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LD50 est un terme utilisé pour représenter la dose létale médiane, qui est définie comme la quantité d’un produit chimique nécessaire pour tuer 50 % d’une population de test particulière. Il représente un moyen objectif de mesurer la toxicité aiguë de toute substance vis-à-vis d’un organisme spécifique. La DL de DL50 est d’origine anglo-saxonne et vient du terme anglais pour dose létale , tandis que 50 vient des 50% de la population d’un organisme spécifique qui, en moyenne, mourra lorsqu’il est exposé à la dose de la substance dans question.
Malgré le fait que ce terme soit couramment utilisé dans toutes les langues, dans la littérature toxicologique en espagnol, la DL50 est souvent utilisée à la place (qui vient directement de dose létale).
Unités de la dose létale médiane ou LD50
La DL50 d’une substance est généralement indiquée comme la quantité de cette substance exprimée en unités de masse, par unité de poids corporel de l’organisme d’essai.
La masse de la substance est généralement exprimée en différentes unités de masse, selon le cas. Pour de nombreuses substances de toxicité modérée, il suffit de mesurer cette quantité en milligrammes, tandis que pour les substances plus dangereuses, il peut être nécessaire d’utiliser des unités de masse plus petites telles que les microgrammes.
D’autre part, l’unité de masse corporelle de l’organisme est normalisée dans la plupart des pays du monde et correspond soit à 1 kg, soit à 1 livre, selon le système d’unités couramment utilisé dans le pays. La raison pour laquelle la dose létale est exprimée en termes de masse corporelle de l’organisme est que plus la masse corporelle est importante, plus la substance est diluée dans les tissus. En divisant la dose létale par la masse de l’organisme, il est possible de normaliser la concentration afin de pouvoir comparer objectivement la létalité ou la toxicité d’une substance.
Interprétation de la valeur de la dose létale médiane ou DL50
Pour commencer, nous devons comprendre que la valeur LD50 est une mesure statistique liée à la probabilité qu’un organisme exposé à ladite dose de la substance meure. L’interprétation statistique formelle serait que si nous donnons la dose LD50 à un individu, puis à un autre, puis à un autre, et continuons à le faire jusqu’à ce que toute la population soit couverte, en moyenne 1 sur 2 mourra.
Du point de vue de la toxicité, si l’on compare les valeurs LD50 de deux substances pour la même espèce ou organisme, plus la DL50 est faible, plus la substance sera toxique dans ledit organisme. En effet, une plus petite quantité de substance est nécessaire pour tuer le même nombre d’individus. En d’autres termes, si A a une DL50 de 10 mg/kg et B a une DL50 de 5 mg/kg, alors B est deux fois plus toxique que A, puisqu’il faut la moitié de la quantité de B pour tuer le même nombre d’individus. celle d’un
D’autre part, il faut aussi interpréter correctement les unités de la LD50. Il peut sembler étrange de dire que la dose létale médiane d’une substance pour un petit organisme comme une souris ou un insecte est de 10 mg par kilogramme de poids corporel, puisque ni l’un ni l’autre ne pèsent jusqu’à 1 kg. Cependant, nous devons nous rappeler que ces valeurs ne doivent pas être prises au pied de la lettre, mais plutôt comme des quantités relatives indépendantes de la taille réelle de l’animal ou de l’organisme.
Pour déterminer la dose létale pour un individu particulier, nous devons tenir compte de son poids corporel réel. Par exemple, supposons que nous ayons une souris qui pèse 100 g et que nous sachions que la substance A a une DL50 de 10 mg/kg de poids corporel. Puisqu’il faut 10 mg pour 1 kg (soit 1000 g), alors la dose létale moyenne pour cet individu correspond à 1 mg de substance A (sachant que sa masse corporelle réelle est d’un dixième de 1 kg).
Vu encore plus simplement, pour déterminer la masse réelle de la substance que nous devons fournir à un individu pour atteindre la dose létale médiane, il suffit de multiplier la valeur LD50 par la masse corporelle de l’individu exprimée dans les mêmes unités dans lesquelles elle est rapportée .la LD50. Dans notre exemple de souris, sa masse en kilogrammes est de 0,100 kg, donc la masse de la substance A serait (10 mg A/kg de masse corporelle) x (0,100 kg de masse corporelle) = 1 mg A.
Comment est déterminée la DL50 ?
La dose létale médiane est déterminée expérimentalement en exposant un échantillon d’individus d’un certain organisme à diverses doses d’une substance puis en enregistrant le nombre d’individus qui meurent des effets de cette substance. La substance est administrée de force de différentes manières, notamment par voie orale, respiratoire, parentérale, intramusculaire ou intraveineuse, entre autres.
Les animaux ou organismes couramment utilisés dans ce type de test sont généralement des souris, des rats, des lapins et des cobayes, mais il peut aussi s’agir d’organismes plus petits comme certains insectes, ou d’organismes plus grands comme des chiens ou même des chevaux. Tout dépend de l’intention avec laquelle cette mesure de toxicité est déterminée.
Par exemple, lorsque l’on souhaite estimer la toxicité chez l’homme, étant donné que, pour des raisons évidentes, les expériences ne peuvent être menées sur des personnes vivantes, on utilise souvent des modèles animaux reproduisant fidèlement le fonctionnement de certains systèmes physiologiques humains. Les souris remplissent fréquemment cette fonction, mais dans d’autres cas, des chimpanzés ou d’autres espèces étroitement apparentées sur le plan de l’évolution sont utilisées.
