LD50 é um termo usado para representar a Dose Letal Mediana, que é definida como a quantidade de uma substância química necessária para matar 50% de uma determinada população de teste. Representa uma forma objetiva de medir a toxicidade aguda de qualquer substância contra um organismo específico. O LD do LD50 é de origem anglo-saxônica e vem do termo inglês para dose letal que é dose letalenquanto 50 vem dos 50% da população de um organismo específico que, em média, morrerá quando exposto à dose da substância em questão.
Embora este termo seja comumente usado em todas as línguas, na literatura toxicológica em espanhol costuma-se usar LD50 (que vem diretamente de dose letal).
Unidades da dose letal média ou LD50
O LD50 de uma substância é geralmente relatado como a quantidade dessa substância expressa em unidades de massa, por unidade de peso corporal do organismo testado.
A massa da substância é geralmente expressa em diferentes unidades de massa, conforme apropriado. Para muitas substâncias de toxicidade moderada é suficiente medir esta quantidade em miligramas, enquanto para substâncias mais perigosas pode ser necessário utilizar unidades de massa mais pequenas, como microgramas.
Por outro lado, a unidade de massa corporal do organismo é padronizada na maioria dos países do mundo e corresponde a 1 kg ou a uma libra, dependendo do sistema de unidades comumente utilizado no país. A razão pela qual a dose letal é expressa com base na massa corporal do organismo é porque, quanto maior a massa corporal, mais a substância se dilui nos tecidos. Ao dividir a dose letal pela massa do organismo, a concentração é normalizada para comparar objetivamente a letalidade ou toxicidade de uma substância.
Interpretação da dose letal média ou valor LD50
Para começar, devemos entender que o valor LD50 é uma medida estatística relacionada à probabilidade de um organismo exposto à referida dose da substância morrer. A interpretação estatística formal seria que se dermos a dose de LD50 a um indivíduo e depois a outro e depois a outro, e continuarmos até que toda a população esteja coberta, em média 1 em cada 2 morrerá.
Do ponto de vista da toxicidade, se compararmos os valores de LD50 de duas substâncias para a mesma espécie ou organismo, quanto menor for o LD50, mais tóxica será a substância nesse organismo. Isso ocorre porque é necessária uma quantidade menor da substância para matar o mesmo número de indivíduos. Em outras palavras, se A tem um LD50 de 10 mg/kg e B tem um LD50 de 5 mg/kg, então B é duas vezes mais tóxico que A, uma vez que é necessária a metade de B para matar o mesmo número de indivíduos que esse. de A.
Por outro lado, também devemos interpretar corretamente as unidades do LD50. Pode parecer estranho dizer que a dose letal média de uma substância para um organismo pequeno como um rato ou um inseto é de 10 mg por quilograma de peso corporal, visto que nem um nem outro pesam mais de 1 kg. Porém, devemos lembrar que esses valores não devem ser considerados literalmente, mas sim são quantidades relativas que independem do tamanho real do animal ou organismo.
Para determinar a dose letal para um determinado indivíduo, devemos considerar o seu peso corporal real. Por exemplo, suponha que temos um rato que pesa 100 ge sabemos que a substância A tem um LD50 de 10 mg/kg de peso corporal. Como são necessários 10 mg por 1 kg (que equivale a 1000 g), então a dose letal média para esse indivíduo corresponde a 1 mg da substância A (dado que a sua massa corporal real é um décimo de 1 kg).
De forma ainda mais simples, para determinar a massa real da substância que devemos administrar a um indivíduo para atingir a dose letal média, devemos simplesmente multiplicar o valor LD50 pela massa corporal do indivíduo expressa nas mesmas unidades em que é reportado. o LD50. No nosso exemplo do camundongo, sua massa em quilogramas é 0,100 kg, então a massa da substância A seria (10 mg A/kg de massa corporal) x (0,100 kg de massa corporal) = 1 mg A.
Como o LD50 é determinado?
A dose letal média é determinada experimentalmente expondo uma amostra de indivíduos de um determinado organismo a diferentes doses de uma substância e registrando o número de indivíduos que morrem pelos efeitos dessa substância. A substância é administrada com força de diversas formas, incluindo oral, respiratória, parenteral, intramuscular ou intravenosa, entre outras.
Os animais ou organismos habitualmente utilizados neste tipo de testes são normalmente ratinhos, ratos, coelhos e porquinhos-da-índia, mas também podem ser organismos mais pequenos, como certos insectos, ou organismos maiores, como cães ou mesmo cavalos. Tudo depende da intenção com que esta medida de toxicidade é determinada.
Por exemplo, quando o que se deseja é estimar a toxicidade em humanos, dado que, por razões óbvias, não podem ser realizados experimentos em pessoas vivas, geralmente são utilizados modelos animais que reproduzem de perto o funcionamento de algum sistema fisiológico humano. Os ratos frequentemente servem esse propósito, mas em outros casos são usados chimpanzés ou outras espécies evolutivamente mais próximas.
