ടോക്സിക്കോളജി

രാസ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ ജീവികൾക്കുമേലുള്ള പ്രതികൂല ഫലങ്ങളെക്കുറിച്ച് പഠിക്കുന്ന ജീവശാസ്ത്രം, രസതന്ത്രം, ഫാർമക്കോളജി, വൈദ്യശാസ്ത്രം എന്നിവയുമായി ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുന്ന ശാസ്ത്ര ശാഖയാണ് ടോക്സിക്കോളജി.^[1] വിഷാംശമുള്ള പദാർഥങ്ങൾ ജീവികളുടെ ശരീരത്തെ ബാധിക്കുന്നത് തിരിച്ചറിഞ്ഞ് ചികിത്സിക്കുന്നതും ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ടോക്സിക്കോളജിയിൽ, ഒരു പദാർഥത്തിന്റെ ഡോസും ഒരു ജീവിയിൽ അതിന്റെ ഫലങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തിന് ഉയർന്ന പ്രാധാന്യമുണ്ട്. രാസ വിഷാംശത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്ന ഘടകങ്ങളിൽ അളവ്, എക്സ്പോഷറിന്റെ ദൈർഘ്യം, എക്സ്പോഷർ റൂട്ട്, സ്പീഷീസ്, പ്രായം, ലിംഗം, പരിസ്ഥിതി എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ശരീരത്തെ ബാധിക്കുന്ന വിഷാംശം കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിൽ വിദഗ്ധരാണ് ടോക്സിക്കോളജിസ്റ്റുകൾ. ട്യൂമർ കോശങ്ങളെ കൊല്ലുന്നതിനുള്ള മരുന്നുകളായി ചില വിഷവസ്തുക്കളെ ഉപയോഗിക്കാമെന്നതിനാൽ ടോക്സിക്കോളജി നിലവിൽ കാൻസർ ഗവേഷണ മേഖലയിലേക്കും സംഭാവന നൽകുന്നു. രക്താർബുദ ചികിത്സയിൽ പരീക്ഷിച്ച റൈബോസോം-ഇനാക്റ്റിവേറ്റിങ്ങ് പ്രോട്ടീനുകളാണ് ഇതിന്റെ ഒരു പ്രധാന ഉദാഹരണം.^[2]

ഒരു ലാബിൽ ജോലി ചെയ്യുന്ന ഒരു ടോക്സിക്കോളജിസ്റ്റ് (യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സ്, 2008)

ചരിത്രം

മാത്യു ഓർഫിലയുടെ ലിത്തോഗ്രാഫ്

റോമൻ ചക്രവർത്തിയായ നീറോയുടെ കൊട്ടാരത്തിലെ ഗ്രീക്ക് വൈദ്യനായ ഡയോസ്‌കോറൈഡ്സ് സസ്യങ്ങളെ അവയുടെ വിഷവും ചികിത്സാ ഫലവും അനുസരിച്ച് തരംതിരിക്കാനുള്ള ആദ്യ ശ്രമം നടത്തി.^[3] പത്താം നൂറ്റാണ്ടിലെ ഇബ്നു വഹ്ഷ്യഎഴുതിയ വിഷങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള പുസ്തകം "ബുക്ക് ഓൺ പോയിസൺസ്" ആൽക്കെമി ഉപയോഗിച്ച് ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയുന്ന വിവിധ വിഷ പദാർത്ഥങ്ങളും വിഷ പാചകക്കുറിപ്പുകളും വിവരിക്കുന്നു.^[4] 14-ആം നൂറ്റാണ്ടിലെ കന്നഡ കവിയും ജൈന രാജകുമാരനുമായ മംഗരസയുടെ കൃതിയായ ഖഗേന്ദ്ര മണി ദർപ്പണ, നിരവധി വിഷ സസ്യങ്ങളെ വിവരിക്കുന്നു.^[5]

