W3: Dawka-odpowiedź

Badania zależności efektu
toksycznego od dawki
substancji

Paweł Brzuzan

Dawka-Odpowiedź--standard w
toksykologii

Związek między stopniem ekspozycji a
wyrażaniem się toksyczności

Dylematy etyczne a zdrowie publiczne;
wykorzystanie organizmów testowych jako
surogatów organizmu człowieka

Doświadczenia, w których grupy osobników
są eksponowane na związek chemiczny w
różnych dawkach

W3: Dawka-odpowiedź

Wstępne badania toksyczności

Badania ryzyka odnoszą się głównie do
oceny efektów toksycznych substancji na
poszczególne organizmy (typ toksyczności,
opis relacji dawka- odpowiedź, mechanizm
toksyczności) oraz populacje

Frekwencja

a

wielkość efektu

toksyczności:

dwa podejścia metodyczne w badaniu
zależności dawka-odpowiedź

Określenie specyficznego efektu
toksycznego substancji (ang. endpoint)

W3: Dawka-odpowiedź

Wstępne badania toksyczności
(

frekwencja

)

W3: Dawka-odpowiedź

Wstępne badania toksyczności
(

frekwencja

)

W3: Dawka-odpowiedź

Wstępne badania toksyczności (

wielkość

efektu

)

W3: Dawka-odpowiedź

Wstępne badania toksyczności (

wielkość

efektu

)

W3: Dawka-odpowiedź

Wstępne badania toksyczności (

wielkość

efektu

)

Wielkość (intensywność) efektu

Wielkość efektu = 70% [50,0mg/kg/
(50,0mg/kg+3,5mg/kg)]

Wielkość efektu = 65,4%

Wielkość efektu = Max. efekt [Dawka/(Dawka+EC

50

)]

(3.1)

W3: Dawka-odpowiedź

Wstępne badania toksyczności (

wielkość

efektu

)

W3: Dawka-odpowiedź

Wstępne badania toksyczności (

wielkość

efektu

)

Wielkość (intensywność) efektu

Wielkość efektu = Max. efekt [Dawka/(Dawka+EC

50

)]

(3.1)
Wielkość efektu = 70% [50,0mg/kg/
(50,0mg/kg+3,5mg/kg)]

Wielkość efektu = 65,4%

Równanie opisuje intensywność efektu
fizjologicznego jako funkcję dawki związku
chemicznego pochłoniętego przez organizm

W3: Dawka-odpowiedź

Wstępne badania toksyczności (

wielkość

efektu

)

Równanie 3.1 opisuje także interakcje na
poziomie molekularnym (gdy molekuły
toksycznego związku chemicznego łączą się
z molekułami biologicznymi, takimi jak
białka lub DNA)

Wielkość efektu = Max. efekt [Dawka/(Dawka+EC

50

)]

% molekuł toksykanta
związanych z molekułami
biologicznymi

= Max. efekt [Dawka/
(Dawka+EC

50

)]

Prawo działania mas („dawka czyni
truciznę”)

W3: Dawka-odpowiedź

Wstępne badania toksyczności (

wielkość

efektu

)

Metoda ma zastosowanie dla osobników,
nie populacji (nie występuje tu związek
statystyczny)

Badana jest wielkość efektu w kontekście
zwiększającej się dawki toksykanta

Podstawą zmian wielkości efektu jest
wzrastająca liczba molekuł biologicznych
wrażliwych na toksykanta

Metoda pozwala oszacować dawkę
toksykanta , która wywiera „połowę”
maksymalnego szkodliwego efektu w
osobniku (ED

50

, EC

50

)

W3: Dawka-odpowiedź

Wstępne badania toksyczności
(

frekwencja

a

wielkość efektu

)

Równanie 3.1 ma zastosowanie w badaniu
efektów toksycznych w populacji

Frekwencja efektu = Max. frekwencja [Dawka/(Dawka+Mediana
dawki)] 3.2

Związek między dawką toksykanta a jego
efektem wynika z chemicznych cech
toksykanta i biologicznych właściwości
molekuł biologicznych, oraz od tego jakie są
interakcje między nimi w organizmie

W3: Dawka-odpowiedź

Pytania kontrolne

1. P/F. Badania frekwencji efektów toksycznych w
ustaleniu relacji dawka-fekt odnoszą się do
pojedynczych osobników. Wyjaśnij.

2. Jaki jest cel określania specyficznego efektu
toksycznego substancji? Podaj 3 przykłady.
3. Jak definiuje się EC

50

w badaniu toksyczności

substancji dla pojedynczych osobników?

5. W Tabeli 3.2 i na Rys. 3.2 przedstawiono dane
dotyczące spadku liczby erytrocytów jako funkcji
szkodliwego działania substancji toksycznej. Stosując 3
metody (Rys. 3a, Rys. 3b oraz Równanie 3.1). Określ jaka
dawka tego związku powoduje 50% spadek.

4. Jak definiuje się medianę dawki

w badaniu

toksyczności substancji dla populacji?

W3: Dawka-odpowiedź

Wstępne badania toksyczności (

wielkość

efektu

)

W3: Dawka-odpowiedź