Toxicologie

Toxicologie of giftigheidsleer bestudeert de werking van giftige stoffen op biologische systemen. Toxicologie is een deelgebied van de biologie. Waar het de invloed van vergiften op de mens betreft is het een deelgebied van de geneeskunde. Ook bestaan er nauwe raakvlakken met de farmacologie.

Alles is giftig

Paracelsus (Theophrastus Bombastus von Hohenheim 1493-1541) vermeldde al in de 15^de eeuw dat "de dosis het vergif maakt", met andere woorden dat alles uiteindelijk giftig is, als de hoeveelheid maar groot genoeg is. Paracelsus wordt wel de grondlegger van de toxicologie genoemd, hij was de eerste die een verband legde tussen dosis en vergiftigingsverschijnselen.

De giftigheid van een stof is niet direct te meten, het is alleen proefondervindelijk vast te stellen. En wat giftig is voor het ene organisme, hoeft niet giftig te zijn voor een ander organisme. In de toxicologie worden een groot aanbtal criteria voor giftigheid gebruikt, een bekende is bijvoorbeeld de LD₅₀. Dit staat voor de lethale dosis waarbij 50% van de blootgestelde organismen overlijden. Deze maat is afhankelijk van het geteste organisme, van het vergif, van de toedieningsweg (b.v. opname door de mond, door de huid, intraveneus of via inademing), en van de lengte van de tijd waarin het vergif wordt toegediend.

Ethisch gezien is het onwenselijk om de LD₅₀ van stoffen bij mensen te bepalen. Daarom werden in plaats van mensen vaak ratten en andere proefdieren gebruikt, maar ook daar zijn bezwaren tegen gerezen. Daarom wordt veel toxicologisch onderzoek tegenwoordig in vitro (in reageerbuizen) gedaan, met behulp van levende weefsels, maar niet met levende wezens tenzij dit onvermijdelijk is.

Normen

Toxicologisch onderzoek is de basis voor de normstellingen van stoffen in producten. Omdat het onderzoek niet gebaseerd is op mensen, wordt er bij de normstelling een veiligheidsmarge ingebouwd, vaak een factor 10. In sommige gevallen is gebleken dat mensen juist minder gevoelig zijn voor de giftige werking van een stof. Mensen kunnen bijvoorbeeld in vergelijking met dieren opvallend goed tegen dioxinen, zoals de poging tot vergiftiging van de Oekraïnse president Viktor Joesjtsjenko liet zien.

Giftige werking

De giftigheid van stoffen ontstaat omdat de stoffen aangrijpen op biochemische reacties in het organisme. Er zijn veel verschillende giftige effecten mogelijk. Sommige stoffen zijn op zichzelf niet giftig, maar worden in het organisme (bijvoorbeeld in de lever) omgezet in stoffen die wel giftig zijn.

Er zijn ook stoffen die niet in de chemische zin giftig zijn, maar toch kunnen leiden tot de dood van de daaraan blootgestelde persoon. Zo is het mogelijk dat men bij het drinken van geconcentreerde waterstofperoxide zuurstofbelletjes in het bloed krijgt, leidend tot klachten vergelijkbaar met caissonziekte.

Neurotoxinen werken in op het zenuwstelsel. Deze vergiften worden door dieren gebruikt om hun prooi te vergiftigen. De werking van deze vergiften is acuut.
Carcinogene stoffen zijn kankerverwekkend.
Mutagene stoffen veroorzaken mutaties in het DNA, mogelijk leidend tot afwijkingen in het nageslacht.
Teratogene stoffen veroorzaken afwijkingen bij embryo's

Milieutoxicologie

Bij milieutoxicologie gaat het om onderzoek naar het effect van chemische stoffen op ecosystemen. Ook op basis van dit type onderzoek worden normeringen opgesteld door de overheid.

Cumulatieve effecten

De toxicologie doet ook onderzoek naar de gezamenlijke werking van verschillende giftige stoffen.

Zie ook