Toksikologian historia

Varhaishistoria keskiajalle saakka

Toksikologia on eräs vanhimmista tieteenaloista. Myrkyllisten kasvien ja eläinten tunnistaminen ja välttäminen on ollut kautta aikojen välttämätöntä ihmisten hengissä säilymiselle. Jo noin 1500 vuotta eaa. peräisin olevassa egyptiläisessä Ebersin papyruksessa (vanhin säilynyt farmakopea eli lääkekirja) kuvattiin esimerkiksi myrkkykatkon ja oopiumin ominaisuuksia. Myös useat klassiset myrkyt kuten arsenikki tunnettiin jo niihin aikoihin. Egyptiläiset tunsivat joitakin paikkansapitäviä toksikologian periaatteita, mutta syyn ja seurauksen käsitettä ei tunnettu, mikä aiheutti ongelmia tautien hoidossa. Myrkytysten hoidossa käytettiin pääasiassa yrttejä ja joitakin mineraaleja. Kuningatar Kleopatran sanotaan tehneen itsemurhan antamalla egyptinkobran purra itseään, toisen teorian mukaan hän käytti hemlokkia, ukonhattua ja oopiumia.
Kreikkalaiset lainasivat paljon lääketieteen osaamista egyptiläisiltä ja kehittivät sitä eteenpäin. Kreikkalaisilla oli tietoa erityisesti kasvimyrkyistä ja metallien myrkyllisyydestä. Myrkyllisiin metalleihin kuuluivat muun muassa arseeni, antimoni, elohopea ja lyijy. Myrkkyjen vaikutuksia on kuvattu Hippokrateen, Aristoteleen ja Theofrastoksen kirjoituksissa 400–250 eaa. Varhaisimman yrityksen luokitella myrkkyjä teki kreikkalainen lääkäri Dioscorides noin vuonna 50. Hänen jaottelunsa kasvi-, eläin- ja mineraalimyrkkyihin sekä kasvien jaottelu käyttötarkoituksen mukaan säilyi seuraavat 1600 vuotta. Tunnetuin myrkyllä teloitettu lienee Sokrates, joka tiettävästi päätti päivänsä kupillisella myrkkykatkouutetta.
Roomalaisten tiedetään olleen kiinnostuneita myrkyistä ja niitä käytettiin sekä itsemurhissa että haluttaessa päästä eroon epätoivotuista henkilöistä. Horace kertoo naiskolmikosta, Conidiasta, Martinasta ja Locustasta, jotka olivat ammattimyrkyttäjiä. Keisari Nero jopa perusti myrkyttäjien oman koulun, jonka tutorina Locusta toimi. Kouluttamisen tehtävänä oli kehittää uusia myrkytystapoja ja suojella keisaria myrkyttämiseltä. Myrkyttäminen alkoi Rooman keisarikunnassa saada lähes epidemian luonteen. Sen seurauksena noin vuonna 82 eaa. Sulla julkaisi Lex Cornelian, ensimmäisen myrkyttämisen kieltävän lain. Tuolloin akuutit myrkytykset olivat muutenkin arkipäivää; esimerkiksi roomalaisten lyijyä sisältävistä tina-astioista liuennut lyijy sekä viineihin lisätyt lyijysuolat aiheuttivat nykyisten luututkimusten valossa runsaasti lyijymyrkytyksiä. Siihen liittyvää enkefalopatiaa sairastivat oletettavasti ainakin Rooman keisari Nero sekä hänen edeltäjänsä keisari Claudius. Roomalaiset tunnistivat myös elohopean myrkyllisyyden.

