Vad betyder LD50?

LD50 är en term som används för att representera median dödlig dos, vilket definieras som mängden av en kemikalie som krävs för att döda 50 % av en viss testpopulation. Det representerar ett objektivt sätt att mäta den akuta toxiciteten hos ett ämne mot en specifik organism. LD för LD50 är av anglosaxiskt ursprung och kommer från den engelska termen för dödlig dos, medan 50 kommer från de 50 % av befolkningen i en specifik organism som i genomsnitt kommer att dö när den utsätts för dosen av ämnet i fråga.

Trots att denna term är vanligt förekommande på alla språk, i toxikologilitteraturen på spanska, används ofta LD50 istället (vilket kommer direkt från dödlig dos).

Enheter av den dödliga mediandosen eller LD50

LD50 för ett ämne rapporteras i allmänhet som mängden av ämnet uttryckt i massenheter per kroppsviktsenhet av testorganismen.

Ämnets massa uttrycks vanligtvis i olika massenheter beroende på vad som är lämpligt. För många ämnen med måttlig toxicitet räcker det att mäta denna mängd i milligram, medan det för farligare ämnen kan vara nödvändigt att använda mindre massenheter såsom mikrogram.

Å andra sidan är organismens kroppsmassaenhet standardiserad i de flesta länder i världen och motsvarar antingen 1 kg eller 1 pund, beroende på vilket enhetssystem som vanligtvis används i landet. Anledningen till att den dödliga dosen uttrycks i termer av organismens kroppsmassa är för att ju större kroppsmassan är, desto mer späds ämnet ut i vävnaderna. Genom att dividera den dödliga dosen med organismens massa är det möjligt att normalisera koncentrationen för att objektivt kunna jämföra ett ämnes dödlighet eller toxicitet.

Tolkning av värdet på den dödliga mediandosen eller LD50

Till att börja med måste vi förstå att LD50-värdet är ett statistiskt mått relaterat till sannolikheten att en organism som exponeras för nämnda dos av ämnet kommer att dö. Den formella statistiska tolkningen skulle vara att om vi ger LD50-dosen till en individ och sedan till en annan och sedan till en annan, och fortsätter att göra det tills hela befolkningen är täckt, kommer i genomsnitt 1 av 2 att dö.

Ur toxicitetssynpunkt, om vi jämför LD50-värdena för två ämnen för samma art eller organism, ju lägre LD50, desto giftigare kommer ämnet att vara i nämnda organism. Detta beror på att det krävs en mindre mängd av ämnet för att döda samma antal individer. Med andra ord, om A har en LD50 på 10 mg/kg och B har en LD50 på 5 mg/kg, så är B dubbelt så giftig som A, eftersom hälften av mängden B krävs för att döda samma antal individer. det av en

Å andra sidan måste vi också tolka enheterna i LD50 korrekt. Det kan tyckas konstigt att säga att den dödliga mediandosen av ett ämne för en liten organism som en mus eller en insekt är 10 mg per kilo kroppsvikt, eftersom ingen av dem väger så mycket som 1 kg. Vi måste dock komma ihåg att dessa värden inte ska tas bokstavligt, utan snarare är relativa mängder som är oberoende av den faktiska storleken på djuret eller organismen.

För att bestämma den dödliga dosen för en viss individ måste vi överväga deras faktiska kroppsvikt. Anta till exempel att vi har en mus som väger 100 g och vi vet att ämne A har en LD50 på 10 mg/kg kroppsvikt. Eftersom 10 mg krävs för varje kg (vilket är 1000 g), så motsvarar den dödliga medeldosen för den individen 1 mg av ämne A (med tanke på att hans faktiska kroppsmassa är en tiondel av 1 kg).

Ännu enklare sett, för att bestämma den faktiska massan av ämnet som vi måste tillföra en individ för att nå den dödliga mediandosen, måste vi helt enkelt multiplicera LD50-värdet med individens kroppsmassa uttryckt i samma enheter som det rapporteras i. LD50. I vårt musexempel är dess massa i kilogram 0,100 kg, så massan av ämne A skulle vara (10 mg A/kg kroppsvikt) x (0,100 kg kroppsvikt) = 1 mg A.

Hur bestäms LD50?

Den dödliga mediandosen bestäms experimentellt genom att exponera ett prov av individer av en viss organism för olika doser av ett ämne och sedan registrera antalet individer som dör av effekterna av detta ämne. Substansen administreras med tvång på olika sätt, inklusive oralt, andningsvägar, parenterala, intramuskulära eller intravenösa vägar, bland annat.

De djur eller organismer som vanligtvis används i denna typ av test är vanligtvis möss, råttor, kaniner och marsvin, men de kan också vara mindre organismer som vissa insekter, eller större organismer som hundar eller till och med hästar. Allt beror på avsikten med vilken detta mått på toxicitet bestäms.

