Șoarecii CD1 tratați timp de 28 de zile cu inhibitorul de azot sintază, L-NAME, au demonstrat creșteri semnificative ale H3K9ac și H3K14ac în fibrele musculare.

mouse

Termeni asociați:

  • Dietilstilbestrol
  • Captan
  • Inflamaţie
  • Neoplasm
  • Toxicitate
  • Cancerogenitate
  • C57BL 6 Mouse
  • Sprague Dawley Rat
  • Rozătoare

Descărcați în format PDF

Despre această pagină

Combustibil diesel

Diverse

Șoarecii CD-1 au fost expuși la 65, 135 sau 204 mg m - 3 de motorină nr. 2 vapori 8 h zi −1 timp de 5 zile. Au fost apoi supuși unei serii de teste neurocomportamentale. Efectele adverse au apărut în principal la nivelurile de dozare medii și mari, inclusiv scăderea activității (testul cutiei pătrate), scăderea coordonării motorii (testul rotarodului), sensibilitatea crescută la căldură (numai ziua 1 a expunerii; testul cu placă fierbinte), scăderea greutății corporale, consum de alimente și apă, mers ataxic și tremurături. Nu au existat efecte adverse legate de combustibilul diesel asupra reflexului cornean sau a testului planului înclinat. Decesele au avut loc la doza mare; cu toate acestea, toate efectele adverse observate la animalele supraviețuitoare s-au inversat în decurs de 24 de ore de la expunerea finală.

Inhalarea aerosolului cu motorină 4 ore zi -1, 2 zile săptămână -1, timp de 13 săptămâni la doze de până la 1500 mg m - 3 nu a produs modificări histologice în țesuturile sistemului nervos ale șobolanilor; cu toate acestea, a existat o creștere a timpului până la răspuns în testul de tresărire. Nu au existat semne de neurotoxicitate la nivelul răspândirii piciorului de aterizare, a lovirii cozii sau a testelor de rezistență la prindere a membrelor anterioare.

Captan și Folpet

(a) Studii mecaniciste

Șoarecii CD-1 masculi (patru sau cinci pe grup) tratați cu 3000-ppm captan timp de 1, 3, 7, 14 sau 28 de zile au prezentat vilozități duodenale scurtate din cauza deteriorării captanului. Acest efect a fost observabil în cripte în termen de 3 zile de la inițierea tratamentului (Tinston, 1996). Celulele imature au fost observate la vârfurile vilozităților începând cu ziua 7, indicând o rotație mai mare a celulelor. S-a observat o anumită gastrită focală și parakeratoză la un șoarece. Când captanul este hrănit la șoareci la 6000 ppm timp de 28-90 de zile, apare atrofia villusului, împreună cu o hipertrofie de criptă și hiperplazie de celule de criptă (Tinston, 1995).

Șoarecii CD-1 cărora li s-a administrat captan timp de 56 de zile ca 0, 400, 800, 3000 sau 6000 ppm au fost evaluați pentru modificări proliferative în duoden (Tinston, 1995). O evaluare a duodenului a fost făcută utilizând histopatologie și un indice de marcare a bromodeoxiuridinei pentru a măsura proliferarea celulelor criptelor. Captanul a indus hiperplazia celulelor criptă, o creștere a indicelui de etichetare a celulei criptă și o creștere a numărului de celule din populația de celule criptă. La 3000 ppm, raportul înălțime vilozitate-criptă a scăzut de la 5,4 la bărbați și 5,9 la femele la 1,4 și respectiv 2,6. Aceste modificări observate sunt în concordanță cu o acțiune iritantă a captanului asupra duodenului. Limita fără efect observat (NOEL) pentru hiperplazia duodenală este de 400 ppm.

