Ce înseamnă LD50?

DL50 este un termen folosit pentru a reprezenta doza letală medie, care este definită ca cantitatea de substanță chimică necesară pentru a ucide 50% dintr-o anumită populație de testat. Reprezintă o modalitate obiectivă de măsurare a toxicității acute a oricărei substanțe față de un anumit organism. LD de LD50 este de origine anglo-saxonă și provine din termenul englezesc pentru doză letală , în timp ce 50 provine de la 50% din populația unui anumit organism care, în medie, va muri atunci când este expus la doza de substanță în întrebare.

În ciuda faptului că acest termen este folosit în mod obișnuit în toate limbile, în literatura de toxicologie în spaniolă, LD50 este adesea folosit în schimb (care provine direct de la doza letală).

Unități ale dozei letale medii sau DL50

DL50 a unei substanțe este, în general, raportată ca cantitatea substanței respective exprimată în unități de masă, pe unitatea de greutate corporală a organismului testat.

Masa substanței este de obicei exprimată în diferite unități de masă, după caz. Pentru multe substanțe cu toxicitate moderată este suficient să se măsoare această cantitate în miligrame, în timp ce pentru substanțe mai periculoase poate fi necesar să se utilizeze unități mai mici de masă, cum ar fi microgramele.

Pe de altă parte, unitatea de masă corporală a organismului este standardizată în majoritatea țărilor lumii și corespunde fie la 1 kg, fie la 1 liră, în funcție de sistemul de unități utilizat în mod obișnuit în țară. Motivul pentru care doza letală este exprimată în termeni de masa corporală a organismului este că, cu cât masa corporală este mai mare, cu atât substanța este mai diluată în țesuturi. Prin împărțirea dozei letale la masa organismului, este posibilă normalizarea concentrației pentru a putea compara în mod obiectiv letalitatea sau toxicitatea unei substanțe.

Interpretarea valorii dozei letale medii sau DL50

Pentru început, trebuie să înțelegem că valoarea DL50 este o măsură statistică legată de probabilitatea ca un organism expus la respectiva doză de substanță să moară. Interpretarea statistică formală ar fi că, dacă dăm doza de DL50 unui individ, apoi altuia și apoi altuia, și continuăm să o facem până când întreaga populație este acoperită, în medie 1 din 2 va muri.

Din punct de vedere al toxicității, dacă comparăm valorile DL50 a două substanțe pentru aceeași specie sau organism, cu cât DL50 este mai scăzută, cu atât substanța va fi mai toxică în acel organism. Acest lucru se datorează faptului că este necesară o cantitate mai mică de substanță pentru a ucide același număr de indivizi. Cu alte cuvinte, dacă A are o DL50 de 10 mg/kg și B are o DL50 de 5 mg/kg, atunci B este de două ori mai toxic decât A, deoarece jumătate din cantitatea de B este necesară pentru a ucide același număr de indivizi. cel al unui

Pe de altă parte, trebuie să interpretăm corect și unitățile LD50. Poate părea ciudat să spunem că doza letală medie a unei substanțe pentru un organism mic, cum ar fi un șoarece sau o insectă, este de 10 mg pentru fiecare kilogram de greutate corporală, deoarece niciunul nu cântărește atât de mult decât 1 kg. Cu toate acestea, trebuie să ne amintim că aceste valori nu trebuie luate la propriu, ci mai degrabă sunt cantități relative care sunt independente de dimensiunea reală a animalului sau a organismului.

Pentru a determina doza letală pentru un anumit individ, trebuie să luăm în considerare greutatea corporală reală a acestuia. De exemplu, să presupunem că avem un șoarece care cântărește 100 g și știm că substanța A are o DL50 de 10 mg/kg greutate corporală. Deoarece sunt necesare 10 mg pentru fiecare 1 kg (care este 1000 g), atunci doza letală medie pentru acel individ corespunde cu 1 mg de substanță A (având în vedere că masa lui corporală reală este o zecime din 1 kg).

Privită și mai simplu, pentru a determina masa reală a substanței pe care trebuie să o furnizăm unui individ pentru a atinge doza letală mediană, trebuie pur și simplu să înmulțim valoarea DL50 cu masa corporală a individului exprimată în aceleași unități în care este raportată. LD50. În exemplul nostru de șoarece, masa sa în kilograme este de 0,100 kg, deci masa substanței A ar fi (10 mg A/kg masă corporală) x (0,100 kg masă corporală) = 1 mg A.

Cum se determină LD50?

Doza letală medie este determinată experimental prin expunerea unui eșantion de indivizi dintr-un anumit organism la diferite doze ale unei substanțe și apoi înregistrarea numărului de indivizi care mor din cauza efectelor acestei substanțe. Substanța este administrată forțat în diferite moduri, inclusiv pe cale orală, respiratorie, parenterală, intramusculară sau intravenoasă, printre altele.

Animalele sau organismele utilizate în mod obișnuit în acest tip de test sunt de obicei șoareci, șobolani, iepuri și cobai, dar pot fi și organisme mai mici, cum ar fi anumite insecte, sau organisme mai mari, cum ar fi câinii sau chiar caii. Totul depinde de intenția cu care se determină această măsură a toxicității.

