Concentration létale 50

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Concentration létale 50

Dose létale 50

La dose létale 50 ou DL50 (LD50 en anglais pour Lethal Dose 50) ou CL50 (concentration létale 50) est un indicateur quantitatif de la toxicité d'une substance. Cette notion s'applique également aux irradiations.

Cet indicateur mesure la dose de substance causant la mort de 50 % d'une population animale donn√©e (souvent des souris ou des rats) dans des conditions d'exp√©rimentation pr√©cises. C'est la masse de substance n√©cessaire pour tuer 50 % des animaux dans un lot. Elle s'exprime en milligrammes de mati√®re active par kilogramme d'animal. Plus ce chiffre est petit, plus la substance est toxique. Cette dose n'est valable que pour une esp√®ce pr√©cise (le plus souvent le rat) et un mode d'introduction pr√©cis dans l'organisme (ingestion, inhalation, application cutan√©e). Notons toutefois que la DL 50 peut varier, parfois fortement, en fonction du solvant utilis√© ainsi qu'en fonction du sexe de l'animal. Ces chiffres ne sont pas directement extrapolables √† l'homme.

La DL 50 est le plus souvent exprimée pour une ingestion orale chez le rat. La DL 50 mesurée par application dermale chez le lapin donne une information complémentaire sur le danger d'une substance. La valeur par ingestion est le plus souvent plus faible que la valeur dermale.

Ces mesures ne donnent toutefois qu'une id√©e partielle de la toxicit√© d'une substance, √† laquelle il faut rattacher l'existence ou non d'un antidote. Ainsi, le parathion √©thyl, malgr√© une DL 50 orale aigu√ę de 3,6 mg/kg, est relativement moins dangereux que le paraquat (DL 50 de 236 mg/kg) car il existe un antidote efficace contre le premier mais aucun contre le second. Il est commun d'affirmer que les pesticides ayant une DL 50 orale inf√©rieure √† 50 mg/kg constituent des substances chimiques extr√™mement toxiques pour l'homme.

Dans la pratique, il est √©galement important de conna√ģtre la DL 50 du produit commercial utilis√©. Celle-ci est calcul√©e √† partir de la concentration de la mati√®re active dans la formulation au moyen de la formule suivante : Toxicit√© de la formulation (en mg ma/kg) = (DL 50 mati√®re active x 100) / % mati√®re active de la formulation

Sommaire

Pourquoi 50% ?

C'est pour des raisons de repr√©sentativit√© statistique qu'on utilise la valeur 50 %, plut√īt que 0 %, 5 %, 95 %, ou 100 %. En effet, la courbe de Gauss est ¬ę plate ¬Ľ vers 50 %, ce qui fait qu'un √©chantillon est plus repr√©sentatif lorsqu'un seuil est franchi √† 50 %.

Autour de 50 % de mortalit√©, de toutes petites variations de dose donneront de grandes variations dans le pourcentage de morts, ce qui a fait retenir cette valeur cl√© de 50%.

Historique

Le concept de dose létale 50 a été inventé par J.W. Trevan en 1927 et permet de classifier tous les produits par dangerosité à court et moyen termes.

L'OCDE a fait de la DL50 un test officiel (ligne directrice pour les essais 401) en 1981. En 1987, elle a réduit à 20 au lieu de 30 le nombre minimal d'animaux que doit contenir l'échantillon testé. En 2001, elle a approuvé trois nouvelles méthodes[1], destinées à remplacer la DL50 et à occasionner une moindre souffrance animale[2].

La ligne directrice 401 a finalement été abrogée par l'OCDE, le 17 décembre 2002[3].

Interprétation

La DL50 s'exprime en unités de masse de substance par masse corporelle, c’est-à-dire en g/kg.

Exemple : Une quantit√© de 3200 mg d'un produit toxique ayant une DL50 de 40 mg/kg provoquerait th√©oriquement la mort de la moiti√© des humains pesant 80 kg.

La DL50 permet de mesurer la toxicité d'une substance et d'établir des classes de toxicité.

