Jump to content

Пороговая доза

Пороговая доза — это минимальная доза лекарственного средства, вызывающая минимальный обнаруживаемый биологический эффект у животного. [ 1 ] В чрезвычайно низких дозах биологические реакции на некоторые лекарства отсутствуют. Увеличение дозы выше пороговой дозы индуцирует увеличение процента биологических ответов. [ 2 ] Для описания эффектов определенной дозы препарата у конкретного вида было установлено несколько контрольных показателей, таких как NOEL (уровень ненаблюдаемого воздействия), NOAEL (уровень ненаблюдаемого вредного воздействия) и LOAEL (наименьший уровень уровень наблюдаемого неблагоприятного эффекта). [ 3 ] Они устанавливаются путем обзора доступных исследований и исследований на животных . [ 1 ] Применение пороговой дозы при оценке риска защищает участников клинических испытаний на людях и оценивает риски хронического воздействия определенных веществ. [ 4 ] Однако характер исследований на животных также ограничивает применимость экспериментальных результатов к человеческой популяции и их значимость для оценки потенциального риска определенных веществ. [ 5 ] В токсикологии существуют и другие факторы безопасности, включая LD50 , LC50 и EC50 .

Уровни доз

[ редактировать ]

Пороговая доза — доза лекарственного средства, едва достаточная для оказания биологического эффекта на животное. При оценке реакции на дозу термин «пороговая доза» уточняется до нескольких терминов, таких как NOEL, NOAEL и LOAEL . Они определяют пределы доз, вызывающих биологические реакции или токсические эффекты. [ 3 ] Обычными реакциями являются изменения в структуре, росте, развитии и средней продолжительности жизни обработанной группы организмов. [ 6 ] Изменения обнаруживаются путем сравнения наблюдений между обработанной и контрольной группами . Обе группы относятся к одному и тому же виду и имеют одинаковую среду воздействия в ходе исследования. Единственная разница состоит в том, что группа, получавшая лечение, получает экспериментальное вещество, а контрольная группа — нет. [ 7 ]  

Для препаратов, вводимых перорально и через кожу , единицами пороговой дозы являются мг/кг массы тела/день (доза препарата в мг на массу тела в кг в день) или ppm (частей на миллион), тогда как пороговая доза доза препаратов при ингаляционной доставке имеет единицу мг/л 6 ч/сут (количество препарата в мг в 1 л воздуха, в течение 6 ч в сутки). [ 8 ]

NOEL – это уровень ненаблюдаемого воздействия. Это максимальная доза вещества, которая не оказывает заметного воздействия на группу, получавшую лечение, в клинических испытаниях на людях или экспериментальных испытаниях на животных. [ 3 ] В некоторой литературе NOEL является единственным уровнем дозы, обозначаемым термином «пороговая доза». [ 9 ]

NOAEL – уровень ненаблюдаемых побочных эффектов. Это максимальная доза вещества, которая не оказывает заметного вредного воздействия на группу, получавшую лечение, в клинических испытаниях на людях или экспериментальных испытаниях на животных. [ 3 ]

LOAEL – это самый низкий уровень наблюдаемых побочных эффектов. Это минимальная доза вещества, которая оказывает заметное неблагоприятное воздействие на группу, получавшую лечение, в клинических испытаниях на людях или экспериментальных испытаниях на животных. [ 3 ] Наблюдается биологически или статистически значимое увеличение распространенности побочных эффектов в группе, получавшей лечение, выше этого уровня. [ 10 ]

Примеры NOAEL и LOAEL
Вещество Животное НОАЭЛЬ ЛОЭЛ Ссылка
Оксидеметон-метил Крыса 0,5 мг/кг/день 2,3 мг/кг/день [ 11 ]
Бор Крыса 55 мг/кг/день 76 мг/кг/день [ 12 ]
Барий Крыса 0,21 мг/кг/день 0,51 мг/кг/день [ 13 ]
Трифториодометан Крыса 20000 ppm для эффектов, не связанных с щитовидной железой 20000 ppm для щитовидной железой эффектов, связанных с [ 14 ]
Ацетаминофен Человек 25 мг/кг/день 75 мг/кг/день [ 15 ]

