Met de aankondiging van een onderzoek naar de moord op Alexander Litvinenko is het praten over giftige stoffen weer volop in het nieuws. Er zijn veel artikelen met lijsten van de giftigste stoffen, die vaak worden verzameld op basis van hun acute toxiciteit, gemeten met iets dat LD50 wordt genoemd. Maar acute toxiciteit is slechts één factor die in aanmerking moet worden genomen, en uitsluitend afgaan op LD50 of soortgelijke maatstaven is al te simplistisch.
LD50 is een maat voor de dosis van een stof die nodig is om de helft van een bepaalde populatie te doden, meestal muizen. Het wordt gewoonlijk gemeten in dosering die nodig is per gewichtseenheid van het dier. Dit lijkt een wrede maar objectieve manier om te kwantificeren hoe dodelijk een bepaalde stof is, maar de algemene toxiciteit is complexer dan dat.
Toxicologen zijn zich bewust van de beperkingen van LD50, en om technische, ethische en wettelijke redenen wordt het meten van die waarden bij dieren steeds minder gebruikelijk. Daarom volgt hier een lijst van stoffen die giftiger zijn dan hun LD50-waarden doen vermoeden.
1. Botulinum toxines
Ondanks dat sommige ervan worden gebruikt in de cosmetische industrie (onder andere in botox), omvat de botulinum familie van neurotoxines de meest giftige stoffen die de mens kent. De LD50-waarden die voor deze zeven eiwitten zijn gerapporteerd, bedragen ongeveer 5 ng/kg (ng staat voor nanogram, een miljardste gram).
Niet-dodelijke hoeveelheden die bij muizen worden ingespoten, kunnen het aangetaste ledemaat tot een maand lang verlammen. De exquise selectiviteit van deze toxinen voor bepaalde soorten cellen in het menselijk lichaam is opmerkelijk, maar betekent ook dat vele soorten (waaronder alle ongewervelde dieren) eenvoudigweg niet worden aangetast.
visitflorida, CC BY-NC-ND
2. Slangengif
Zoals botulinum-toxinen zijn de meeste slangengiffen een mengsel van vele eiwitten die vaak neurotoxinen zijn met LD50’s van minder dan 1 mg/kg. Een cruciale complicatie hierbij is echter de snelheid van activiteit. Terwijl sommige slangengiffen zeer krachtig kunnen zijn, kunnen andere, minder krachtige giffen sneller doden. Dit is essentiële informatie. Een krachtig maar traag werkend gif kan voldoende tijd laten om in te grijpen, terwijl een snel werkend gif met een lagere LD50 je kan doden voor je hulp kan inroepen.
3. Arseen
Huidlaesies door arseenvergiftiging. ajc1, CC BY-NC-ND
Elementair arseen heeft een LD50 van ongeveer 13 mg/kg – ordes van grootte hoger dan sommige stoffen op deze lijst. Desondanks geeft de Agency for Toxic Substances and Disease Registry het de hoogste rang op zijn prioriteitenlijst van gevaarlijke stoffen.
Dit benadrukt een belangrijke overweging – hoe algemeen een stof is en hoe waarschijnlijk het is dat je eraan wordt blootgesteld. Ex-spionnen daargelaten, is de kans dat je wordt blootgesteld aan polonium of botulinum in dodelijke hoeveelheden verwaarloosbaar klein. Maar chronische blootstelling aan giftige metalen is een reëel probleem voor veel mensen over de hele wereld, en een eenvoudige maat voor acute dodelijkheid zoals LD50 kan dit eenvoudigweg niet weergeven.
4. Polonium-210
lulazzo, CC BY-NC-ND
De radio-isotoop die gebruikt werd om Alexander Litvinenko te doden is buitengewoon giftig, zelfs in hoeveelheden van minder dan een miljardste van een gram. De LD50 van deze verbinding is niet een eigenschap van zijn chemie. Terwijl andere giftige metalen zoals kwik en arsenicum doden door de interactie van het metaal met het lichaam, doodt polonium door straling uit te zenden die gevoelige biomoleculen, zoals DNA, versnippert en cellen doodt. De halveringstijd – de tijd die de helft van het opgenomen materiaal nodig heeft om te vervallen – is ongeveer een maand, wat leidt tot een langzame dood door stralingsvergiftiging.
5. Kwik
De schadelijke effecten van kwik zijn misschien wel het beroemdst geïllustreerd door Lewis Carroll’s Mad Hatter, die chronisch werd blootgesteld aan kwik terwijl hij zijn beroep uitoefende. Maar de toxiciteit van kwik is eigenlijk veel gecompliceerder en hangt kritisch af van het soort kwik waar het om gaat. Organische en anorganische kwikverbindingen hebben verschillende effecten en dus ook verschillende LD50 waarden (die meestal tussen 1mg/kg en 100 mg/kg liggen).
Puur kwik is aanzienlijk minder giftig, zoals op dramatische wijze wordt geïllustreerd door het geval van een tandheelkundig werkster die zelfmoord probeerde te plegen door het vloeibare element in haar aderen te spuiten. Tien maanden later was ze effectief symptoomvrij, ondanks het feit dat het kwik over haar longen was verspreid.
Dit artikel verscheen oorspronkelijk in The Conversation en is met toestemming opnieuw gepubliceerd. Bekijk het originele artikel hier.