Șoarecii masculi CD-1 tratați cu folpet de 5000 ppm timp de 28 de zile (Waterson, 1995) s-au observat că au modificări proliferative în duoden proximal sfincterului piloric. Nu a fost văzut un răspuns inflamator, similar cu cel observat la captan. Tratamentul șoarecilor CD-1 cu folpet la 0, 150, 450 și 5000 ppm timp de 28 de zile a dus la efecte proliferative de duoden (Milburn, 1997). Lungimea lui Willie a fost redusă și compartimentele criptelor au fost extinse, reducând raportul voință-criptă. NOEL pentru hiperplazie în duoden pentru bărbați a fost de 450 ppm (69 mg/kg pe zi) și NOEL pentru femei a fost de 150 ppm (29 mg/kg pe zi).

Atrazină

Cancerogenitate

Când șoarecii CD-1 de ambele sexe au fost tratați cu atrazină în dietă la niveluri de doză de 10-3000 ppm pe zi timp de 91 de săptămâni, nu s-a observat o creștere a incidenței tumorale legată de tratament în comparație cu martorii. Nici șobolanii Fischer 344 bărbați sau femele, nici șobolanii Sprague-Dawley masculi cărora li s-a administrat atrazină la o doză maximă tolerată în dietă timp de 24 de luni nu au prezentat nicio creștere a incidenței tumorilor de orice tip. Cu toate acestea, s-au observat tumori mamare la femelele șobolani Sprague-Dawley după 24 de luni de administrare dietetică a nivelurilor ridicate de atrazină. Mecanismul tumorigenezei la femelele șobolani Sprague - Dawley pare a fi mediat prin suprimarea „creșterii” LH, ceea ce duce la creșterea persistentă a estrogenului și a prolactinei. Diferențele de răspuns la efectul carcinogen al nivelurilor ridicate de atrazină observate la șoareci și șobolani și la șobolani masculi (și de importanță primară, la om) față de șobolani Sprague-Dawley femele apar din cauza diferențelor în mecanismele de control endocrin care afectează senescența reproductivă și dezvoltarea tumori mamare în timpul îmbătrânirii.

Oxalați

Toxicitate reproductiva

Într-un studiu privind fertilitatea șoarecilor CD-1, tratamentul unei generații în sistemul de reproducere continuă și evaluarea parametrilor de fertilitate din prima generație și parametrii de dezvoltare și fertilitate într-o a doua generație au fost evaluați pentru toxicitatea acidului oxalic. Conform rezultatelor, acidul oxalic poate fi considerat un toxic pentru reproducere slab la șoarecii CD-1 la 0,2% în apă potabilă (275 mg kg - 1 zi -1).

Un singur studiu de toxicitate subcronică la șobolani hrăniți cu acid oxalic la 1250-1550 sau 2500-3000 mg kg - 1 zi -1 a arătat cicluri estroase perturbate la femei.

Expunerea in vitro la acid oxalic a arătat efecte embriotoxice la o doză de 2 mM, inducând dismorfogeneză severă și variabile de creștere și diferențiere semnificativ mai mici. La 1 mM, s-a constatat o reducere semnificativă a lungimii coroanei-crestă ca efect unic. Concentrația fără efect observat a fost stabilită la 1 mM.

Difenilamină

Animal

Grupuri de șoareci CD-1 au fost expuși la niveluri diferite de difenilamină timp de 78 de săptămâni. Concentrațiile de 520, 2600 și 5200 ppm au fost administrate prin dietă. Unele animale au fost sacrificate la 52 de săptămâni și au fost observate pentru semne clinice, decese, greutate corporală, consum de alimente, obiective oftalmologice și hematologice, greutăți de organe și aspect gros și histopatologic. La 52 de săptămâni, s-au înregistrat scăderi ale numărului de hematocrit și eritrocite la 2625 și 5250 ppm, în timp ce volumul corpuscular mediu, hemoglobina corpusculară medie și conținutul mediu de hemoglobină corpusculară au crescut la aceste doze. La necropsie intermediară, splina întunecată a fost observată la majoritatea șoarecilor la 2625 ppm și la toți la 5250 ppm. Ficatul întunecat a fost observat la majoritatea șoarecilor la 5250 ppm și rinichii palizi la mulți. La necropsie terminală, ficatul unor șoareci la 2625 ppm și majoritatea la 5250 ppm erau întunecați. Splinele majorității șoarecilor tratați erau întunecate și adesea mărite.

