Interested Article - Кривая доза-эффект
- 2021-04-22
- 1
Кривая доза-эффект (или концентрация-эффект) описывает изменение влияния некоторого лиганда на биологический объект в зависимости от концентрации этого лиганда . Такая кривая может строиться как для индивидуальных клеток или организмов (когда небольшие дозы или концентрации вызывают слабый эффект, а большие — сильный: градуированная кривая) или популяций (в таком случае подсчитывают, у которого процента особей некоторая концентрация или доза лиганда вызывает эффект: корпускулярная кривая).
Изучение зависимости доза-эффект и построение соответствующих моделей является основным элементом для определения интервала терапевтических и безопасных доз и / или концентраций лекарств или других химических веществ, с которыми сталкивается человек или другой биологический объект .
Основными параметрами, которые определяются при построении моделей, является максимальный возможный эффект (Е max ) и доза (концентрация), что вызывает полумаксимальный эффект ( ED50 и EC 50 , соответственно).
При проведении такого типа исследований надо иметь в виду, что форма зависимости доза-эффект обычно зависит от времени экспонирования биологического объекта к действию исследуемого вещества (ингаляция, прием с пищей, попадания на кожу, и т. д.), поэтому количественная оценка эффекта в случае разного времени экспонирования и различных путей попадания лиганда в организм чаще всего приводит к разным результатам. Таким образом, в экспериментальном исследовании эти параметры должны быть унифицированными.
Свойства кривой
Кривая доза-эффект — это двумерный график, показывающий зависимость реакции биологического объекта от величины стресс-фактора (концентрация токсичного вещества или загрязнителя, температура, интенсивность облучения, и т. д..). Под «реакцией» исследователь может иметь в виду физиологический или биохимический процесс, или даже уровень смертности; следовательно, единицами измерения могут быть количество особей (в случае смертности), упорядоченные описательные категории (например, степень повреждений), либо физические или химические единицы (величина кровяного давления, активность фермента ) . Обычно в клиническом исследовании изучаются несколько эффектов на разных организационных уровнях объекта исследования (клеточный, тканевый, организменный, популяционный).
При построении кривой доза исследованного вещества или его концентрация (обычно в миллиграммах или граммах на килограмм массы тела, или в миллиграммах на кубический метр воздуха при ингаляционном внесении) обычно откладывается по оси абсцисс , а величина эффекта — по оси ординат . В некоторых случаях (обычно при большом промежутке доз между минимальным эффектом можно зарегистрировать, и максимальным возможным эффектом) на оси ординат используется (такой вариант построения еще называют «полулогарифмические координаты»). Чаще всего кривая доза-эффект имеет сигмоидную форму и описывается уравнением Хилла , что особенно наглядно проявляется в полулогарифмических координатах.
Статистический анализ кривой обычно выполняется методами статистической регрессии , таким как , , или . При этом моделям, в которых используется нелинейная аппроксимация , обычно предпочитают сравнению с линейными или линеаризованными, даже если эмпирическая зависимость выглядит линейной на исследованном интервале: это делается исходя из того, что в абсолютном большинстве зависимостей доза-эффект механизмы развития эффекта являются нелинейными, но распределение экспериментальных данных может выглядеть линейным при некоторых специфических обстоятельствах и / или некоторых интервалах доз .
Также довольно частым приемом анализа кривой доза-эффект является её аппроксимация уравнением Хилла для определения эффекта.
См. также
Примечания
- U.S. EPA. Benchmark Dose Software (BMDS) Version 2.1 User's Manual Version 2.0, DRAFT. Doc No.: 53-BMDS-RPT-0028 (неопр.) . — Washington, DC: Office of Environmental Information., 2009.
- Altshuler, B. Modeling of Dose-Response Relationships (англ.) // Vol. 42 . — P. 23—27 . : journal. — 1981. —
- Martin A. Hamilton; Rosemarie C. Russo, Robert V. Thurston. (англ.) // Vol. 11 , no. 7 . — P. 714—719 . 8 июля 2020 года. : journal. — 1977. —
- Bates, D. and D. Watts. (неопр.) . — New York: John Wiley and Sons , 1988. — С. .
- 2021-04-22
- 1