Toksikoloģija

Toksikoloģija (grieķu: τοξικός, toxikos — ‘indīgs’, logos — ‘mācība’) ir zinātne par toksisko vielu kaitīgo iedarbību uz dzīvajiem organismiem.

Toksiska vielas:

• ir sastopamas dabā (čūsku indes, sēņu indīgās vielas u.c.),
• un var tikt iegūtas sintētiski, piemēram neiroparalītiskas gāzes – zarīns un tabūns.

Toksikoloģijas uzdevumi

Toksikoloģijas uzdevumi ir:

• novērtēt pētāmo vielu toksiskumu;
• un izstrādāt drošus pasākumus kaitīgās iedarbības profilaksei un novēršanai.

Jau no seniem laikiem cilvēki izmanto dažādas toksiskas vielas. Pirmatnējie cilvēki mācēja iegūt toksisku augu ekstraktus un izmantot tos kā ārstniecības līdzekļus. Indīgo augu ekstraktus un dzīvnieku indes izmantoja arī medījuma iegūšanai. Tomēr cilvēki bieži arī nezināja vielu īpašības un to lietošana izraisīja saindēšanos un dažādas saslimšanas. Piemēram, Senajā Grieķijā vergu apģērbu izgatavoja no auduma, kurā bija ieaustas azbesta šķiedras. Galvenais mērķis bija padarīt audumu izturīgāku, bet rezultātā vergi bieži slimoja ar plaušu slimībām. Senajā Romā ūdens padevei izmantoja svina caurules un no svina izgatavoja traukus. Arheoloģiskie izrakumi liecina, ka augstāko aprindu romiešiem organismos ir paaugstināts svina saturs. Rakstos ir dažādi fakti, kas liecina par samērā masveidīgu, hronisku saindēšanos ar svinu.

Līdz ar manufaktūru rašanos un rūpniecības attīstību parādījās dažādi strādnieku saindēšanās gadījumi, piemēram, urīnpūšļa vēzis tiks novērots strādniekiem, kas izmantoja un ražoja anilīna krāsvielas, kalnrūpniecības strādniekiem - dažādas plaušu saslimšanas. Paralēli sākās arī vides piesārņošana, kas sasniedza apogeju pagājušā gadsimta septiņdesmitajos gados.

Vēsture

Toksisko vielu pētījumi ir sākušies jau vismaz 1500 gadus pirms mūsu ēras, jo senajos rakstos atrasti indes apraksti – maisījumi un receptes. Senajā Ēģiptē prata iegūt zilskābi no aprikožu kauliņiem. Arsēns un opijs ir aprakstīti Hindu medicīnā ap 900 gadu m.e. Hipokrāta raksti liecina, ka senie grieķi, ārstējot saindēšanos, ņēma vērā arī vielas absorbciju (400 g.m.ē.). Intensīvi antidotu meklējumi aprakstīti Senajā Ģrieķijā, jo tur samērā bieži izrēķināšanās ar ienaidnieku notika izmantojot toksiskas vielas. Kā līdzekli vemšanas izraisīšanai saindēšanās gadījumā rekomendēja linsēklu tēju. Aprakstīta ir arī indes izsūkšana no rētas pēc dzīvnieku koduma. Karalis Mitridāts, lai sevi pasargātu no noindēšanas, regulāri lietoja maisījumu no 50 dažādiem antidotiem (Mitridatum). Leģenda vēsta, ka vēlāk viņš pats gribējis izdarīt pašnāvību noindējoties, bet tas nav izdevies. Grieķu ārsts Dioskorīds (~50. gadā m.e.) aprakstīja dažādas vielas un klasificēja indīgās vielas pēc to izcelsmes: augu, dzīvnieku un minerālās indes un aprakstīja arī vemšanas līdzekļus. Viņa darbs Materia Medica tika izmantots gandrīz 15 gadsimtus.

Viduslaikos toksikoloģija īpaši attīstījās Itālijā, tur tika izgatavoti dažādi toksiski savienojumi, t.s., toksiski kosmētiskie līdzekļi u.c., lai atbrīvotos no ienaidniekiem. No 16. gadsimta līdz pat mūsu dienām nav aizmirsta Paracelsa koncepcijas toksikoloģijā. Viņš pauda viedokli, ka ārstēšanai jāizmanto nevis pretējas vielas, kā tajā laikā uzskatīja, bet līdzīgas vielas, un galvenais ļoti svarīga ir vielas deva. Deva ir pamats gan toksikoloģijā, gan medicīnā. Paracelsa idejas atzina tikai pēc viņa nāves 1541. gadā.

Īpaša loma toksikoloģijas kā zinātnes attīstībā ir spāņu ārstam Orfila (1787-1853), viņš nodalīja toksikoloģiju kā atsevišķu zinātni - īpaši tiesu toksikoloģiju - un aprakstīja toksisko vielu detektēšanas nepieciešamību. Līdz ar to sākās analītiska un, var teikt, zinātniska pieeja mācībai par indēm.

Toksisko vielu iedarbības mehānismus viens no pirmajiem aprakstīja Klaudi Bernards (1813-1878), viņš atrada, ka kurāre iedarbojas uz nervu sistēmu.

Nozares

Mūsdienās ķīmiskās vielas tiek lietotas ļoti lielos daudzumos. Tādēļ zināšanas par tām nepieciešamas gan medicīnā, gan sadzīvē, gan rūpniecībā un lauksaimniecībā strādājošiem. Īpaša joma ir jaunu ārstniecības līdzekļu radīšana un ražošana. Tādēļ mūsdienās toksikoloģijā ir ļoti daudz pētījumu, un ir izveidojušās dažādās apakšnozarēs.

Klīniskā toksikoloģija pēta zāļu vielu toksiskās īpašības un izvērtē drošas lietošanas nosacījumus. Katru gadu tiek sintezētas līdz 10'000 jaunas vielas, ar kurām tiek veikti gan dažāda veida farmakoloģiskie, gan toksikoloģiskie pētījumi, tā sauktie, pirmsklīniskie pētījumi. Pēc pētījumu pirmā etapa paliek vairs tikai apmēram 100 vielas, ar kurām tālāk veic klīniskās pārbaudēs. Rezultātā medicīnas praksē katru gadu tiek ieviestas (un gūst pielietojumu) apmēram 2 līdz 5 vielas no visa milzīgā sintezēto ķīmisko vielu klāsta.

Rūpniecības jeb arodtoksikoloģija pēta darba vides riska faktorus. Toksikoloģiskie pētījumi šajā nozarē ir pamats, uz kura tiek izstrādāti dažādi normatīvi darbinieku drošības nodrošināšanai.

Lauksaimniecības toksikoloģija ir saistīta ar ķimikāliju lietošanu ražas uzlabošanai un aizsardzībai.

Ekotoksikoloģija

Saistība ar citām zinātnēm

Toksikoloģija ir saistīta ar dažādām citām nozarēm: ķīmiju, bioķīmiju, morfoloģiju, ģenētiku, enzimoloģiju, ekonomiku, medicīnu un citām zinātnes nozarēm. Līdz ar to toksisko vielu var apskatīt un vērtēt dažādos aspektos.