Efectos letales agudos y crónicos en los individuos
General
Factores que influencian la letalidad
Dosis-respuesta
Tiempo de supervivencia
Letalidad aguda, crónica y en etapa de vida
Tipos de prueba
Resumen
Ajuste de datos a modelos de dosis-respuesta
Incipiencia
Bases de los modelos dosis-respuesta
Modelos de mezcla
Datos de tiempos de supervivencia adecuados
Incipiencia
Bases de los modelos dosis-respuesta
Modelos de mezcla
Cualidades bioticas
Cualidades abioticas
La mayoría de los métodos utilizados por los ecotoxicólogos para determinar la letalidad tienen su origen en la toxicología de los mamíferos.
En el campo en desarrollo de la ecotoxicología, esta adopción permitió un avance inicial muy rápido, ya que las técnicas y
conceptos establecidos se pudieron incorporar rápidamente.
Letalidad aguda
Letalidad crónica
Se refiere a la muerte que sigue a una exposición breve, y a menudo, intensa
La duración tradicional de una exposición aguda en las pruebas de ecotoxicidad es generalmente de 96 horas o menos
La duración tradicional de una exposición aguda en las pruebas de ecotoxicidad es generalmente de 96 horas o menos
Se refiere a la muerte resultante de una exposición más prolongada
Una prueba crónica debería durar al menos el 10% de la duración de la vida de la especie
Estudio de ciclo de vida
Podría determinar la letalidad, el crecimiento, la reproducción, el desarrollo u otras cualidades importantes en todas las etapas de la vida de una especie
Prueba de la etapa de vida crítica
Se centra en una etapa particular de la vida, como los recién
nacidos
El enfoque de la etapa crítica de la vida se basa en el supuesto sólido de que la protección de la etapa más sensible garantizará la protección de todas las etapas de la vida
La naturaleza de la sustancia tóxica o de la mezcla de sustancias tóxicas también puede influir en el diseño de la prueba.
Las pruebas utilizadas para cuantificar la letalidad varían según el medio de interés, es decir, agua, efluentes, alimentos, sedimentos o suelo
Pruebas de toxicidad estática
Los individuos se colocan en una de una serie de exposiciones
Este diseño es fácil de realizar y económico
Se generan volúmenes mínimos de soluciones tóxicas
La mayoría de las pruebas estáticas se utilizan para medir la letalidad aguda, no la letalidad crónica.
Prueba de renovación estática
Las soluciones de prueba se reemplazan total o parcialmente con nuevas soluciones periódicamente durante las exposiciones, o los organismos se transfieren periódicamente a nuevas soluciones
Prueba de flujo continuo
Usa flujo continuo o flujo intermitente de las
soluciones tóxicas a través de los tanques de exposición.
Un sistema de flujo continuo elimina o minimiza en gran medida los problemas que acabamos de comentar para las pruebas estáticas
Las pruebas de flujo continuo pueden generar grandes volúmenes de soluciones tóxicas que deben tratarse
Requieren más tiempo, espacio y gastos
Enfoque de bioensayo enriquecido
Genera un modelo de concentración-respuesta o prueba hipótesis con respecto a los efectos en los individuos colocados en sedimentos enriquecidos con diferentes cantidades de tóxico
Prueba elutriarte
La exposición a varias diluciones del elutrido permite un análisis de cantidad versus respuesta como se describió anteriormente para las pruebas de efluentes
Los resultados de dicha prueba parecerían más apropiados para evaluar la letalidad en situaciones como las que involucran
plumas producidas durante las actividades de dragado de sedimentos o quizás eventos de escorrentía
Concepto de dosis efectiva individual
Modelo de Weibull
Enfoque concentración-respuesta
Una serie de concentraciones de sustancias tóxicas se envían a los contenedores
Hay contenedores replicados para cada tratamiento (concentración) que permiten estimar la variación dentro de
cada tratamiento y al menos un tratamiento de control que no recibe tóxico
De acuerdo a este concepto, existe una dosis (o concentración) mínima necesaria para matar a cualquier individuo en particular.
Se presenta casi exclusivamente como la base de los modelos de dosis-respuesta pero también se invocan otros conceptos para respaldar varios métodos de análisis.
También proporciona un buen ajuste para la curva dosis respuesta, pero rara vez se utiliza
Puede describir un proceso de múltiples etapas
Metametros
Desviaciones equivalentes normales
Medidas o transformaciones de medidas utilizadas en el análisis de pruebas biológicas
Se pueden utilizar tanto los metametros de dosis o concentración como los metametros de efecto para los datos de dosis-respuesta
El más común es el logaritmo de dosis o concentración
Proporción que muere expresada en unidades de desviaciones estándar de la media de una curva normal
El metametro resultante es el probit
Probit ( P) = NED ( P) + 5
Metametro de Weibull
Es un metametro que podría usarse con más frecuenci
U (P) = en - en {1 - PAG})
Dosis letal mediana
La LD50 es la dosis prevista que da como resultado la muerte del 50% de las personas expuestas en un tiempo predeterminado, como 48 o 96 horas
Concentración letal media
Sus límites de confianza se derivan comúnmente de datos de concentración-respuesta
La incipiente cuando se aplica a la letalidad de contaminantes es la concentración (o dosis) más baja a la que un aumento en la
concentración (o dosis) de tóxico comienza a producir un aumento en la concentración medida.
Puede determinarse gráficamente de
varias formas.
Se puede utilizar una gráfica de doble logaritm
En consecuencia, la estimación del efecto letal es más difícil de lo descrito hasta este punto para la exposición a un solo tóxico.
