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Samenvatting Cellulaire Toxicologie (3de bachelor Biologie)

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Een samenvatting van het volledige vak Cellulaire Toxicologie gegeven door professor Cuypers.

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  • 22 janvier 2021
  • 22 janvier 2021
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Cellulaire Toxicologie
HC 1: Toxicologische Begrippen
Terminologie
Toxische stof

Giftig

Specifieke stof

Xenobioticum

Vreemde stof voor het lichaam

Dosis-respons
Dosis

Hoeveelheid opgenomen stof

Dosering

Hoeveelheid opgenomen stof per gewichtseenheid

Respons

Meestal gemiddeld effect (Gauss curve)

Minder vaak: resistente en sensitieve individuen

Treshold

Laagste dosis voor effect

Helling

Geeft snelheid van de toename in schade weer

LD50

Lethal Dose 50%

Dosis waar 50% van de individuen sterft

Effectieve en toxische dosis

Effectieve (ED)

Lagere dosis

Geeft effectiviteit weer

Voordelig effect (bv pijn relief)

Toxische (TD)

Hogere dosis

, Toxisch effect

Therapeutic Index (TI)

Vergelijkt effectieve en toxische dosis

Geeft veiligheid van geneesmiddel weer

Bv LD50 = 200, ED50 = 20  TI = 200/20 = 10

Geobserveerde effecten

LOAEL

NOAEL

LOAEL

Lowest Observed (Adverse) Effect Level

= laagste concentratie waar effect plaatsvindt

NOAEL

No Observed (Adverse) Effect Level

Alcoholgebruik op curve

LOAEL: duizelig

Helling: diepe slaap

Stagnerende fase: moeizame ademhaling  dood

Vitamines op curve

Te veel of te weinig: ongezond (mogelijk lethaal)

Toxiciteitstesten
Chronic value (CV) = √NOAEL.LOAEL  geometrisch gemiddelde

Acute:chronische ratio: LC50/CV  geeft chronische toxiciteit weer

Beperking van testen

Meestal maar één stof getest ipv multipollutie

Exposure leidt tot effecten

Acute exposure  acuut respons

Chronische exposure  chronisch effect

Chronische exposure  acuut effect

Bv lipofiele stoffen in vetweefsel  vrij bij reproductie

Acute exposure  chronisch effect

Bv blootstelling aan asbest  effect later

,HC 2: Toxicokinetiek en ADME
ADME

Absorptie

Distributie

Metabolisme

Eliminatie/Excretie

3 fasen in toxicologie

Blootstellingsfase

Toxicokinetische fase: ADME

Toxicodynamische fase

Blootstellingsfase

Via water, lucht, bodem en voedsel

Opname: doorheen biologische membranen

Toxicokinetische fase: absorptie

Opname uit omgeving in het bloed  passage door biologische membranen

Cellulaire opname

Passieve diffusie of via poriën  geen energie nodig + niet substraat specifiek

Opname van stof afhankelijk van volgende eigenschappen

Grootte molecuul

Lipofiliteit

Ionisatiegraad

Octanol-water verdelingscoefficient

C o ( mol / Lo )
K ow 
C w ( mol / Lw )
Bv meer Cl moleculen op een benzeenring  K is hoger

Hoge K  snellere diffusie

Bv verdoving heeft hoge K  snel in membraan, maar niet snel uit membraan

Ionisatiegraad

Henderson-Hasselbalch
pKa-pH
protonated/unprotonated = 10

, Bv salicylzuur (pKa = 3,5) in bloed (pH = 7,5)

Geprotoneerd / niet geprotoneerd = 103.5-7.5

Salicylzuur/ salicylaat = 10-4

Ratio = 1:10,000

Degree of ionization: the closer the pKa of the local anesthetic is to tissue pH, the
more rapid the onset time.

If the drug's pKa is the same as the pH of the solution it is dissolved in, then 50% of
the drug exists ionized and 50% exists nonionized. As the pH of the solution changes,
the state of ionization changes as well.

Geprotoneerde vorm: kan niet snel door membraan

Cellulaire opname

Carrier-gemedieerd transport

Gefaciliteerde diffusie: met concentratiegradient mee (niet E afhankelijk)

Actief transport: tegen concentratiegradient in

 substraat specifiek

Opname uit omgeving in het bloed  naar organen  naar extravasale ruimte 
doorbloeding orgaan

Structuur van capillairen

, Opname in het organisme: via

Maagdarmkanaal

Ademhaling

Huid

Maagdarmkanaal

Orale inname: buccale resorptie via mond + slokdarm  maag  darmstelsel 
rectum

Cellulaire opname: via passieve diffusie + pH gradient

Organen: villi op oppervlak

Ademhalingswegen

Inademing: bovenste luchtwegen  longen  longblaasjes

Opgenomen stoffen: aerosolen (vluchtig) en gassen

Cellulaire opname: hydrofiele laag (voor moleculaire stoffen) + pinocytose (voor
partikels)

Organen: dun epitheel, groot oppervlak, longvasculatuur

Huid

Fysisch contact  percutane absorptie: door stratum corneum

Fysisch contact  epidermis  dermis  subcutaan weefsel

Cellulaire opname: passieve diffusie + lipofiele stoffen

Organen: goede barriere, dik door buitenste hoornlaag, keratine, geen bloed




Toxicokinetische fase: distributie

First-pass metabolisme

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