Toksykologia - I wykład

Question 1

Toksykologia żywności- def

Answer 1

(gr. Toxicon - trucizna, logos - nauka) - jest nauką eksperymentalną bada i poznaje zależności pomiędzy budową chemiczną a działaniem substancji szkodliwych

Question 2

Toksykologia żywności - co bada?

Answer 2

• naturalnych substancji szkodliwych
• substancji wytwarzających się w wyniku działania czynników biologicznych, fizycznych, chemicznych oraz w wyniku interakcji
• substancji dodatkowych
• zanieczyszczeń technicznych i przypadkowych

Question 3

Szkodliwość substancji

Answer 3

zdolność do uszkadzania prawidłowych funkcji organizmu, wynikająca z interakcji tej substancji z białkami ustrojowymi, DNA lub enzymami organelli komórkowych. Spowodowane zaburzenia wywołują odpowiedź organizmu, polegającą na odchyleniach od stanu prawidłowego i mogą mieć charakter odwracalny lub nie.

Question 4

Czynniki wpływające na efekt działania substancji na organizm:

Answer 4

• rodzaj i właściwości fizyko-chemiczne substancji

* droga i szybkość wnikania (układ pokarmowy, oddechowy, skóra i błony śluzowe, bezpośrednio do krwioobiegu)

Question 5

Drogi wnikania substancji toksycznej do organizmu

Answer 5

• Przez skórę - warstwa rogowa, naskórek, skóra właściwa, krew i limfa
• Inhalacyjna droga wnikania - przez pęcherzyki płucne do krwioobiegu. Śluz i włoski wyściełające drogi oddechowe częściowo chronią prze różnymi pyłami czy drobinami.
• Przewód pokarmowy - doustnie, żołądek, jelita, krwioobieg przez naczynia włosowate do żyły wrotnej, wątroba, unieszkodliwianie w wątrobie, organizm lub nerki i wydalanie z moczem.

Question 6

Dawka - podział

Answer 6

• dawka graniczna (progowa) – Dosis minima DM- ilość substancji wywołująca pierwsze dostrzegalne skutki biologiczne (najmniejszy poziom narażenia)
• dawka lecznicza- dosis therapeupica lub dosis curativa DC- ilość wykazująca działanie farmakologiczne, nie wywołująca istotnych zakłóceń w organizmie
• dawka toksyczna- dosis toxica DT- ilość wywołująca objawy zatrucia oraz odwracalne zaburzenia czynnościowe
• dawka śmiertelna- dosis letalis DL - ilość powodująca uszkodzenie nieodwracalne i śmierć

Question 7

Rodzaje zatruć

Answer 7

• zatrucie ostre - natychmiastowy wyniki działania toksycznego, wyróżniający się silnymi zaburzeniami czynnościowymi, często kończącymi się śmiercią
• zatrucie podostre - charakteryzujące się łagodnym przebiegiem i lepszymi rokowaniami; łagodne objawy, występujące po podaniu jedno lub kilkakrotnym trucizny i lepszymi rokowaniami
• zatrucie przewlekłe - powstające na skutek działania dawek, pobieranych przez dłuższy czas, na ogół w wyniku kumulacji trucizn w organizmie. Efekt działania może być bardzo odległy i występować w postaci wad wrodzonych, rozwojowych i genetycznych lub nowotworów.

Question 8

Czynniki wpływające na efekt działania substancji na organizm:

Answer 8

Wchłanianie z przewodu pokarmowego do krwioobiegu może nastąpić w różnych jego odcinkach.
Wchłanianie z jamy ustnej i przełyku omija krążenie wątrobowe i przez to opóźnia metabolizm i przedłuża aktywność związku.
Z żołądka wchłaniane są na drodze dyfuzji, czyli transportu biernego spowodowanego gradientem stężeń słabe kwasy, barbiturany, niektóre sole mineralne, strychnina.
Największe wchłanianie ma miejsce w jelitach, gdyż sprzyja temu pH i duża powierzchnia.