Установление уровней доз

[ редактировать ]

Факторы, влияющие на пороговую дозу

[ редактировать ]

Зависимость доза -реакция зависит от различных факторов. К ним относятся физико-химические свойства препарата, путь введения или воздействия, продолжительность воздействия, численность популяции, а также характеристики изучаемого организма, такие как его вид, пол, возраст и т. д. [ 3 ] Тип биологических реакций также является важным фактором вариаций зависимости «доза-реакция». Каждый ответ соответствует одному уникальному отношению. [ 16 ] для всех возможных ответов практически невозможно Поскольку установить зависимость «доза-реакция» , исследования обычно сужают диапазон до нескольких ответов. Будут рассмотрены все доступные исследования, изучающие корреляцию между целевым препаратом и его биологическими реакциями. Критерием отбора критических реакций для оценки является то, что доза, необходимая для возникновения этой конкретной реакции, является наименьшей. [ 1 ] Предвестник биологического эффекта также может быть ответом на оценку. [ 1 ] Например, факторы риска заболевания могут в конечном итоге спровоцировать заболевание. При изучении связи между лекарственным средством и развитием того или иного сердечно-сосудистого заболевания факторы риска заболевания также могут рассматриваться как ответы на измерения.

Процесс оценки пороговой дозы

[ редактировать ]

применяется двухэтапный процесс Для оценки конкретных уровней доз NOAEL и LOAEL . Первым шагом является проведение обзоров доступных исследований или исследований на животных для получения данных о влиянии различных доз целевого препарата. [ 1 ] Они позволяют установить зависимость «доза-реакция» в диапазоне доз, указанных в собранных данных. Часто собранных данных недостаточно для определения достаточно широкого диапазона, позволяющего наблюдать дозу, при которой биологические реакции не вызываются у людей. [ 17 ] Доза, которая достаточно мала, чтобы предотвратить возникновение реакции у людей, не может быть оценена и, следовательно, открывает путь ко второму этапу — экстраполяции зависимости « доза-реакция» . [ 17 ] Оцениваются результаты, выходящие за пределы имеющихся данных. критические уровни доз, такие как NOAEL и LOAEL . Он пытается сделать выводы о регионе, в который попадают [ 18 ] Таким образом, можно оценить дозы, которые начинают вызывать побочные эффекты у людей.

На первом этапе двумя распространенными подходами к оценке пороговых доз являются качественное изучение имеющихся исследований и исследований на животных.

Качественная экспертиза доступных исследований

[ редактировать ]

Эффекты целевого препарата в различных дозах получены из доступных исследований. Будет выявлена ​​взаимосвязь «доза-реакция» , и часто требуется экстраполяция, чтобы сделать выводы об уровнях дозы, находящихся ниже диапазона собранных данных. [ 4 ] [ 18 ]

Исследования на животных

[ редактировать ]

Исследования на животных проводятся, когда данных, собранных в результате качественного анализа доступных исследований, недостаточно. Это для расширения диапазона доз. [ 19 ] Кроме того, исследования на животных позволяют манипулировать дизайном исследования, например, возрастом и полом обработанных животных. Таким образом, исследования на животных менее восприимчивы к влиянию искажающих факторов, чем наблюдательные исследования , и, следовательно, способствуют более строгой оценке зависимости «доза-эффект». [ 1 ] Поскольку оцениваемые животные демонстрируют различия в характеристиках с людьми, таких как размер тела, экстраполяцию для оценки зависимости «доза-реакция» у людей. необходимо провести [ 20 ]

