Toksyczność podostre i podprzewlekła

Toksykologia - Toksykometria

• Toksykometria to badanie ilościowych zależności między stężeniem ksenobiotyku a efektem jego toksycznego działania na organizm.
• Toksykometria bada stopień szkodliwości substancji chemicznych na organizm.
• Liczba substancji chemicznych stale się zwiększa.

Cele badań toksykometrycznych

• Cele podstawowe:
  • wykrycie szkodliwego/toksycznego działania danego związku.
  • określenie jakościowej i ilościowej charakterystyki działania toksycznego związku.
  • ustalenie przyczyny zgonu.
• Cele dodatkowe:
  • wyjaśnienie mechanizmów działania toksycznego.
  • opracowanie zasad zapobiegania zatruciom daną substancją (zabezpieczenie przy produkcji, transporcie, przechowywaniu, dystrybucji, użyciu).
  • określenie dopuszczalnych parametrów ekspozycji człowieka i środowiska naturalnego (np. stężeń w powietrzu, wodzie pitnej, żywności).
  • określenie dopuszczalnej dawki dziennej, jeżeli jest to celowe.

Zakres badań toksykometrycznych

• Badania toksykometryczne należy wykonać dla:
  • leków i artykułów medycznych (np. strzykawek, protez).
  • artykułów żywnościowych (dodatki).
  • artykułów chemicznych używanych w gospodarstwie domowym.
  • artykułów używanych w budownictwie (np. farby, kleje, tworzywa).

Zakres badań toksykometrycznych - szczegółowe obszary

• określenie toksyczności.
• ocena działania uczulającego.
• ocena działania drażniącego.
• badanie efektów odległych.
• badanie ukierunkowane narządowo na działanie toksyczne.

Badanie i ocena toksyczności

• obejmuje toksyczność ostrą, podostrą, podprzewlekłą i przewlekłą.
• obejmuje działania mutagennego, rakotwórczego, teratogennego, embriotoksycznego, drażniącego i uczulającego.
• obejmuje badanie wpływu na płodność rozrodczość i potomstwo.
• obejmuje badanie działania neurotoksycznego i innych narządowo swoistych działań.

Definicje

• Toksyczność ostra: zdolność substancji do wywołania efektu toksycznego (w tym śmierci) po podaniu jednorazowym w ciągu 24 godzin.
• Toksyczność podostra (krótkoterminowa): zdolność substancji chemicznej do wywołania zmian w organizmie po powtarzanych narażeniach, przerywanych lub ciągłych, przez okres 14, 21 lub 28 dni.
• Toksyczność podprzewlekła: zdolność substancji chemicznej do wywołania toksycznego efektu u zwierząt laboratoryjnych po przerywanym lub ciągłym podawaniu przez okres nie przekraczający 10% długości ich życia (np. myszy - 90 dni).
• Toksyczność przewlekła: zdolność substancji chemicznej do wywołania efektu toksycznego u zwierząt po przerywanym lub ciągłym podawaniu przez większość ich życia (np. myszy - 18 miesięcy, szczur - 24 miesiące).

Ocena toksyczności

• Zależy od dawki lub stężenia substancji.
• Mierzalna w skali stopniowej (ilościowa).
• Zależność dawka-efekt i dawka-odpowiedź (ILOŚCOWA).
• Zależność typu dawka-efekt.
• Zależność typu dawka-odpowiedź.

Zasady prowadzenia badań toksyczności

• badania toksykometryczne przeprowadzane na zwierzętach (w testach in vitro).
• badania epidemiologiczne u ludzi.
• konieczność posiadania wyspecjalizowanych laboratoriów, personelu, zwierzętarni i aparatury badawczej.
• metody i zakres badań są ujednolicone z wytycznymi.
• OECD (Organizacja Współpracy Gospodarczej i Rozwoju) - wytyczne dla badań substancji chemicznych.
• Rozporządzenie Ministra Zdrowia z 28 lipca 2003 r - wytyczne dla Polski.

