Testy teratogénnych účinkov PDF

Testy teratogénnych účinkov neděle 5. ledna 2025 14:38 Definícia: Teratogenita znamená schopnosť spôsobiť zmeny (štrukturálne, funkčné) na embryu počas jeho vývoja. Postup: ○ Testovanie látok v odstupňovaných dávkach v období organogenézy (5.-15. deň u myši a potkana). ○...

Testy teratogénnych účinkov neděle 5. ledna 2025 14:38 Definícia: Teratogenita znamená schopnosť spôsobiť zmeny (štrukturálne, funkčné) na embryu počas jeho vývoja. Postup: ○ Testovanie látok v odstupňovaných dávkach v období organogenézy (5.-15. deň u myši a potkana). ○ Používajú sa mladé samice potkanov (prirodzené alebo umelé oplodnenie). ○ Podmienky: teplota 22 ± 3 °C, vlhkosť 30-70 %, striedanie svetla a tmy (12/12 h). ○ Látka sa aplikuje orálne. ○ Sledujú sa intoxikačné príznaky. ○ Samičky, ktoré potratili, sa pitvajú. Po porode sa hodnotí plod, placenta a anomálie. ○ Zaznamenáva sa hmotnosť plodu a porovnáva s kontrolnou skupinou. Príklad: ○ Bezpečnostný list benzénu, kap. 11: „Toxicita pre reprodukciu: neklasifikovaná“. Predikčná toxikológia Cieľ: Stanovenie toxicity a toxických indexov chemických látok, ktoré neboli experimentálne testované. Použité metódy: ○ In vitro: Testovanie na bunkách, tkanivách, alebo nízkych organizmoch. ○ In silico: Odhad úspešnosti na základe počítačových výpočtov. QSAR (Quantitative Structure-Activity Relationships): ○ Kvantitatívny vzťah medzi chemickou štruktúurou a biologickou účinnosťou. ○ Cieľom je rýchle, lacné a eticky prijateľné hodnotenie nebezpečenstva chemických látok. Zámer: Minimalizácia utrpenia pokusných zvierat. Poznámky – Testy ekotoxicity a epidemiologické štúdie Testy ekotoxicity 1. Testy na rybách ○ LC50 (Lethal Concentration 50): ▪ Koncentrácia látky (mg/l), ktorá spôsobí úhyn 50 % testovaných rýb. ▪ Trvanie expozície: 48 - 96 hodín. ▪ Príklad: Pstruh dúhový – LC50 = 5,96 mg/l (96 h). 2. Imobilizačný test na perloočkách ○ Testované na organizmoch Daphnia magna (drobný kôrovec). ○ Nesleduje sa mortalita, ale imobilita (neschopnosť pohybu). ○ EC50 (Effective Concentration 50): ▪ Koncentrácia látky (mg/l), ktorá spôsobí imobilizáciu 50 % testovaných organizmov. ▪ Príklad: Benzen – EC50 = 9,2 mg/l (48 h). 3. Testy na vyšších cievnatých rastlinách ○ Test klíčivosti a rastu koreňov: ▪ Rast koreňov rastliny Sinapis alba (horčica). ▪ IC50 (Inhibitory Concentration 50): Koncentrácia látky, ktorá spôsobí 50 % inhibíciu rastu koreňa v porovnaní s kontrolou. 4. Rastovo inhibičný test na riasach ○ Test na kultúre rias (72 - 96 hodín expozície). ○ Meria sa rýchlosť rastu riasovej kultúry a jej inhibícia o 50 %. 5. Testy na baktériách ○ Sledovanie inhibície rastu alebo enzýmovej aktivity baktérií. ○ Bakteriálny luminiscenčný test (Microtox): ▪ Testuje sa zmena luminiscencie baktérií Vibrio fischeri. Toxikológia - stránka 1  Epidemiologické štúdie neděle 5. ledna 2025 14:38 1. Pravidlá testovania na ľuďoch ○ Zisťovanie škodlivých účinkov chemických látok na populáciu je zakázané. ○ Dobrovoľníci sa používajú len výnimočne: ▪ Testovanie liekov, ktoré boli predtým skúšané na zvieratách. ▪ Štúdium metabolizmu a vylučovania netoxických látok. 