Обычным исследованием на животных является тестирование токсичности повторных доз. Участвующие виды разделены на 4 группы, получающие плацебо , низкие дозы, средние дозы и высокие дозы препаратов соответственно. [ 21 ] Внутри одной группы одну и ту же дозу вводят ежедневно в течение определенного периода, например 28 дней или 90 дней. [ 22 ] По истечении указанного периода аутопсия или сбор образцов тканей позволяют определить уровни доз, вызывающие определенные эффекты, и, следовательно, установить NOAEL и LOAEL . [ 21 ]

Значение

[ редактировать ]

Пороговые дозы, такие как NOAEL, LOAEL и NOEL, являются важными значениями при оценке риска. Из них можно получить максимально безопасные стартовые дозы различных препаратов до клинических испытаний на людях. [ 23 ] Другое применение – оценка безопасной дозы при хроническом воздействии. Они используются для оценки ежедневного воздействия, которое не вызывает вредных последствий для человека в течение его жизни, которое также известно как референтная доза (RfD). [ 1 ]

Вариации между различными видами и экстраполяция зависимости «доза-реакция», полученная в результате исследований на животных, на человека вносят неопределенности в анализ зависимости «доза-реакция». У людей также проявляются внутрипопуляционные вариации чувствительности к тому или иному веществу. [ 20 ] В результате для преобразования NOAEL в референтную дозу применяются 10-кратные коэффициенты неопределенности (UF). UFinter и UFintra учитывают меж- и внутривидовые вариации соответственно. [ 20 ]

[ 24 ]

Ограничения

[ редактировать ]

неприменимость

[ редактировать ]

не существует безопасной дозы Для канцерогенных веществ теоретически NOAEL и LOAEL не существуют, поскольку для канцерогенов . Линейная беспороговая модель обычно используется для иллюстрации вероятности рака развития в результате радиации . Не существует порогового значения, при котором начинают проявляться стохастические последствия для здоровья. [ 25 ] Только для нераковых последствий для здоровья предполагается наличие предела безопасности, ниже которого не ожидается никаких отрицательных биологических эффектов. [ 25 ]

непоследовательность

[ редактировать ]

Большинство моделей «доза-реакция» получены в результате экспериментов на животных по этическим соображениям. Таким образом, результаты могут не соответствовать результатам человеческой популяции. [ 5 ] Индивидуальные различия возникают и среди людей по возрасту, весу, полу, состоянию здоровья и т. д. [ 20 ] Таким образом, в большинстве случаев пороговая доза служит ориентиром для оценки вероятного результата применения определенной дозы вещества для населения в целом, тогда как в особых группах населения, таких как пациенты с ослабленным иммунитетом , беременные женщины и маленькие дети, могут существовать большие отклонения. [ 26 ]

Непонятность

[ редактировать ]

Пороговая доза является лишь мерой острой токсичности , поскольку исследуемое лекарственное средство или токсичное вещество вводится сразу. Последствия длительного применения остаются неизвестными. [ 27 ] Поскольку пороговая доза представляет собой измеренную минимальную реакцию, ее точность во многом зависит от используемого оборудования. Возможно, потребуются дальнейшие доработки. [ 28 ] Кроме того, пороговая доза отражает только дозу, необходимую для минимально обнаруживаемого ответа, но не следует неправильно понимать, что последствия для здоровья абсолютно отсутствуют при дозах ниже пороговой дозы. [ 25 ]

Другие факторы безопасности

[ редактировать ]

Средняя смертельная доза ( LD50 ) вещества определяется как доза, которая приводит к смерти 50% протестированной популяции. Это важный параметр в токсикологических исследованиях, который указывает на острую токсичность конкретного вещества. ЛД50 обычно выражается в весе вводимого химического вещества в миллиграммах на единицу массы тела (мг/кг). [ 29 ] При обсуждении токсинов окружающей среды , поскольку прямого применения токсичных материалов не существует, аналогичный параметр LC50 вместо этого будет упомянут . LC50 — это концентрация вещества в воздухе, при которой погибает половина испытуемой популяции в течение экспериментального периода. [ 30 ]