Classes de toxicit√© : √Čchelle de Gosselin, Smith et Hodge
Dose orale probablement mortelle (humain) Classe de toxicité
Moins de 5 mg/kg Super toxique
De 5 à 50 mg/kg Extrêmement toxique
De 50 à 500 mg/kg Très toxique
De 500 à 5 000 mg/kg Modérément toxique
De 5 000 à 15 000 mg/kg Légèrement toxique
Plus de 15 000 mg/kg Très peu toxique
Classes de toxicit√© : √Čchelle de Hodge et Sterner
DL50 orale (rat) Indice de toxicité
Jusqu'à 1 mg/kg 1 = extrêmement toxique
De 1 à 50 mg/kg 2 = hautement toxique
De 50 à 500 mg/kg 3 = modérément toxique
De 500 à 5 000 mg/kg 4 = légèrement toxique
De 5 000 à 15 000 mg/kg 5 = presque pas toxique
Plus de 15 000 mg/kg 6 = relativement inoffensif

En g√©n√©ral, plus la DL50 est petite, plus la substance est toxique. Le contraire est √©galement vrai : plus la DL50 est √©lev√©e, plus la toxicit√© est faible.


Voici, √† titre indicatif, la DL50 de produits communs (test√©e sur le rat par voie orale) :

DL50 et radio-exposition

L'exposition à un flux de rayonnements ionisants à dose importante provoque un effet toxique. Une dose de 4 Gray sur un adulte correspond à la DL50.

Méthode

On administre g√©n√©ralement la substance toxique √† des animaux r√©partis en plusieurs groupes, et ce, √† des doses croissantes suffisantes pour obtenir un pourcentage de mortalit√© s'√©chelonnant entre 0 et 100 %. L'effet d'une substance est globalement inversement proportionnel √† la masse de l'animal √† qui elle est administr√©e, c'est pourquoi la dose l√©tale 50 est mesur√©e en g/kg. En g√©n√©ral, si la toxicit√© imm√©diate est semblable chez tous les types d'animaux, elle sera probablement semblable chez les humains. Lorsque les DL50 sont diff√©rentes chez diverses esp√®ces animales, on doit faire des approximations et des hypoth√®ses lors de l'estimation de la dose mortelle probable chez les humains.

Utilisation

Identification de la toxicité

Elle sert à mesurer toute la toxicité d'une substance, mesures qui s'effectuent via des études qualitatives (non mesurables) et quantitatives (mesurables dont la DL50).

La DL50 sert souvent de d√©part aux √©tudes de toxicit√© car elle fournit un minimum de connaissances en identifiant les sympt√īmes de l'intoxication et la dose toxique.

Il faut malgr√© tout la consid√©rer avec prudence car c'est souvent une √©tude pr√©liminaire (premi√®re analyse) qui peut √™tre influenc√©e par plusieurs facteurs, tels l'esp√®ce animale, le sexe, l'√Ęge, le moment de la journ√©e, etc.

Elle a cependant une valeur limit√©e, car elle ne concerne que la mortalit√©, d'o√Ļ l'apparition de valeurs comme l'IC50.

Il existe d'autres méthodes d'étude de la toxicité, par exemple les tests d'irritation de la peau et de corrosion des yeux, qui font généralement partie d'un programme d'évaluation toxicologique.

Identification du pouvoir pathogène

La DL50 est une des deux données servant à mesurer le pouvoir pathogène d'un germe. La seconde donnée étant la Dose Minimale Infectante (DMI).

Notions voisines

S'il s'agit d'une substance inhal√©e, on parle de concentration l√©tale 50 (CL50 ou CLt50) pour exprimer la concentration du toxique dans l'air inspir√© et causant la mort de 50 % des animaux. La CL50 est exprim√©e en mg¬∑min/m¬≥.

Sur le m√™me mod√®le, on parle aussi de l'IC50 (ou (ICt50), qui mesure la dose dite semi-incapacitante, √† laquelle 50 % de la population expos√©e est paralys√©e ou assomm√©e.

On parle aussi parfois de :

  • DL01 : dose de substance causant la mort de 1 % de la population des animaux d'essai ;
  • DL100 : dose de substance causant la mort de 100 % de la population des animaux d'essai ;
  • DLmin. : dose de substance la plus faible causant la l√©talit√© ;
  • DTmin. : dose de substance la plus faible causant un effet toxique.

Notes et références

  1. ‚ÜĎ Exp√©rimentation animale.
    Les trois nouvelles m√©thodes de test :
    • m√©thode de la dose pr√©d√©termin√©e
    • m√©thode par classe de toxicit√© aigu√ę
    • m√©thode de l‚Äôajustement des doses
  2. ‚ÜĎ http://www.unece.org/trans/doc/2002/ac10c3/ST-SG-AC10-C3-2002-23f.pdf
  3. ‚ÜĎ OECD Test Guideline 401 will be deleted: A Major Step in Animal Welfare: OECD Reaches Agreement on the Abolishment of the LD50 Acute Toxicity Test

Voir aussi

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