2. Dlhodobé epidemiologické štúdie ○ Sledovanie skupiny ľudí exponovaných v pracovnom alebo životnom prostredí. ○ Príklad: Štúdia účinkov radónu: ▪ Miesto: Stredočeský kraj (priemerná koncentrácia radónu 5x vyššia ako republikový priemer). ▪ Sledovaných bolo 12 000 osôb (1960 - 1999). ▪ Faktory: zamestnanie, fajčenie, dĺžka pobytu, vek, koncentrácia radónu v domoch. ▪ Výsledok: Vyšší výskyt rakoviny pľúc u ľudí žijúcich v domoch s vysokou koncentráciou radónu. Zjišťování úrovně expozice Monitorování pracovního prostředí 1. Stanovení koncentrace škodlivin ○ Monitorování prostředí (zejména ovzduší). ○ Používají se: ▪ Pasivní dozimetry (pro odhad expozice). ▪ Speciální techniky měření dle typu kontaminantu. 2. Biologické monitorování Biologické expoziční testy (BET): ○ Měření koncentrace toxických látek nebo jejich metabolitů v biologických materiálech, jako je krev a moč. Typické látky: ○ Těžké kovy (např. Pb, Al, Hg, Ni, Cr, V, Mn). ○ Organická rozpouštědla. ○ Postřikové látky (herbicidy, insekticidy, fungicidy). Biologický index (BI): ○ Maximální povolená koncentrace indikátoru dávky nebo účinku v biologických materiálech (moč, krev). Toxikológia - stránka 2  Přípustné dávky a limity neděle 5. ledna 2025 14:38 1. Právní rámec ○ Nařízení vlády č. 361/2007 Sb. – ochrana zdraví zaměstnanců při práci. ○ Aktualizace od 1. 1. 2024: Nařízení vlády č. 330/2023 Sb. mění stávající pravidla. 2. Přípustný expoziční limit (PEL) ○ Definice: Celosměnový časově vážený průměr koncentrací chemických látek (mg/m³) v pracovním ovzduší. ○ Podmínky: Osmihodinová směna nebo kratší pracovní doba. Průměrná plicní ventilace nepřesahuje 20 litrů/min. ○ Limity: Koncentrace látek mimo technologické procesy nesmí překročit 1/3 PEL. 3. Nejvyšší přípustné koncentrace (NPK–P) ○ Definice: Maximální koncentrace chemické látky (mg/m³), které zaměstnanec nesmí být vystaven v žádném úseku směny. ○ Podmínky hodnocení: ▪ Lze porovnávat časově vážený průměr koncentrací měřený max. 15 minut. ▪ Maximálně čtyři úseky s vyšší koncentrací během směny (s odstupem aspoň 1 hodiny). 4. Příklad – Benzen: ○ PEL: 3 mg/m³. ○ NPK-K: 10 mg/m³. Klasifikace karcinogenů dle IARC International Agency for Research on Cancer IARC rozděluje chemické látky do 5 skupin: 1. Skupina 1 – Karcinogenní pro člověka ○ Popis: Jasná souvislost mezi expozicí a rakovinou na základě epidemiologických studií. ○ Počet položek: 119. ○ Příklad: Benzen, vinylchlorid, azbest, aflatoxin, UV záření. 2. Skupina 2A – Pravděpodobně karcinogenní pro člověka ○ Popis: Důkazy o karcinogenitě na základě dlouhodobých studií na zvířatech. ○ Počet položek: 81. ○ Příklad: Sloučeniny olova, červené maso. 3. Skupina 2B – Možná karcinogenní pro člověka ○ Popis: Některé důkazy o karcinogenitě, ale nedostatečné pro zařazení do 2A. ○ Počet položek: 252. 4. Skupina 3 – Neklasifikovatelné co se týče karcinogenity pro člověka ○ Popis: Nedostatek vědeckých důkazů pro hodnocení karcinogenity. 