszczalnych stężeń zanieczyszczeń np. pestycydów w produktach spożywczych, maksymalnych dawek substancji celowo dodawanych do żywności takich jak barwniki, przeciwutleniacze
 

8.       Metoda ustalonej (stałej) dawki

-          Badanie wstępne             

·         Określanie skutków różnych dawek podawanych drogą pokarmową kolejno pojedynczym zwierzętom jednej płci

·         Stosuje się 5 różnych dawek (5 zwierząt) i oszacowuje minimalną dawkę letalną

-          Badanie zasadnicze

·         Podawanie drogą pokarmową grupie 5 samic i 5 samców jedną ustaloną dawkę, wybraną na podstawie badania wstępnego

·         Dawka powinna wywoływać wyraźne objawy toksyczne, ale nie śmierć zwierząt

-          Wnioski

·         Jeżeli dawka była trafnie dobrana i wywoluje wyraźne objawy, ale nie śmierć zwierząt, stanowi tak zwaną dawkę graniczną (różnicującą)

·         Jeżeli nie wystąpiły wyraźne objawy toksyczne, kontynuuje się badanie z użyciem dawki większej

·         Jeżeli wystąpiła śmierć zwierząt (mniej niż 100% przeżycia) substancję należy badać w kolejnym etapie z użyciem dawki mniejszej
 

9.       Metoda klas ostrej toksyczności

-          Badanie etapowe

-          W każdym etapie bada się 3 zwierzęta jednej płci

-          Dawka początkowa dobierana spośród następujących: 25, 200, 2000mg/kg  m.c.

-          Dawkę dobierana kierując się dostępnymi danymi na temat toksyczności substancji o podobnej budowie chemicznej

-          Założenie metody: dawka spowoduje śmierć przynajmniej 1 zwierzęcia

-          Kolejny etap: stosowanie dawek większych lub mniejszych, zależna od liczby zwierząt przeżywających i padłych przy pierwszej podanej dawce

-          Na podstawie wyników badań wyliczany jest zakres dawek, przy których spodziewane są zajścia śmiertelne

-          Pozwala na umieszczenie substancji w system klasyfikacji związków chemicznych pod względem ich toksyczności
 

10.   Metoda klasyczna wyznaczania LD50

a) Warunki przeprowadzania badania

·         Minimum 3 gatunki zwierząt po 5-10 sztuk

·         1 gatunek minimum musi być gryzoniem

·         1 gatunek nie więcej musi być ptakiem

·         Młode zwierzęta

·         Wyznaczone LD50 dla minimum jednego gatunku dla obu płci

·         Zwierzęta w optymalnych warunkach

·         Podanie badanej substancji poprzedzone 5-dniowym okresem adaptacji zwierzętarni a następnie nocnym głodzeniem

·         Zwierzęta po otrzymaniu substancji obserwuje się przez 2 tygodnie, kontrolując masę ciała, spożycie paszy i wody, stan ogólny, aktywność ruchową, zachowania, wyglądu skóry, sierści, oczu, błon śluzowych, momentu wystąpienia, charakteru i czasu trwania objawów toksycznego działania

·         Zwierzęta w stanie agonalnym i wykazujące objawy silnego bólu należy humanitarnie zabić

·         Sekcja zwierząt padłych i poddanych eutanazji

·         Badania makro i mikroskopowe narządów wewnętrznych

·         Jeżeli substancja podana w dawkach większych od 2000mg/kg masy ciala nie powoduje śmierci zwierząt, nie jest konieczne dokładne wyznaczanie LD50

b)                       Obliczanie LD50

·         METODĄ BEHRENSA

a.       Łączne traktowanie zwierząt ze wszystkich grup, mimo podawania im różnych dawek substancji

b.       Przyjmuje się że: jeżeli zwierzę przeżywa większą dawkę, to przeżyłoby wszystkie mniejsze dawki; jeżeli zwierzę pada przy mniejszej dawce, to padłoby przy wszystkich większych dawkach

c.       Obliczanie procentowej śmiertelności dla każdej z dawek

d.       LD50 wyznaczane graficznie

·         METODA KRABERA

a.       konieczne zastosowanie wielu dawek, wśród których powinna być dawka powodująca śmierć wszystkich zwierząt oraz dawka niedziałająca

b.       pozwala na otrzymanie dostatecznie dokładnego wyniku przy silnym rozproszeniu poszczególnych wartości

c.       LD50 wyliczaneze wzoru LD50=DMAX- z*d/n
Dmax- dawka, przy której padły wszystkie zwierzęta

z-połowa sumy padłych zwierząt przy dwóch po sobie następujących dawkach (dana dawka i poprzednia)

d- różnica wartości liczbowych dwóch po sobie następujących dawek

n- liczba zwierząt w grupie

 

·         METODA THOMPSONA PRZY UŻYCIU TABEL WEILA

a.       Badania wstępne polegają na ustaleniu przybliżonego poziomu dawkowania i określania LD0 i LD100 ustala się mnożnik postępu geometrycznego dawek

...