D’un autre côté, vous voudrez peut-être estimer l’efficacité d’une certaine nouvelle formulation d’un pesticide. Dans ce cas, les tests sont presque toujours effectués sur l’organisme pour lequel le produit est destiné à être utilisé (l’organisme nuisible). Cela peut être un insecte ou un autre organisme.
Interprétation des données expérimentales
Une fois les données de l’expérience disponibles, nous procédons à leur analyse pour le calcul de la DL50. La dose létale médiane d’une substance pour un organisme donné n’étant pas connue à l’avance, plusieurs tests doivent être effectués avec des doses croissantes de la substance. Des doses plus faibles peuvent ne tuer aucun individu, tandis que des doses élevées peuvent tuer la grande majorité. Cependant, la dose qui tue seulement la moitié des individus sera difficilement atteinte au cours de l’expérience.
Pour cette raison, la valeur réelle de la DL50 (ou, plus exactement, une estimation de celle-ci) doit être déterminée par interpolation ou par d’autres méthodes graphiques ou statistiques à partir des données obtenues au cours de l’expérience. La courbe dose-réponse a généralement la forme de la lettre S (courbe sigmoïde), ce qui signifie que l’interpolation directe des données peut présenter une erreur d’interpolation élevée dans certains cas. Compte tenu de cela, les données sont souvent linéarisées avant l’interpolation, qui est accomplie en traçant la réponse par rapport à la dose logarithmique plutôt qu’à la dose elle-même. Cela se traduit presque toujours par un graphique en ligne droite qui peut être ajusté pour les moindres carrés, ce qui facilite la détermination précise du point auquel 50 % des individus montrent la réponse attendue (c’est-à-dire,
Origine de la DL50
La dose létale médiane ou test LD50 n’a rien de nouveau. En fait, il a presque 100 ans, ayant été développé en 1927. Dans les expériences originales, un total de 200 animaux ont été utilisés, dont la moitié sont morts des effets de la substance testée, tandis que la moitié de ceux qui ont survécu ont été sacrifiés. autres effets non létaux.
Cependant, cette procédure classique de détermination de la dose létale médiane a été abandonnée dans la plupart des pays du monde, au profit d’autres méthodes plus appropriées et moins inhumaines.
Autres valeurs de dose létale
La LD50 (ou LD50) est devenue une norme mondiale pour comparer la toxicité d’une substance par rapport à une certaine espèce animale ou à un organisme. Cependant, ce n’est pas le seul qui existe. De la même manière que la DL50 est définie et déterminée, d’autres doses qui causent la mort à différentes proportions d’une population peuvent également être définies. Ainsi, on peut définir une dose létale LD90 comme la dose d’une substance qui tue 90% d’une population ou LD10 qui indique la dose d’une substance qui tue seulement 10% de la population. Chacun a ses usages particuliers et ses défis lors de leur mesure.
Exemples de valeurs LD50 pour des substances inoffensives courantes
Le tableau suivant montre certaines doses létales médianes ou valeurs LD50 pour des substances courantes, comme certains aliments :
Substance | DL50 |
sucre de table commun | 30 g par kg de poids |
L’alcool éthylique | 10,6 g par kg de poids |
sel de table commun | 3 g par kg de poids |
Tétrahydrocannabinol | 1,27 g par kg de poids |
Caféine | 0,300 g par kg de poids |
Nicotine | De 0,8 à 1 mg par kg de poids |
Exemples de valeurs LD50 pour les substances toxiques courantes
Le tableau suivant présente certaines valeurs de la dose létale médiane ou LD50 pour les substances toxiques courantes, ainsi que certains des poisons ou toxines les plus dangereux connus :
Substance | DL50 |
Cyanure d’hydrogène | 1,52 mg par kg de poids |
venin de mamba noir | 50 ug par kg de poids |
Venin de serpent de mer à bec | 10 ug par kg de poids |
Batrachotoxine | 2 ug par kg de poids |
Polonium 210 | de 10 à 50 ng par kg de poids |
Toxine botulique | 1 ng par kg de poids |
Les références
AnimaNaturalis. (2015, 12 septembre). Dose létale 50 (DL50) . https://www.animanaturalis.org/p/1361/dosis_letal_50_dl50
Centre canadien d’hygiène et de sécurité au travail. (2018, 12 novembre). Qu’est-ce qu’un LD50 et LC50 ? :Réponses SST . https://www.ccohs.ca/oshanswers/chemicals/ld50.html
Département de médecine légale et de toxicologie. (sd). Thème 1. Concept, histoire et portée de la toxicologie. Université de Grenade. https://www.ugr.es/%7Eajerez/proyecto/t2-13.htm
Administration des aliments et des médicaments (FDA). (sd). Chapitre IV. Lignes directrices pour les tests de toxicité – Toxicité orale aiguë . https://www.fda.gov/media/72257/download
Institut national de recherche sur le génome humain. (2022, 25 juillet). Modèle animalier . genome.gov. https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Animal-model
Nelson, R. (2019, 3 septembre). Les serpents les plus venimeux du monde . Science sauvage. https://untamedscience.com/blog/most-venomous-snakes-in-the-world/
Chimie.est. (sd). Dose_létale_50 % . https://www.quimica.es/enciclopedia/Dosis_mortal_50%25.html