Медианная эффективная концентрация ( EC50 ) — это концентрация лекарства, необходимая для достижения 50% максимального биологического эффекта, который может оказать препарат. Это отражение эффективности препарата и выражается в молярных единицах, таких как моль/л. [ 31 ] Значение ЕС50 во многом зависит от сродства препарата к его рецептору , а также от эффективности препарата, которая определяет занятость рецептора и способность препарата вызывать биологический ответ. [ 32 ] EC50 включен в уравнение Хилла , функцию, которая демонстрирует взаимосвязь между концентрацией агониста и связыванием лиганда . EC50 математически определяется как точка перегиба уравнения. [ 33 ]

  1. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Агентство по охране окружающей среды США, ORD (2014). «Референтная доза (RfD): описание и использование при оценке риска для здоровья» . Агентство по охране окружающей среды США . Проверено 13 марта 2021 г.
  2. ^ Салахудин М.С., Ништала П.С. (февраль 2017 г.). «Обзор фармакодинамического моделирования, подхода к связыванию лигандов и его применения в клинической практике» . Саудовский фармацевтический журнал . 25 (2): 165–175. дои : 10.1016/j.jsps.2016.07.002 . ПМЦ   5355565 . ПМИД   28344466 .
  3. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Всемирная организация здравоохранения (1994). «Ориентировочные значения пределов воздействия на человека (EHC 170, 1994 г.)» . www.inchem.org . Проверено 14 марта 2021 г.
  4. ^ Перейти обратно: а б Пейчал Дж (2020). «Агенты по борьбе с массовыми беспорядками». В Гупта RC (ред.). Справочник по токсикологии боевых отравляющих веществ (Третье изд.). Бостон: Академическая пресса. стр. 171–196. дои : 10.1016/b978-0-12-819090-6.00012-x . ISBN  978-0-12-819090-6 . S2CID   218914751 .
  5. ^ Перейти обратно: а б Хун П.Ю. (2015). «Устойчивые к антибиотикам бактерии и гены устойчивости в связи вода-продукты питания в сельскохозяйственной среде». В CY, Ян X, Джексон CR (ред.). Устойчивость к противомикробным препаратам и безопасность пищевых продуктов . Сан-Диего: Академическая пресса. стр. 325–346. дои : 10.1016/b978-0-12-801214-7.00016-8 . ISBN  978-0-12-801214-7 .
  6. ^ Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций; Всемирная организация здравоохранения (2009). Принципы и методы оценки риска химических веществ в пищевых продуктах . Женева: Всемирная организация здравоохранения. ISBN  978-92-4-157240-8 . OCLC   671711784 .
  7. ^ Робинсон С., Чепмен К. (2009). Руководство по выбору уровня дозы для нормативных исследований общей токсикологии фармацевтических препаратов . Лондон: Национальный центр замены, уточнения и сокращения количества животных в исследованиях. п. 21.
  8. ^ Согласованная на глобальном уровне система классификации и маркировки химических веществ (СГС) . Объединенные Нации. Экономическая комиссия для Европы. Секретариат (3-е изд.). Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций. 2009. ISBN  978-92-1-054493-1 . OCLC   704285075 . {{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )
  9. ^ Хэн Л.И., Оой Л., Мори И.С., Футра Д. (2018). «Экологическая токсичность и оценка». В Йонеда М., Мохтар М. (ред.). Анализ экологических рисков для азиатско-ориентированного управления водосборами с учетом рисков . Сингапур: Спрингер. стр. 71–94. дои : 10.1007/978-981-10-8090-6_6 . ISBN  978-981-10-8090-6 . {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )
  10. ^ Опреско Д.М., Янг Р.А., Фауст Р.А., Талмейдж С.С., Уотсон А.П., Росс Р.Х. и др. (1998). «Боевые химические агенты: оценка эталонных доз для перорального применения». Обзоры загрязнения окружающей среды и токсикологии . Том. 156. стр. 1–183. дои : 10.1007/978-1-4612-1722-0_1 . ISBN  978-1-4612-7255-7 . ПМИД   9597943 .
  11. ^ Абдоллахи М., Мостафалу С. (2014). «Оксидеметон-метил». В Векслер П. (ред.). Энциклопедия токсикологии (Третье изд.). Оксфорд: Академическая пресса. стр. 738–740. дои : 10.1016/b978-0-12-386454-3.01149-0 . ISBN  978-0-12-386455-0 .
  12. ^ Бетария С (2014). «Бор». В Векслер П. (ред.). Энциклопедия токсикологии (Третье изд.). Оксфорд: Академическая пресса. стр. 536–539. дои : 10.1016/b978-0-12-386454-3.00255-4 . ISBN  978-0-12-386455-0 .
  13. ^ Тальялатела М., Луизи Р. (2009). «Барий». В Enna SJ, Bylund DB (ред.). xPharm: Комплексный справочник по фармакологии . Нью-Йорк: Эльзевир. стр. 1–8. дои : 10.1016/b978-008055232-3.63587-1 . ISBN  978-0-08-055232-3 .
  14. ^ «Трифториодометан (CF3I) (2019)» . Токсикология и промышленное здоровье . 36 (5): 310–321. Май 2020 г. doi : 10.1177/0748233720930549 . ПМИД   32546062 . S2CID   219726168 .
  15. ^ Национальная информационная служба по ядам (1998). Лечение острого отравления парацетамолом . Лондон: Национальная информационная служба Великобритании по ядам.
  16. ^ Калабрезе EJ (декабрь 2016 г.). «Появление концепции «доза-реакция» в биологии и медицине» . Международный журнал молекулярных наук . 17 (12): 2034. doi : 10.3390/ijms17122034 . ПМК   5187834 . ПМИД   27929392 .
  17. ^ Перейти обратно: а б Лутц В.К., Лутц Р.В., Гейлор Д.В., Конолли Р.Б. (2014). «Зависимость доза-реакция и экстраполяция в токсикологии. Механистические и статистические соображения». В Райхле Ф., Швенке М. (ред.). Нормативная токсикология . Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg. стр. 547–568. дои : 10.1007/978-3-642-35374-1_72 . ISBN  978-3-642-35373-4 .
  18. ^ Перейти обратно: а б Хасенцаль Д.М., Финкель А.М. (2008). «Оценка рисков, экологических/профессиональных». В Хеггенхагене, Гонконг (ред.). Международная энциклопедия общественного здравоохранения . Оксфорд: Академическая пресса. стр. 590–600. дои : 10.1016/b978-012373960-5.00286-0 . ISBN  978-0-12-373960-5 .
  19. ^ Алари Ю. (декабрь 1981 г.). «Анализ доза-реакция в исследованиях на животных: прогнозирование реакции человека» . Перспективы гигиены окружающей среды . 42 : 9–13. дои : 10.1289/ehp.81429 . ПМЦ   1568799 . ПМИД   7333265 .
  20. ^ Перейти обратно: а б с д Валлеро Д.А. (2010). Экологическая биотехнология: биосистемный подход . Академическая пресса. ISBN  978-0-12-378551-0 .
  21. ^ Перейти обратно: а б Очоа Р. (2018). «Планирование исследований и управление рисками в области токсикологической патологии: устранение рисков при открытии и разработке продуктов». В: Валлиг М.А., Гашек В.М., Руссо К.Г., Болон Б. (ред.). Основы токсикологической патологии (Третье изд.). Академическая пресса. стр. 105–122. дои : 10.1016/b978-0-12-809841-7.00007-1 . ISBN  978-0-12-809841-7 .
