Die mediane letale Dosis, LD50 (Abkürzung für „letale Dosis, 50 %“), LC50 (letale Konzentration, 50 %) oder LCt50 (letale Konzentration und Zeit) eines Toxins, einer Strahlung oder eines Pathogens ist die Dosis, die erforderlich ist, um die Hälfte der Mitglieder einer getesteten Population nach einer bestimmten Testdauer zu töten. LD50-Werte werden häufig als allgemeiner Indikator für die akute Toxizität einer Substanz verwendet. Eine niedrigere LD50 ist ein Indikator für eine erhöhte Toxizität.
Der Test wurde 1927 von J.W. Trevan entwickelt. Der Begriff „semilethale Dosis“ wird gelegentlich mit der gleichen Bedeutung verwendet, insbesondere in Übersetzungen aus nicht-englischsprachigen Texten, kann sich aber auch auf eine subletale Dosis beziehen; wegen dieser Mehrdeutigkeit wird er in der Regel vermieden. Die LD50 wird in der Regel durch Tierversuche, z. B. an Labormäusen, ermittelt. Im Jahr 2011 genehmigte die US Food and Drug Administration alternative Methoden zur LD50, um das Kosmetikmedikament Botox ohne Tierversuche zu testen.
LD-Werte für den Menschen werden am besten durch Extrapolation von Ergebnissen aus menschlichen Zellkulturen geschätzt. Eine Form der LD-Messung ist die Verwendung von Tieren wie Mäusen oder Ratten, die Umrechnung in Dosen pro Kilogramm Biomasse und die Extrapolation auf menschliche Normen. Die Fehlerquote der aus Tieren extrapolierten LD-Werte ist groß. Die Biologie der Versuchstiere unterscheidet sich in wichtigen Aspekten von der des Menschen. So reagiert beispielsweise das Gewebe von Mäusen etwa fünfzigmal weniger auf das Gift der Trichternetzspinne von Sydney als menschliches Gewebe. Das Quadrat-Würfel-Gesetz verkompliziert auch die Skalierungsbeziehungen. In einigen Fällen gehen die Forscher dazu über, LD-Messungen an Tieren nicht mehr durchzuführen. Die U.S. Food and Drug Administration (FDA) hat als Reaktion auf Bedenken hinsichtlich des Tierschutzes begonnen, mehr Methoden ohne Tierversuche zuzulassen.
Die LD50 wird in der Regel als Masse der verabreichten Substanz pro Masseneinheit der Testperson ausgedrückt, in der Regel als Milligramm der Substanz pro Kilogramm Körpermasse, aber auch als Nanogramm (geeignet für Botulinum), Mikrogramm, Milligramm oder Gramm (geeignet für Paracetamol) pro Kilogramm. Diese Angabe ermöglicht den Vergleich der relativen Toxizität verschiedener Substanzen und normalisiert die Größenunterschiede der exponierten Tiere, obwohl die Toxizität nicht immer einfach mit der Körpermasse skaliert.
Die Wahl von 50 % Letalität als Richtwert vermeidet die potentielle Unklarheit von Messungen in den Extrembereichen und reduziert den erforderlichen Testaufwand. Dies bedeutet jedoch auch, dass die LD50 nicht für alle Versuchspersonen die tödliche Dosis ist; einige können durch eine viel geringere Dosis getötet werden, während andere Dosen überleben, die weit über der LD50 liegen. Maße wie „LD1“ und „LD99“ (die Dosis, die erforderlich ist, um 1 % bzw. 99 % der Testpopulation zu töten) werden gelegentlich für bestimmte Zwecke verwendet.
Die tödliche Dosis variiert häufig je nach Verabreichungsmethode; so sind beispielsweise viele Stoffe bei oraler Verabreichung weniger giftig als bei intravenöser Verabreichung. Aus diesem Grund werden LD50-Werte oft mit der Art der Verabreichung angegeben, z. B. „LD50 i.v.“
Die verwandten Größen LD50/30 oder LD50/60 werden verwendet, um eine Dosis zu bezeichnen, die ohne Behandlung für 50 % der Bevölkerung innerhalb von (30 bzw. 60) Tagen tödlich ist. Diese Maße werden häufiger im Zusammenhang mit Strahlung verwendet, da ein Überleben über 60 Tage hinaus in der Regel zu einer Genesung führt.
Mediane infektiöse DosisBearbeiten
Die mediane infektiöse Dosis (ID50) ist die Anzahl der Organismen, die eine Person oder ein Versuchstier aufnimmt, qualifiziert durch den Verabreichungsweg (z. B. 1.200 org/man pro oral). Da es schwierig ist, die tatsächlichen Organismen in einer Dosis zu zählen, kann die infektiöse Dosis in Form eines biologischen Tests ausgedrückt werden, z. B. als Anzahl der LD50 bei einem Versuchstier. In der biologischen Kriegsführung ist die infektiöse Dosis die Anzahl der infektiösen Dosen pro Minute für einen Kubikmeter (z. B. ist ICt50 100 mittlere Dosen – min/m3).)