Till exempel, när det som önskas är att uppskatta toxicitet hos människor, med tanke på att experiment av uppenbara skäl inte kan utföras på levande människor, används ofta djurmodeller som nära replikerar funktionen hos något fysiologiskt system. Möss tjänar ofta detta syfte, men i andra fall används schimpanser eller andra evolutionärt närbesläktade arter.

Å andra sidan kanske du vill uppskatta effektiviteten av en viss ny formulering av ett bekämpningsmedel. I detta fall utförs testerna nästan alltid på den organism som produkten är avsedd att användas för (skadegöraren). Detta kan vara någon insekt eller annan organism.

Tolkning av experimentella data

När data från experimentet är tillgängliga fortsätter vi till dess analys för beräkning av LD50. Eftersom den dödliga mediandosen av ett ämne för en given organism inte är känd i förväg måste flera tester utföras med ökande doser av ämnet. Lägre doser kanske inte dödar någon individ, medan höga doser kan döda de allra flesta. Den dos som dödar bara hälften av individerna kommer dock knappast att uppnås under experimentet.

Av denna anledning måste det faktiska värdet av LD50 (eller, mer lämpligt, en uppskattning därav) bestämmas genom interpolation eller med andra grafiska eller statistiska metoder från data som erhållits under experimentet. Dos-responskurvan är vanligtvis i form av bokstaven S (sigmoidkurva), vilket innebär att direkt interpolering av data kan ge ett högt interpolationsfel i vissa fall. Med tanke på detta linjäriseras data ofta före interpolering, vilket åstadkoms genom att plotta svaret mot logdosen snarare än själva dosen. Detta resulterar nästan alltid i en rät linje som kan anpassas för minsta kvadrater, vilket gör det lättare att exakt bestämma den punkt där 50 % av individerna visar det förväntade svaret (dvs.

Ursprunget till LD50

Den dödliga mediandosen eller LD50-testet är inget nytt. I själva verket är den nästan 100 år gammal, efter att ha utvecklats 1927. I de ursprungliga experimenten användes totalt 200 djur, varav hälften dog av effekterna av testämnet, medan hälften som överlevde offrades. andra icke-dödliga effekter.

Denna klassiska procedur för att bestämma den dödliga mediandosen har dock avbrutits i de flesta länder i världen, till förmån för andra mer lämpliga och mindre inhumana metoder.

Andra dödliga dosvärden

LD50 (eller LD50) har blivit en världsstandard för att jämföra ett ämnes toxicitet mot en viss djurart eller organism. Det är dock inte den enda som finns. På samma sätt som LD50 definieras och bestäms kan även andra doser som orsakar dödsfall vid olika proportioner av en population definieras. Således kan vi definiera en dödlig dos LD90 som dosen av ett ämne som dödar 90 % av en befolkning eller LD10 som anger dosen av ett ämne som dödar endast 10 % av befolkningen. Var och en har sina speciella användningsområden och sina utmaningar när man mäter dem.

Exempel på LD50-värden för vanliga ofarliga ämnen

Följande tabell visar några dödliga mediandoser eller LD50-värden för vanliga ämnen, såsom vissa livsmedel:

Exempel på LD50-värden för vanliga giftiga ämnen

Följande tabell visar några värden för den dödliga mediandosen eller LD50 för vanliga giftiga ämnen, såväl som några av de farligaste gifterna eller toxiner som är kända:

Referenser

AnimaNaturalis. (2015, 12 september). Dödlig dos 50 (LD50) . https://www.animanaturalis.org/p/1361/dosis_letal_50_dl50

Canadian Center for Occupational Health and Safety. (2018, 12 november). Vad är en LD50 och LC50? :OSH svar . https://www.ccohs.ca/oshanswers/chemicals/ld50.html

Institutionen för rättsmedicin och toxikologi. (nd). Ämne 1. Begrepp, historia och omfattning av toxikologi. Granadas universitet. https://www.ugr.es/%7Eajerez/proyecto/t2-13.htm

Food and Drug Administration (FDA). (nd). Kapitel IV. Riktlinjer för toxicitetstester – Akut oral toxicitet . https://www.fda.gov/media/72257/download

National Human Genome Research Institute. (2022, 25 juli). Djurmodell . genome.gov. https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Animal-model

Nelson, R. (2019, 3 september). Världens mest giftiga ormar . Otämjad vetenskap. https://untamedscience.com/blog/most-venomous-snakes-in-the-world/

Chemistry.is. (nd). Dödlig_dos_50 % . https://www.quimica.es/enciclopedia/Dosis_mortal_50%25.html