  22. ^ Хео М.Б., Квак М., Ан К.С., Ким Х.Дж., Рю Х.И., Ли С.М. и др. (июль 2020 г.). «Поральная токсичность диоксида титана P25 при повторной дозе через 28 и 90 дней у крыс» . Токсикология частиц и волокон . 17 (1): 34. дои : 10.1186/s12989-020-00350-6 . ПМЦ   7368713 . ПМИД   32680532 .
  23. ^ Национальная медицинская библиотека США. «ToxTutor — НОАЭЛ и ЛОАЭЛ» . toxtutor.nlm.nih.gov . Проверено 13 марта 2021 г.
  24. ^ Бресс Б (2009). "Оценка риска". Фармакология . Сан-Диего: Академическая пресса. стр. 353–369. дои : 10.1016/b978-0-12-369521-5.00014-2 . ISBN  978-0-12-369521-5 .
  25. ^ Перейти обратно: а б с Фаустман Э.М., Бартелл С.М. (1997). «Обзор оценки риска нераковых заболеваний: применение методов эталонных доз». Оценка человеческого и экологического риска . 3 (5): 893–920. дои : 10.1080/10807039709383733 . ISSN   1080-7039 .
  26. ^ Данкович Д.А., Науманн Б.Д., Майер А., Дурсон М.Л., Леви Л.С. (2015). «Научная основа факторов неопределенности, используемых при установлении пределов профессионального воздействия» . Журнал гигиены труда и окружающей среды . 12 Приложение 1 (Suppl 1): S55-68. дои : 10.1080/15459624.2015.1060325 . ПМЦ   4643360 . ПМИД   26097979 .
  27. ^ Харди А., Бенфорд Д., Халлдорссон Т., Джегер М.Дж., Кнутсен К.Х., Мор С. и др. (январь 2017 г.). «Обновление: использование метода эталонной дозы при оценке риска» . Журнал EFSA . 15 (1): e04658. дои : 10.2903/j.efsa.2017.4658 . ПМК   7009819 . ПМИД   32625254 .
  28. ^ Научный комитет EFSA (2012). «Руководство по выбранным значениям по умолчанию, которые будут использоваться Научным комитетом EFSA, научными группами и подразделениями в отсутствие фактических измеренных данных» . Журнал EFSA . 10 (3): 2579. doi : 10.2903/j.efsa.2012.2579 . ISSN   1831-4732 .
  29. ^ Моррис-Шаффер К., Маккой М.Дж. (2021). «Обзор LD50 и его текущая роль в информировании об опасностях» . ACS Химическое здоровье и безопасность . 28 (1): 25–33. дои : 10.1021/acs.chas.0c00096 . S2CID   234047724 .
  30. ^ Гад СК (2014). «LD50/LC50 (Смертельная доза 50/Смертельная концентрация 50)». В Векслер П. (ред.). Энциклопедия токсикологии (Третье изд.). Оксфорд: Академическая пресса. стр. 58–60. дои : 10.1016/b978-0-12-386454-3.00867-8 . ISBN  978-0-12-386455-0 .
  31. ^ Цзян X, Копп-Шнайдер А (май 2014 г.). «Обобщение оценок EC50 на основе нескольких экспериментов по зависимости дозы: сравнение стратегии метаанализа с модельным подходом со смешанными эффектами». Биометрический журнал. Биометрическая газета . 56 (3): 493–512. дои : 10.1002/bimj.201300123 . ПМИД   24478144 . S2CID   6931891 .
  32. ^ Странный PG (апрель 2008 г.). «Связывание агониста, аффинность агониста и эффективность агониста в отношении рецепторов, связанных с G-белком» . Британский журнал фармакологии . 153 (7): 1353–63. дои : 10.1038/sj.bjp.0707672 . ПМЦ   2437915 . ПМИД   18223670 .
  33. ^ Гестели Р., Жуга Дж., Кемени-Беке А., Варга Б., Юхас Б., Тосаки А. (2012). «Уравнение Хилла и происхождение количественной фармакологии». Архив истории точных наук . 66 (4): 427–438. дои : 10.1007/s00407-012-0098-5 . ISSN   0003-9519 . JSTOR   23251738 . S2CID   122929930 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: f82b8673dbbed51a96726ccc73e11e6c__1695785160
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/f8/6c/f82b8673dbbed51a96726ccc73e11e6c.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Threshold dose - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)