Hva betyr LD50?

LD50 er et begrep som brukes for å representere Median Lethal Dose, som er definert som mengden av et kjemikalie som kreves for å drepe 50 % av en bestemt testpopulasjon. Det representerer en objektiv måte å måle den akutte toksisiteten til ethvert stoff mot en spesifikk organisme. LD til LD50 er av angelsaksisk opprinnelse og kommer fra det engelske uttrykket for dødelig dose , mens 50 kommer fra 50 % av befolkningen til en spesifikk organisme som i gjennomsnitt vil dø når den utsettes for dosen av stoffet i spørsmål.

Til tross for at dette begrepet er vanlig brukt på alle språk, i toksikologilitteraturen på spansk, brukes ofte LD50 i stedet (som kommer direkte fra dødelig dose).

Enheter av median dødelig dose eller LD50

LD50 for et stoff er vanligvis rapportert som mengden av stoffet uttrykt i masseenheter, per enhet kroppsvekt av testorganismen.

Stoffets masse uttrykkes vanligvis i forskjellige masseenheter etter behov. For mange stoffer med moderat toksisitet er det tilstrekkelig å måle denne mengden i milligram, mens det for farligere stoffer kan være nødvendig å bruke mindre masseenheter som mikrogram.

På den annen side er kroppsmasseenheten til organismen standardisert i de fleste land i verden og tilsvarer enten 1 kg eller 1 pund, avhengig av systemet med enheter som vanligvis brukes i landet. Grunnen til at den dødelige dosen uttrykkes i form av kroppsmassen til organismen er fordi jo større kroppsmassen er, jo mer fortynnes stoffet i vevene. Ved å dele den dødelige dosen på organismens masse er det mulig å normalisere konsentrasjonen for å objektivt kunne sammenligne dødeligheten eller toksisiteten til et stoff.

Tolkning av verdien av median dødelig dose eller LD50

Til å begynne med må vi forstå at LD50-verdien er et statistisk mål knyttet til sannsynligheten for at en organisme som eksponeres for nevnte dose av stoffet vil dø. Den formelle statistiske tolkningen vil være at hvis vi gir LD50-dosen til ett individ og deretter til et annet og deretter til et annet, og fortsetter med det til hele befolkningen er dekket, vil i gjennomsnitt 1 av 2 dø.

Fra et toksisitetssynspunkt, hvis vi sammenligner LD50-verdiene til to stoffer for samme art eller organisme, jo lavere LD50, jo mer giftig vil stoffet være i nevnte organisme. Dette er fordi det kreves en mindre mengde av stoffet for å drepe like mange individer. Med andre ord, hvis A har en LD50 på 10 mg/kg og B har en LD50 på 5 mg/kg, så er B dobbelt så giftig som A, siden halvparten av mengden B kreves for å drepe samme antall individer. det av en

På den annen side må vi også tolke enhetene til LD50 riktig. Det kan virke rart å si at den gjennomsnittlige dødelige dosen av et stoff for en liten organisme som en mus eller et insekt er 10 mg per kilo kroppsvekt, siden ingen av dem veier så mye som 1 kg. Imidlertid må vi huske at disse verdiene ikke skal tas bokstavelig, men snarere er relative mengder som er uavhengige av den faktiske størrelsen på dyret eller organismen.

For å bestemme den dødelige dosen for et bestemt individ, må vi vurdere deres faktiske kroppsvekt. Anta for eksempel at vi har en mus som veier 100 g og vi vet at stoff A har en LD50 på 10 mg/kg kroppsvekt. Siden det kreves 10 mg for hver 1 kg (som er 1000 g), tilsvarer den gjennomsnittlige dødelige dosen for den personen 1 mg av substans A (gitt at hans faktiske kroppsmasse er en tiendedel av 1 kg).

Enda enklere sett, for å bestemme den faktiske massen til stoffet som vi må levere til et individ for å nå den gjennomsnittlige dødelige dosen, må vi ganske enkelt multiplisere LD50-verdien med individets kroppsmasse uttrykt i de samme enhetene som den er rapportert i. LD50. I vårt museksempel er massen i kilogram 0,100 kg, så massen til stoff A vil være (10 mg A/kg kroppsmasse) x (0,100 kg kroppsmasse) = 1 mg A.

Hvordan bestemmes LD50?

Median dødelig dose bestemmes eksperimentelt ved å eksponere en prøve av individer av en bestemt organisme for ulike doser av et stoff og deretter registrere antall individer som dør av virkningene av dette stoffet. Stoffet administreres med makt på forskjellige måter, inkludert oral, respiratorisk, parenteral, intramuskulær eller intravenøs vei, blant andre.

