Dose létale médiane - Median lethal dose

En toxicologie , la dose létale médiane , DL 50 (abréviation de « dose létale , 50 %), LC 50 (concentration létale, 50 %) ou LCt 50 est une mesure de la dose létale d'une toxine , d'un rayonnement ou d'un agent pathogène . La valeur de la DL 50 pour une substance est la dose nécessaire pour tuer la moitié des membres d'une population testée après une durée d'essai spécifiée. Les valeurs DL 50 sont fréquemment utilisées comme indicateur général de la toxicité aiguë d'une substance . Une DL 50 inférieure indique une toxicité accrue.

Le test a été créé par JW Trevan en 1927. Le terme dose semi-létale est parfois utilisé dans le même sens, notamment avec les traductions de textes en langue étrangère, mais peut également désigner une dose sublétale. La DL 50 est généralement déterminée par des tests sur des animaux tels que des souris de laboratoire . En 2011, la Food and Drug Administration des États -Unis a approuvé des méthodes alternatives à la DL 50 pour tester le médicament cosmétique Botox sans tests sur les animaux.

Conventions

La DL 50 est généralement exprimée en masse de substance administrée par unité de masse de sujet testé, généralement en milligrammes de substance par kilogramme de masse corporelle, parfois également exprimée en nanogrammes (convient pour le botulinum ), en microgrammes ou en grammes (convient pour le paracétamol ) par kilogramme. L'énoncer de cette façon permet de comparer la toxicité relative de différentes substances et de normaliser la variation de la taille des animaux exposés (bien que la toxicité ne se mesure pas toujours simplement à la masse corporelle). Pour les substances présentes dans l'environnement, telles que les vapeurs toxiques ou les substances présentes dans l'eau qui sont toxiques pour les poissons, la concentration dans l'environnement (par mètre cube ou par litre) est utilisée, donnant une valeur de CL 50 . Mais dans ce cas, le temps de pose est important (voir ci-dessous).

Le choix d'une létalité de 50 % comme référence évite le potentiel d'ambiguïté de faire des mesures dans les extrêmes et réduit la quantité de tests requis. Cependant, cela signifie également que la DL 50 n'est pas la dose létale pour tous les sujets ; certains peuvent être tués par beaucoup moins, tandis que d'autres survivent à des doses bien supérieures à la DL 50 . Des mesures telles que « LD 1 » et « LD 99 » (dosage requis pour tuer 1% ou 99%, respectivement, de la population testée) sont parfois utilisées à des fins spécifiques.

La dose létale varie souvent selon le mode d' administration ; par exemple, de nombreuses substances sont moins toxiques lorsqu'elles sont administrées par voie orale que lorsqu'elles sont administrées par voie intraveineuse . Pour cette raison, les chiffres LD 50 sont souvent qualifiés avec le mode d'administration, par exemple, "LD 50 iv"

Les quantités associées DL 50 /30 ou DL 50 /60 sont utilisées pour désigner une dose qui, sans traitement, sera mortelle pour 50 % de la population dans (respectivement) 30 ou 60 jours. Ces mesures sont plus couramment utilisés dans les rayonnements physique de la santé , comme la survie au - delà de 60 jours entraîne généralement la récupération.

Une mesure comparable est la LCt 50 , qui se rapporte à la dose létale due à l'exposition, où C est la concentration et t est le temps. Elle est souvent exprimée en mg-min/m 3 . ICt 50 est la dose qui provoquera une incapacité plutôt que la mort. Ces mesures sont couramment utilisées pour indiquer l'efficacité comparative des agents de guerre chimique , et les dosages sont généralement qualifiés par les taux de respiration (par exemple, au repos = 10 l/min) pour l'inhalation, ou le degré de vêtement pour la pénétration cutanée. Le concept de Ct a été proposé pour la première fois par Fritz Haber et est parfois appelé loi de Haber , qui suppose qu'une exposition à 1 minute de 100 mg/m 3 équivaut à 10 minutes de 10 mg/m 3 (1 × 100 = 100, tout comme 10 × 10 = 100).

Certains produits chimiques, tels que le cyanure d'hydrogène , sont rapidement détoxifiés par le corps humain et ne suivent pas la loi de Haber. Ainsi, dans ces cas, la concentration létale peut être donnée simplement comme CL 50 et qualifiée par une durée d'exposition (par exemple, 10 minutes). Les fiches signalétiques des substances toxiques utilisent fréquemment cette forme du terme même si la substance respecte la loi de Haber.

