TOKSİSİTE TESTLERİ

Prof.Dr.Gönül ŞAHİN

Kimyasal Maddenin Toksisitesinin Saptanması

Her kimyasal madde uygun yolla ve uygun dozda canlı organizmaya verildiğinde zararlı etki meydana getirme kapasitesine sahiptir.

Kimyasal maddenin bir etki meydana getirebilmesi için öncelikle belirli bir yoldan vücuda alınması, absorbe olması gereklidir.

SONUÇTA meydana gelen etkinin şiddeti, organizmada etki yerine ulaşan madde miktarına bağlıdır.

Bir kimyasal maddenin toksisite riskini belirlerken sadece ne tip bir etkisi olduğunu bilmek yeterli değildir.

Etkiyi yaratacak doz düzeyi, maddenin fizikokimyasal özellikleri, temas koşulları ve temas edilen organizma/ birey hakkında bilgi sahibi olmak gereklidir.

Toksisiteyi etkileyen esas faktörler toksik maddenin dozu, veriliş yolu, temas süresi ve sıklığıdır.

Toksik ajanların vücuda ana giriş yolları mide-barsak kanalı, akciğerler (inhalasyon), deri (topikal, perkütan, veya dermal) ve diğer paranteral yollardır.

Toksik ajanlar genel olarak en hızlı etkiyi ve en hızlı cevabı intravenöz yol ile doğrudan vücuda alındıklarında meydana getirirler.

Diğer giriş yolları için sıralama şu şekildedir:

iv > inhalasyon > ip > sc > im > id > oral > dermal

Oral, inhalasyon ve topikal temasta maddenin toksisitesine taşıyıcı ve formülasyon faktörleri de etki eder.

Vücuda giriş yolu da maddenin toksisitesini değiştirebilir.

Bir maddeye farklı yollarla temas sonucunda elde edilen LD50 değerlerinin karşılaştırılmasıyla o maddenin absorpsiyonu hakkında yararlı bilgiler elde edilebilir.

Oral veya dermal uygulama sonrasındaki LD50 değerinin, iv uygulama sonrasında elde edilen LD50 değerine benzer olması, toksik ajanın hızlı ve kolay absorbe olduğunu gösterir.

Dermal yol ile uygulanan bir maddenin LD50 değeri, oral yol ile uygulandığında elde edilen LD50 değerinden birkaç kat yüksek ise (LD50 dermal > LD50 oral) cildin bu ajan ile zehirlenmelerde iyi bir bariyer olduğu söylenebilir.

Herhangi bir temas yolu ile meydana gelen toksik etki, ajanın taşıyıcıdaki konsantrasyonu, taşıyıcının toplam hacmi, biyolojik sistemin maruz kaldığı taşıyıcının özellikleri tarafından da etkilenir.

Maruziyetten uzun zaman sonra kandaki kimyasal madde konsantrasyonunun belirlendiği çalışmalarda bu ve diğer faktörlerin rolü de değerlendirilmelidir. Deneylerde bu koşulları sabit tutmak ve standardize etmek gerekir.

Kimyasal maddelere temas süresi ve sıklığı

Deney hayvanlarının kimyasal maddelere teması genel olarak 4 şekilde gerçekleştirilir:

1- Akut temas……….. Akut toksik etkiler

2- Subakut temas………. Subakut toksik etkiler

3- Subkronik temas……… Subkronik toksik etkiler

4- Kronik temas…………. Kronik toksik etkiler

AKUT TEMAS: Bir kimyasal maddeye 24 saatten daha kısa sürede herhangi bir yolla tek bir temas akut temas olarak tanımlanır. Toksisitesi düşük veya pratik olarak non-toksik maddeler için 24 saatte tekrarlanan temas da akut temas sayılır.

SUBAKUT TEMAS: Kimyasal maddeye 1 ay veya daha kısa sürede tekrarlanan şekilde temas subakut temas olarak tanımlanır. Yönetmeliklere göre 14 veya 28 günlük temas testleri ile uygulanır.

SUBKRONİK TEMAS: Kimyasal maddeye 1-3 ay süreli tekrarlanan temastır. Yönetmeliklere göre 90 günlük testler kullanılarak çalışılır.

KRONİK TEMAS: 3 aydan uzun süreli, tekrarlanan temastır.

İnsanda ise temas sıklığı ve süresi genel olarak kontrollü hayvan çalışmalarında olduğu gibi açıkça tanımlanmamıştır.

Ancak genel temas durumunu belirlemek için benzer terimler kullanılmaktadır.

Çalışma yeri ve çevresel temaslar süreye göre AKUT (tek bir temas), SUBKRONİK (birkaç hafta veya ay boyunca meydana gelen temas), KRONİK (birkaç ay veya yıl boyunca meydana gelen temas) olarak tanımlanabilir.

* Çoğu maddenin tek temas etkisiyle tekrarlanan temas sonucunda gösterdiği etkileri farklıdır.

Örneğin: Benzen

Primer akut toksik etki: SSS depresyonu

Tekrarlanan temas: Hematopoetik sistemi etkiler, lösemi riskinde artışa neden olur

* Hızla absorbe olan maddelere akut temas ani toksik etkiler oluştururken, bazı maddelere akut temas gecikmiş etkiler oluşturur.