Comienza distinguiendo entre cuatro condiciones diferentes que pueden surgir con las mezclas
Muchos contaminantes preocupantes se introducen en el medio ambiente como mezclas y manifiestan efectos conjuntos de formas potencialmente complejas
Aditividad
Sinergismo
Potenciación
Antagonismo
Podría ocurrir si una sustancia química, que no es tóxica en sí misma a la concentración o dosis de exposición, aumenta la
toxicidad de una segunda sustancia química en una mezcla
Existe si el efecto de la mezcla medido fue la suma de los efectos esperados para los tóxicos individuales.
Ocurre si el nivel de efecto observado de la mezcla fue mayor que la suma de los efectos predichos para los tóxicos individuales en la mezcla
Ocurre si el nivel de efecto observado de la mezcla fue menor que el predicho sumando los efectos predichos para los tóxicos individuales en la mezcla
El químico cuyo efecto se piensa que se reduce es el agonista y el químico que reduce ese efecto es el antagonista o antídoto.
Antagonismo funcional
Resulta de dos productos químicos que provocan efectos opuestos sobre las funciones fisiológicas o bioquímicas y, como consecuencia, se contrarrestan entre sí
Antagonismo químico
Dos tóxicos reaccionan entre sí para producir un producto menos tóxico.
Antagonismo disposicional
Implica la absorción,transformación, captación, movimiento dentro del organismo, deposición en sitios específicos y eliminación de los tóxicos
Antagonismo del receptor
Ocurre cuando dos o más tóxicos se unen al mismo receptor y cada tóxico bloquea al otro para que no exprese completamente su toxicidad
Los enfoque de tiempo-respuesta se está convirtiendo en una alternativa cada vez más común al enfoque de dosis o concentración-respuesta
En el enfoque convencional de dosis o concentración-respuesta, el tiempo de exposición se mantiene constante, aunque
los resultados (números que mueren) a veces se adquieren en una serie de intervalos de tiempo
La medición precisa del efecto de la duración de la exposición también es extremadamente importante para evaluar las consecuencias ecotoxicológicas de la contaminación: no todas las liberaciones de sustancias tóxicas al medio ambiente tienen una duración de 48 o 96 horas.
Método Litchfield
Es un método muy simple para analizar los datos del tiempo de supervivencia
Fue desarrollado durante el mismo año que el método de Litchfield-Wilcoxon para estimar la LC50 y los métodos difieren solo en detalles menores
S= (LT84 LT50) + (LT50 LT50) / 2
Métodos de límite de producto (Kaplan-Meier)
no requieren un modelo específico para la curva de supervivencia.
Los métodos de límite de producto permiten estimar
la supervivencia a lo largo del tiempo y los cálculos asociados se pueden utilizar para probar diferencias significativas entre tratamientos
Modelo de riesgo proporcional
se puede utilizar para relacionar convenientemente el peligro
Los resultados de los modelos de riesgo proporcional para la mortalidad humana a menudo se expresan como de fácil
comprensión
h (t, x) = mi f (x I ) h 0 ( t)
El LT50 o MTTD se puede utilizar para estimar la incipiencia letal, la concentración a la que el 50% de las personas expuestas
vivirán indefinidamente en relación con los efectos tóxicos
El punto en el que la línea del tóxico A comienza a correr paralela al eje log MTTD es una estimación de este umbral letal
Además, puede que se requiera un tiempo mínimo antes de que se pueda expresar un efecto. Tóxico B illustrates tal tiempo mínimo para responder.
Por ejemplo, se utiliza el umbral letal estimado con el MTTD o alguna otra estimación en lugar de la LC50 incipiente
Sin embargo, se hacen posibles tratamientos más complicados porque se pueden extraer más datos de una prueba de toxicidad con estos métodos
Los efectos de la mezcla también se pueden cuantificar para el enfoque de respuesta en el tiempo como se hizo con el enfoque de respuesta a la dosis.
Aclimatación
Alometría
Muchas cualidades biológicas influyen en los efectos tóxicos. Algunos ya se han discutido, como ejemplos, etapa de desarrollo,
reservas de lípidos dentro del individuo, comportamiento de alimentación e inducción de mecanismos de desintoxicación.
Es la modificación de funciones biológicas, especialmente las fisiológicas, o estructuras para mantener o minimizar las desviaciones de la homeostasis a pesar del cambio en alguna calidad ambienta
Como temperatura, salinidad, luz, radiación o concentración de tóxicos
La aclimatación puede ocurrir después de una exposición previa a concentraciones subletales de sustancias tóxicas, de modo que la supervivencia de los individuos aumenta durante una exposición posterior más intensa.
También puede influir en el efecto tóxico en los individuo
Numerosos factores físicos y químicos modifican la acción tóxica de los contaminantes
. Las temperaturas ambiente y de aclimatación modifican el
impacto de algunos tóxicos
. La luz ambiental también puede influir en la acción de
los productos químicos fotolábiles al cambiar la velocidad a la que se descomponen en productos más tóxicos.
Toxicidad fotoinducida
La toxicidad de una sustancia química en presencia de luz debido a la producción de productos de fotólisis tóxicos o la activación de otras moléculas a través de la energía capturada durante las interacciones con la luz,
Fotosensibilidad
Sensibilidad de los tejidos cutáneos a los efectos de la luz evocada por una sustancia química
Las calidades de los sedimentos y del suelo también influyen en la toxicidad, como se describe en discusiones anteriores sobre los factores que modifican la biodisponibilidad.