Question 9

Czynniki wpływające na wchłanianie:

Answer 9

1)	właściwości substancji
•	postać chemiczna
•	rozpuszczalność
•	wielkość cząsteczek
2)	mikroflora, która może oddziaływać na stopień jonizacji, warunki reakcji enzymatycznych
3)	stan czynnościowy jelit
•	perystaltyka
•	uszkodzenia nabłonka i kosmków
4)	skład pożywienia
•	obecność substancji utrudniających i ułatwiających wchłanianie
5)	wiek organizmu

Question 10

Przemiany w organizmie -Biotransformacja

Answer 10

polega na hydroksylacji, redukcji lub hydrolizie. Zachodząca najczęściej hydroksylacja jest katalizowana przez monooksygenazy, należące do grupy cytochromu P-450. Enzym ten bierze udział w metabolizmie ok. 50% leków, a także kancerogenów i innych ksenobiotyków. Jego największe stężenie stwierdzono w wątrobie i w nadnerczach. Biotransformacja nie musi prowadzić do zmniejszenia toksyczności substancji, a wręcz odwrotnie.

Question 11

Przemiany w organizmie - Biosynteza

Answer 11

sprzęganie powstałych metabolitów z kwasem glukuronowym, siarkowym lub octowym, ewentualnie glutationem lun aminokwasami. W wyniku powyższych przemian ksenobiotyk staje się bardziej rozpuszczalny w wodzie i może być wydalony z moczem lub żółcią (w tym wypadku znowu do jelita i wątroby i krąży aż do skutku)

Question 12

Na mechanizm przemian w organiźmie wpływają:

Answer 12

1. wszystkie czynniki wpływające na procesy enzymatyczne tj. gatunek, wiek, wady genetyczne
2. płeć (wpływ hormonów płciowych na metabolizm)
3. stan fizjologiczny- ciąża (większa wrażliwość przez hormony wpływających na reakcję sprzęgania z kwasem glukuronowym i siarkowym)
4. stan zdrowotny
5. żywienie (niedobory białek, witamin, składników mineralnych)
6. środowisko (stresy)

Question 13

Czynniki wpływające na efekt działania substancji na organizm

Answer 13

Z krwią substancja toksyczna przenoszona jest do wszystkich tkanek i narządów, jeśli ulega przemianom jej czas trwania w organizmie jest raczej krótki. Niektóre substancje z krwi znikają szybko, natomiast mogą odkładać się w :
• tkance tłuszczowej,
• kostnej,
• narządach i gruczołach (nerki, wątroba, tarczyca),
• mózgu.

Question 14

Bariery biologiczne

Answer 14

• krew - jelito cienkie
• krew - mózg i krew - płyn mózgowo rdzeniowy - barierę tę bez przeszkód pokonuje woda, tlen, CO2, związki odżywcze, oraz niestety związki lipofilne (związki rtęci, pestycydy, związki chloroorganiczne); przepuszczalność tej bariery wzrasta w stanach patologicznych; trudno związki spolaryzowane, rozpuszczalne w wodzie
• krew-łożysko - bariera przepuszcza związki odżywcze i metabolity płodu, ale też etanol, alkaloidy, leki; związki silnie zjonizowane i wielkocząsteczkowe bardzo trudno; bariera oddzielająca krążenie matki od krwioobiegu płodu

Question 15

Synergizm i antagonizm

Answer 15

1. funkcjonalny- działanie przeciwne na taką samą czynność
2. chemiczne- związki reagują ze sobą dając produkt nietoksyczny
3. dyspozycyjny- związki wzajemnie modyfikują procesy wchłaniania, biotransformacji, rozmieszczania, penetracji, wydalania, wynikiem czego jest ograniczenie stężenia w miejscu działania, lub skrócenie czasu przebywania
4. receptorowy- związki konkurują o ten sam receptor, mając zdolności wypierania się z połączeń

Question 16

Toksyczność ostra

Answer 16

zdolność do działania toksycznego, które występuje w krótkim czasie po podaniu badanego związku w dawce pojedynczej lub w kilku dawkach w ciągu 24 h.