5. Skupina 4 – Pravděpodobně nejsou karcinogenní pro člověka ○ Popis: Dostupné důkazy ukazují nízkou pravděpodobnost karcinogenity. Pracovní procesy s rizikem chemické karcinogenity Na základě epidemiologických studií a dlouhodobých zkušeností: 1. Výroba arsenu a jeho sloučenin. 2. Opracování výrobků obsahujících azbest. 3. Výroba a průmyslové zpracování benzenu. 4. Výroba beryllia (Be) a jeho sloučenin. 5. Výroba sloučenin šestimocného chromu (Cr6+). 6. Výroba a zpracování oxidu kadmia (CdO). 7. Zpracování niklových rud, výroba niklu a jeho čištění. 8. Koksárenské zpracování černého uhlí. 9. Práce zahrnující expozici emisím výfukových plynů ze vznětových motorů. Toxikológia - stránka 3  Přípustné dávky a limity v životním prostředí neděle 5. ledna 2025 14:38 1. Ovzduší ○ Imisní limit (LV): Nejvyšší přípustná úroveň znečištění ovzduší (SO₂, NOₓ, PM10, PM2,5, benzen, CO, Pb). 2. Voda ○ Mezní hodnota (MH): Limitní hodnota kvality pitné vody, jejíž překročení obvykle nepředstavuje akutní zdravotní riziko. ○ Nejvyšší mezní hodnota (NMH): Zdravotně závažný ukazatel; při překročení je voda nepitná, pokud orgán ochrany veřejného zdraví neurčí jinak. Toxikológia - stránka 4  VYBRANÉ ANORGANICKÉ LÁTKY neděle 5. ledna 2025 14:38 Skupina IA: Vodík a alkalické kovy (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) VODÍK (H₂) ○ Netoxický plyn, ľahko horí. ○ Tvorí výbušné zmesi so vzduchom. ○ Hydridy (napr. H₂S, PH₃, ASH₃) sú nebezpečné. ○ Vodíkové a hydroxoniové ióny spôsobujú leptavý účinok kyselín a zásad (žíravín). ALKALICKÉ KOVY ○ Ich kationty majú leptavé účinky (napr. NaOH, KOH, Na₂CO₃). ○ Môžu spôsobiť vážne poškodenie nechtov, poleptanie očí (možné oslepnutie). SODÍK (Na) ○ Biogénny prvok, podieľa sa na prenose nervových impulzov, metabolizme a srdečnej činnosti. ○ NaCl je životne dôležitý (denná dávka 3-7 g), letálna dávka je 150–300 g. ○ NaOH je žíravý louh, poškodzuje nechty, sliznice a oči. DRASLÍK (K) ○ Biogénny prvok, ovplyvňuje srdečnú činnosť. ○ K⁺ je asi 6x jedovatý ako Na⁺. ○ KCl po požití spôsobuje kŕče, nepravidelný srdcový tep, používa sa v smrteľnej injekcii pri popravách (zástava srdca). ○ Letálna dávka: 15 g. CESIUM (137Cs) ○ Vzniká pri haváriách atomových reaktorov, ukladá sa vo svaloch a môže poškodiť organizmus radiáciou. ○ Biologický polčas: ~14 dní, nie je hlavným zdrojom nebezpečenstva. Skupina II.A: (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) BERYLIUM (Be) ○ Vysoce toxické, vytláča biogénne prvky (napr. Mg²⁺), poškodzuje enzýmy, viaže sa na bielkoviny a DNA/RNA. ○ Genotoxické, mutagénne a karcinogénne. ○ Inhalácia prachu a pár spôsobuje problémy s dýchacími cestami, pokožkou a zápaly pľúc. ○ Berylíová choroba je ochorenie spôsobené vdychovaním sloučenín berylia, môže prejsť do rakoviny pľúc. HOŘČÍK (Mg) ○ Biogénny prvok, nevyhnutný pre život, podieľa sa na enzýmatických reakciách. ○ Pri nedostatku: vazodilatácia, arytmie, hyperirritabilita. ○ MgSO₄ je projímadlo, letálna dávka pre 70 kg dospelého: 30 g. VÁPNÍK (Ca) ○ Biogénny prvok, Ca(OH)₂ je silná žíravina, poškodzuje tkanivá a oči (nebezpečenstvo