Википедија

Toksikologija

Toksikologija (od grčkih reči toksikon i logos)[1] je nauka o nepovoljnim uticajima hemikalija na žive organizme.[2] Ona proučava simptome, mehanizme, lečenje i otkrivanje biološkog trovanja — posebno trovanja ljudi. Glavni kriterijum toksičnosti hemikalije je doza, to jest stepen izlaganja supstanci.[3] Može se reći da su skoro sve supstance toksične pod određenim uslovima. Paracelzus, otac moderne toksikologije je rekao da „doza određuje otrov“. Faktori koji utiču na hemijsku toksičnost uključuju dozu, trajanje izlaganja (bilo da je akutna ili hronična), način izlaganja, vrstu, starost, pol i životnu sredinu. Toksikolozi su stručnjaci za otrove i trovanja. Postoji pokret za toksikologiju zasnovanu na dokazima kao deo šireg pokreta ka praksama zasnovanim na dokazima. Toksikologija trenutno doprinosi polju istraživanja raka, jer se neki toksini mogu koristiti kao lekovi za ubijanje tumorskih ćelija. Jedan od najboljih primera za to su proteini koji inaktiviraju ribozome, testirani u lečenju leukemije.[4]

Toksikologija

Mnoge supstance koje se smatraju otrovima su toksične samo indirektno. Metanol, je primer, jer sam po sebi nije toksičan[traži se izvor], ali se u jetri hemijskim putem pretvara u formaldehid, koji je otrovan. Mnogi molekuli lekova u jetri postaju toksični — dobar primer je acetominofen (paracetamol), posebno u prisustvu alkohola[traži se izvor]. Genetički varijabilitet određenih enzima jetre čini da se toksičnost određenih jedinjenja razlikuje od pojedinca do pojedinca. Kako zadaci postavljeni pred određeni enzim jetre mogu da indukuju aktivnost u drugom, mnogi molekuli postaju toksični samo u kombinaciji sa drugim molekulima. Skup aktivnosti kojima je zaokupljen veliki broj toksikologa uključuje izučavanje koji enzimi jetre pretvaraju molekul u otrov, šta su toksični proizvodi ove konverzije i pod kojim uslovima i u kojim pojedincima se ova konverzija odigrava.

Termin LD50 se odnosi na dozu toksične supstance koja ubija 50 procenata test-populacije (obično pacova ili drugih surogata kada se test tiče toksičnosti za ljude).[5] LD50 procene kod životinja su prestale da se koriste 1991. godine, i nisu više neophodne za regulatorne podatke kao deo pred kliničkog razvoja. Termin višestruka hemijska osetljivost je kontroverzna dijagnoza koje indicira da osoba pati od alergijskih simptoma koje uzrokuju količine hemikalija iz okruženja u tragovima. Izraz toksikologija ne treba mešati sa izrazom toksinologija. Toksinologija je specijalizovana oblast toksikologije koja se bavi biološkim toksinima, poput zmijskih otrova ili otrovnih biljaka.

Istorija uredi

 
Litografija Matjea Orfile

Dioskorid, grčki lekar na dvoru rimskog cara Nerona, napravio je prvi pokušaj da klasifikuje biljke prema njihovom toksičnom i terapeutskom dejstvu.[6] Ibn Vašija je napisao Knjigu o otrovima u 9. ili 10. veku.[7] Ovome je sledio rad Kagendra Mani Darpana iz 1360. godine.[8]

Teofrastus Filipus Orolius Bombastus fon Hohenhajm (1493–1541) (koji se takođe naziva Paracelzus, jer je verovao da su njegove studije bile iznad ili izvan dela Celza – rimskog lekara iz prvog veka) smatra se „ocem“ toksikologije.[9] Njemu se pripisuje klasična toksikološka maksima, „Alle Dinge sind Gift und nichts ist ohne Gift; allein die Dosis macht, dass ein Ding kein Gift ist.“. što se prevodi kao: „Sve stvari su otrovne i ništa nije bez otrova; samo doza čini stvar neotrovnom.” Ovo se često sažima na: „Doza čini otrov“ ili na latinskom „Sola dosis facit venenum“.[10]‍:30

Matje Orfila se takođe smatra modernim ocem toksikologije, pošto je ovoj temi dao svoj prvi formalni tretman 1813. godine u radu s naslovom Traité des poisons, takođe nazvanom Opšta tokikologija.[11]

Godine 1850, Žan Stas je postao prva osoba koja je uspešno izolovala biljne otrove iz ljudskog tkiva. To mu je omogućilo da identifikuje upotrebu nikotina kao otrova u slučaju ubistva Bokarmea, obezbeđujući dokaze potrebne da se belgijski grof Hipolit Visart de Bokarme osudi za ubistvo njegovog zeta.[12]