Pour les organismes pathogènes, il existe également une mesure connue sous le nom de dose et dosage infectieux médians. La dose infectieuse médiane (DI 50 ) est le nombre d'organismes reçus par une personne ou un animal d'essai qualifié par la voie d'administration (par exemple, 1 200 org/homme par voie orale). En raison des difficultés à compter les organismes réels dans une dose, les doses infectieuses peuvent être exprimées en termes de dosage biologique, tels que le nombre de LD 50 « s à un animal d'essai. Dans la guerre biologique, la dose infectieuse est le nombre de doses infectieuses par mètre cube d'air multiplié par le nombre de minutes d'exposition (par exemple, ICt 50 correspond à 100 doses moyennes - min/m 3 ).

Limitation

En tant que mesure de la toxicité, la DL 50 est quelque peu peu fiable et les résultats peuvent varier considérablement entre les installations d'essai en raison de facteurs tels que les caractéristiques génétiques de la population échantillon, les espèces animales testées, les facteurs environnementaux et le mode d'administration.

Il peut également y avoir une grande variabilité entre les espèces; ce qui est relativement sûr pour le rat peut très bien être extrêmement toxique pour l'homme ( cf. toxicité du paracétamol ), et vice versa. Par exemple, le chocolat, comparativement inoffensif pour l'homme, est connu pour être toxique pour de nombreux animaux . Lorsqu'ils sont utilisés pour tester le venin de créatures venimeuses, telles que les serpents , les résultats de la DL 50 peuvent être trompeurs en raison des différences physiologiques entre les souris, les rats et les humains. De nombreux serpents venimeux sont des prédateurs spécialisés des souris, et leur venin peut être adapté spécifiquement pour neutraliser les souris ; et les mangoustes peuvent être exceptionnellement résistantes. Alors que la plupart des mammifères ont une physiologie très similaire, les résultats de la DL 50 peuvent ou non avoir une incidence égale sur toutes les espèces de mammifères, telles que les humains, etc.

Exemples

Remarque : La comparaison des substances (en particulier des médicaments) entre elles par DL 50 peut être trompeuse dans de nombreux cas en raison (en partie) des différences de dose efficace (DE 50 ). Par conséquent, il est plus utile de comparer ces substances par indice thérapeutique , qui est simplement le rapport de la DL 50 à la DE 50 .

Les exemples suivants sont répertoriés en référence aux valeurs LD 50 , par ordre décroissant, et accompagnés des valeurs LC 50 , {entre crochets}, le cas échéant.

Substance Animal, parcours DL 50
{CL 50 }
DL 50  : g/kg
{CL 50  : g/L}
normalisé
Référence
L'eau rat, orale 90 000 mg/kg 90
Saccharose (sucre de table) rat, orale 29 700 mg/kg 29,7
Glucose (sucre dans le sang) rat, orale 25 800 mg/kg 25,8
Glutamate monosodique (GMS) rat, orale 16 600 mg/kg 16,6
Stévioside (de stevia ) souris et rats, orale 15 000 mg/kg 15
Essence (essence) rat 14 063 mg/kg 14,0
Vitamine C (acide ascorbique) rat, orale 11 900 mg/kg 11.9
Glyphosate (sel d'isopropylamine de) rat, orale 10 537 mg/kg 10.537
Lactose (sucre du lait) rat, orale 10 000 mg/kg dix
Aspartame souris, orale 10 000 mg/kg dix
Urée rat, orale 8 471 mg/kg 8.471
Acide cyanurique rat, orale 7 700 mg/kg 7.7
Sulfure de cadmium rat, orale 7 080 mg/kg 7.08
Éthanol (alcool de grain) rat, orale 7 060 mg/kg 7.06
Acide isopropylméthylphosphonique sodique (IMPA, métabolite du sarin ) rat, orale 6 860 mg/kg 6,86
Mélamine rat, orale 6 000 mg/kg 6
Taurine rat, orale 5 000 mg/kg 5
Cyanurate de mélamine rat, orale 4 100 mg/kg 4.1
Fructose (sucre de fruits) rat, orale 4 000 mg/kg 4
molybdate de sodium rat, orale 4 000 mg/kg 4
Chlorure de sodium (sel de table) rat, orale 3 000 mg/kg 3
Paracétamol (acétaminophène) rat, orale 1 944 mg/kg 1.944
Delta-9-tétrahydrocannabinol (THC) rat, orale 1 270 mg/kg 1,27
Cannabidiol (CBD) rat, orale 980 mg/kg 0,98
Méthanol humain, oral 810 mg/kg 0,81
Arsenic rat, orale 763 mg/kg 0,763
Ibuprofène rat, orale 636 mg/kg 0,636
Formaldéhyde rat, orale 600 à 800 mg/kg 0,6
Solanine (principal alcaloïde de plusieurs plantes des Solanacées parmi lesquelles Solanum tuberosum ) rat, orale (2,8 mg/kg humain, orale) 590 mg/kg 0,590
Chlorure d' alkyl diméthyl benzalkonium (ADBAC) rat,
poisson oral , immersion
invertébrés aquatiques, immersion
304,5 mg/kg
{0,28 mg/L}
{0,059 mg/L}
0,3045
{0,00028}
{0,000059}
Coumarine ( benzopyrone , de Cinnamomum aromaticum et d'autres plantes) rat, orale 293 mg/kg 0,293
Psilocybine (de champignons magiques ) souris, orale 280 mg/kg 0,280
Acide hydrochlorique rat, orale 238-277 mg/kg 0,238
Kétamine rat, intrapéritonéale 229 mg/kg 0,229
Aspirine (acide acétylsalicylique) rat, orale 200 mg/kg 0,2
Caféine rat, orale 192 mg/kg 0,192
Trisulfure d'arsenic rat, orale 185 à 6 400 mg/kg 0,185–6,4
Nitrite de sodium rat, orale 180 mg/kg 0,18
Méthylènedioxyméthamphétamine (MDMA, ecstasy) rat, orale 160 mg/kg 0,18
Acétate d'uranyle dihydraté souris, orale 136 mg/kg 0,136
Dichlorodiphényltrichloroéthane (DDT) souris, orale 135 mg/kg 0,135
Uranium souris, orale 114 mg/kg (estimé) 0,114
bisoprolol souris, orale 100 mg/kg 0,1
Cocaïne souris, orale 96 mg/kg 0,096
Chlorure de cobalt(II) rat, orale 80 mg/kg 0,08
Oxyde de cadmium rat, orale 72 mg/kg 0,072
Thiopental sodique (utilisé en injection létale ) rat, orale 64 mg/kg 0,064
Déméton-S-méthyle rat, orale 60 mg/kg 0,060
Méthamphétamine rat, intrapéritonéale 57 mg/kg 0,057
Le fluorure de sodium rat, orale 52 mg/kg 0,052
Nicotine souris et rat, orale

