Ορισμός του τοξικού τελικού σημείου

Οι εταιρείες υποχρεούνται να διεξάγουν δοκιμές για να εκτιμήσουν πόσο επικίνδυνη είναι μια ένωση (π.χ. φυτοφάρμακα, κατασκευαστικά λύματα) πριν από την απελευθέρωσή τους στο περιβάλλον. Οι ρυθμιστικοί φορείς (π.χ. η Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος) απαιτούν αυτές τις δοκιμές, οι οποίες λειτουργούν για τη διατήρηση αυτών των υλικών σε περιβαλλοντικά επίπεδα αρκετά χαμηλά ώστε να θεωρούνται ασφαλή για τα φυτά και των ζώων. Πολλές δοκιμές εξετάζουν την τοξικότητα και περιλαμβάνουν πολλά διαφορετικά τοξικά τελικά σημεία.

Ένα τοξικό τελικό σημείο είναι το αποτέλεσμα μιας μελέτης που έγινε για να προσδιοριστεί πόσο επικίνδυνη είναι μια ουσία. Τα δεδομένα που συλλέγονται από τέτοιες μελέτες χρησιμοποιούνται για την αναφορά της σχετικής τοξικότητας της ένωσης σε διάφορους ρυθμιστικούς οργανισμούς και ομάδες περιβαλλοντικής συμμόρφωσης. Τα τοξικά τελικά σημεία μπορούν να περιλαμβάνουν θνησιμότητα, συμπεριφορά, αναπαραγωγική κατάσταση ή φυσιολογικές και βιοχημικές αλλαγές.

Τα τοξικά τελικά σημεία είναι οξεία ή χρόνια. Οι οξείες μελέτες διαρκούν γενικά όχι περισσότερο από μια εβδομάδα και εξετάζουν τελικά σημεία όπως η θνησιμότητα και η συμπεριφορά. Με οξείες μελέτες, ένα κοινό τελικό σημείο είναι το LD50, το οποίο είναι η δόση μιας ένωσης που απαιτείται για τη θανάτωση των μισών οργανισμών στη μελέτη. Οι χρόνιες μελέτες έχουν μεγαλύτερη διάρκεια (περισσότερο από μία εβδομάδα) και περιλαμβάνουν τελικά σημεία όπως αναπαραγωγή, μακροχρόνια επιβίωση και ανάπτυξη. Οι χρόνιες μελέτες είναι πολύτιμες επειδή εξετάζουν τις επιπτώσεις εξαιρετικά χαμηλών συγκεντρώσεων ενώσεων που μπορεί να παραμείνουν στο περιβάλλον για μεγάλα χρονικά διαστήματα (π.χ., DDT).

Οι επιστήμονες διεξάγουν μελέτες in vitro σε δοκιμαστικά αγγεία, ενώ in vivo μελέτες διεξάγονται σε ζώντες οργανισμούς. Τα τελικά σημεία των in vitro μελετών περιλαμβάνουν αλλαγές στην αναπαραγωγική κατάσταση ή στα επίπεδα ορμονών. Το πλεονέκτημα των in vivo μελετών είναι ότι οι ερευνητές μπορούν να εξετάσουν τις επιδράσεις της ένωσης σε ολόκληρο τον οργανισμό. Οι in vitro μελέτες είναι επωφελείς και συχνά θεωρούνται πιο ηθικές, επειδή δεν χρησιμοποιούν ζωντανά ζώα αλλά μόνο ζωντανά κύτταρα στην καλλιέργεια. Ίη νίνο τελικά σημεία μπορεί να περιλαμβάνουν παραγωγή ενζύμων ή γονιδιακή έκφραση.

Τα φυτά και τα ζώα εκτίθενται σε πιθανά τοξικά με διάφορους τρόπους. Οι υδρόβιοι οργανισμοί εκτίθενται γενικά μέσω του νερού ή του ιζήματος. Τα τοξικά τελικά σημεία για τα χερσαία ζώα μπορεί να περιλαμβάνουν δεδομένα που συλλέγονται μετά την έκθεση μέσω του αέρα, των τροφίμων ή του δέρματος.

Τα τελικά σημεία τοξικότητας χρησιμοποιούνται για τον καθορισμό ορίων τοξικότητας, τα οποία είναι επίπεδα μιας ένωσης κάτω από την οποία δεν παρατηρούνται δυσμενείς επιπτώσεις.