Question 17

LD50 (Lethal Dose)

Answer 17

dawka wyrażana w mg/kg masy ciała, która powoduje śmierć 50 % badanej populacji zwierząt, po jednorazowym podaniu; na jej podstawie klasyfikuje się związki pod względem toksyczności.

Question 18

Toksyczność podostra

Answer 18

zdolność substancji do wywołania efektu toksycznego po jej podawaniu lub ekspozycji powtarzanej codziennie.

Question 19

Określenie toksyczności podostrej

Answer 19

Zwierzętom podaje się badaną substancję w trzech różnych dawkach:
• dawka nieefektywna,
• dawka pośrednia,
• dawka efektywna, ale nie wywołująca zgonu.

Prowadzi się obserwacje wyglądu i zachowania zwierząt, wykonując pomiar masy ciała i wzrostu, badania krwi, moczu, biochemiczne, EKG, EEG, obserwuje się kliniczne stany układu oddechowego, narządów wewnętrznych, zaburzeń neurologicznych. Po 14 i 28 dniach wybiera się z każdej grupy partię zwierząt, które uśmierca się i bada ich narządy wewnętrzne. Pozostałe bada się po 90 dniach.

Question 20

Określenie toksyczności przewlekłej

Answer 20

Substancję podaje się w trzech dawkach:
• dawka najmniejsza działająca,
• dawka największa działająca,
• dawka pośrednia.

Question 21

Schemat badań toksyczności:

Answer 21

1) Toksyczność ostra
• ustalenie LD 50
2) Toksyczność podostra
• informacja o możliwych kierunkach działania toksycznego substancji
3) Toksyczność przewlekła
• informacja o możliwym działaniu mutagennym, teratogennym, kancerogennym

Question 22

Kancerogenność

Answer 22

Działanie wywołujące nowotwory, które oparte jest na:
• genotoksyczności – wiązanie się substancji z DNA, naruszanie jego struktury i funkcji lub systemów naprawy DNA,
• epigenetyczności – działanie cytotoksyczne, chroniczne uszkodzenia tkanek, zaburzenia hormonalne, często wiąże się z oddziaływanie na komórki uwrażliwione związkami genotoksycznymi

Question 23

prokarcynogen biokarcynogen kokarcynogen

Answer 23

Działanie rakotwórcze może nie wykazywać substancja macierzysta- prokarcynogen, ale jej aktywny metabolit - biokarcynogen. Są też związki same nie inicjujące zmian nowotworowych, ale zwiększające aktywność rakotwórczą innych substancji- kokarcynogeny.

Question 24

Mutagenność (genotoksyczność)

Answer 24

To działanie związane z oddziaływaniem substancji na układ genetyczny:
• mutacje genowe - zmiana sekwencji nukleotydowej genu,
• mutacje chromosomowe - inwersja, translokacja, ubytek, duplikacja chromosomu
• mutacje genowe - tworzenie komórek zawierających większą liczbę chromosomów.
Wpływ mutagennego działania substancji może być widoczny dopiero w następnych pokoleniach.

Question 25

Efekty działań mutagenów:

Answer 25

• powstawanie nowotworów,
• zaburzenia immunologiczne,
• zaburzenia hematologiczne.

Question 26

Teratogenność

Answer 26

To działanie wywołujące zaburzenia strukturalne i czynnościowe, powstające w dowolnych etapach przed i po zapłodnieniu, w rozwoju embrionalnym i płodowym.

Question 27

Teratogenność - Objawy

Answer 27

1. bezpośrednim uszkodzeniu męskich i żeńskich komórek rozrodczych,
2. indukcji zaburzeń metabolicznych w organizmie matki, prowadzących do zmiany odżywiania zarodka,
3. zaburzenia okresu embriogenezy i organogenezy,
4. bezpośrednim działaniu toksycznym na płód,
5. działaniu poronnym (silne skurcze macicy) lub wpływem na przebieg porodu,
6. wczesnym działaniu na rozwój potomstwa przez laktację i karmienie.

