TOKSYKOLOGIA - ZAKRES DZIAŁANIA I KIERUNKI ROZWOJU

Toksykologia jest nauką o truciznach (gr. toxicon -trucizna, logos -nauka). Ta najprostsza definicja była szczególnie aktualna w okresie, gdy dochodziło przede wszystkim do zatruć ostrych, wywołanych przez trucizny pochodzenia naturalnego: roślinnego, zwierzęcego i mineralnego. Pod pojęciem t r u c i z n y określano substancję, która w niewielkich ilościach powoduje silne zaburzenia funkcji organizmu lub zgon. Toksykolog był specjalistą, który wykrywał trucizny w materiale sekcyjnym.

Wraz z powszechną chemizacją życia ludzie stykają się z wieloma substancjami otrzymanymi zazwyczaj na drodze syntezy chemicznej, często użytecznymi (leki, kosmetyki, pestycydy, tworzywa sztuczne), które nie są naturalnymi składnikami żywego organizmu. Substancje te zwane są ksenobiotykami (gr. ksenos -obcy, biotikos -dotyczący życia), czyli substancjami obcymi. Ich stopień szkodliwości dla żywych organizmów zależy od wielu czynników, a zwłaszcza od wielkości przyjętej dawki. Dlatego też bardziej trafne i aktualne jest określenie toksykologii jako nauki o szkodliwym działaniu substancji chemicznych na żywy organizm.

Według szerszej definicji toksykologia jest dyscypliną naukową badającą aktualne lub potencjalne niebezpieczeństwo związane z działaniem substancji chemicznych na żywe organizmy i ekosystemy, opracowującą sposoby zapobiegania, rozpoznawania i leczenia zatruć.

Do podstawowych zadań współczesnej toksykologii należą:

1. Prowadzenie badań naukowych mających na celu rozszerzenie wiedzy o szkodliwym działaniu związków chemicznych.

2. Ocena ryzyka, jakie stanowią substancje chemiczne dla organizmów żywych w zależności od ich poziomu w środowisku człowieka.

3. Zalecanie społeczeństwu środków kontroli i zapobiegania szkodliwym skutkom działania związków chemicznych.

4. Rozpoznawanie i leczenie zatruć.

Obecnie toksykolog jest specjalista w ocenie narażenia ludzi a substancje chemiczne.

Toksykologia jako samodzielna nauka ukształtowała się w XIX w. Jest nauką interdyscyplinarną i czerpie informacje z różnych dziedzin nauk podstawowych: biologii, chemii, fizjologii, genetyki, immunologii i fizyki.

Współpraca ze stosowanymi dziedzinami nauki, takimi jak: farmacja, higiena i epidemiologia, zdrowie publiczne, ekologia, informatyka i nauki prawne doprowadziło do wyodrębnienia następujących dziedzin toksykologii:

Toksykologii leków - zajmuje się ubocznym działaniem leków podawanych w dawkach terapeutycznych, skutkami przedawkowania leków, badaniem przedklinicznym potencjalnych leków, a także uzależnieniami od leków i innych substancji.

Toksykologia zawodowa jest dyscypliną zajmującą się profilaktyką, diagnostyką i leczeniem zatruć zawodowych. Opracowuje normy zawartości substancji chemicznych w powietrzu na stanowiskach pracy oraz biomarkery ekspozycji. Tok­sykologia zawodowa spełnia swe zadania we współpracy z medycyną pracy i higieny pracy.

Toksykologia środowiskowa zajmuje się wpływem skażenia powietrza atmosferycznego, wody i gleby na zdrowie człowieka. Zadania profilaktyczne i kontrolne realizuje na podstawie norm zawartości zanieczyszczeń chemicznych w poszczególnych elementach środowiska. Korzysta z osiągnięć ekologii i chemii środowiskowej.

Ekotoksykologia jest dyscypliną zajmującą się szkodliwym wpływem substancji chemicznych występujących w środowisku na organizmy inne niż człowiek, a także na całe ekosystemy.

Toksykologia żywności bada substancje naturalne o potencjonalnym działaniu toksycznym, substancje obecne w żywności w wyniku produkcji (uprawa, hodowla, procesy technologiczne, przechowywanie) oraz substancje umyślnie dodawane do żywności (konserwanty, barwniki, pozostałości antybiotyków i innych leków weterynaryjnych, składniki tworzyw sztucznych przenikające z opakowań). Współpracuje z nauką o żywności i żywieniu oraz higieną żywności.

Toksykologia pestycydów zajmuje się skutkami oddziaływania środków ochrony roślin i nawozów sztucznych stosowanych w rolnictwie, ogrodnictwie, leśnictwie i pokrewnych gałęziach gospodarki na człowieka i gatunki użyteczne.

Toksykologia kliniczna jest specjalnością medyczną, zajmująca się diagnostyką i leczeniem zatruć, zwłaszcza ostrych. Opracowuje nowe metody leczenia i odtrutki.