De exemplu, când ceea ce se dorește este estimarea toxicității la om, având în vedere că, din motive evidente, experimentele nu pot fi efectuate pe oameni vii, se folosesc adesea modele animale care reproduc îndeaproape funcționarea unui sistem fiziologic uman. Șoarecii servesc frecvent acest scop, dar în alte cazuri se folosesc cimpanzei sau alte specii strâns înrudite din punct de vedere evolutiv.

Pe de altă parte, poate doriți să estimați eficacitatea unei anumite noi formulări a unui pesticid. În acest caz, testele sunt aproape întotdeauna efectuate asupra organismului pentru care produsul este destinat a fi utilizat (dăunătorul). Aceasta poate fi o insectă sau un alt organism.

Interpretarea datelor experimentale

Odată ce datele din experiment sunt disponibile, trecem la analiza acestuia pentru calcularea LD50. Deoarece doza letală medie a unei substanțe pentru un anumit organism nu este cunoscută în prealabil, trebuie efectuate mai multe teste cu doze crescânde ale substanței. Dozele mai mici pot să nu omoare niciun individ, în timp ce dozele mari pot ucide marea majoritate. Cu toate acestea, doza care ucide doar jumătate dintre indivizi va fi atinsă cu greu în timpul experimentului.

Din acest motiv, valoarea reală a DL50 (sau, mai potrivit, o estimare a acesteia) trebuie determinată prin interpolare sau prin alte metode grafice sau statistice din datele obținute în timpul experimentului. Curba doză-răspuns este de obicei sub forma literei S (curba sigmoidă), ceea ce înseamnă că interpolarea directă a datelor poate prezenta o eroare mare de interpolare în unele cazuri. Având în vedere acest lucru, datele sunt adesea liniarizate înainte de interpolare, care se realizează prin reprezentarea grafică a răspunsului față de doza log, mai degrabă decât cu doza în sine. Acest lucru are ca rezultat aproape întotdeauna o diagramă în linie dreaptă care poate fi ajustată pentru cele mai mici pătrate, făcând astfel mai ușor să se determine cu exactitate punctul în care 50% dintre indivizi arată răspunsul așteptat (adică,

Originea LD50

Doza letală medie sau testul DL50 nu este nimic nou. De fapt, are o vechime de aproape 100 de ani, fiind dezvoltat în 1927. În experimentele originale, au fost folosite un total de 200 de animale, dintre care jumătate au murit din cauza efectelor substanței de testat, în timp ce jumătate dintre cele care au supraviețuit au fost sacrificate pentru a studia. alte efecte neletale.

Cu toate acestea, această procedură clasică de determinare a dozei letale medii a fost întreruptă în majoritatea țărilor lumii, în favoarea altor metode mai adecvate și mai puțin inumane.

Alte valori ale dozei letale

DL50 (sau DL50) a devenit un standard mondial pentru compararea toxicității unei substanțe față de o anumită specie animală sau organism. Cu toate acestea, nu este singurul care există. În același mod în care se definește și se determină DL50, pot fi definite și alte doze care provoacă moartea la diferite proporții ale unei populații. Astfel, putem defini o doză letală DL90 ca doza unei substanțe care ucide 90% dintr-o populație sau DL10 care indică doza unei substanțe care ucide doar 10% din populație. Fiecare are utilizările sale particulare și provocările sale atunci când le măsoară.

Exemple de valori LD50 pentru substanțe obișnuite inofensive

Următorul tabel prezintă unele doze letale medii sau valori DL50 pentru substanțe comune, cum ar fi unele alimente:

Exemple de valori LD50 pentru substanțele otrăvitoare comune

Următorul tabel prezintă câteva valori ale dozei letale medii sau DL50 pentru substanțele toxice comune, precum și unele dintre cele mai periculoase otrăvuri sau toxine cunoscute:

Referințe

AnimaNaturalis. (2015, 12 septembrie). Doza letală 50 (DL50) . https://www.animanaturalis.org/p/1361/dosis_letal_50_dl50

Centrul canadian pentru sănătate și siguranță în muncă. (2018, 12 noiembrie). Ce este un LD50 și LC50? : Răspunsuri OSH . https://www.ccohs.ca/oshanswers/chemicals/ld50.html

Departamentul de Medicină Legală și Toxicologie. (nd). Tema 1. Conceptul, istoria și domeniul de aplicare al toxicologiei. Universitatea din Granada. https://www.ugr.es/%7Eajerez/proyecto/t2-13.htm

Administrația pentru Alimente și Medicamente (FDA). (nd). Capitolul IV. Ghid pentru testele de toxicitate – toxicitate orală acută . https://www.fda.gov/media/72257/download

Institutul Național de Cercetare a Genomului Uman. (25 iulie 2022). Model animal . genom.gov. https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Animal-model

Nelson, R. (2019, 3 septembrie). Cei mai veninoși șerpi din lume . Știința Neîmblânzită. https://untamedscience.com/blog/most-venomous-snakes-in-the-world/

Chimie.este. (nd). Doză_letală_50% . https://www.quimica.es/enciclopedia/Dosis_mortal_50%25.html