* Toksik bir ajana kronik maruziyet, maddenin kronik etkilerinin yanı sıra bazı ani (akut) etkiler de oluşturabilir.

Bir kimyasal ajanın toksisitesinin belirlenmesinde sadece tek doz (akut) ve uzun süreli (kronik) etkileri ile ilgili değil, aynı zamanda akut temas süresi hakkında da bilgiye ihtiyaç vardır.

Ajanın toksisitesini etkileyen bir diğer faktör de temas sıklığıdır. Genel olarak dozun bölünerek verilmesi, terapötik veya toksik etkiyi azaltır.

SONUÇ:

Tekrarlayan temasla gelişen toksisiteyi etkileyen faktörler temas süresi ve sıklığıdır.

Kimyasal madde biyolojik sistemde birikiyorsa, irreversıbl toksik etki oluşturuyorsa, temas aralığı içinde sistemin iyileşmesi için
yeterli zaman yoksa kronik toksik etkiler meydana gelir

TOKSİSİTE TESTLERİNİN AMACI

Kimyasal maddenin biyolojik sistemlerde meydana getirdiği zararlı etkileri saptamak, doz-cevap ilişkisini belirlemek, toksisite meydana getirdiği koşulları belirlemek

Meydana gelen toksik etkinin doğasını niteliğini niceliğini tanımlamaktır

Bu koşulları ve oluşan etkinin doğasını tanımlamak için çeşitli toksisite testleri yapılır.

Toksisite testleri arasındaki temel farklılık, doz ve kimyasal maddeye maruz kalma süresidir

Toksikolojide doz ve cevap önemlidir. Kimyasal maddeye organizmanın verdiği her cevap önemli olup, incelenmelidir. Toksik cevap ölçülebilen kaba bir parametre olabildiği gibi ölüm ile de sonuçlanabilen bir etki de olabilir

Bir patolojik lezyon, biyokimyasal, kimyasal, farmakolojik cevap ve değişim toksik cevabın göstergesi olabilir

Letal dozu bilmek ise her zaman önemli/ gerekli olmayabilir. Ancak toksisitenin hangi dozda oluşabileceğinin bilinmesi önemlidir.

Buna rağmen insandaki toksik dozu her zaman saptamak kolay değildir. Eldeki verilerden insana uyarlama yapmak zordur.

Toksisite testlerinin ortak özellikleri

Bütün testler sağlıklı, uygun koşullarda muhafaza edilmiş, derecelendirilmiş dozlara maruz bırakılan hayvanlara uygulanır

Bütün testlerde kontrol grubu kullanılır

Uygulamayı takiben toksisite işaretleri gözlenir ayrıntılı olarak kaydedilir

testi takiben kontrol grubu dahil tüm
hayvanlara patolojik testler uygulanır

TOKSİSİTE TESTLERİ

1- GENEL TOKSİSİTE TESTLERİ

Akut toksisite testleri

Subakut toksisite testleri

Subkronik toksisite testleri

Kronik toksisite testleri

2- ÖZEL TOKSİSİTE TESTLERİ

Teratojenite

Karsinojenite

Mutajenite

Göz ve ciltte lokal etki

Üreme fonksiyonlarının incelendiği testler

Davranışsal toksisite testleri vd

AKUT TOKSİSİTE TESTLERİ

Oral, topikal, inhalasyon veya injeksiyon yoluyla 24 saat içerisinde tekrarlanan dozlarla veya kısa bir süre içinde tek bir dozla ortaya çıkan toksisiteyi tanımlar

BİYOLOJİK ÖNEMİ OLAN HER MADDEYE MUTLAKA UYGULANAN TEK TESTTİR.

Bir maddenin toksik özelliklerinin değerlendirilmesinde LD50 tayini yoluyla akut toksisitenin ölçülmesi ilk basamağı oluşturur.

AKUT TOKSİSİTE TESTİ

Maddenin doz-cevap ilişkisini ve LD50 değerinin saptamasını sağlar

Hedef organların belirlenmesine ve akut toksisitenin diğer klinik göstergelerinin saptanmasına yardımcı olur

Toksik cevabın geri dönüşümlü olup olmadığı hakkında bilgi verir

LD50 ve LC 50 değerleri sınırlı öneme sahip olmalarına rağmen, akut toksisite çalışmaları kimyasal maddelerin toksik etkilerinin tanımlanmasında ve bu maddelerin insandaki tehlikesinin belirlenmesinde esansiyel öneme sahiptir.

Akut toksisite testlerinden elde edilen en anlamlı bilimsel veriler saptanan LD50 değerinden çok, klinik gözlemler ve ölüm sonrası yapılan incelemelerden elde edilir.

LD50 (Medyan letal doz)

Solunum yolu dışında diğer bir yol ile organizmaya girerek etki gösteren katı veya sıvı haldeki kimyasal maddenin belli koşullarda bir defada verildiğinde, verildiği gruptaki hayvanların %50’sini öldüren dozdur. Birimi mg/kg’dır.

…