Ekotoxikologické biotesty-cvičení
– hodnocení křivek
dávka-odpověď
Jiří Novák

Závislost dávka-odpověd
•Na řadě úrovní
•Molekulární úroveň (receptory, kanály,…)
•Organismální (odpověď ano/ne, kontinuální škála)
•Populační
•
http://uploads.webflow.com/5318f33ba240be9d1000000f/532c6f5119388d646e00006a_Patch%20Clamp%20pic.pn
g http://o.quizlet.com/HXkWjfli4HADYmUMtYyo4A.jpg

Křivky dávka-odpověď
•Dávka vyjádřena např. mg/kg živé váhy, nebo mg/l
•Řada důležitých údajů:
•Prahová hodnota toxicity/dávka bez toxických účinků
•Dávka vyvolávající plný efekt (např. 100% toxicitu)
•
práh?
dávka
•Je možné se otrávit vodou?
•10 g kofeinu vyvolává křeče a zvracení (1 šálek kafe ~ 150 mg kofeinu)
•NaCl ~ 250g smrtelná dávka

•Způsob redukce křivky na jediné číslo:
•
•LD50 (střední letální dávka) dávka, která zabije 50 %  populace v testu
•LC50 (střední letální koncentrace) koncentrace, která zabije 50 %  populace v testu
•
•ED50 (střední efektivní dávka) dávka, která vyvolá 50% účinek u pokusného modelu
•EC50 (střední efektivní koncentrace) koncentrace, která vyvolá 50% účinek u pokusného modelu
Křivky dávka-odpověď

Křivky dávka-odpověď
práh?
Dávka
100%
50%
LD50 = 50% jedinců exponovaných dané koncentraci zemře (expozice per os) mg/Kg
LC50 = 50% jedinců exponovaných dané koncentraci zemře (vodní organismy, expozice vzduchem)
mg/l  nebo mg/m3

http://dwb4.unl.edu/Chem/CHEM869Z/CHEM869ZLinks/www.curvefit.com/2023be90.gif
ideální křivka
Skutečná data
(normalizovaná odpověď)
Totéž po zlogaritmování
koncentrace zkoumané látky

1. Způsob hodnocení -Lineární regrese
•Proložení exponenciálního modelu lineární částí křivky dávka-odpověď v excelu
•jednoduchý ale nepřesný
•Vhodný pro odhad EC50 u „hezkých“ křivek
•

2. Způsob hodnocení - Nelineární regrese
•– zahrne celou křivku dávka-odpověď, pokryje i okrajové části, je zpravidla lepší/spolehlivější,
hlavně pokud počítáme hodnoty blízko okrajových částí křivky (EC20, EC80 – pravděpodobnost větší
odchylky od linearity)
•Důležité je, jak podrobně je proměřená křivka dávka odpověď !
•více bodů – lepší regrese
•Je třeba specializovaný nástroj
• GraphPad Prism –
•Dostupná 30 denní zkušební verze
http://www.graphpad.com/www/graphpad/assets/Image/img_mainproduct_11.jpg

GraphPad Prism –příklad postupu
•Create a new data file
•New Project File
•XY
•Y: Enter 3 replicate values … (v případě triplikátů)
•Create
•

No observed adverse effect level
(NOAEL)
•Experimentálně získaná hodnota– nejvyšší dávka (koncentrace) bez pozorovaných škodlivých účinků
(bez statistické významnosti)
•Lowest observed adverse effect level (LOAEL)
•Nejnižší zkoumaná dávka (koncentrace) vyvolávající škodlivé účinky (statisticky významně)
•
http://toxlearn.nlm.nih.gov/htmlversion/images/6_6_dose_response_chart.jpg