oslepnutia). ○ CaO môže spôsobiť zápal pľúc, používa sa v cementoch. ○ Chlorové vápno (Ca(ClO)₂) má silne leptavé účinky na pokožku. STRONCIUM (Sr) ○ Radioaktívny izotop Sr-90, polčas rozpadu: 28 rokov. ○ Narušuje tvorbu krvi, uklada sa v kostiach, nebezpečný pri jadrových haváriách. BARYUM (Ba) ○ Veľmi toxický prvok. ○ Všetky rozpustné sloučeniny (napr. chlorid, chlornan, octan) sú vysoko toxické. ○ Letálna dávka pre rozpustné soli: cca 1 g. ○ Príznaky otravy: zažívacie poruchy, nervové poruchy, zlyhanie krvného obehu, krvácanie do tráviaceho traktu a obličiek. ○ Barytóza – zaprášenie pľúc prachom BaSO₄ (nie je závažné, nerozpustné). Toxikológia - stránka 5  Skupina III.A (B, Al, Ga, In, Tl ) neděle 5. ledna 2025 14:38 Bór (B) Využitie v medicíne: dezinfekcia, lieky na chudnutie, liečenie epilepsie. Toxicita: podceňovaná, teratogénny efekt (mutagenita a karcinogenita nepreukázané). ○ Smrteľná dávka: 0,1 – 0,5 g/kg (deti citlivejšie, LD: 2 g). Akútna otrava: kŕče tváre, zvracanie, cyanóza. Patologické zmeny: opuch mozgu, tuková degenerácia pečene a obličiek. Borová voda (H₃BO₃): 3 % roztok smrteľný pre malé deti (napr. 1 lyžička spôsobila smrť 8-dňového dojčaťa). Hliník (Al) Toxicita: nízka; pri poruche obličiek môže byť neurotoxický (hromadenie v tele). ○ Prejavy otravy: poruchy reči, kŕče, demencia, osteomalácia. Chronická expozícia: vdýchnutie prachu (Al₂O₃) → aluminoza (suchý kašeľ, pľúcne nálezy). Kontroverzie: obsah hliníka vo vakcínach a jeho potenciálne neurologické účinky. Tálium (Tl) Toxicita: vysoká, buněčný jed. Využitie: elektronika, rodenticíd, depilačné prípravky. ○ Smrteľná dávka: 1 g (účinky už od 0,1 g). ○ Akútna otrava: delírium, kŕče, bezvedomie, poruchy nervového systému. ○ Chronická expozícia: vypadávanie vlasov, bolesti brucha, zmeny psychiky. Podozrenia: teratogenita a karcinogenita. Skupina IV.A (C, Si, Ge, Sn, Pb) Uhlík (C) Grafitový/uhľový prach: spôsobuje silikózu (kašeľ, dýchacie problémy, čierne hlieny). Oxid uhoľnatý (CO): zákerne toxický, bez zápachu. ○ Zdroj: nedokonalé spaľovanie, výfukové plyny. ○ Účinky: viaže sa na hemoglobín (Hb), zabraňuje prenosu kyslíka. ▪ 0–20 % HbCO: bolesť hlavy, dýchacie ťažkosti. ▪ 60 % HbCO: smrť do niekoľkých sekúnd. ○ Terapia: kyslíková ventilácia, hyperbarická komora. Oxid uhličitý (CO₂) Toxicita: nízka, ale pri vysokých koncentráciách nedýchateľný (tlmí CNS). ○ 10 % vo vzduchu: strata vedomia. Fosgén (COCl₂) Plyn: dusivá látka, používa sa pri výrobe pesticídov, barvív a liečiv. ○ Účinky: dráždi oči, pokožku, dýchacie cesty; spôsobuje pľúcny edém. ○ Expozícia: menšie dávky → kašeľ, bolesti žalúdka; vyššie → smrť. Kyanovodík (HCN) Toxicita: vysoká, letálna dávka 1 mg/kg. ○ Použitie: nacistické plynové komory (Zyklon) ○ Účinky: blokuje bunkové dýchanie (väzba na Fe³⁺ v mitochondriách). ○ Terapia: vyvolanie methemoglobinémie pomocou oxidačných činidiel. Kyanidy (NaCN, KCN, Ca(CN)₂) Toxicita: prudké jedy, ktoré v žalúdku uvoľňujú HCN. ○ Letálna dávka: 200 mg. ○ Účinky: podobné ako pri HCN (akútna a chronická toxicita). Toxikológia - stránka 6