TOKSYKOLOGIA – 12.10.2011r. wykład
Toksykologia – toxikon (zatruta strzała), nauka o szkodliwych (toksycznych) oddziaływaniach na organizmy żywe. Jest to nauka interdyscyplinarna.
Obejmuje:
- właściwości toksyczne substancji chemicznych,
- objawy zatrucia,
- identyfikacja substancji (analiza jakościowa i chemiczna),
- postępowanie lecznicze,
Postępowanie lecznicze:
*doraźne ->przerwanie narażenia na truciznę,
* swoiste ->zlikwidowanie objawów,
* ogólnomedyczne.
Ksenobiotyki – substancje obce, niewystępujące w organizmach żywych.
Xeno – obcy, bios – życie
Stosowane są jako składniki spożywcze, kosmetyki, środki czyszczące, nawozy, leki, tworzywa sztuczne, paliwa.
Toksykometria – dział, który zajmuje się badaniem ilościowym zależności pomiędzy stężeniem ksenobiotyku a efektem jego działania. Celem jest określenie bezpiecznego stężenia substancji toksycznych. Ilościowa charakterystyka działania trucizn pomaga też wyjaśnić mechanizmy ich działania toksycznego i wypracować metody zapobiegania i leczenia zatruć.
Toksykologia środowiskowa – nauka o właściwościach, działaniu i wykrywaniu zw. chemicznych szkodliwych dla organizmu i środowiska.
Toksykologia kliniczna – nauka o wpływie substancji trujących na org. człowieka, ich wykrywaniu i zapobieganiu skutkom ich przyjmowania.
Toksykologia doświadczalna – zajmuje się właściwościami trucizn ich działaniem w konkretnych warunkach eksperymentu.
Toksyczność – zdolność substancji do wywołania zaburzeń fizycznych funkcji organizmu prowadzących często do śmierci.
Trucizna – substancja naturalna lub syntetyczna, której nawet mała ilość może powodować śmierć albo zakłócenia normalnych funkcji życiowych organizmów (jego uszkodzeń). Są to:
- związki chemiczne organiczne i nieorganiczne,
- jady bakteryjne i zwierzęce,
- substancje występujące w roślinach,
- substancje szkodliwe powstające w organizmie.
Np. As, Cr, CO, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne.
Trucizna:
* zewnętrzna, * miejscowa, * przypadkowa,
* wewnętrzna, * ogólne, * celowe.
Jady – wytwarzane przez rośliny, zwierzęta i mikroorganizmy. Np. proste substancje drażniące, proteiny lub enzymy.
Zatrucie – zaburzenia homeostazy wywoływane kontaktu z trucizną w dawce odpowiednio dużej. W celu odwrócenia efektu stosuje się leki.
Drogi wnikania – skóra, układ oddechowy i pokarmowy.
Dostosowanie leków zależy od:
* miejsca występowania,
* stanu skupienia,
* właściwości fizykochemicznych (rozpuszczanie w wodzie lub tłuszczach).
Czynniki wpływające na działanie trujące:
- dawka wchłonięta,
- szybkość wchłaniania się trucizny,
- droga wprowadzenia trucizny do organizmu,
- stężenie substancji,
- indywidualne cechy ustroju.
Toksykodynamika – dział toksykologii analizujący szkodliwe skutki oddziaływań czynników chemicznych na organizmy żywe.
Tolerancja – polega na zmniejszeniu wrażliwości na związki chemiczne po powtarzanym podawaniu. Jest wynikiem zmiany metabolizmu po zwiększeniu ilości substancji ochronnych lub po zmianie działania receptora.
Addytywność – jest sumą toksyczności jednocześnie działających związków chemicznych, np. po spożyciu alkoholu toksyczność wzrasta.
Synergia – polega na tym, że toksyczność kilki związków chemicznych jest większa niż wynikałoby to z sumy toksyczności każdego z nich oddzielnie.
Antagonizm – przeciwieństwo synergii, zmniejsza toksyczność.
Dawka trucizny – ilość substancji jaka została wprowadzona do organizmu w stosunku do jego ciężaru.
Rodzaje dawek:
Progowa, graniczna – taka ilość która wywołuje pierwsze widoczne efekty biologiczne w ustroju i poniżej tej dawki nie obserwuje się żadnego wpływu trucizny lub leku na ustrój.
Terapeutyczna – stosowana w odniesieniu do leków wykazujących działanie farmakoterapeutyczne, nie powoduje zaburzeń normalnych procesów fizjologicznych w poważniejszym stopniu.
Klasyczna, trująca – dosis toxica, wywołuje objawy zatrucia.
Śmiertelna – dosis letalis, wywołuje śmierć w wskutek uszkodzenia ważnych dla życia ośrodków.
Lecznicza – nie powoduje zaburzeń normalnych procesów fizjologicznych w poważniejszym stopniu.
Wchłonięta – ile trucizny przedostało się do organizmu (np. w narządach lub płynach ustrojowych).