humain, fumer

50 mg/kg 0,05
Pentaborane humain, oral 50 mg/kg 0,05
Capsaïcine souris, orale 47,2 mg/kg 0,0472
Vitamine D3 (cholécalciférol) rat, orale 37 mg/kg 0,037
Pipéridine (de poivre noir ) rat, orale 30 mg/kg 0,030
Héroïne (diamorphine) souris, intraveineuse 21,8 mg/kg 0,0218
Diéthylamide de l'acide lysergique (LSD) rat, intraveineux 16,5 mg/kg 0,0165
Trioxyde d'arsenic rat, orale 14 mg/kg 0,014
Arsenic métallique rat, intrapéritonéale 13 mg/kg 0,013
Le cyanure de sodium rat, orale 6,4 mg/kg 0,0064
Chlorotoxine (CTX, de scorpions ) souris 4,3 mg/kg 0,0043
Cyanure d'hydrogène souris, orale 3,7 mg/kg 0,0037
Carfentanil rat, intraveineux 3,39 mg/kg 0,00339
Nicotine (de divers genres de Solanacées ) souris, orale 3,3 mg/kg 0,0033
Phosphore blanc rat, orale 3,03 mg/kg 0,00303
Strychnine (de Strychnos nux-vomica ) humain, oral 1–2 mg/kg (estimé) 0,001–0,002
Chlorure de mercure(II) rat, orale 1 mg/kg 0,001
Nicotine humain, oral 0,8 mg/kg (estimé) 0,0008
Cantharidine (de coléoptères vésiculeux ) humain, oral 500 g/kg 0,0005
Aflatoxine B1 (de la moisissure Aspergillus flavus ) rat, orale 480 g/kg 0.00048
Plutonium chien, intraveineux 320 g/kg 0.00032
Amatoxine (de champignons Amanita phalloides ) rat 300-700 g/kg 0,0007
Bufotoxine (des crapauds Bufo ) chat, intraveineux 300 g/kg 0,0003
Césium-137 souris, parentale 21,5 Ci/g 0,000245
Fluoroacétate de sodium rat, orale 220 g/kg 0.00022
Sarin souris, injection sous-cutanée 172 g/kg 0.000172
Robustoxine (de l'araignée à toile d'entonnoir de Sydney ) souris 150 g/kg 0,000150
VX humain, orale, inhalation, absorption par la peau/les yeux 140 μg/kg (estimé) 0.00014
Venin de l' araignée errante brésilienne rat, sous-cutané 134 g/kg 0,000134
Aconitine (provenant d' Aconitum napellus et d'espèces apparentées) rat, intraveineux 80 g/kg 0,000080
Diméthylmercure humain, transdermique 50 g/kg 0,000050
TBPO (t-butyl-bicyclophosphate) souris, intraveineuse 36 g/kg 0,000036
Fentanyl singe 30 g/kg 0,00003
Venin de l' Inland Taipan (serpent australien) rat, sous-cutané 25 g/kg 0,000025
Ricine (issu de l'huile de ricin ) rat, rat intrapéritonéal
, orale
22 g/kg
20-30 mg/kg
0,000022
0,02
2,3,7,8-Tétrachlorodibenzodioxine (TCDD, dans Agent Orange ) rat, orale 20 g/kg 0,00002
Tétrodotoxine de la pieuvre à anneaux bleus intraveineux 8,2 g/kg 0,0000082
CrTX-A (du venin de méduse Carybdea rastonii box ) écrevisses, intrapéritonéale 5 g/kg 0,000005
Latrotoxine (du venin d' araignée veuve ) souris 4,3 g/kg 0,0000043
Epibatidine (de Epipedobates anthonyi poison dard grenouille) souris, intraveineuse 1,46-13,98 g/kg 0,00000146
Batrachotoxine (de la grenouille venimeuse ) injection sous-cutanée humaine 2–7 g/kg (estimé) 0,000002
Abrin (de pois du chapelet ) souris, par voie intraveineuse