Osnovni principi uredi

Cilj procene toksičnosti je da se identifikuju neželjeni efekti supstance.[13] Neželjeni efekti zavise od dva glavna faktora: i) načina izlaganja (oralni, inhalacioni ili dermalni) i ii) doze (trajanje i koncentracija izloženosti). Da bi se istražila doza, supstance se testiraju na akutnim i hroničnim modelima.[14] Generalno, različite grupe eksperimenata se sprovode da bi se utvrdilo da li supstanca izaziva rak i da bi se ispitali drugi oblici toksičnosti.[14]

Faktori koji utiču na hemijsku toksičnost:[10]

  • Doziranje
    • Proučavaju se i velike pojedinačne ekspozicije (akutne) i kontinuirane male ekspozicije (hronične).
  • Put izlaganja
    • Gutanje, udisanje ili apsorpcija kože
  • Ostali faktori
    • Vrste
    • Starost
    • Pol
    • Zdravlje
    • Životna sredina
    • Individualne karakteristike

Disciplina toksikologije zasnovane na dokazima nastoji da transparentno, dosledno i objektivno proceni dostupne naučne dokaze kako bi odgovorila na pitanja u toksikologiji,[15] proučavanju štetnih efekata hemijskih, fizičkih ili bioloških agenasa na žive organizme i životnu sredinu, uključujući prevenciju i ublažavanje takvih efekata.[16] Toksikologija zasnovana na dokazima ima potencijal da odgovori na zabrinutost u toksikološkoj zajednici u vezi sa ograničenjima trenutnih pristupa proceni stanja nauke.[17][18] To uključuje zabrinutost u vezi sa transparentnošću u donošenju odluka, sintezom različitih vrsta dokaza i procenom pristrasnosti i kredibiliteta.[19][20][21] Toksikologija zasnovana na dokazima ima svoje korene u širem kretanju ka praksama zasnovanim na dokazima.

Metode ispitivanja uredi

Eksperimenti toksičnosti mogu biti sprovedeni in vivo (koristeći celu životinju) ili in vitro (testiranje na izolovanim ćelijama ili tkivima), ili in siliko (u kompjuterskoj simulaciji).[22]

Životinje uredi

Klasično eksperimentalno sredstvo toksikologije je testiranje na životinjama.[10] Primer modelnih organizama je Galleria mellonella,[23] koja može da zameni male sisare, i zebraca, koja omogućava proučavanje toksikologije kod kičmenjaka nižeg reda in vivo.[24][25] Od 2014. takva ispitivanja na životinjama pružaju informacije koje nisu dostupne drugim sredstvima o tome kako supstance funkcionišu u živom organizmu.[26] Neke organizacije se protive upotrebi životinja za toksikološka ispitivanja iz razloga dobrobiti životinja, a ograničena su ili zabranjena pod određenim okolnostima u određenim regionima, kao što je za testiranje kozmetike u Evropskoj uniji.[27]

