Kennisclip 1, dose-response relationships
Parecelsus, is bekend door zijn qoute: ‘the dose makes the poispon’. Dit geeft aan dat er een relatie is
tussen de hoeveelheid gif die iemand binnenkrijgt (dose/dosis) en de toxische reactie die erop volgt
(respons).
Dose-response relationships, de relaties die we beschrijven tussen de dosis en
respons worden dosis-respons relaties genoemd. Stel dat 10 vissen in een kom
van 10 liter zitten en we er elke 5 minuten een shot whisky aan toevoegen
totdat de vissen zat worden en op zijn kop gaan zwemmen. Na 4 shots gaat 1
vis op zijn kop zwemmen, na 8 shots zwemmen er al 5 op zijn kop en na 16
shots is er nog maar 1 vis die normaal zwemt. Deze zwemt pas op zijn kop na 32
shots. De individuele gevoeligheid voor alcohol verschilt per individu en
ditzelfde geldt voor de individuele gevoeligheid voor andere poisons. De dosis is
in dit geval het aantal shots in de 10 liter tank en de respons is de fractie vissen
die op zijn kop zwemt.
Dosis-respons curve, hierbij plotten we de respons op de Y-as en de dosis op de
X-as. Als we gebruik maken van een lineaire schaal op de X-as, is een grote
grafiek nodig om het dosisbereik weer te geven waarop de vissen reageren. De
vissen die op een lage dosis reageren worden dan allemaal samengevoegd en
het verschil is dan lastig te zien (bovenste afbeelding). Vandaar dat dosis-
respons curves vaak op semi-log grafieken weergegeven worden. De X-as is
weergegeven volgens een log-schaal wat inhoudt dat elke stap een factor 10
inhoudt i.p.v. een enkele dosis eenheid/unit (2e afbeelding). Nu kunnen we
grote variëteit aan dosissen vergelijken in een enkele grafiek. Daarnaast kan het
dosisniveau waarop geen enkele vis op zijn kop zwemt in deze grafiek goed
gevisualiseerd worden.
NO(A)EL, is de hoogste dosiswaarde waarbij geen enkele vis op zijn kop zwemt.
Het staat voor no observed adverse effect level. Deze wordt vaak in toxicologie
onderzoeken gebruikt om een veilige dosis te achterhalen.
LO(A)EL, is de lowest observed adverse effect level. Dit de laagste dosishoeveelheid waarbij we vissen
op zijn kop zien zwemmen.
Sigmoïde, de dosis-respons curve die hierboven als voorbeeld gebruikt is, heeft de sigmoïde vorm en
volgt de klassieke Hill vergelijking:
𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑎𝑙 𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑛𝑠𝑒
𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑛𝑠𝑒 =
1 + 10(𝑙𝑜𝑔𝐸𝐷50−𝑑𝑜𝑠𝑒)∗𝐻𝑖𝑙𝑙 𝑠𝑙𝑜𝑝𝑒
De Hill slope beschrijft de stijlheid van de curve en de ED50 is de medium affective dose.
ED50, is de dosis waarbij 50% van de vissen een respons vertonen en op hun kop zwemmen, terwijl
de overige 50% deze reactie niet vertoont en gewoon nog normaal zwemt. In het voorbeeld van de
vissen staat de ED50 gelijk aan 8 shotjes whisky. De ED50 is een gebruikelijke referentie dosis en stelt
toxicologen in staat de toxische potenties van verschillende stoffen te vergelijken.
LD50, wanneer de toxiciteit gemeten wordt aan de hand van dood, spreken we niet van ED50, maar
van LD50. Dit is de meidum lethal dose en hierbij is 50% van de proefdieren gestorven.
Potency, we kunnen de LD50 van verschillende stoffen vergelijken in het geval van muizen. De LD50
van ethanol is 8 ml/kg, die van methanol is 4 ml/kg en die van isopropanol is 2 ml/kg. Isopropanol is
dus een potenter toxicant dan methanol en methanol is op zijn beurt een potenter gif dan ethanol.
Methanol hoeft namelijk in lagere hoeveelheid voor te komen dan ethanol en heeft dus een hogere
potentie om 50% van een muizenpopulatie te vermoorden. Elk chemicalie heeft zijn eigen dosis-
respons curve en LD50.