Zwierzęta doświadczalne

• Zaleca się stosowanie dwóch różnych gatunków zwierząt (zarówno samców jak i samic).
• Mogą być wymagane organizmy szczególnie wrażliwe na badane substancje (np. jednodniowe kurczęta, kury, pstrągi, świnki morskie, chomiki).
• Zwierzęta muszą być zdrowe, młode, płciowo dojrzałe i o zbliżonej masie ciała w podobnym wieku.
• Zwierzęta muszą być aklimatyzowane do warunków doświadczalnych przez co najmniej 5 dni.
• Warunki klimatyczne (temperatura ok. 23 °C, wilgotność 30-70%, dobowy cykl sztucznego oświetlenia 12/12 godzin).
• Drogą podania/wchłaniania (poprzez usta, iniekcje, skórę).

Ocena toksyczności ostrej - LD50

• Cel badania: określić minimalną dawkę substancji, która spowoduje śmierć zwierzęcia
• Przebieg badania: podawanie zróżnicowanych dawek substancji i obserwacja czasu wystąpienia i trwania objawów oraz padnięć zwierząt.
• Parametrem głównym jest liczba padnięć zwierząt lub maksymalna dawka.

Ocena toksyczności podostrej

• Cel badania: zbadać działanie substancji po powtarzanych dawkach.
• Przebieg badania: Podawanie substancji codziennie, w zróżnicowanych dawkach, przez 14, 21 lub 28 dni, i dokładne obserwowanie objawów toksycznych.
• Badania szczegółowe: ocena neurologiczna, hematologiczna i biochemiczna.
• Często: prowadzone na szczurach lub myszach.

Ocena toksyczności podprzewlekłej

• Cel badania: okreslenie działania substancji na poszczególne narządy i układy w dłuższym czasie.
• Przebieg badania: podawanie substancji codziennie, w różnych dawkach, przez 90 dni (najczęściej)
• Badania szczegółowe: badania biochemiczne, histopatologiczne

Ocena toksyczności przewlekłej

• Cel badania: ocena skutków długotrwałego działania substancji na organizm (np. na podstawie przewlekłej ekspozycji w środowisku pracy).
• Przebieg badania: podawanie substancji codziennie, w różnych dawkach, przez 2 lata.
• Badania szczegółowe: właściwe badania toksykologiczne, badania anatomopatologiczne i histochemiczne.
• Wyznaczanie parametrów: NOAEL (Highest No-Observed-Adverse-Effect Level) i LOAEL (Lowest Observed-Adverse-Effect Level).

Badania toksyczności – inne obszary

• Tokyczność dermalna: efekt działania po podaniu substancji skórne (i) ostra (ii) powtarzana.
• Badanie neurotoksyczności: użycie badań behawioralnych, elektrofizjologicznych, morfologicznych i biochemicznych.
• Ocena działania uczulającego (z adjuwantem lub bez adjuwantu, z wykorzystaniem skali Magnussona i Klingmana).
• Badania toksykologiczne nowych leków: badania przedkliniczne i fazy klinicznej stosowane do leków oraz innych substancji.

Ocena toksykologiczna

• Ocena wielostopniowa: (np, in vitro, in vivo, badania na zwierzętach) z użyciem panelu linii komórkowych i modelach zwierzęcych.
• Cel główny: wyznaczenie maksymalnej tolerowanej dawki.
• Ważne: przeprowadzane w sposób zgodny z wymogami OECD i ISO oraz standardami GLP (dobrą praktyką laboratoryjną).

Główny cel badań

• Określenie profilu bezpieczeństwa substancji u zwierząt.
• Dostarczenie informacji na temat: absorpcji, dystrybucji, metabolizmu i eliminacji substancji z organizmu.
• Wyszczególnienie najważniejszych problemów badawczych.

Jakie badania + Jakie gatunki zwierząt

• Ocena efektów działania ogólnego na zwierzęta (narządy, tkanki), toksyczności układowej, reprodukcyjnej, miejscowej, alergii, genotoksyczności, kancerogenności.
• Wybór zwierząt oparty o podobieństwa do ludzi (np., farmakologia, farmakokinetyka, fizjologia).
• Zdrowe zwierzęta i/lub specjalne modele chorób zwierzęcych.

Należy wykonać wszystkie rodzaje badań toksyczności

• Badania toksyczności ogólnej (układowe), reakcji na dawkę pojedynczą lub wielokrotną
• Badania toksyczności układowej
• Badania toksyczności płodności samców
• Badania toksyczności płodności samic
• Badania wpływu na rozrodczość i rozwój
• Badania toksyczności miejscowej
• Badania pobudliwości
• Badania genotoksyczne
• Badania kancerogenne
• Badania ekotoksykologiczne