La
dose létale 50 ou
DL50 (
LD50 en anglais pour
Lethal Dose 50) ou
CL50 (
concentration létale 50) est un indicateur quantitatif de la
Toxicité d'une substance. Cette notion s'applique également aux
irradiations.
Cet indicateur mesure la dose de substance causant la mort de 50 % d'une Population animale donnée (souvent des Souris ou des rats) dans des conditions d'expérimentation précises. C'est la masse de substance nécessaire pour tuer 50 % des animaux dans un lot. Elle s'exprime en milligrammes de matière active par kilogramme d'animal. Plus ce chiffre est petit, plus la substance est toxique. Cette dose n'est valable que pour une espèce précise (le plus souvent le rat) et un mode d'introduction précis dans l'organisme (ingestion, inhalation, application cutanée). Notons toutefois que la DL 50 peut varier, parfois fortement, en fonction du solvant utilisé ainsi qu'en fonction du sexe de l'animal. Ces chiffres ne sont pas directement extrapolables à l'homme.
Autour de 50 % de mortalité, de toutes petites variations de dose donneront de grandes variations dans le pourcentage de morts, ce qui a fait retenir cette valeur clé de 50%.
La DL 50 est le plus souvent exprimée pour une ingestion orale chez le rat. La DL 50 mesurée par application dermale chez le lapin donne une information complémentaire sur le danger d'une substance. La valeur par ingestion est le plus souvent plus faible que la valeur dermale.
Ces mesures ne donnent toutefois qu'une idée partielle de la toxicité d'une substance, à laquelle il faut rattacher l'existence ou non d'un antidote. Ainsi, le parathion éthyl, malgré une DL 50 orale aiguë de 3,6 mg/kg, est relativement moins dangereux que le paraquat (DL 50 de 236 mg/kg) car il existe un antidote efficace contre le premier mais aucun contre le second. Il est commun d'affirmer que les pesticides ayant une DL 50 orale inférieure à 50 mg/kg constituent des substances chimiques extrêmement toxiques pour l'homme.
Dans la pratique, il est également important de connaître la DL 50 du produit commercial utilisé. Celle-ci est calculée à partir de la concentration de la matière active dans la formulation au moyen de la formule suivante : Toxicité de la formulation (en mg ma/kg) = (DL 50 matière active x 100) / % matière active de la formulation
Historique
Le concept de dose létale 50 a été inventé par J.W. Trevan en
1927 et permet de classifier tous les produits par dangerosité à court et moyen termes. L'OCDE a fait de la DL
50 un test officiel (ligne directrice pour les essais 401) en
1981. En
1987, elle a réduit à 20 au lieu de 30 le nombre minimal d'animaux que doit contenir l'échantillon testé. En
2001, elle a approuvé trois nouvelles méthodes, destinées à remplacer la DL
50 et à occasionner une
moindre souffrance animale.
La ligne directrice 401 a finalement été abrogée par l'OCDE, le 17 décembre 2002.
Interprétation
La DL
50 s'exprime en unités de masse de substance par masse corporelle, c’est-à-dire en
g/kg.
Exemple : Une Quantité de 3200 mg d'un produit toxique ayant une DL50 de 40 mg/kg provoquerait théoriquement la mort de la moitié des humains pesant 80 kg.
La DL50 permet de mesurer la Toxicité d'une substance et d'établir des classes de toxicité.