പാരാസെൽസസ് എന്ന പേരിൽ അറിയപ്പെടുന്ന തിയോഫ്രാസ്റ്റസ് ഫിലിപ്പസ് അറോലിയസ് ബോംബസ്റ്റസ് വോൺ ഹോഹൻഹൈം (1493–1541) ടോക്സിക്കോളജിയുടെ "പിതാവ്" ആയി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.^[6] അദ്ദേഹത്തിന്റെ പഠനങ്ങൾ ഒന്നാം നൂറ്റാണ്ടിലെ ഒരു റോമൻ വൈദ്യൻ സെൽസസിന്റെ സൃഷ്ടിക്ക് മുകളിലോ അതിനപ്പുറമോ ആണെന്ന് വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു. "എല്ലാം വിഷമാണ്, വിഷമല്ലാത്തതായി ഒന്നും തന്നെയില്ല; അളവാണ് ഒരു വസ്തുവിനെ വിഷമല്ലാത്തതാക്കുന്നത്" എന്ന പരാമർശം അദ്ദേഹത്തിന്റേതാണ്. ഇത് ചുരുക്കി "മാത്രയാണ് എന്തിനെയും വിഷമാക്കുന്നത്" എന്ന് പറയുന്നു.^{[7] :30}

മാത്യു ഓർഫിലയെ ടോക്സിക്കോളജിയുടെ ആധുനിക പിതാവായി കണക്കാക്കുന്നു. 1813 ൽ, അദ്ദേഹം തന്റെ ടോക്സിക്കോളജി ജെനെറേൽ എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന ട്രെയ്റ്റെ ഡെസ് പോയിസണസിൽ ഈ വിഷയത്തിന് ആദ്യത്തെ ഔപചാരിക ചികിത്സ പരാമർശിച്ചു.^[8]

1850-ൽ ജീൻ സ്റ്റാസ് മനുഷ്യകോശങ്ങളിൽ നിന്ന് സസ്യ വിഷങ്ങളെ വിജയകരമായി വേർതിരിച്ച ആദ്യത്തെ വ്യക്തിയായി. ബൊകാർമ കൊലപാതകക്കേസിൽ നിക്കോട്ടിൻ ഒരു വിഷമായി തിരിച്ചറിയുന്നതിന് ഇത് അദ്ദേഹത്തെ അനുവദിക്കുകയും ബെൽജിയൻ കൌണ്ട് ഹിപ്പോലൈറ്റ് വിസാർട്ട് ഡി ബോകാർമിനെ സഹോദരനെ കൊന്ന കുറ്റത്തിന് ശിക്ഷ നൽകാൻ ആവശ്യമായ തെളിവുകൾ ഇത് നൽകുകയും ചെയ്തു.^[9]

അടിസ്ഥാന തത്വങ്ങൾ

ഒരു വസ്തുവിന്റെ പ്രതികൂല ഫലങ്ങൾ തിരിച്ചറിയുക എന്നതാണ് വിഷാംശം വിലയിരുത്തലിന്റെ ലക്ഷ്യം.^[10] പ്രതികൂല ഫലങ്ങൾ രണ്ട് പ്രധാന ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു: i) എക്സ്പോഷറിന്റെ വഴികൾ (വായിലൂടെ (ഓറൽ), ശ്വസനം അല്ലെങ്കിൽ ചർമ്മം വഴി), ii) ഡോസ് (എക്സ്പോഷറിന്റെ ദൈർഘ്യവും അളവും). ഡോസ് പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നതിന്, അക്യൂട്ട് ക്രോണിക് മോഡലുകളിൽ വസ്തുക്കൾ പരിശോധിക്കുന്നു. ^[11] സാധാരണയായി, ഒരു വസ്തു കാൻസറിന് കാരണമാകുമോ എന്ന് നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനും മറ്റ് തരത്തിലുള്ള വിഷാംശം പരിശോധിക്കുന്നതിനും വ്യത്യസ്ത സെറ്റ് പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുന്നു.