Profilul toxicologic al carbarilului

74.3.6.2 Date mouse

Într-un studiu de 2 ani pe șoareci CD-1, carbaryl a fost administrat prin amestec dietetic la 0, 100, 1000 și 8000 ppm (echivalent cu 0, 14,7, 146,0 și 1248,9 mg/kg/zi la bărbați și 0, 18,1, 180,9 și 1440,6 mg/kg/zi la femele) (Hamada, 1993b). Zece animale/sex/grup au fost sacrificate după 52 de săptămâni. Deși supraviețuirea a fost comparabilă în toate grupurile, 8000 ppm au depășit MTD, în principal pe creșteri semnificativ mai mici în greutate corporală, semne clinice și modificări histopatologice în vezică, rinichi și splină. Semnele clinice de toxicitate observate la 8000 ppm au inclus o postură încovoiată, aspect subțire și languid, ochi opaci, pete de urină, strat de păr aspru, fecale moi și temperatură corporală scăzută. Mai mult, creșterile în greutate corporală au fost cu 33 și 19% mai mici decât martorul pentru doze mari la bărbați și, respectiv, la femele, în primele 13 săptămâni de tratament și au rămas mult sub câștigurile de control pentru întregul studiu. Scăderea numărului de eritrocite, concentrația de hemoglobină și hematocrit au fost observate la 8000 ppm. RBC și ChE cerebrale au scăzut la 1000 și 8000 ppm atât la intervalul de sacrificiu intermediar, cât și la cel final.

Rezultatele non-neoplazice observate după 52 și 104 săptămâni de tratament au inclus picături intracitoplasmatice asemănătoare proteinelor în epiteliul de tranziție superficial al vezicii urinare la 1000 și 8000 ppm și incidența crescută a cataractei cristalinului și severitatea crescută a hematopoiezei extramedulare și a pigmentului în splină la 8000 ppm. De asemenea, o incidență crescută a nefropatiei cronice progresive a fost observată la sacrificiul de 52 de săptămâni la bărbați la 1000 ppm și la ambele sexe la 8000 ppm. Evaluările ciclului celular al ficatului și rinichilor de la șoareci masculi și femele din grupul martor și doză mare la intervalul de sacrificiu de 52 de săptămâni au fost efectuate folosind PCNA (Debruyne, 1998; Irisarri, 1996). Doar o ușoară creștere a numărului de celule PCNA-pozitive a fost observată la rinichi la bărbații tratați.

Neoplasmele vasculare care implică o varietate de organe, ficatul și splina fiind cel mai adesea afectate, au fost observate la toate grupurile masculine tratate și la femele la 8000 ppm (Tabelul 74.3). Incidența crescută a neoplasmelor celulare tubulare la rinichi și a neoplasmelor hepatocelulare a fost, de asemenea, observată la 8000 ppm la bărbați și, respectiv, la femei.

Tabelul 74.3. Incidența tumorii în studiul de carcinogenitate al șoarecelui cu carbaril (toate animalele studiate)

Bărbați Femei
Nivelurile dietetice în ppm010010008000010010008000
Numărul total de animale8080808080808080
Tumori vasculare
Hemangioame totale11222110
Hemangioame totale19111646410
Numărul total de tumori vasculare210131867510
Animale purtătoare de tumori vasculare2710104449
Rinichi
Adenom celular tubular00030000
Carcinom cu celule tubulare00130000
Ficat
Adenom hepatocelular12611101017
Carcinom hepatocelular67360112