Por outro lado, pode ser desejável estimar a eficácia de uma determinada nova formulação de um pesticida. Neste caso, os testes são quase sempre realizados no organismo para o qual o produto se destina (a praga). Pode ser algum inseto ou outro organismo.
Interpretação de dados experimentais
Uma vez disponíveis os dados do experimento, eles são analisados para calcular o LD50. Como a dose letal média de uma substância para um determinado organismo não é conhecida antecipadamente, vários testes devem ser realizados com doses crescentes da substância. Doses mais baixas podem não matar nenhum indivíduo, enquanto doses altas podem matar a grande maioria. Porém, durante o experimento será difícil encontrar a dose que mata exatamente metade dos indivíduos.
Por esta razão, o valor real de LD50 (ou, mais apropriadamente, uma estimativa do mesmo) deve ser determinado por interpolação ou outros métodos gráficos ou estatísticos a partir dos dados obtidos durante a experiência. A curva resposta versus dose geralmente tem o formato da letra S (curva sigmóide), o que significa que a interpolação direta dos dados pode apresentar um alto erro de interpolação em alguns casos. Em vista disso, os dados são geralmente linearizados antes da interpolação, o que é conseguido traçando a resposta em relação ao logaritmo da dose, e não em relação à própria dose. Com isso, quase sempre se obtém um gráfico em forma de reta que pode ser ajustado por mínimos quadrados, facilitando assim a determinação precisa do ponto em que 50% dos indivíduos apresentam a resposta esperada (ou seja, morrem).
Origem do LD50
A dose letal mediana ou teste LD50 não é novidade. Na verdade, tem quase 100 anos, tendo sido desenvolvido em 1927. Nas experiências originais foram utilizados um total de 200 animais, dos quais metade morreu devido aos efeitos da substância em teste, enquanto a metade que sobreviveu foi sacrificada. estudar outros efeitos não letais.
Contudo, este procedimento clássico de determinação da dose letal média foi descontinuado na maioria dos países do mundo, em favor de outros métodos mais adequados e menos desumanos.
Outros valores de dose letal
O LD50 (ou LD50) tornou-se um padrão global para comparar a toxicidade de uma substância contra uma espécie animal ou organismo específico. No entanto, não é o único que existe. Da mesma forma que é definido e determinado o LD50, também podem ser definidas outras doses que causam morte em diferentes proporções de uma população. Assim, podemos definir dose letal LD90 como a dose de uma substância que mata 90% de uma população ou LD10 que indica a dose de uma substância que mata apenas 10% da população. Cada um tem seus usos e desafios particulares na hora de medi-los.
Exemplos de valores LD50 para substâncias inofensivas comuns
A tabela a seguir mostra alguns valores de dose letal média ou LD50 para substâncias comuns, como alguns alimentos:
| Substância | LD50 |
| Açúcar de mesa comum | 30 g por kg de peso |
| Álcool etilico | 10,6 g por kg de peso |
| Sal común de mesa | 3 g por kg de peso |
| Tetrahidrocanabinol | 1,27 g por kg de peso |
| Cafeína | 0,300 g por kg de peso |
| Nicotina | De 0,8 a 1 mg por kg de peso |
Exemplos de valores LD50 para substâncias venenosas comuns
A tabela a seguir apresenta alguns valores de dose letal média ou LD50 para substâncias tóxicas comuns, bem como alguns dos venenos ou toxinas mais perigosos conhecidos:
| Substância | LD50 |
| Cianeto de hidrogenio | 1,52 mg por kg de peso |
| Veneno da mamba negra | 50 ug por kg de peso |
| Veneno de cobra marinha com bico | 10 ug por kg de peso |
| Batracotoxina | 2 ug por kg de peso |
| Polônio 210 | de 10 a 50 ng por kg de peso |
| Toxina botulínica | 1 ng por kg de peso |
Referências
AnimaNaturalis (2015, 12 de setembro). Dose Letal 50 (LD50).
Centro Canadense de Saúde e Segurança Ocupacional. (2018, 12 de novembro). O que é um LD50 e LC50? : Respostas de SST.
Departamento de Medicina Legal e Toxicologia. (sf). Tópico 1. Conceito, História e âmbito da Toxicologia. Universidade de Granada.
Administração de Alimentos e Medicamentos (FDA). (sf). Capítulo IV. Diretrizes para Testes de Toxicidade – Toxicidade Oral Aguda.
Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Humano. (2022, 25 julho). Modelo animal. Genoma.gov.
Nelson, R. (2019, 3 de setembro). As cobras mais venenosas do mundo. Ciência Indomável.