Vidi još uredi

Reference uredi

  1. ^ Merriam-Webster, Merriam-Webster's Unabridged Dictionary, Merriam-Webster, Arhivirano iz originala 2020-05-25. g., Pristupljeno 2017-07-28. 
  2. ^ Schrager, TF (4. 10. 2006). „What is Toxicology”. Arhivirano iz originala 10. 3. 2007. g. 
  3. ^ Amdur MO, Doull J, Klaassen CD (2001). Cassarett and Doull's Toxicology: The Basic Science of Poisons (6 izd.). New York: McGraw-Hill, Inc. ISBN 0071347216. 
  4. ^ Mercatelli, Daniele; Bortolotti, Massimo; Giorgi, Federico M. (2020). „Transcriptional network inference and master regulator analysis of the response to ribosome-inactivating proteins in leukemia cells”. Toxicology. 441: 152531. ISSN 0300-483X. PMID 32593706. S2CID 220255474. doi:10.1016/j.tox.2020.152531. 
  5. ^ Keith Parker; Laurence Brunton; Goodman, Louis Sanford; Lazo, John S.; Gilman, Alfred (2006). Goodman & Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics (11. izd.). New York: McGraw-Hill. ISBN 0071422803. 
  6. ^ Hodgson, Ernest (2010). A Textbook of Modern Toxicology. John Wiley and Sons. str. 10. ISBN 978-0-470-46206-5. 
  7. ^ Levey, Martin (1966). Medieval Arabic Toxicology: The Book on Poisons of ibn Wahshiyya and its Relation to Early Native American and Greek Texts. 
  8. ^ Bhat, Sathyanarayana; Udupa, Kumaraswamy (1. 8. 2013). „Taxonomical outlines of bio-diversity of Karnataka in a 14th century Kannada toxicology text Khagendra Mani Darpana”. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine. 3 (8): 668—672. PMC 3703563  . PMID 23905027. doi:10.1016/S2221-1691(13)60134-3. 
  9. ^ „Paracelsus Dose Response in the Handbook of Pesticide Toxicology WILLIAM C KRIEGER / Academic Press Oct01”. 
  10. ^ a b v Ottoboni, M. Alice (1991). The dose makes the poison : a plain-language guide to toxicology  (2nd izd.). New York, N.Y: Van Nostrand Reinhold. ISBN 978-0-442-00660-0. 
  11. ^ „Biography of Mathieu Joseph Bonaventure Orfila (1787–1853)”. U.S. National Library of Medicine. 
  12. ^ Wennig, Robert (april 2009). „Back to the roots of modern analytical toxicology: Jean Servais Stas and the Bocarmé murder case”. Drug Testing and Analysis. 1 (4): 153—155. PMID 20355192. doi:10.1002/dta.32. 
  13. ^ Committee on Risk Assessment of Hazardous Air Pollutants, Commission on Life Sciences, National Research Council (1994). Science and judgement in risk assessment. The National Academic Press. str. 56. ISBN 978-0-309-07490-2. 
  14. ^ a b „Human Health Toxicity Assessment”. United States Environmental Protection Agencies. 
  15. ^ Hoffmann, S.; Hartung, T (2006). „Toward an evidence-based toxicology”. Hum Exp Toxicol. 25 (9): 497—513. PMID 17017003. S2CID 42202416. doi:10.1191/0960327106het648oa. 
  16. ^ „How do you define toxicology?”. Society of Toxicology. Arhivirano iz originala 05. 06. 2013. g. Pristupljeno 2017-06-17. 
  17. ^ Stephens, M.; Andersen, M.; Becker, R.A.; Betts, K.; et al. (2013). „Evidence-based toxicology for the 21st century: Opportunities and challenges”. ALTEX. 30 (1): 74—104. PMID 23338808. doi:10.14573/altex.2013.1.074  . 
  18. ^ Mandrioli, D.; Silbergeld, E. (2016). „Evidence from toxicology: the most essential science for the prevention.”. Environ Health Perspect. 124 (1): 6—11. PMC 4710610  . PMID 26091173. doi:10.1289/ehp.1509880. 
  19. ^ Schreider, J.; Barrow, C.; Birchfield, N.; et al. (2010). „Enhancing the credibility of decisions based on scientific conclusions: transparency is imperative”. Toxicol Sci. 116 (1): 5—7. PMID 20363830. doi:10.1093/toxsci/kfq102  . 
  20. ^ Adami, H.O.; Berry, S.C.; Breckenridge, C.B.; Smith, L.L.; et al. (2011). „Toxicology and epidemiology: improving the science with a framework for combining toxicological and epidemiological evidence to establish causal inference”. Toxicol Sci. 122 (2): 223—234. PMC 3155086  . PMID 21561883. doi:10.1093/toxsci/kfr113. 
  21. ^ Conrad, J.W.; Becker, R.A. (2011). „Enhancing credibility of chemical safety studies: an emerging consensus on key assessment criteria”. Environ Health Perspect. 119 (6): 757—764. PMC 3114808  . PMID 21163723. doi:10.1289/ehp.1002737. 
  22. ^ Bruin, Yuri; et al. (2009). „Testing methods and toxicity assessment (Including alternatives)”. Information Resources in Toxicology. Academic Press. str. 497—514. ISBN 9780123735935. doi:10.1016/B978-0-12-373593-5.00060-4. 
  23. ^ Harding, Clare R.; Schroeder, Gunnar N.; Collins, James W.; Frankel, Gad (2013-11-22). „Use of Galleria mellonella as a Model Organism to Study Legionella pneumophila Infection”. Journal of Visualized Experiments (81): 50964. ISSN 1940-087X. PMC 3923569  . PMID 24299965. doi:10.3791/50964. 
  24. ^ Hamm, Jon; Tanguay, Robert L.; Reif, David M.; Padilla, Stephanie; Behl, Mamta; Kim, Carol; Sullivan, Con; Burgess, Shawn M.; Bondesson, Maria (2016-11-01). „Advancing toxicology research using in vivo high throughput toxicology with small fish models”. ALTEX (na jeziku: engleski). 33 (4): 435—452. ISSN 1868-8551. PMC 5270630  . PMID 27328013. doi:10.14573/altex.1601281. 
  25. ^ Farraj, Aimen K.; Padilla, Stephanie; Hazari, Mehdi S.; Hays, Michael D.; Cascio, Wayne E.; Gilmour, M. Ian; Leslie C. Thompson; Martin, Brandi L.; DeMarini, David M. (2019-01-15). „High-Throughput Video Processing of Heart Rate Responses in Multiple Wild-type Embryonic Zebrafish per Imaging Field”. Scientific Reports (na jeziku: engleski). 9 (1): 145. Bibcode:2019NatSR...9..145M. ISSN 2045-2322. PMC 6333808  . PMID 30644404. doi:10.1038/s41598-018-35949-5. 
  26. ^ „The importance of animal in research”. Society of Toxicology. 2014. Arhivirano iz originala 2014-12-07. g. 
  27. ^ Kanter, James (11. 3. 2013). „E.U. Bans Cosmetics With Animal-Tested Ingredients”. The New York Times. Pristupljeno 26. 10. 2018. 

Literatura uredi

Spoljašnje veze uredi

 
Toksikologija na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Токсикологија&oldid=27549729”