Cosa significa LD50?

LD50 è un termine usato per rappresentare la dose letale mediana, che è definita come la quantità di una sostanza chimica necessaria per uccidere il 50% di una particolare popolazione di test. Rappresenta un modo oggettivo di misurare la tossicità acuta di qualsiasi sostanza nei confronti di un organismo specifico. La LD di LD50 è di origine anglosassone e deriva dal termine inglese per dose letale , mentre 50 deriva dal 50% della popolazione di uno specifico organismo che, in media, morirà se esposta alla dose della sostanza in domanda.

Nonostante questo termine sia comunemente usato in tutte le lingue, nella letteratura tossicologica in spagnolo viene spesso usato invece LD50 (che deriva direttamente da dose letale).

Unità della dose letale mediana o DL50

La DL50 di una sostanza è generalmente indicata come la quantità di quella sostanza espressa in unità di massa, per unità di peso corporeo dell’organismo testato.

La massa della sostanza è solitamente espressa in diverse unità di massa a seconda dei casi. Per molte sostanze di moderata tossicità è sufficiente misurare questa quantità in milligrammi, mentre per sostanze più pericolose può essere necessario utilizzare unità di massa più piccole come i microgrammi.

D’altra parte, l’unità di massa corporea dell’organismo è standardizzata nella maggior parte dei paesi del mondo e corrisponde a 1 kg o 1 libbra, a seconda del sistema di unità comunemente utilizzato nel paese. Il motivo per cui la dose letale viene espressa in termini di massa corporea dell’organismo è perché maggiore è la massa corporea, più la sostanza è diluita nei tessuti. Dividendo la dose letale per la massa dell’organismo, è possibile normalizzare la concentrazione per poter confrontare oggettivamente la letalità o la tossicità di una sostanza.

Interpretazione del valore della dose letale mediana o DL50

Per cominciare, dobbiamo capire che il valore DL50 è una misura statistica relativa alla probabilità che un organismo esposto a tale dose della sostanza muoia. L’interpretazione statistica formale sarebbe che se diamo la dose di LD50 a un individuo e poi a un altro e poi a un altro, e continuiamo a farlo finché l’intera popolazione non è coperta, in media 1 su 2 morirà.

Dal punto di vista della tossicità, se confrontiamo i valori di DL50 di due sostanze per la stessa specie o organismo, più bassa è la DL50, più tossica sarà la sostanza in quell’organismo. Questo perché è necessaria una quantità minore della sostanza per uccidere lo stesso numero di individui. In altre parole, se A ha una DL50 di 10 mg/kg e B ha una DL50 di 5 mg/kg, allora B è due volte più tossico di A, poiché metà della quantità di B è necessaria per uccidere lo stesso numero di individui. quello di un

D’altra parte, dobbiamo anche interpretare correttamente le unità del LD50. Può sembrare strano affermare che la dose letale media di una sostanza per un piccolo organismo come un topo o un insetto è di 10 mg per ogni chilogrammo di peso corporeo, dal momento che nessuno dei due pesa quanto 1 kg. Tuttavia, dobbiamo ricordare che questi valori non devono essere presi alla lettera, ma piuttosto sono quantità relative che sono indipendenti dalla dimensione effettiva dell’animale o dell’organismo.

Per determinare la dose letale per un particolare individuo, dobbiamo considerare il suo effettivo peso corporeo. Ad esempio, supponiamo di avere un topo che pesa 100 ge sappiamo che la sostanza A ha una DL50 di 10 mg/kg di peso corporeo. Poiché sono necessari 10 mg per ogni kg (che è 1000 g), allora la dose letale media per quell’individuo corrisponde a 1 mg di sostanza A (dato che la sua massa corporea effettiva è un decimo di 1 kg).

Detto ancora più semplicemente, per determinare la massa effettiva della sostanza che dobbiamo fornire ad un individuo per raggiungere la dose letale media, dobbiamo semplicemente moltiplicare il valore di DL50 per la massa corporea dell’individuo espressa nelle stesse unità in cui è riportata. la DL50. Nel nostro esempio di topo, la sua massa in chilogrammi è 0,100 kg, quindi la massa della sostanza A sarebbe (10 mg A/kg di massa corporea) x (0,100 kg di massa corporea) = 1 mg A.

Come si determina la DL50?