Keskiajan ja renessanssiajan toksikologia

Keskiajalla myrkytykset näyttelivät merkittävää osaa erityisesti poliittisten riitojen ratkaisukeinona. Italiassa tästä kehittyi suorastaan oma taiteenlajinsa, jossa myrkyttäjien ammattikunnasta tuli tärkeä osa poliittista näyttämöä. Kuuluisa henkilöhahmo tuolta ajalta oli nainen nimeltä Toffana, jonka väitetään olleen vastuussa jopa 600 ihmisen myrkyttämisestä. Hän kaupusteli varta vasten tähän tarkoitukseen valmistettua, yksityiskohtaisin käyttöohjein varustettua kosmetiikkatuotetta (Aqua Toffana), joka sisälsi arseenia.
Keskiajalla lääketieteellistä toksikologiaa ei juuri harjoitettu, mutta munkit kirjoittivat akateemisia tekstejä myrkyistä. Luostarit olivat usein oppineisuuden pääasiallisia paikkoja kansan ollessa laajalti kouluja käymätöntä ja lukutaidotonta. Eräs esimerkki myrkkykirjoituksista oli maisteri Santes de Ardoynisin kirja The Book of Venoms, joka käsitteli tuon ajan tunnettuja myrkkyjä. Niihin kuuluivat muun muassa arsenikki, alruuna, jouluruusu, laakeripuu ja oopiumi.
Myöhäiskeskiajalla muurattiin nykytoksikologian peruskivi. Paracelsus (1493–1541) oli lääkäri ja alkemisti, joka käytti elohopeayhdisteitä syfiliksen hoitoon. Kun häntä syytettiin ihmisten myrkyttämisestä, hän puolustautui vuonna 1564 ilmestyneessä kirjassaan: Was ist das nit gifft ist: alle ding sind gifft und nichts ohn gifft. Allein die dosis macht das ein ding kein gift ist, kaikki aineet ovat myrkyllisiä; vain annoksesta seuraa, että aine ei ole myrkyllistä. Näin hän ilmaisi erään toksikologian keskeisistä periaatteista, annos-vastesuhteen. Samalla hän hengenheimolaisineen suuntasi biotieteellistä tutkimusta uusille urille karistamalla niistä antiikin magiikan jäänteet.
1600-luvulla syntyi uusi toksikologian ala, työtoksikologia, tiettyihin työympäristöihin kuten hiilikaivoksiin (ongelmana hiilimonoksidin aiheuttamat myrkytykset) ja metalleja prosessoiviin laitoksiin (lyijy ja elohopea riskeinä) liittyvien selkeiden terveysriskien johdosta. Bernardino Ramazzini julkaisi klassisen teoksen De Morbis Artificum Diatriba (v. 1700), joka sivuaa työtoksikologiaa. Toisaalla Percival Pott osoitti vuonna 1775 Englannissa yhteyden nuohoojana työskentelemisen ja kivespussin ihosyövän välillä, mikä oli ensimmäinen raportoitu esimerkki polyaromaattisten hiilivetyjen karsinogeenisesta vaikutuksesta. Sekä Paracelcus että Ramazzini huomauttivat jo savun ja noen myrkyllisyydestä.

Moderni toksikologia

Modernin toksikologian katsotaan syntyneen, kun espanjalainen lääkäri Mathieu Orfila (1787–1853) julkaisi vuonna 1815 ensimmäisen pelkästään toksikologiaa käsittelevän teoksen. Hän kohdisti huomionsa kemikaalien haitallisiin vaikutuksiin sekä niiden terapiaan. Hänen toiminnastaan sai alkunsa myös nykyaikainen oikeustoksikologia, sillä hän käytti ensimmäisenä järjestelmällisesti kemiallista analytiikkaa ruumiinavausmateriaalin tutkimisessa myrkytysten oikeudelliseen todistamiseen.
Orgaaninen kemia kehittyi 1800-luvun lopulla vauhdikkaasti, sillä silloin oli syntetisoitu jo yli 10 000 orgaanista yhdistettä. Myös lääkkeiden teollinen tuotanto laajeni ja farmakologia kehittyi uudeksi, puhtaaksi tieteeksi. Kolmas kokeellisen toksikologian syntyyn myötävaikuttava tekijä oli sisäsiittoisten, tasalaatuisten hiirikantojen kehittäminen. Tarvetta toksikologialle oli, sillä pian havaittiin, että uusien kemikaalien käyttöönottoon liittyi toisinaan merkittäviä terveysriskejä. Esimerkiksi Saksassa ruvettiin vuonna 1916 käyttämään lihan säilöntään nitraatin asemesta nitriittiä kauniimman punaisen värin saamiseksi. Seurauksena oli lukuisia sairaustapauksia ja ainakin yhden pikkulapsen kuolema. Lääkkeistä uudet anesteetit kloroformi ja eetteri aiheuttivat useiden potilaiden kuoleman. 1930-luvulla taas uutta bakteeri-infektioiden hoitoon käytettyä ihmelääkettä sulfanilamidia keksittiin liuottaa etanolin sijasta etyleeniglykoliin, johon se liukeni vielä paremmin. Seurauksena oli oksalaattikiteiden muodostuminen munuaisiin ja useiden potilaiden kuolema akuutin munuaisvaurion takia.
Toisen maailmansodan aikoihin tehtiin useita merkittäviä keksintöjä kuten mullistavat hyönteismyrkyt organofosfaatit sekä DDT, joka oli löydetty jo 1800-luvulla mutta jonka insektisidiset ominaisuudet paljastuivat vasta myöhemmin. Sillä pelastettiin todennäköisesti miljoonia ihmishenkiä hävittämällä Italiasta 1940-luvulla malaria sekä täin levittämä pilkkukuume. Vasta vuonna 1962 ekologi Rachel Carson osoitti kirjassaan "Silent Spring" (suom. "Äänetön kevät") DDT:n ja muiden hitaasti luonnossa hajoavien torjunta-aineiden vaarat ekosysteemille. Tämä toimi ratkaisevana sysäyksenä ekotoksikologian synnylle.
1960-luvulta tähän päivään toksikologisen tutkimuksen kasvu on ollut lähes eksponentiaalista. Tähän johtivat esimerkiksi talidomidikatastrofi 1960-luvun alussa, joka synnytti entistä tiukemmat vaatimukset lääkkeiden turvallisuuden tutkimiseksi, sekä useat kemikaalionnettomuudet sen jälkeen. Osaltaan kasvua selittää myös orgaanisen kemian tuotteiden räjähdysmäinen lisääntyminen.