Sposób określania dawki: zasadą jest podawanie progowej ilości substancji lub leku na jednostkę ciężaru ciała lub też ilość substancji na cały organizm człowieka, przyjmując, że człowiek waży 70 kg. W badaniach biologicznych do celów porównawczych toksyczności różnych substancji i ich oceny farmakologicznej przyjęto ustalenie na zwierzętach dawka LD 50.
LD 50 – lethal dose – oznacza taką dawkę, przy której następuje śmierć połowy testowanej puli organizmów, którym podawano dany związek wszelkimi możliwymi drogami.
EC 50 – effective concentration – śmiertelne stężenie dla 50 % zwierząt doświadczalnych jako miara toksyczności substancji.
ADI – tolerowana dzienna dawka – mg/kg m. c., ustalone przez WHO, dzienna ilość maksymalna która przy pobieraniu przez całe życie nie wywołuje u człowieka żadnych ujemnych skutków ubocznych.
NOEL/NOEC – no observed effect level/ concentration – dawka, stężenie substancji nie działająca na organizm.
LOEL/LOEC – najniższa dawka lub stężenie przy którym nie obserwuje się niekorzystnych zmian.
LOAEL/LOAEC – najniższa dawka lub stężenie przy której zaobserwowano szkodliwą zmianę w organizmie.
NDS – najwyższe dopuszczalne stężenie – stężenie różnych substancji chemicznych, toksycznych znajdujących się w powietrzu z zakładów przemysłowych w postaci gazów i pyłów, które przy codziennym działaniu w ciągu dnia roboczego ( 8 h) i w okresie całego wieku produkcyjnego człowieka ( 45 lat) nie powodują u pracujących jakichkolwiek zmian patologicznych lub schorzeń.
Zgodnie z ustawą MZ z dnia 18.02.2003r. Dz. U. 52, pozycja 467, załącznik nr 1 przy ocenie ryzyka uwzględnia się:
- ostre działania toksyczne,
- ostre działanie drażniące,
- ostre działanie żrące,
- ostre działanie uczulające,
- przewlekłe działanie mutagenne,
- działanie mutagenne, narkotyczne, teratogenne.
Mutacje – zmiany w DNA
Fizyczne
-promieniowanie jonowe, gamma,
- RTG,
- UV,
- szok termiczny,
- wysoka temperatura,
- promieniowanie kosmiczne.
Chemiczne
- niektóre kwasy,
- aminy,
- pestycydy,
- gazy bojowe,
- barwniki,
- benzopiren w dymie tytoniowym,
- dioksyny,
- związki aromatyczne.
Mutacje chromosomowe – zmiany w strukturze i ich liczbie.
Testy aberracji chromosomalnych w kom. ssaków:
- komórki somatyczne np. limfocyty ludzkie,
- kom. rozrodcze np. komórki jajnika chomika chińskiego.
Do wykrywania siły mutagennej stosuje się test Amesa.
Kancerogenność – powodowanie zmian nowotworowych.
Np.
- arsen,
- azbest,
- nikiel,
- benzen,
- chlorek winylu,
- alkohol,
- wolne rodnik,
- aminy, związki aromatyczne,
- dioksyny.
Kancerogeny biologiczne – zwiększenie ryzyka na nowotwory nie wynikające z ingerencji w materiał genetyczny ale związane z takimi patogenami jak: HIV, Schistosoma Haematobium, Helicobacter pylori.
Helicobacter pylori – chłoniak żołądka z komórkami B, rak żołądka,
Schistosoma Haematobium – rak pęcherza moczowego,
Wirusy onkogenne – HHV 8 -> mięsak Kaposiego
HPV ->ludzki wirus brodawczaka, rak szyki macicy
HBV, HCV
EBV -> ziarnica złośliwa, rak jamy nosowo – gardłowej
HTLV I, HTLV II -> ostra białaczka.
Teratogennośc – powodowanie wad rozwojowych płodu (zniekształcenia).
Prenatalne badania toksyczności:
-toksyczność matczyna,
- umieralność,
- przyrost masy ciała płodu,
- okres trwania ciąży,
- badania makroskopowe,
- masa łożyska.
Klasy toksyczności – klasy na jakie dzieli się substancje chemiczne np. pestycydy ze względu na ich szkodliwe działanie na organizm:
LD 50 g/kg m. c. LD 50 g/kg m. c.
dla szczura: dla człowieka:
1. nadzwyczaj toksyczna <0.001 0.065
2. bardzo toksyczna 0.05 4
3. średnio toksyczna 0.5 30
4. słabo toksyczna 5.0 250
5. praktycznie nieszkodliwa 15 1000
6. stosunkowo nieszkodliwa >15 >1000
IRIS – Zintegrowany system informacji związany ze związkami chemicznymi
Placówki - Zakład Chemii Toksykologicznej i Sądowej Wydziału Farmaceutycznego UW oraz Uniwersytecki Zakład Medycyny Sądowej. Państwowy Zakład Higieny.