La dose letale mediana viene determinata sperimentalmente esponendo un campione di individui di un certo organismo a varie dosi di una sostanza e quindi registrando il numero di individui che muoiono a causa degli effetti di tale sostanza. La sostanza viene somministrata con la forza in diversi modi, tra cui la via orale, respiratoria, parenterale, intramuscolare o endovenosa, tra le altre.

Gli animali o gli organismi comunemente usati in questo tipo di test sono generalmente topi, ratti, conigli e porcellini d’India, ma possono anche essere organismi più piccoli come alcuni insetti o organismi più grandi come cani o persino cavalli. Tutto dipende dall’intenzione con cui viene determinata questa misura di tossicità.

Ad esempio, quando si desidera stimare la tossicità nell’uomo, dato che, per ovvi motivi, gli esperimenti non possono essere effettuati su persone viventi, si utilizzano solitamente modelli animali che replicano fedelmente il funzionamento di qualche sistema fisiologico umano. I topi servono spesso a questo scopo, ma in altri casi vengono utilizzati scimpanzé o altre specie evolutivamente strettamente correlate.

D’altra parte, potresti voler stimare l’efficacia di una certa nuova formulazione di un pesticida. In questo caso, i test vengono quasi sempre eseguiti sull’organismo per il quale il prodotto è destinato ad essere utilizzato (il parassita). Questo può essere un insetto o un altro organismo.

Interpretazione dei dati sperimentali

Una volta disponibili i dati dell’esperimento, si procede alla sua analisi per il calcolo della DL50. Poiché la dose letale mediana di una sostanza per un dato organismo non è nota in anticipo, è necessario eseguire diversi test con dosi crescenti della sostanza. Dosi più basse potrebbero non uccidere nessun individuo, mentre dosi elevate potrebbero uccidere la stragrande maggioranza. Tuttavia, la dose che uccide solo la metà degli individui difficilmente verrà raggiunta durante l’esperimento.

Per questo motivo, il valore effettivo della DL50 (o, più opportunamente, una sua stima) deve essere determinato per interpolazione o con altri metodi grafici o statistici dai dati ottenuti durante l’esperimento. La curva dose-risposta ha solitamente la forma della lettera S (curva sigmoidea), il che significa che l’interpolazione diretta dei dati può presentare in alcuni casi un elevato errore di interpolazione. In considerazione di ciò, i dati vengono spesso linearizzati prima dell’interpolazione, che si ottiene tracciando la risposta rispetto alla dose logaritmica piuttosto che alla dose stessa. Ciò si traduce quasi sempre in un grafico in linea retta che può essere adattato per i minimi quadrati, rendendo così più facile determinare con precisione il punto in cui il 50% degli individui mostra la risposta attesa (ovvero,

Origine della LD50

La dose letale mediana o test DL50 non è una novità. Ha infatti quasi 100 anni, essendo stato sviluppato nel 1927. Negli esperimenti originali sono stati utilizzati un totale di 200 animali, di cui la metà è morta per gli effetti della sostanza in esame, mentre la metà che è sopravvissuta è stata sacrificata per studiare. altri effetti non letali.

Tuttavia, questa procedura classica per la determinazione della dose letale mediana è stata abbandonata nella maggior parte dei paesi del mondo, a favore di altri metodi più appropriati e meno disumani.

Altri valori di dose letale

La LD50 (o LD50) è diventata uno standard mondiale per confrontare la tossicità di una sostanza rispetto a una determinata specie animale o organismo. Tuttavia, non è l’unico che esiste. Nello stesso modo in cui viene definita e determinata la DL50, possono essere definite anche altre dosi che causano la morte in diverse proporzioni di una popolazione. Possiamo quindi definire una dose letale LD90 come la dose di una sostanza che uccide il 90% di una popolazione o LD10 che indica la dose di una sostanza che uccide solo il 10% della popolazione. Ognuno ha i suoi usi particolari e le sue sfide quando li si misura.

Esempi di valori DL50 per sostanze comuni innocue

La tabella seguente mostra alcuni valori di dose letale mediana o DL50 per sostanze comuni, come alcuni alimenti:

Esempi di valori DL50 per sostanze velenose comuni

La tabella seguente presenta alcuni valori della dose letale mediana o DL50 per sostanze tossiche comuni, nonché alcuni dei veleni o tossine più pericolosi che si conoscano:

Riferimenti

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