اختبار السمية الحادة والجرعة المميتة 50 (LD50)
يُعنى اختبار السمية الحادة بتحديد الآثار الضارة الناتجة عن تعرض واحد، أو عدة تعرضات خلال فترة قصيرة (عادةً ما تصل إلى 24 ساعة)، لمادة ما. مقياسها الكلاسيكي هو الجرعة المميتة 50 (LD50)، وهي الجرعة المقدرة بأنها مميتة لنصف الكائنات في مجموعة الاختبار، على الرغم من أن الإرشادات المعاصرة قد ابتعدت إلى حد كبير عن توليد قيمة دقيقة للجرعة المميتة 50 (LD50) نحو طرق تستخدم عددًا أقل بكثير من الحيوانات.
Definition
اختبار السمية الحادة هو تقييم الآثار الضارة التي تحدث بعد تعرض واحد أو قصير الأمد لمادة ما؛ الجرعة المميتة 50 (LD50) (الجرعة المميتة المتوسطة) هي جرعة مقدرة إحصائيًا يُتوقع أن تسبب الوفاة في 50% من السكان المعرضين، وقد استُخدمت تاريخيًا للتعبير عن الفاعلية المميتة الحادة.
Scope
يغطي هذا المدخل مفهوم وتاريخ الجرعة المميتة 50 (LD50)، والانتقال من التصميمات التي تركز على الفتك إلى إجراءات مثل طريقة الصعود والنزول وطريقة الجرعة الثابتة، واستخدام البيانات الحادة في تصنيف المخاطر، ومحدودية اختبار التعرض الفردي. إنه موضوع منهجي ولا يقدم بروتوكولات اختبار، أو عتبات تعرض، أو إرشادات لإدارة التسمم لمواد محددة.
Core questions
- ما هي الآثار الضارة، بما في ذلك الوفاة، التي تتبع تعرضًا واحدًا أو قصير الأمد؟
- ما هو مستوى الجرعة الذي يمثل بداية السمية الحادة الخطيرة؟
- كيف يمكن تقدير الفاعلية الحادة مع تقليل استخدام الحيوانات ومعاناتها؟
- كيف تساهم نتائج الاختبارات الحادة في تصنيف المخاطر ووضع الملصقات؟
Key concepts
- الجرعة المميتة المتوسطة (LD50)
- منحنى الاستجابة للجرعة وميله
- إجراء الصعود والنزول
- إجراء الجرعة الثابتة
- طريقة الفئة السمية الحادة
- طريق التعرض (فموي، جلدي، استنشاقي)
- تصنيف المخاطر (فئات النظام المنسق عالميًا GHS)
Mechanisms
يعرض الاختبار الحاد الحيوانات لمرة واحدة ويراقب الآثار الناتجة خلال فترة محددة. في النهج الكلاسيكي، تُعطى جرعات متدرجة للمجموعات وتُطابق نسبة الاستجابة مع نموذج الاستجابة للجرعة لتقدير الجرعة المميتة 50 (LD50) وميل المنحنى، كما صاغه تريفان. بدلاً من ذلك، تقوم التصميمات التسلسلية الحديثة، مثل إجراء الصعود والنزول، بتعديل الجرعة لكل حيوان متتالٍ بناءً على النتيجة السابقة، لتتقارب على تقدير للفاعلية المميتة بعدد أقل بكثير من الحيوانات؛ وبالمثل، تستخدم طرق الجرعة الثابتة وطرق الفئة السمية الحادة مستويات جرعات محددة مسبقًا وعلامات دون الوفاة لتحديد فئة الخطر بدلاً من تحديد جرعة مميتة 50 (LD50) دقيقة.
Clinical relevance
تُستخدم بيانات السمية الحادة في تصنيف المخاطر، ووضع الملصقات، ومعلومات التعامل الآمن المرفقة بالمواد الكيميائية والمنتجات الطبية، وتصف نوع الآثار التي يمكن أن ينتجها تعرض واحد كبير. يشرح المدخل كيفية توليد هذه البيانات وهو وصفي فقط؛ وهو ليس أساسًا لإدارة التعرضات أو التسمم لدى الأفراد.
Evidence & guidelines
يخضع اختبار السمية الفموية الحادة لإرشادات اختبار منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية (OECD) المنسقة، بما في ذلك إجراء الصعود والنزول (TG 425)، وإجراء الجرعة الثابتة (TG 420)، وطريقة الفئة السمية الحادة (TG 423)، والتي حلت معًا إلى حد كبير محل اختبار الجرعة المميتة 50 (LD50) التقليدي (TG 401 السابق). تُربط النتائج بفئات الخطر المنسقة دوليًا بموجب النظام المنسق عالميًا (GHS). تُراجع هذه الإرشادات بشكل دوري، وقد اتجهت نحو تصميمات تقلل من أعداد الحيوانات والاعتماد على الفتك كنقطة نهاية.
History
قدم ج. و. تريفان (J. W. Trevan) الجرعة المميتة 50 (LD50) في عام 1927 كوسيلة لتحديد التباين المتأصل في الاستجابات البيولوجية للجرعات السامة، وأصبحت التعبير القياسي عن الفاعلية المميتة الحادة لجزء كبير من القرن العشرين. أدت الانتقادات العلمية والأخلاقية المتزايدة للاختبارات التي تركز على موت الحيوانات إلى تطوير تصميمات تسلسلية ومحددة الجرعة محسنة في الثمانينيات وما بعدها، ومثال على ذلك إجراء بروس (Bruce) للصعود والنزول، وبلغت ذروتها في حذف إرشادات الجرعة المميتة 50 (LD50) التقليدية لصالح طرق تستخدم عددًا أقل من الحيوانات.
Debates
- هل الجرعة المميتة 50 (LD50) الدقيقة هي نقطة نهاية تنظيمية ذات معنى؟
- يجادل النقاد بأن رقم الفتك الواحد شديد التباين بين المختبرات والأنواع ويقدم القليل من الفهم الآلي، مما يحفز استبداله بطرق موجهة نحو التصنيف؛ الفئات الناتجة أكثر خشونة ولكنها تستخدم عددًا أقل بكثير من الحيوانات.
Key figures
- John William Trevan
- Robert D. Bruce
- Thomas Hartung
Related topics
Seminal works
- trevan-1927
- bruce-1985
- oecd-tg425-2022
Frequently asked questions
- هل لا تزال الجرعة المميتة 50 (LD50) تُقاس اليوم؟
- نادرًا ما يكون الهدف الآن هو تحديد جرعة مميتة 50 (LD50) دقيقة. تستخدم الإرشادات الحالية تصميمات تسلسلية أو ذات جرعة ثابتة تقدر فئة الخطر بعدد أقل بكثير من الحيوانات، وقد تم سحب إرشادات اختبار الجرعة المميتة 50 (LD50) التقليدية.
- لماذا تُعبر السمية الحادة لكل وحدة وزن جسم؟
- تُعبر الجرعات كمية لكل وحدة وزن جسم (على سبيل المثال ملغ/كغ) حتى يمكن مقارنة الفاعلية عبر الحيوانات والأنواع ذات الأحجام المختلفة؛ هذا هو عرف الاختبار، وليس توصية لأي مستوى تعرض.