اختبار سمية المنتجات الطبيعية

اختبار سمية المنتجات الطبيعية هو التقييم المنهجي لقدرة المستخلصات النباتية والمركبات الكيميائية النباتية المعزولة والمواد الطبيعية الأخرى على إحداث ضرر للأنظمة الحية. ويطبق مجموعة الأدوات المعيارية لعلم السموم — الفحوصات المخبرية (in vitro)، والدراسات الحيوية (in vivo)، وتحليل الاستجابة للجرعة — على مواد تجعل تعقيدها الكيميائي وتنوعها من الصعب تحديد مخاطرها مقارنة بالمركبات الاصطناعية المفردة.

Definition

اختبار سمية المنتجات الطبيعية هو التقييم التجريبي، باستخدام الطرق المخبرية (in vitro) والحيوية (in vivo) وتحليل الاستجابة للجرعة، للتأثيرات البيولوجية الضارة للمواد المشتقة من النباتات وغيرها من المواد الطبيعية.

Scope

يغطي الموضوع مستويات تقييم السمية المطبقة عادةً على النباتات: فحوصات السمية الخلوية والسمية الجينية المخبرية (in vitro)، ودراسات السمية الحادة والمتكررة الجرعات في الكائنات الحية (in vivo)، والاختبارات الخاصة بنقاط النهاية مثل سمية الكبد والسمية الجينية. ويتناول الأسباب التي تجعل المنتجات الطبيعية تشكل تحديات اختبار خاصة — الخلائط المعقدة، والتغيرات بين الدفعات، والمكونات النشطة التي تتطلب التنشيط الحيوي الأيضي — وكيف تهدف البروتوكولات الموحدة إلى جعل النتائج قابلة للمقارنة. وهو وصف مرجعي تعليمي لأساليب الاختبار، وليس بروتوكولًا للاستخدام السريري.

Core questions

• ما هي الطرق المخبرية (in vitro) والحيوية (in vivo) المستخدمة لفحص المنتجات الطبيعية للسمية، وماذا يكشف كل منها؟
• كيف يعقد التعقيد الكيميائي وتنوع الخلائط النباتية تقييم السمية؟
• كيف تُستخدم بيانات الاستجابة للجرعة لاشتقاق مقاييس مثل الجرعة المميتة الوسطى أو مستوى عدم وجود تأثير ضار ملحوظ؟
• ما هي نقاط النهاية — على سبيل المثال سمية الكبد، والسمية الجينية، والتنشيط الحيوي للمكونات — ذات الصلة بشكل خاص بالمنتجات الطبيعية؟

Key concepts

• علاقة الجرعة بالاستجابة
• السمية الحادة مقابل السمية المتكررة الجرعات
• فحوصات السمية الخلوية والسمية الجينية المخبرية (in vitro)
• الجرعة المميتة الوسطى ومستوى عدم وجود تأثير ضار ملحوظ
• التنشيط الحيوي الأيضي
• سمية الكبد كنقطة نهاية رئيسية
• بروتوكولات الاختبار الموحدة

Mechanisms

يتم اختبار السمية على مراحل. تقوم الفحوصات المخبرية (in vitro) على الخلايا المستزرعة بفحص السمية الخلوية، بينما تستكشف اختبارات الخلايا البكتيرية والثديية السمية الجينية والتطفير. تعرض الدراسات الحيوية (in vivo) الحيوانات لجرعات متدرجة لتحديد منحنى الاستجابة للجرعة، بدءًا من بروتوكولات الجرعة الواحدة الحادة التي تقدر مقاييس مثل الجرعة المميتة الوسطى وصولاً إلى دراسات الجرعات المتكررة التي تحدد مستوى عدم وجود تأثير ضار ملحوظ والأعضاء المستهدفة. من السمات المتكررة للمنتجات الطبيعية أن بعض المكونات ليست سامة بحد ذاتها حتى يتم تنشيطها حيويًا أيضيًا — على سبيل المثال، تتحول قلويدات البيروليزيدين في الكبد إلى إسترات البيرول التفاعلية — لذا يجب أن يأخذ الاختبار في الاعتبار الأيض، والكبد غالبًا ما يكون عضوًا مستهدفًا.

Clinical relevance

تدعم بيانات اختبار السمية أحكام السلامة المتعلقة بالمكونات النباتية وتساعد في تفسير الأضرار الموثقة مثل سمية الكبد العشبية. يصف هذا الموضوع كيفية توليد هذه الأدلة؛ ولا يقدم عتبات للاستخدام الفردي، والتي تقع خارج نطاق المرجع التعليمي.

Evidence & guidelines

تتبع الاختبارات الموحدة بروتوكولات متناسقة دوليًا، بما في ذلك إرشادات منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية (OECD) لاختبار المواد الكيميائية، والتي تحدد طرقًا مثل إجراء الصعود والنزول للسمية الفموية الحادة. تقدم منظمة الصحة العالمية إرشادات تكميلية حول تقييم السلامة ومراقبة الأدوية العشبية. توضح مراجعات سمية الكبد العشبية وسمية قلويدات البيروليزيدين كيف تتوافق نقاط نهاية الاختبار مع المخاطر الواقعية.

History

نشأ اختبار سمية المواد النباتية من علم السموم الكلاسيكي، الذي قام منذ أوائل القرن العشرين بإضفاء الطابع الرسمي على تحليل الاستجابة للجرعة واختبار الحيوانات الموحد. ومع تحول النباتات إلى منتجات سوق جماهيرية، تم تكييف البروتوكولات المنسقة دوليًا مثل إرشادات اختبار منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية لتقييمها، وأدت التقارير المتزايدة عن الأضرار مثل سمية الكبد العشبية إلى زيادة الاهتمام بنقاط النهاية ذات الصلة بالخلائط الطبيعية المعقدة.

Debates

ما مدى ملاءمة نماذج اختبار المركبات الفردية القياسية للخلائط النباتية المعقدة؟

يجب أن تتعامل البروتوكولات المطورة للمواد الكيميائية المحددة مع التباين والطبيعة متعددة المكونات للمستخلصات النباتية، وهناك نقاش مستمر حول كيفية اختبار المستحضرات الكاملة مقابل المركبات الدالة المعزولة.

Key figures

• Felix Stickel
• Peter P. Fu

Seminal works

• oecd-425-2022
• stickel-2015
• fu-2020-pa

Frequently asked questions

لماذا يصعب اختبار المنتجات الطبيعية للسمية أكثر من الأدوية الفردية؟

إنها خلائط معقدة ومتغيرة يمكن أن يختلف تركيبها بين الدفعات، وبعض المكونات تصبح سامة فقط بعد التنشيط الأيضي، لذا نادرًا ما يغطي فحص واحد الخطر الكامل.

ما هو تحليل الاستجابة للجرعة؟

هو دراسة كيفية تغير التأثير البيولوجي مع جرعة المادة، ويستخدم لاشتقاق مقاييس مثل الجرعة المميتة الوسطى ومستوى عدم وجود تأثير ضار ملحوظ.