രാസ വിഷാംശത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ: ^[7]

• അളവ്
  • വലിയ ഒറ്റ അളവുകളും (അക്യൂട്ട്) തുടർച്ചയായ ചെറിയ അളവുകളൂം (ക്രോണിക്) പഠിക്കുന്നു.
• എക്സ്പോഷർ റൂട്ട്
  • കഴിക്കുക/കുടിക്കുക, ശ്വസനം അല്ലെങ്കിൽ ചർമ്മ ആഗിരണം
• മറ്റ് ഘടകങ്ങൾ
  • സ്പീഷീസ്
  • പ്രായം
  • ലൈംഗികത
  • ആരോഗ്യം
  • പരിസ്ഥിതി
  • വ്യക്തിഗത സവിശേഷതകൾ

പരീക്ഷണ രീതികൾ

ഇൻ വിവോ (മുഴുവൻ മൃഗത്തെയും ഉപയോഗിച്ച്) അല്ലെങ്കിൽ ഇൻ വിട്രോ (ഒറ്റപ്പെട്ട കോശങ്ങളിലോ ടിഷ്യൂകളിലോ നടത്തുന്ന പരിശോധന), അല്ലെങ്കിൽ ഇൻ സിലിക്കോ (കമ്പ്യൂട്ടർ സിമുലേഷനിൽ) എന്നീ രീതികളിൽ വിഷ പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്താം. ^[12]

മനുഷ്യേതര മൃഗങ്ങൾ

ടോക്സിക്കോളജിയിൽ വിഷാംശ പരീക്ഷണം സാധാരണയായി നടത്തുന്നത് മൃഗങ്ങളിലാണ്. ^[7] ചെറിയ സസ്തനികളെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഗാലേരിയ മെലോനെല്ല,^[13] ലോവർ ഓർഡർ കശേരുക്കളിൽ ടോക്സിക്കോളജി പഠിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്ന സീബ്രാഫിഷ് എന്നിവയാണ് മാതൃകാ ജീവികളുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ. ^{[14] [15]} 2014 ലെ കണക്കനുസരിച്ച്, അത്തരം മൃഗ പരിശോധന ഒരു ജീവജാലത്തിൽ ലഹരിവസ്തുക്കൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള മറ്റ് മാർഗ്ഗങ്ങളിലൂടെ ലഭ്യമല്ലാത്ത വിവരങ്ങൾ നൽകുന്നു. ^[16] ടോക്സിക്കോളജി പരിശോധനയ്ക്കായി മൃഗങ്ങളെ ഉപയോഗിക്കുന്നത് ചില സംഘടനകൾ എതിർക്കുന്നു, യൂറോപ്യൻ യൂണിയനിൽ സൗന്ദര്യവർദ്ധകവസ്തുക്കളുടെ പരിശോധന പോലുള്ള ചില സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഇത് നിയന്ത്രിക്കുകയോ നിരോധിക്കുകയോ ചെയ്തിട്ടുണ്ട്.^[17]

ഇതര പരിശോധന രീതികൾ

മൃഗ മാതൃകകളിലെ പരിശോധന മനുഷ്യരിലെ പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ കണക്കാക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന മാർഗ്ഗമായി അവശേഷിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, മൃഗ പരിശോധനയിൽ നൈതികവും സാങ്കേതികവുമായ ആശങ്കകളുണ്ട്. ^[18]

1950 കളുടെ അവസാനം മുതൽ, ടോക്സിക്കോളജി മേഖല മൃഗങ്ങളിലെ പരീക്ഷണങ്ങളുടെ എണ്ണം കുറയ്ക്കുക; പരീക്ഷണ മൃഗങ്ങൾക്ക് കുറഞ്ഞ കഷ്ടപ്പാടുകൾ മാത്രം വരുന്ന തരത്തിൽ പരീക്ഷണങ്ങൾ പരിഷ്കരിക്കുക, മൃഗ പരീക്ഷണങ്ങൾക്ക് പകരം മറ്റ് തരത്തിലുള്ള പരീക്ഷണൾ പരിഗണിക്കുക, അല്ലെങ്കിൽ സാധ്യമാകുമ്പോൾ കൂടുതൽ ലളിതമായ ജീവികളെ ഉപയോഗിക്കുക എന്നിങ്ങനെയുള്ള നടപടികളിലൂടെ നൈതിക ആശങ്കകൾ കുറച്ചു കൊണ്ടുവരാൻ ശ്രമിക്കുന്നുണ്ട്. ^{[19] [20]}

ഇതര പരീക്ഷണ രീതികളുടെ ഒരു ഉദാഹരണമാണ് കമ്പ്യൂട്ടർ മോഡലിംഗ്. രാസവസ്തുക്കളുടെയും പ്രോട്ടീനുകളുടെയും കമ്പ്യൂട്ടർ മോഡലുകൾ ഉപയോഗിച്ച്, ഘടന-പ്രവർത്തന ബന്ധങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കാനാകും, അവശ്യ പ്രോട്ടീനുകളുമായി ഇടപെടാൻ സാധ്യതയുള്ള രാസഘടനകൾ ഇതിലൂടെ തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയും. ^[21] രസതന്ത്രം, ജീവശാസ്ത്രം, ടോക്സിക്കോളജി എന്നിവയിലെ അറിവിനൊപ്പം തന്മാത്രാ മോഡലിംഗിലും സ്ഥിതിവിവരക്കണക്കിലും ഉള്ള വിദഗ്ദ്ധ അറിവും ഇതിന് ആവശ്യമാണ്.

ഡോസ് പ്രതികരണ സങ്കീർണ്ണതകൾ

ഒരു ജീവിയെയോ ജനസംഖ്യയെയോ ബാധിക്കുന്നതിന്റെ അളവ് അനുസരിച്ച് വിഷ അളവുകൾ വിവരിക്കുന്നതിന് സാധാരണയായി നിരവധി രീതികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. നിയമങ്ങളോ സംഘടനാ ഉപയോഗമോ അനുസരിച്ച് ഇവ നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു. ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നവ:

• LD50 = മീഡിയൻ ലീതൽ ഡോസ്, ഇത് വസ്തുവുമായി ഇടപെട്ട ജനസംഖ്യയുടെ 50% പേരെ കൊല്ലുന്ന അളവാണ്
• NOEL = നോ-ഒബ്സർവ്ഡ്-ഇഫക്റ്റ്-ലെവൽ, ഒരു ഫലവും കാണിക്കാത്ത ഏറ്റവും ഉയർന്ന ഡോസ്
• NOAEL = നോ-ഒബ്സർവ്ഡ്-അഡ്വേഴ്സ്-ഇഫക്റ്റ്-ലെവൽ, പ്രതികൂല ഫലങ്ങളൊന്നും കാണിക്കാത്ത ഏറ്റവും ഉയർന്ന അളവ്
• PEL = പെർമിസ്സിബിൾ എക്‌സ്‌പോഷർ ലെവൽ, യു‌എസ് ഒ‌എസ്‌എച്ച്‌എ നിയന്ത്രണങ്ങൾ‌ക്ക് അനുസൃതമായി ഏറ്റവും ഉയർന്ന അനുവദനീയമായ അളവ്
• STEL = ഷോട്ട്-ടേം എക്‌സ്‌പോഷർ ലിമിറ്റ്, ഹ്രസ്വകാലത്തേക്ക് (സാധാരണയായി 15-30 മിനിറ്റ്) അനുവദനീയമായ ഏറ്റവും ഉയർന്ന അനുവദനീയമായ അളവ്
• TWA = ടൈം-വെയിറ്റഡ് ആവറേജ്, ഒരു നിശ്ചിത കാലയളവിൽ (സാധാരണയായി 8 മണിക്കൂർ) ഒരു ഏജന്റിന്റെ അളവിന്റെ ശരാശരി.
• ടി‌ടി‌സി = ത്രഷോൾഡ് ഓഫ് ടോക്സിക്കോളജിക്കൽ കൺസേൺ പുകയില പുകയിലെ ഘടകങ്ങൾ‌ക്കായി വിഷാംശ പരിധിയാണ് ^[22]