Question 28

Teratogenność - Skutki

Answer 28

• śmierć zarodka (embriotoksyczność) lub płodu,

* psychiczne, neurologiczne upośledzenie potomstwa.

Question 29

Oddziaływanie ksenobiotyków

Answer 29

1. hepatotoksyczne,
2. nefrotoksyczne,
3. kardiotoksyczne,
4. embriotoksyczne,
5. teratogenne,
6. genotoksyczne (mutagenne),
7. rakotwórcze,
8. immunotoksyczne (immunosupresyjne – hamujące namnażanie immunologiczne czynnych komórek),
9. neurotoksyczne.

Question 30

Pozostałe kierunki badań toksykologicznych:

Answer 30

1. metabolizm,
2. synergizm i antagonizm,
3. działanie drażniące oka,
4. działanie drażniące skóry,
5. działanie alergizujące.

Question 31

O doborze badań oraz ich zakresie decyduje:

Answer 31

1. przeznaczenie substancji,
2. właściwości fizyko-chemiczne,
3. zamierzony czas stosowania,
4. zamierzona ilość dodawana.

Question 32

ADI (Acceptable Daily Intake) – DDP (Dopuszczalne Dzienne Pobranie)

Answer 32

To ilość substancji wyrażona w mg/kg masy ciała, która może być przyjmowana przez człowieka codziennie przez całe życie, nie wywołując w zdrowiu i psychice żadnych szkód.
ADI nie wyznacza się dla związków, które wykazują tendencję do kumulowania się w organizmie. Wyznacza się je tylko dla związków, które są wydalane.
ADI = NOEL/SF

Question 33

NOEL (No Observed Effect Level)

Answer 33

dawka substancji podawana w badaniach toksyczności przewlekłej, nie wywołująca zmian w zdrowiu najwrażliwszych gatunków zwierząt.

Question 34

SF (Safety Factor)

Answer 34

współczynnik bezpieczeństwa; dla związków o wysokiej toksyczności przyjmowany jest w zakresie 500 – 1000, dla związków o bardzo niskiej toksyczności w zakresie 10 – 100.

Question 35

Badania epidemiologiczne

Answer 35

W odniesieniu do substancji szkodliwych bada się związek pomiędzy stopniem narażenia ludności zamieszkującej dany region na badany czynnik a występowaniem określonych schorzeń.

Danych dotyczących występowania badanego czynnika dostarczają badania monitoringowe środowiska (woda, powietrze, gleba, żywność), natomiast dotyczących występowania schorzeń, umieralności itp. - statystyki lekarskie.

Question 36

Badania epidemiologiczne - cele

Answer 36

Celem ich jest określenie wpływu różnych czynników i warunków środowiskowych na częstość i rozprzestrzenianie się chorób zakaźnych i niezakaźnych lub w ogóle różnych stanów fizjologicznych wśród ludności.

Question 37

Nad bezpieczeństwem żywności w Polsce czuwa

Answer 37

Polskie Prawo Żywnościowe- ustawa z dnia 25 sierpnia 2006 roku o bezpieczeństwie żywności i żywienia oraz rozporządzenie odpowiednich ministerstw.

Nadzór praktyczny pełni Państwowa Inspekcja Sanitarna, na czele której stoi Główny Inspektor Sanitarny pełniący funkcje zastępcy Ministra Zdrowia, Wojskowa Służba Sanitarna i Państwowa Inspekcja Handlowa oraz Weterynaryjna Inspekcja Sanitarna pełniąca nadzór nad produktami pochodzenia zwierzęcego.

Organami działania PIS są wojewódzkie, terenowe i portowe stacje sanitarno- epidemiologiczne.

Instytucjami naukowo - badawczymi, pełniącymi role opiniodawczą są w Polsce:
Państwowy Zakład Higieny, Instytut Żywienia i Żywności, Instytut Matki i Dziecka oraz liczne towarzystwa naukowe.