Toxikologie (ze starořeckých slov τοξικός – toxikos „jedovatý“ a logos) je obor biologie, chemie a medicíny (konkrétněji farmakologie) zabývající se studiem nepříznivých účinků chemických látek na živé organismy. Jedná se o studium příznaků, mechanismů, léčby a zjišťování otrav, zejména otrav lidí.
Litografie Mathieua Orfily
Dioscorides, řecký lékař na dvoře římského císaře Nera, učinil první pokus klasifikovat rostliny podle jejich toxického a léčebného účinku. Ibn Wahshiya napsal knihu o jedech v 9. nebo 10. století.
Za moderního otce toxikologie je považován Mathieu Orfila, který předmětu poskytl první formální léčbu v roce 1813 ve své knize Traité des poisons, také nazývané Toxicologie générale.
V roce 1850 předložil Jean Stas důkaz, že belgický hrabě Hippolyte Visart de Bocarmé zabil svého švagra tím, že ho otrávil nikotinem.
Theophrastus Phillipus Auroleus Bombastus von Hohenheim (1493-1541) (také označován jako Paracelsus, podle jeho přesvědčení, že jeho studie byly nad nebo nad rámec práce Celsuse – římského lékaře z prvního století) je také považován za „otce“ toxikologie. Je mu připisována klasická toxikologická poučka „Alle Dinge sind Gift und nichts ist ohne Gift; allein die Dosis macht, dass ein Ding kein Gift ist.“ která se překládá jako „Všechny věci jsou jed a nic není bez jedu; jen dávka dělá věc ne jed.“ To je často kondenzováno na: „Dávka dělá jed“ nebo v latině „Sola dosis facit venenum“.
Základní tradiční toxikologie
Konvenční vztah (vyšší expozice rovná se vyššímu riziku) byl zpochybněn při studiu endokrinních disruptorů. Toxicita je druhově specifická, problematická je mezidruhová analýza. Jsou k dispozici novější metody, jak obejít testování na zvířatech.
Netechnická popularizace tradiční toxikologie je dostupná
v knize Dávka tvoří jed.
Faktory, které ovlivňují chemickou toxicitu:
Potraviny bezpečné pro člověka nejsou nutně bezpečné pro domácí mazlíčky. Mladá zdravá těhotná žena v podpůrném prostředí má jiný soubor
chemické citlivosti než letitý bezdomovec závislý na drogách. Chemikálie bezpečné k pití nemusí být bezpečné k injekci. Jíst arašídy je pro některé
život ohrožující.
Klasickým experimentálním nástrojem toxikologie je testování na zvířatech.
Byly a jsou vyvíjeny alternativní testy. Jedním z příkladů testu, který byl vyvinut, je Corrositex, toxikologický test, který je mnohem přesnější než testování na zvířatech. Samostatné testovací protokoly se používají pro akutní a chronickou toxicitu, podráždění,
senzibilizaci (alergie), reprodukční toxicitu a karcinogenezi (rakovina).
Proti jedům existuje jen málo protijedů. Léčba obvykle spočívá v odstranění jedu, nápravě poškození
a poskytnutí podpory života.
Testování jedné chemikálie na její rakovinotvorné vlastnosti trvalo 5 let, v roce 1980 stálo více než 6,5 milionu dolarů a využilo 24 000 myší.
Složitosti odpovědi na dávku
Většina chemikálií vykazuje klasickou křivku odezvy na dávku – při nízké dávce (pod prahovou hodnotou) není pozorován žádný účinek. Některé vykazují jev známý jako dostatečná výzva – malá expozice produkuje zvířata, která „rostou rychleji, mají lepší celkový vzhled a kvalitu srsti, mají méně nádorů a žijí déle než kontrolní zvířata“.
Několik málo chemikálií nemá dobře definovanou bezpečnou úroveň expozice. Ty jsou ošetřeny se zvláštní péčí. Některé chemikálie podléhají
bioakumulaci, protože jsou uloženy spíše v těle, než aby byly vylučovány z těla. Těm je také věnována zvláštní pozornost.
Toxikologové plní mnoho různých povinností včetně výzkumu v akademické, neziskové a průmyslové oblasti, hodnocení bezpečnosti výrobků, konzultace, veřejné služby a právní regulace. V rámci výzkumu a hodnocení účinků chemických látek provádějí toxikologové pečlivě navržené studie a experimenty. Tyto experimenty pomáhají určit konkrétní množství chemické látky, která může způsobit škodu, a potenciální rizika, že se nachází v blízkosti nebo používá přípravky, které obsahují určité chemické látky. Výzkumné projekty mohou sahat od hodnocení účinků toxických znečišťujících látek na životní prostředí až po hodnocení toho, jak lidský imunitní systém reaguje na chemické sloučeniny ve farmaceutických lécích.
Zatímco základní povinností toxikologů je určovat účinky chemikálií na organismy a jejich okolí, konkrétní pracovní povinnosti se mohou lišit v závislosti na průmyslu a zaměstnanosti. Například forenzní toxikologové mohou hledat toxické látky na místě činu, zatímco vodní toxikologové mohou analyzovat úroveň toxicity odpadních vod.
Plat za pracovní místa v toxikologii závisí na několika faktorech, včetně úrovně školní docházky, specializace, zkušeností. Americký úřad pro statistiku práce (BLS) konstatuje, že pracovní místa pro biologické vědce, mezi něž obecně patří toxikologové, se měla mezi lety 2008 a 2018 zvýšit o 21 %. BLS konstatuje, že toto zvýšení by mohlo být způsobeno růstem výzkumu a vývoje v biotechnologiích, jakož i zvýšením rozpočtu na základní a lékařský výzkum v biologické vědě. Salary.com poznamenává, že střední roční plat toxikologů k roku 2011 činil 84 000 dolarů.
Požadavky na toxikologa
Aby člověk mohl pracovat jako toxikolog, měl by získat titul z toxikologie nebo příbuzný titul jako biologie, chemie nebo biochemie. Bakalářské studijní programy v oboru toxikologie zahrnují chemické složení toxinů a jejich vliv na biochemii, fyziologii a ekologii. Po ukončení úvodních kurzů life science se studenti obvykle zapisují do laboratoří a uplatňují principy toxikologie ve výzkumu a dalších studiích. Pokročilí studenti se ponořují do specifických odvětví, jako je farmaceutický průmysl nebo vymáhání práva, které ve své práci uplatňují metody toxikologie.
Společnost toxikologie (SOT) doporučuje vysokoškolákům na postsekundárních školách, které nenabízejí bakalářský titul v oboru toxikologie, aby zvážili získání titulu v oboru biologie nebo chemie. Kromě toho SOT doporučuje začínajícím toxikologům, aby absolvovali kurzy statistiky a matematiky a také získali laboratorní zkušenosti prostřednictvím laboratorních kurzů, studentských výzkumných projektů a stáží.