Toksykologia sądowo-lekarska jest najstarszym działem toksykologii. Zajmuje się wykrywaniem i oznaczaniem trucizn w materiale biologicznym, zwłaszcza pobranym post mortem. Bada zawartość alkoholu w płynach biologicznych i wydychanym powietrzu, a także zawartość środków uzależniających oraz środków dopingujących u sportowców. W pracy swej posługuje się często specjalistyczną aparaturą i opiera się na zdobyczach chemii analitycznej. Toksykologia sądowa działa głównie dla potrzeb wymiaru sprawiedliwości, odgrywając ważną rolę w orzecznic­twie sądowym.

Toksykologia wojskowa bada toksyczność bojowych środków trujących (gazów bojowych) i środków służących do rozpraszania tłumów (środki łzawiące, środki obezwładniające).

Toksykologia ustawodawcza jest działem toksykologii opracowującym akty prawne zapewniające bezpieczne użytkowanie substancji chemicznych. Toksykologia ustawodawcza korzysta z osiągnięć nauk prawnych.

Zainteresowania toksykologii nie ograniczają się jedynie do człowieka (humanotoksyko logia). Obejmują również badania nad szkodliwością substan­cji chemicznych dla zwierząt (zootoksykologia) i roślin (fitotoksykologia).

Toksykologia dzieli się na ogólną i szczegółową.

Toksykologia ogólna zajmuje się m.in.: mechanizmami działania trucizn, zależnością między budową chemiczną a działaniem, losem trucizn w organizmie, wpływem czynników wrodzonych (w tym uwarunkowań genetycznych) i nabytych (immunologicznych, środowiskowych) na powstanie i przebieg zatruć, problematy­ką łącznego działania trucizn, toksykometriq -czyli ilościową oceną toksyczności substancji chemicznych, zagadnieniami prawnymi dotyczącymi bezpieczeństwa chemicznego.

Toksykologia szczegółowa obejmuje poszczególne grupy ksenobiotyków w zależności od budowy chemicznej oraz celów użytkowych. Wymienić tu można toksykologię leków, środków uzależniających, metali, niemetali, rozpuszczalników, pestycydów, tworzyw sztucznych, artykułów gospodarstwa domowego, promienio­wania jonizującego, a także toksykologię trucizn pochodzenia naturalnego.

W swej pracy toksykolodzy posługują się metodami zarówno teoretycznymi, jak i doświadczalnymi.

Toksykologia teoretyczna zajmuje się opracowaniem i stosowa­niem modeli matematycznych w toksykokinetyce, pozwalających na ilościowe określenie procesów związanych z losem trucizny w organizmie; badaniem zależ­ności między budową chemiczną a działaniem toksycznym (QSAR) i stosowaniem modeli matematycznych przy szacowaniu ryzyka u ludzi lub zwierząt na podstawie istniejących danych empirycznych. Metody te znajdują szerokie zastosowanie zwłaszcza w toksykologii środowiskowej. W działalności tej korzysta ze współpra­cy ze specjalistami z dziedziny informatyki i matematyki.

Ważną dziedziną toksykologii jest toksykologia doświadczalna. W celu zapewnienia bezpieczeństwa człowieka i użytecznych gatunków, konieczne jest prowadzenie badań na zwierzętach doświadczalnych. Metody te są wykorzystywane w toksykometrii, badaniu losu ksenobiotyków w organizmie i poznawaniu mechanizmów działania trucizn.

W doświadczeniach na zwierzętach konieczne jest dobranie gatunku najbardziej zbliżonego w danej reakcji bilologicznej do człowieka. Niektóre badania mogą być wykonane jedynie na ludziach - ochotnikach (dotyczy to badań niektórych czynności psychicznych, spostrzegawczości, progu zapachowego, efektów drażniących, uczuleń a także opracowywania testów ekspozycycyjnych).

Ze względu na ochronę prawną zwierząt konieczne jest zdecydowane ograniczenie liczby zwierząt przeznaczonych do badań do niezbędnego minimum, prowadzenie doświadczeń zgodnie z zasadami bioetyki oraz używanie gatunków o najmniejszej wrażliwość neurofizjologicznej. Coraz częściej stosuje się metody alternatywne (badania in vitro, techniki genomiczne i proteomiczne).

Duże znaczenie, zwłaszcza w toksykologii zawodowej i środowiskowej, mają badania epidemiologiczne, przeprowadzone metodami ankietowymi na dużych populacjach z koniecznością dokładnego uwzględnienia odpowiednich grup kontrolnych. Tą drogą zbierane są zwykle informacje o zachorowalności, umieralności, wpływie na potomstwo. W badaniach tych toksykolog często posługuje się metodami statystycznymi.

Podsumowując można stwierdzić, że współczesna toksykologia, oprócz celów poznawczych, spełnia ważne zadania społeczne mające na celu ochronę zdrowiu i życia człowieka, a także ochronę środowiska przed często nieuświadomionym i niespodziewanym działaniem substancji chemicznych. Toksykologia jest dyscypliną, która odgrywa doniosłą rolę w zapewnieniu społeczeństwu bezpieczeństwa chemicznego.

---