Dyrene eller organismene som vanligvis brukes i denne typen tester er vanligvis mus, rotter, kaniner og marsvin, men de kan også være mindre organismer som visse insekter, eller større organismer som hunder eller til og med hester. Alt avhenger av intensjonen som dette målet for toksisitet bestemmes med.

For eksempel, når det som er ønsket er å estimere toksisitet hos mennesker, gitt at eksperimenter av åpenbare grunner ikke kan utføres på levende mennesker, brukes ofte dyremodeller som tett replikerer funksjonen til et eller annet fysiologisk system. Mus tjener ofte dette formålet, men i andre tilfeller brukes sjimpanser eller andre evolusjonært nært beslektede arter.

På den annen side kan det være lurt å estimere effektiviteten til en viss ny formulering av et plantevernmiddel. I dette tilfellet utføres testene nesten alltid på organismen som produktet er ment å brukes til (skadedyret). Dette kan være et insekt eller en annen organisme.

Tolkning av eksperimentelle data

Når dataene fra eksperimentet er tilgjengelige, fortsetter vi til analysen for beregning av LD50. Siden median dødelig dose av et stoff for en gitt organisme ikke er kjent på forhånd, må det gjennomføres flere tester med økende doser av stoffet. Lavere doser kan ikke drepe noen individer, mens høye doser kan drepe de aller fleste. Men dosen som dreper bare halvparten av individene vil neppe oppnås under forsøket.

Av denne grunn må den faktiske verdien av LD50 (eller, mer hensiktsmessig, et estimat derav) bestemmes ved interpolering eller ved andre grafiske eller statistiske metoder fra dataene som ble oppnådd under eksperimentet. Dose-respons-kurven er vanligvis i form av bokstaven S (sigmoid-kurve), noe som betyr at direkte interpolering av dataene kan gi en høy interpolasjonsfeil i noen tilfeller. I lys av dette blir data ofte linearisert før interpolering, noe som oppnås ved å plotte responsen mot logdosen i stedet for selve dosen. Dette resulterer nesten alltid i et rettlinjet plott som kan tilpasses for minste kvadrater, og dermed gjør det lettere å nøyaktig bestemme punktet der 50 % av individene viser forventet respons (dvs.

Opprinnelsen til LD50

Median dødelig dose eller LD50-test er ikke noe nytt. Faktisk er den nesten 100 år gammel, etter å ha blitt utviklet i 1927. I de opprinnelige eksperimentene ble det brukt totalt 200 dyr, hvorav halvparten døde av virkningene av teststoffet, mens halvparten som overlevde ble ofret. andre ikke-dødelige effekter.

Denne klassiske prosedyren for å bestemme median dødelig dose har imidlertid blitt avviklet i de fleste land i verden, til fordel for andre mer passende og mindre umenneskelige metoder.

Andre dødelige doseverdier

LD50 (eller LD50) har blitt en verdensstandard for å sammenligne giftigheten til et stoff mot en bestemt dyreart eller organisme. Det er imidlertid ikke den eneste som finnes. På samme måte som LD50 er definert og bestemt, kan også andre doser som forårsaker død ved ulike proporsjoner av en populasjon defineres. Dermed kan vi definere en dødelig dose LD90 som dosen av et stoff som dreper 90 % av en befolkning eller LD10 som indikerer dosen av et stoff som dreper bare 10 % av befolkningen. Hver og en har sine spesielle bruksområder og sine utfordringer når de skal måles.

Eksempler på LD50-verdier for vanlige ufarlige stoffer

Følgende tabell viser noen median dødelig dose eller LD50-verdier for vanlige stoffer, for eksempel noen matvarer:

Eksempler på LD50-verdier for vanlige giftige stoffer

Følgende tabell viser noen verdier for den gjennomsnittlige dødelige dosen eller LD50 for vanlige giftige stoffer, samt noen av de farligste giftene eller giftstoffene som er kjent:

Referanser

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

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

Institutt for rettsmedisin og toksikologi. (nd). Emne 1. Konsept, historie og omfang av toksikologi. Universitetet i Granada. https://www.ugr.es/%7Eajerez/proyecto/t2-13.htm

Food and Drug Administration (FDA). (nd). Kapittel IV. Retningslinjer for toksisitetstester – Akutt oral toksisitet . https://www.fda.gov/media/72257/download

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

Nelson, R. (2019, 3. september). De mest giftige slangene i verden . Utemmet vitenskap. https://untamedscience.com/blog/most-venomous-snakes-in-the-world/

Chemistry.is. (nd). Dødelig_dose_50 % . https://www.quimica.es/enciclopedia/Dosis_mortal_50%25.html