ED- én LD50, kan gebruikt worden om te kijken naar de hoeveelheid waarop een medicijn of
chemicalie effectief of bevorderlijk/voordelig is. Als we weer naar het effect van whisky kijken dan is
Parecelsus, is bekend door zijn qoute: ‘the dose makes the poispon’. Dit geeft aan dat er een relatie is
tussen de hoeveelheid gif die iemand binnenkrijgt (dose/dosis) en de toxische reactie die erop volgt
(respons).
Dose-response relationships, de relaties die we beschrijven tussen de dosis en
respons worden dosis-respons relaties genoemd. Stel dat 10 vissen in een kom
van 10 liter zitten en we er elke 5 minuten een shot whisky aan toevoegen
totdat de vissen zat worden en op zijn kop gaan zwemmen. Na 4 shots gaat 1
vis op zijn kop zwemmen, na 8 shots zwemmen er al 5 op zijn kop en na 16
shots is er nog maar 1 vis die normaal zwemt. Deze zwemt pas op zijn kop na 32
shots. De individuele gevoeligheid voor alcohol verschilt per individu en
ditzelfde geldt voor de individuele gevoeligheid voor andere poisons. De dosis is
in dit geval het aantal shots in de 10 liter tank en de respons is de fractie vissen
die op zijn kop zwemt.
Dosis-respons curve, hierbij plotten we de respons op de Y-as en de dosis op de
X-as. Als we gebruik maken van een lineaire schaal op de X-as, is een grote
grafiek nodig om het dosisbereik weer te geven waarop de vissen reageren. De
vissen die op een lage dosis reageren worden dan allemaal samengevoegd en
het verschil is dan lastig te zien (bovenste afbeelding). Vandaar dat dosis-
respons curves vaak op semi-log grafieken weergegeven worden. De X-as is
weergegeven volgens een log-schaal wat inhoudt dat elke stap een factor 10
inhoudt i.p.v. een enkele dosis eenheid/unit (2e afbeelding). Nu kunnen we
grote variëteit aan dosissen vergelijken in een enkele grafiek. Daarnaast kan het
dosisniveau waarop geen enkele vis op zijn kop zwemt in deze grafiek goed
gevisualiseerd worden.
NO(A)EL, is de hoogste dosiswaarde waarbij geen enkele vis op zijn kop zwemt.
Het staat voor no observed adverse effect level. Deze wordt vaak in toxicologie
onderzoeken gebruikt om een veilige dosis te achterhalen.
LO(A)EL, is de lowest observed adverse effect level. Dit de laagste dosishoeveelheid waarbij we vissen
op zijn kop zien zwemmen.
Sigmoïde, de dosis-respons curve die hierboven als voorbeeld gebruikt is, heeft de sigmoïde vorm en
volgt de klassieke Hill vergelijking:
𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑎𝑙 𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑛𝑠𝑒
𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑛𝑠𝑒 =
1 + 10(𝑙𝑜𝑔𝐸𝐷50−𝑑𝑜𝑠𝑒)∗𝐻𝑖𝑙𝑙 𝑠𝑙𝑜𝑝𝑒
De Hill slope beschrijft de stijlheid van de curve en de ED50 is de medium affective dose.
ED50, is de dosis waarbij 50% van de vissen een respons vertonen en op hun kop zwemmen, terwijl
de overige 50% deze reactie niet vertoont en gewoon nog normaal zwemt. In het voorbeeld van de
vissen staat de ED50 gelijk aan 8 shotjes whisky. De ED50 is een gebruikelijke referentie dosis en stelt
toxicologen in staat de toxische potenties van verschillende stoffen te vergelijken.
LD50, wanneer de toxiciteit gemeten wordt aan de hand van dood, spreken we niet van ED50, maar
van LD50. Dit is de meidum lethal dose en hierbij is 50% van de proefdieren gestorven.
Potency, we kunnen de LD50 van verschillende stoffen vergelijken in het geval van muizen. De LD50
van ethanol is 8 ml/kg, die van methanol is 4 ml/kg en die van isopropanol is 2 ml/kg. Isopropanol is
dus een potenter toxicant dan methanol en methanol is op zijn beurt een potenter gif dan ethanol.
Methanol hoeft namelijk in lagere hoeveelheid voor te komen dan ethanol en heeft dus een hogere
potentie om 50% van een muizenpopulatie te vermoorden. Elk chemicalie heeft zijn eigen dosis-
respons curve en LD50.
ED- én LD50, kan gebruikt worden om te kijken naar de hoeveelheid waarop een medicijn of
chemicalie effectief of bevorderlijk/voordelig is. Als we weer naar het effect van whisky kijken dan is
