< Попер   ЗМІСТ   Наст >

Методи дослідження токсичності

Епідеміологічні та лабораторні дослідження

Дослідження токсичності повинні дати відповідь на питання: чи є певна речовина токсичною і якою мірою. Важливою також є інформація про результати впливу цієї речовини на організм в перспективному часовому аспекті.

У дослідженнях токсичності використовуються як епідеміологічні, так і лабораторні методи. Перші з них дозволяють проводити спостереження над певною популяцією, що зазнала впливу з боку забрудненого навколишнього середовища. Отримана інформація дає змогу визначити ризик ураження людини шляхом використання знань про симптоми хвороби з метою попередження інших. Вищезазначений метод не можна використовувати для оцінки токсичності нових, невідомих речовин. Токсичність нових речовин визначається лабораторними методами, коли дослідження проводиться на різних піддослідних та оцінюється токсичність по відношенню до цілого організму, певного органа, годування клітин, а також вивчаються ензиматичні реакції. Дослідження годування клітин або ензиматичних реакцій, тобто дослідження in vitro, є відносно простими і короткотривалими, проте їхні результати трудніше застосувати до цілого організму людини. Ця складність усувається у разі проведення досліджень токсичності відносно цілого організму або певного органу (так зване in vivo).

Оцінка токсичних ефектів організмів

Для оцінки токсичних ефектів використовується залежність між дозою, концентрацією токсину і реакцією організму, або піддослідного. За допомогою кількісного методу: залежність "доза – біологічна реакція" проводиться визначення кількості (процента) тварин, які померли під впливом цієї дози, або кількості клітин, які вижили після введення конкретної дози токсину. З практичною метою визначається значення концентрації, що відповідає 50 % виживання клітин, що досліджуються. Ця величина називається ІС50, або за логарифмічною шкалою log ІС50. Вона є кількісною мірою токсичності досліджуваної субстанції. У випадку дослідження гострої токсичності визначається доза, що призводить через 24, 72 або 96 годин до смерті 50 % тварин, що зазнали впливу цього токсину. Визначена тоді доза називається смертельною (летальною) дозою ЛД50.

Залежність "доза – біологічна реакція" також слугує для визначення так званого рівня отримання, або визначення кількості дози і часу реагування, при якому вірогідність прояву токсичних ефектів є відповідно низькою. Доза, нижче якої не спостерігається токсичного ефекту, називається пороговою дозою. Часто її визначають на рівні 1 % значення ЛД50. Варто зауважити, що для деяких токсинів не можна визначити порогового значення, оскільки будь-яка доза спричиняє токсичний ефект. Це стосується сполук, які, як вважається, зумовлюють мутагенний або ракотворчий вплив.

У дослідженнях токсичних ефектів також визначається кумулятивна доза. Вона стосується токсинів, які в незначній мірі зазнають метаболічних процесів і важко видаляються з організму. Такі токсини, наприклад, пестициди, накопичуються в організмі. Кумулятивна доза визначається експериментально шляхом давання досліджуваній групі тварин порції токсинів, що збільшується кожні чотири дні аж до того часу, коли ця доза спричинить їхню смерть. Як кумулятивна доза КЛД50 приймається доза токсину, що викликає смерть половини тварин, що зазнали його впливу.

Порівняння значень КЛД50 і ЛД50 дає змогу оцінити здатність токсинів до накопичення в організмі. Коли обидві дози мають близькі значення, немає накопичення. Значення КЛД50, нижче від значення ЛД50, свідчить про кумуляцію, у той час попереднє введення препарату, що відкладається в організмі, спричиняє зменшення токсичної дози. Значення КЛД50, вище від значення ЛД50, свідчить про терпимість організму до токсину. Так відбувається, коли попереднє введення зростаючих доз токсинів зміцнило організм, або активізувало малопродуктивні в нормальних умовах шляхи метаболізму, або зовсім зупинило нові шляхи біотрансформації, зумовлюючи детоксикацію ксенобіотику.

Оцінка токсичності води

Біологічна оцінка токсичності води здійснюється шляхом визначення токсичних ефектів стосовно обраних представників світу рослин і тварин, що живуть у воді. Світ рослин в таких дослідженнях представлено водоростями, а світ тварин – равликами як представниками мілких ракоподібних і рибами як представниками хордових.

Дослідження токсичності по відношенню до водоростей полягають у з'ясуванні змін концентрації клітин після визначеного часу дії токсину. Вивчаються зміни концентрації хлорофілу в зразку, що його піддано впливу токсину, порівняно з контрольним зразком, і таким чином встановлюється значення ІС50.

У випадку з равликами встановлюється значення дози токсину, що міститься у воді або у водяному стоці і спричиняє смерть 50 % равликів, або визначається летальною дозою ЛД50. Також для риб, які годуються у контрольно забрудненій воді, визначається доза ЛД50. Окрім того, проводиться дослідження так званої під гострої токсичності, тобто реєструються зміни у функціонуванні шкіри і бронхів, що відбуваються під впливом конкретних доз токсинів.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >