Relación dosis-respuesta
La relación dosis-respuesta , o relación exposición-respuesta , describe la magnitud de la respuesta de un organismo , en función de la exposición (o dosis ) a un estímulo o estresor (generalmente una sustancia química ) después de un cierto tiempo de exposición. [1] Las relaciones dosis-respuesta se pueden describir mediante curvas dosis-respuesta . Esto se explica con más detalle en las siguientes secciones. Una función de respuesta al estímulo o curva de respuesta al estímulose define de manera más amplia como la respuesta a cualquier tipo de estímulo, sin limitarse a los productos químicos.
Estudiar la respuesta a la dosis y desarrollar modelos de respuesta a la dosis es fundamental para determinar niveles y dosis "seguros", "peligrosos" y (cuando corresponda) beneficiosos para medicamentos, contaminantes, alimentos y otras sustancias a las que están expuestos los seres humanos u otros organismos . Estas conclusiones son a menudo la base de la política pública. La Agencia de Protección Ambiental de los EE . UU . ha desarrollado guías e informes extensos sobre modelado y evaluación de dosis-respuesta, así como software. [2] La Administración de Drogas y Alimentos de EE . UU. también tiene una guía para dilucidar las relaciones dosis-respuesta [3] durante el desarrollo de fármacos. Las relaciones de dosis-respuesta pueden usarse en individuos o en poblaciones. El adagio La dosis hace el venenorefleja cómo una pequeña cantidad de una toxina no tiene un efecto significativo, mientras que una gran cantidad puede ser fatal. Esto refleja cómo se pueden utilizar las relaciones dosis-respuesta en los individuos. En las poblaciones, las relaciones dosis-respuesta pueden describir la forma en que los grupos de personas u organismos se ven afectados a diferentes niveles de exposición. Las relaciones de respuesta a la dosis modeladas por curvas de respuesta a la dosis se utilizan ampliamente en farmacología y desarrollo de fármacos. En particular, la forma de la curva dosis-respuesta de un fármaco (cuantificada por los parámetros EC50, nH e ymax) refleja la actividad biológica y la potencia del fármaco.
En las tablas a continuación se muestran algunos ejemplos de medidas para las relaciones dosis-respuesta. Cada estímulo sensorial se corresponde con un receptor sensorial particular , por ejemplo, el receptor de acetilcolina nicotínico para la nicotina o el mecanorreceptor para la presión mecánica. Sin embargo, los estímulos (como las temperaturas o la radiación) también pueden afectar los procesos fisiológicos más allá de la sensación (e incluso dar la respuesta medible de la muerte). Las respuestas se pueden registrar como datos continuos (p. ej., fuerza de contracción muscular) o datos discretos (p. ej., número de muertes).
Una curva de dosis-respuesta es un gráfico de coordenadas que relaciona la magnitud de una dosis (estímulo) con la respuesta de un sistema biológico. Se pueden estudiar varios efectos (o criterios de valoración ). La dosis aplicada generalmente se representa en el eje X y la respuesta en el eje Y. En algunos casos, es el logaritmo de la dosis lo que se representa en el eje X. La curva suele ser sigmoidea , con la parte más empinada en el medio. Los modelos basados en la biología que utilizan la dosis son preferibles al uso de log(dosis) porque este último puede implicar visualmente una dosis umbral cuando en realidad no existe ninguna. [ cita requerida ]
El análisis estadístico de las curvas de dosis-respuesta se puede realizar mediante métodos de regresión, como el modelo probit o el modelo logit , u otros métodos, como el método de Spearman-Karber. [5] Por lo general, se prefieren los modelos empíricos basados en la regresión no lineal al uso de alguna transformación de los datos que linealice la relación dosis-respuesta. [6]
Los diseños experimentales típicos para medir las relaciones dosis-respuesta son las preparaciones de baños de órganos , los ensayos de unión de ligandos, los ensayos funcionales y los ensayos clínicos de fármacos .