തരങ്ങൾ

ഫിസിഷ്യൻ പദവി (എംഡി അല്ലെങ്കിൽ ഡിഎ ബിരുദം കൂടാതെ പ്രത്യേക സ്പെഷ്യാലിറ്റി പഠനവും പരിശീലനവും) ആവശ്യമായ ശാഖയാണ് മെഡിക്കൽ ടോക്സിക്കോളജി.

ഡോക്ടർമാർക്ക് മാത്രമല്ല, ക്ലിനിക്കൽ ടോക്സിക്കോളജിയിൽ ബിരുദാനന്തരബിരുദം നേടിയ മറ്റ് ആരോഗ്യ വിദഗ്ധർക്കും പ്രാക്ടീസ് ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന വിഭാഗമാണ് ക്ലിനിക്കൽ ടോക്സിക്കോളജി. ഫിസിഷ്യൻ എക്സ്റ്റെൻഡറുകൾ (ഫിസിഷ്യൻ അസിസ്റ്റന്റുമാർ, നഴ്‌സ് പ്രാക്ടീഷണർമാർ), നഴ്‌സുമാർ, ഫാർമസിസ്റ്റുകൾ, അനുബന്ധ ആരോഗ്യ വിദഗ്ധർ എന്നിവർക്ക് ഈ മേഖല തിരഞ്ഞെടുക്കാം.

വിഷം, മരുന്ന് ഉപയോഗം എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട മരണവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട മെഡിക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ നിയമപരമായ അന്വേഷണത്തെ സഹായിക്കുന്നതിന് അനലിറ്റിക്കൽ കെമിസ്ട്രി, ഫാർമക്കോളജി, ക്ലിനിക്കൽ കെമിസ്ട്രി തുടങ്ങിയ മേഖലയും ടോക്സിക്കോളജിയും ചേർന്ന് വരുന്ന ഉപ വിഭാഗമാണ് ഫോറൻസിക് ടോക്സിക്കോളജി. ഫോറൻസിക് ടോക്സിക്കോളജിയുടെ പ്രാഥമിക പരിഗണനാ വിഷയം ടോക്സിയോളജിക്കൽ അന്വേഷണത്തിന്റെ നിയമപരമായ പരിണിതഫലമല്ല, മറിച്ച് അന്വേഷണത്തെ സഹായിക്കുന്നതിനുള്ള ഫലങ്ങളുടെ ലഭ്യതയും വ്യാഖ്യാനവുമാണ്.^[23]

പാരിസ്ഥിതിക മലിനീകരണ രാസവസ്തുക്കൾ, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽസ് എന്നിവ പോലുള്ളവ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ആരോഗ്യപരമായ പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ നന്നായി മനസിലാക്കുന്നതിനും പ്രവചിക്കുന്നതിനും ഗണിത, കമ്പ്യൂട്ടർ അധിഷ്ഠിത മോഡലുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്ന ഒരു വിഭാഗമാണ് കംപ്യൂട്ടേഷണൽ ടോക്സിക്കോളജി.^[24]

ജോലിസ്ഥലത്തെ രാസ അപകടങ്ങൾ തിരിച്ചറിയാനും പരിഹരിക്കാനും സഹായിക്കുന്ന മേഖലയാണ് ഒക്യുപേഷണൽ ടോക്സിക്കോളജി.^[25]

ഇതും കാണുക

• മലിനീകരണം
• മെഡിക്കൽ ടോക്സിക്കോളജി
• അപകടകരമായ രാസവസ്തുക്കളുടെ പട്ടിക