humain, inhalation

humain, oral

0,7 g/kg

3,3 g/kg

10–1000 g/kg

0,0000007

0,0000033

0,00001–0,001

Saxitoxine (de certains dinoflagellés marins ) humain, par voie intraveineuse

humain, oral

0,6 g/kg

5,7 g/kg

0,0000006

0,0000057

Pacific Ciguatoxin -1 (à partir de poissons ciguatériques ) souris, intrapéritonéale 250 ng /kg 0,00000025
Palytoxine (du corail Palythoa ) souris, intraveineuse 45 ng/kg

2,3-31,5 g/kg

0,00000045

0,0000023

Maitotoxine (de poisson ciguaterique ) souris, intrapéritonéale 50 ng /kg 0,00000005
Polonium-210 humain, inhalation 10 ng/kg (estimé) 0,00000001
Toxine diphtérique (provenant de Corynebacterium ) souris 10 ng/kg 0,00000001
Toxine Shiga (provenant de la bactérie Shigella ) souris 2 ng/kg 0,000000002
Tétanospasmine (de Clostridium tetani ) souris 2 ng/kg 0,000000002
Toxine botulique (de Clostridium botulinum ) humain, oral, injection, inhalation 1 ng/kg (estimé) 0,000000001
Rayonnement ionisant humain, irradiation  Gy

Échelle de poison

Doses létales DL 50 -valeurs en échelle logarithmique

Les valeurs LD 50 ont une plage très large. La toxine botulique en tant que substance la plus toxique connue a une valeur DL 50 de 1 ng/kg, tandis que la substance la plus non toxique l' eau a une valeur DL 50 de plus de 90 g/kg. C'est une différence d'environ 1 sur 100 milliards ou 11 ordres de grandeur. Comme pour toutes les valeurs mesurées qui diffèrent de plusieurs ordres de grandeur, une vue logarithmique est recommandée. Des exemples bien connus sont l'indication de la force sismique à l'aide de l' échelle de Richter , la valeur du pH , comme mesure du caractère acide ou basique d'une solution aqueuse ou de l' intensité sonore en décibels . Dans ce cas, le logarithme décimal négatif des valeurs DL 50 , qui est normalisé en kg par kg de poids corporel, est considéré comme −log 10 (DL 50 ) .

La valeur sans dimension trouvée peut être entrée dans une échelle de toxine. L'eau en tant que substance de base est nettement à 1 sur l'échelle logarithmique négative des toxines.

Préoccupations relatives aux droits des animaux

Des groupes de défense des droits des animaux et de protection des animaux , tels que Animal Rights International, ont fait campagne contre les tests DL 50 sur les animaux. Plusieurs pays, dont le Royaume - Uni , ont pris des mesures pour interdire la DL 50 orale , et l' Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) a aboli l'exigence de l'épreuve orale en 2001 (voir la ligne directrice 401, Trends in Pharmacological Sciences Vol 22, 22 février 2001).

Voir également

Autres mesures de toxicité

Mesures connexes

  • Posologie infectieuse de la culture tissulaire TCID 50
  • Dosage infectieux des œufs EID 50
  • ELD 50 Dose Létale Aux Oeufs
  • Unités formant plaque (pfu)

Les références

Liens externes