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 | 5 Gy |
Échelle de poison
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
- Tests sur des animaux
- Méthode Reed-Muench
- La dose fait le poison ( latin : sola dosis facit venenum ) , l'adage toxicologique de Paracelse selon lequel de grandes quantités de toute substance est mortelle, comme l'eau.
Autres mesures de toxicité
- IDLH
- certain facteur de sécurité
- Index thérapeutique
- Indice de protection
- Procédure à dose fixe pour estimer la DL50
- Dose toxique médiane (TD50)
- Plus faible concentration toxique publiée (TCLo)
- Dose létale la plus faible publiée (LDLo)
- EC 50 (concentration efficace demi-maximale)
- IC 50 (concentration inhibitrice demi-maximale)
- Essai de Draize
- Valeur limite indicative
- Niveau sans effet nocif observé (NOAEL)
- Niveau le plus bas avec effet nocif observé (LOAEL)
- Procédure de haut en bas
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
- Centre canadien d'hygiène et de sécurité au travail
- Lipnick RL, Cotruvo JA, Hill RN, Bruce RD, Stitzel KA, Walker AP, et al. (mars 1995). « Comparaison des procédures de haut en bas, de DL50 conventionnelle et de toxicité aiguë à dose fixe ». Toxicologie alimentaire et chimique . 33 (3) : 223-31. doi : 10.1016/0278-6915(94)00136-C . PMID 7896233 .