Akut Toksisite Testleri ve LD50
Akut toksisite testleri, bir maddeye tek bir maruziyet veya kısa bir süre (geleneksel olarak 24 saate kadar) içinde birden fazla maruziyet sonucunda ortaya çıkan olumsuz etkileri karakterize etmektedir. Klasik ölçütü LD50'dir; bu, bir test popülasyonunun yarısı için ölümcül olduğu tahmin edilen dozdur. Ancak güncel kılavuzlar, kesin bir LD50 değeri elde etmekten büyük ölçüde uzaklaşarak çok daha az hayvan kullanan yöntemlere yönelmektedir.
Tanım
Akut toksisite testi, bir maddeye tek veya kısa süreli maruziyet sonrası ortaya çıkan olumsuz etkilerin değerlendirilmesidir; LD50 (medyan letal doz), maruz kalan bir popülasyonun %50'sinde ölüme neden olması beklenen, istatistiksel olarak tahmin edilen bir dozdur ve tarihsel olarak akut ölümcül etkiyi ifade etmek için kullanılmıştır.
Kapsam
Bu madde, LD50 kavramını ve tarihçesini, ölümcüllük odaklı tasarımlardan yukarı-aşağı (up-and-down) ve sabit doz (fixed-dose) yöntemleri gibi prosedürlere geçişi, akut verilerin tehlike sınıflandırmasında kullanımını ve tek maruziyetli testlerin sınırlılıklarını kapsamaktadır. Metodolojik bir konu olup, belirli maddeler için test protokolleri, maruziyet eşikleri veya zehirlenme yönetimi rehberliği sunmamaktadır.
Temel sorular
- Tek veya kısa süreli maruziyeti takiben ölüm dahil hangi olumsuz etkiler ortaya çıkmaktadır?
- Ciddi akut toksisitenin başlangıcını hangi doz seviyesi işaret etmektedir?
- Hayvan kullanımı ve acısı en aza indirilirken akut etki nasıl tahmin edilebilir?
- Akut test sonuçları tehlike sınıflandırmasını ve etiketlemeyi nasıl beslemektedir?
Anahtar kavramlar
- Medyan letal doz (LD50)
- Doz-yanıt eğrisi ve eğimi
- Yukarı-aşağı prosedürü (up-and-down procedure)
- Sabit doz prosedürü (fixed-dose procedure)
- Akut toksik sınıf yöntemi (acute toxic class method)
- Maruziyet yolu (oral, dermal, inhalasyon)
- Tehlike sınıflandırması (GHS kategorileri)
Mekanizmalar
Akut testler, hayvanları bir kez maruz bırakmakta ve belirli bir süre boyunca ortaya çıkan etkileri gözlemlemektedir. Klasik yaklaşımda, gruplara dereceli dozlar uygulanmakta ve yanıt verenlerin oranı, Trevan tarafından formüle edildiği üzere, bir doz-yanıt modeline uydurularak LD50 ve eğrinin eğimi tahmin edilmektedir. Yukarı-aşağı prosedürü gibi modern sıralı tasarımlar ise, her bir sonraki hayvan için dozu önceki sonuca göre ayarlamakta ve belirgin şekilde daha az hayvanla ölümcül etki tahmini üzerinde yakınsamaktadır; sabit doz ve akut toksik sınıf yöntemleri de benzer şekilde önceden tanımlanmış doz seviyelerini ve ölüm dışındaki belirtileri kullanarak kesin bir LD50 yerine bir tehlike kategorisi atamaktadır.
Klinik önem
Akut toksisite verileri, kimyasallara ve tıbbi ürünlere ilişkin tehlike sınıflandırması, etiketleme ve güvenli kullanım bilgilerini sağlamakta ve büyük tek bir maruziyetin yol açabileceği etki türlerini tanımlamaktadır. Bu madde, söz konusu verilerin nasıl üretildiğini açıklamaktadır ve yalnızca betimleyici niteliktedir; bireylerdeki maruziyetleri veya zehirlenmeleri yönetmek için bir temel oluşturmamaktadır.
Kanıt ve kılavuzlar
Akut oral toksisite testleri, yukarı-aşağı prosedürü (TG 425), sabit doz prosedürü (TG 420) ve akut toksik sınıf yöntemi (TG 423) dahil olmak üzere uyumlaştırılmış OECD test kılavuzları tarafından yönetilmektedir; bu yöntemler birlikte geleneksel LD50 testinin (eski TG 401) yerini büyük ölçüde almıştır. Sonuçlar, Küresel Uyumlaştırılmış Sistem (GHS) kapsamında uluslararası düzeyde uyumlaştırılmış tehlike kategorilerine eşlenmektedir. Bu kılavuzlar periyodik olarak revize edilmekte olup, eğilim hayvan sayısını ve son nokta olarak ölümcüllüğe bağımlılığı azaltan tasarımlara doğru olmuştur.
Tarihçe
LD50, J. W. Trevan tarafından 1927'de toksik dozlara biyolojik yanıtların içsel değişkenliğini nicelendirmek amacıyla tanıtılmıştır ve yirminci yüzyılın büyük bir bölümünde akut ölümcül etki için standart ifade haline gelmiştir. Hayvan ölümü üzerine kurulu testlere yönelik artan bilimsel ve etik eleştiriler, 1980'lerde ve sonrasında Bruce'un yukarı-aşağı prosedürü ile örneklendirilen rafine sıralı ve sabit doz tasarımlarının geliştirilmesini teşvik etmiş ve geleneksel LD50 kılavuzunun daha az hayvan kullanan yöntemler lehine kaldırılmasıyla sonuçlanmıştır.
Tartışmalar
- Kesin LD50 anlamlı bir düzenleyici son nokta mıdır?
- Eleştirmenler, tek bir ölümcüllük değerinin laboratuvarlar ve türler arasında oldukça değişken olduğunu ve mekanistik açıdan çok az bilgi sunduğunu, bu nedenle sınıflandırma odaklı yöntemlerle değiştirilmesini teşvik ettiğini savunmaktadır; ortaya çıkan kategoriler daha kaba olmakla birlikte çok daha az hayvan kullanmaktadır.
Öne çıkan isimler
- John William Trevan
- Robert D. Bruce
- Thomas Hartung
İlgili konular
Temel eserler
- trevan-1927
- bruce-1985
- oecd-tg425-2022
Sıkça sorulan sorular
- LD50 günümüzde hala ölçülmekte midir?
- Kesin bir LD50 artık nadiren hedeflenmektedir. Mevcut kılavuzlar, çok daha az hayvanla bir tehlike kategorisini tahmin eden sıralı veya sabit doz tasarımları kullanmaktadır ve geleneksel LD50 test kılavuzu geri çekilmiştir.
- Akut toksisite neden vücut ağırlığı birimi başına ifade edilmektedir?
- Dozlar, farklı boyutlardaki hayvanlar ve türler arasında etki gücünün karşılaştırılabilmesi için vücut ağırlığı birimi başına miktar (örneğin mg/kg) olarak ifade edilmektedir; bu, testin bir kuralıdır, herhangi bir maruziyet seviyesi için bir tavsiye değildir.