nzherald.co.nz

Met de aankondiging van een onderzoek naar de moord op Alexander Litvinenko, is het praten over giftige stoffen weer in het nieuws. Er zijn veel artikelen met lijsten van de meest giftige stoffen, die vaak worden verzameld op basis van hun acute toxiciteit zoals gemeten door iets dat LD50 wordt genoemd. Maar acute toxiciteit is slechts één factor die in aanmerking moet worden genomen, en uitsluitend afgaan op LD50 of soortgelijke maatstaven is al te simplistisch.

LD50 is een maat voor de dosis van een stof die nodig is om de helft van een bepaalde populatie, meestal muizen, te doden. Het wordt gewoonlijk gemeten in dosering die nodig is per gewichtseenheid van het dier. Dit lijkt een wrede maar objectieve manier om te kwantificeren hoe dodelijk een bepaalde stof is, maar de algemene toxiciteit is complexer dan dat.

Toxicologen zijn zich bewust van de beperkingen van LD50, en om technische, ethische en juridische redenen wordt het meten van die waarden bij dieren steeds minder gebruikelijk. Dus hier is een lijst van stoffen die giftiger zijn dan hun LD50 waarden zouden kunnen aangeven.

Botulinum toxinen

Ondanks dat sommige van hen worden gebruikt in de cosmetische industrie (waaronder in botox), omvat de botulinum familie van neurotoxinen de meest giftige stoffen die de mens kent. De LD50-waarden die voor deze zeven eiwitten zijn gerapporteerd, bedragen ongeveer 5 ng/kg (ng staat voor nanogram, een miljardste gram).

Niet-dodelijke hoeveelheden die in muizen worden geïnjecteerd, kunnen het aangetaste ledemaat tot wel een maand verlammen. De exquise selectiviteit van deze toxinen voor bepaalde soorten cellen in het menselijk lichaam is opmerkelijk, maar betekent ook dat vele soorten (waaronder alle ongewervelde dieren) eenvoudigweg niet worden aangetast.

Slangentoxinen

Zoals botulinum toxinen zijn de meeste slangengiffen een mengsel van vele eiwitten die vaak neurotoxinen zijn met LD50’s van minder dan 1 mg/kg. Een cruciale complicatie hierbij is echter de snelheid van activiteit. Terwijl sommige slangengiffen zeer krachtig kunnen zijn, kunnen andere, minder krachtige giffen sneller doden. Dit is essentiële informatie. Een krachtig maar traag werkend gif kan genoeg tijd overlaten om in te grijpen, terwijl een snel werkend gif met een lagere LD50 je kan doden voor je hulp kunt halen.

Arsenicum

Elementair arsenicum heeft een LD50 van ongeveer 13 mg/kg – ordes van grootte hoger dan sommige stoffen op deze lijst. Desondanks geeft de Agency for Toxic Substances and Disease Registry het de hoogste rang op zijn prioriteitenlijst van gevaarlijke stoffen.

Dit benadrukt een belangrijke overweging – hoe algemeen een stof is en hoe waarschijnlijk het is dat u eraan wordt blootgesteld. Ex-spionnen daargelaten, is de kans dat je aan polonium of botulinum in dodelijke hoeveelheden wordt blootgesteld verwaarloosbaar klein. Maar chronische blootstelling aan giftige metalen is een reëel probleem voor veel mensen over de hele wereld, en een eenvoudige maat voor acute dodelijkheid zoals LD50 kan dit gewoon niet weergeven.

Polonium-210

De radio-isotoop die gebruikt werd om Alexander Litvinenko te doden is buitengewoon giftig, zelfs in hoeveelheden van minder dan een miljardste van een gram. De LD50 van deze verbinding is niet een eigenschap van zijn chemie. Terwijl andere giftige metalen zoals kwik en arsenicum doden door de interactie van het metaal met het lichaam, doodt polonium door straling uit te zenden die gevoelige biomoleculen, zoals DNA, versnippert en cellen doodt. De halfwaardetijd – de tijd die nodig is voor de helft van het opgenomen materiaal om te vervallen – is ongeveer een maand, wat leidt tot een langzame dood door stralingsvergiftiging.

Mercury

De schadelijke effecten van kwik zijn misschien wel het beroemdst geïllustreerd door Lewis Carroll’s Mad Hatter, die chronisch werd blootgesteld aan kwik tijdens het uitoefenen van zijn beroep. Maar de toxiciteit van kwik is eigenlijk veel gecompliceerder, en hangt kritisch af van het soort kwik waar het om gaat. Organische en anorganische kwikverbindingen hebben verschillende effecten en dus ook verschillende LD50-waarden (die meestal tussen 1mg/kg en 100 mg/kg liggen).

Puur kwik is aanzienlijk minder giftig, zoals op dramatische wijze wordt geïllustreerd door het geval van een tandheelkundig werkster die zelfmoord probeerde te plegen door het vloeibare element in haar aderen te spuiten. Tien maanden later was ze effectief symptoomvrij, ondanks het feit dat het kwik over haar longen was verspreid.

Dit artikel werd oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation.
Lees het oorspronkelijke artikel.