| Classes de toxicité : Échelle de Gosselin, Smith et Hodge | Dose orale probablement mortelle (humain) | Classe de toxicité |
|---|
| Moins de 5 mg/kg | Super toxique | | De 5 à 50 mg/kg | Extrêmement toxique | | De 50 à 500 mg/kg | Très toxique | | De 500 à 5 000 mg/kg | Modérément toxique | | De 5 000 à 15 000 mg/kg | Légèrement toxique | | Plus de 15 000 mg/kg | Très peu toxique |
| | Classes de toxicité : Échelle de Hodge et Sterner | DL50 orale (rat) | Indice de toxicité |
|---|
| Jusqu'à 1 mg/kg | 1 = extrêmement toxique | | De 1 à 50 mg/kg | 2 = hautement toxique | | De 50 à 500 mg/kg | 3 = modérément toxique | | De 500 à 5 000 mg/kg | 4 = légèrement toxique | | De 5 000 à 15 000 mg/kg | 5 = presque pas toxique | | Plus de 15 000 mg/kg | 6 = relativement inoffensif |
|
En général, plus la DL50 est petite, plus la substance est toxique. Le contraire est également vrai : plus la DL50 est élevée, plus la toxicité est faible.
Voici, à titre indicatif, la DL50 de produits communs (testée sur le rat par voie orale):
C'est pour des raisons de représentativité statistique qu'on utilise la valeur 50 %, plutôt que 0 %, 5 %, 95 %, ou 100 %. En effet, la courbe de Gauss est « plate » vers 50 %, ce qui fait qu'un échantillon est plus représentatif lorsqu'un seuil est franchi à 50 %.
DL50 et radio-exposition
L'exposition à un flux de rayonnements ionisants à dose importante provoque un effet toxique. Une dose que 4
Gray sur un adulte correspond à la DL50.
Méthode
On administre généralement la substance toxique à des animaux répartis en plusieurs groupes, et ce, à des doses croissantes suffisantes pour obtenir un pourcentage de
mortalité s'échelonnant entre 0 et 100 %. L'effet d'une substance est globalement inversement proportionnel à la masse de l'animal à qui elle est administrée, c'est pourquoi la dose létale 50 est mesurée en
g/kg. En général, si la toxicité immédiate est semblable chez tous les types d'animaux, elle sera probablement semblable chez les humains. Lorsque les DL
50 sont différentes chez diverses espèces animales, on doit faire des approximations et des hypothèses lors de l'estimation de la dose mortelle probable chez les humains.
Utilisation
Identification de la toxicité
Elle sert à mesurer toute la toxicité d'une substance, mesures qui s'effectuent
via des études qualitatives (non mesurables) et quantitatives (mesurables dont la DL
50).
La DL50 sert souvent de départ aux études de toxicité car elle fournit un minimum de connaissances en identifiant les symptômes de l'Intoxication et la dose toxique.
Il faut malgré tout la considérer avec prudence car c'est souvent une étude préliminaire (première analyse) qui peut être influencée par plusieurs facteurs, tels l'espèce animale, le Sexe, l'âge, le moment de la journée, etc.
Elle a cependant une valeur limitée, car elle ne concerne que la mortalité, d'où l'apparition de valeurs comme l'IC50.
Il existe d'autres méthodes d'étude de la toxicité, par exemple les tests d'irritation de la Peau et de corrosion des yeux, qui font généralement partie d'un programme d'évaluation toxicologique.
Identification du pouvoir pathogène
La DL
50 est une des deux données servant à mesurer le pouvoir
Pathogène d'un germe. La seconde donnée étant la Dose Minimale Infectante (DMI).
Notions voisines
S'il s'agit d'une substance inhalée, on parle de
concentration létale 50 (CL
50 ou CLt
50) pour exprimer la concentration du toxique dans l'air inspiré et causant la mort de 50 % des animaux. La CL
50 est exprimée en
mg·min/m³.
Sur le même modèle, on parle aussi de l'IC50 (ou (ICt50), qui mesure la dose dite semi-incapacitante, à laquelle 50 % de la population exposée est paralysée ou assommée.
On parle aussi parfois de :
- DL01 : dose de substance causant la mort de 1 % de la population des animaux d'essai ;
- DL100 : dose de substance causant la mort de 100 % de la population des animaux d'essai ;
- DLmin. : dose de substance la plus faible causant la létalité ;
- DTmin. : dose de substance la plus faible causant un effet toxique.
Notes et références
Voir aussi
Article connexe