Pentru a înțelege mai bine potențialul cancerigen al carbarilului, în special în ceea ce privește tumorile vasculare, a fost efectuat un studiu de 6 luni cu șoareci masculi heterozigoți C57BL/6 p53 knockout. Acești șoareci poartă o singură genă p53 de tip sălbatic (p53 +/−) și sunt mai susceptibili la agenții cancerigeni genotoxici (Donehower, 1996; Tennant și colab., 1995). În lucrările anterioare, compusul genotoxic uretan, cunoscut pentru a produce tumori vasculare în studiile efectuate pe viață la șoareci, a indus, de asemenea, tumori vasculare la șoareci knockout p53 heterozigoți în decurs de 6 luni de la administrare și D-limonen, care a fost identificat ca cancerigen nongenotoxic la șobolani. numai (tumorile renale datorate unui mecanism specific de șobolan mascul), s-a dovedit a fi negativ (Carmichael și colab., 2000). Aceste rezultate, alături de nivelul esențial zero al tumorilor vasculare la șoarecii knock-out p53 heterozigoți de control, susțin acest model și designul studiului ca fiind adecvat pentru a investiga compușii cu potență scăzută suspectați de a fi cancerigeni vasculari.

Astfel, în condițiile acestui studiu, NOAEL de carbaril a fost de 4000 ppm (aproximativ 716 mg/kg/zi) pentru modificările neoplazice. Aceste rezultate nu s-au datorat lipsei de sensibilitate a modelului, întrucât un studiu anterior care utilizează uretan ca control pozitiv a demonstrat sensibilitatea modelului pentru inducerea tumorilor vasculare. Mai mult, s-a arătat o bună corelație între răspunsurile cancerigene din modelul de șoarece knockout p53 față de bioanaliza convențională a șoarecelui, sugerând că majoritatea substanțelor chimice genotoxice ar putea fi detectate în modelul șoarece knockout p53 (Storer și colab., 2001). Rezultatele negative pentru carbaril la șoareci knockout p53, împreună cu lipsa dovezilor pentru legarea de ADN sau de proteinele cromatide arată că este puțin probabil ca un mecanism genotoxic să fie implicat în inducerea tumorilor vasculare la șoarecii CD-1 de către carbaril.

Concepte actuale în metabolizarea și toxicologia medicamentelor

Winnie Ng,. Jack Uetrecht, în Progresele în farmacologie, 2012

2 SOD2 +/− Modelul mouse-ului DILI

Șoarecele SOD2 +/− a fost, de asemenea, utilizat pentru a testa alte medicamente suspectate de a provoca DILI idiosincratic care implică toxicitate mitocondrială. Tratamentul șoarecilor SOD2 +/− cu flutamidă a dus la necroză hepatocelulară și apoptoză după 4 săptămâni, care nu a apărut la șoareci tratați de tip sălbatic (Kashimshetty și colab., 2009). De asemenea, tratamentul cu nimesulidă timp de 4 săptămâni a indus apoptoză hepatocelulară la șoareci SOD2 +/− (Ong și colab., 2006). Creșterea apoptozei a fost observată și la șoareci de tip sălbatic la tratamentul cu nimesulidă, deși într-o măsură mai mică. S-a observat în mod similar o toxicitate exagerată pentru acetaminofen la șoareci SOD2 +/− în comparație cu tipul sălbatic, ceea ce este în concordanță cu faptul că se știe că acetaminofenul provoacă leziuni mitocondriale (Ramachandran și colab., 2011).

Printre semnele distinctive ale leziunilor mitocondriale se numără acidoză lactică și steatoză microvesiculară, care se datorează probabil inhibării funcției principale a mitocondriilor în producția de energie și metabolismul lipidelor. Cu excepția leziunilor hepatice induse de valproat, acestea nu sunt semnele distinctive ale DILI idiosincratic. Dacă DILI idiosincratic implică o leziune cumulativă în două etape, cu pierderea răspunsurilor adaptative, așa cum este propus, este dificil de înțeles de ce majoritatea pacienților care au creșteri semnificative ale ALT la medicamente care pot provoca DILI idiosincratic se adaptează după creșterea ALT, în ciuda tratamentului continuat. În plus, dacă leziunile mitocondriale ar fi singurul mediator al DILI idiosincratic, ar fi de așteptat că ar fi mai ușor să genereze modele animale cu doze mai mari de medicament. O ipoteză alternativă este că leziunea mitocondrială reprezintă un semnal de pericol relativ comun care poate contribui la DILI idiosincratic mediat imun. Cu toate acestea, o disfuncție mitocondrială subiacentă ar putea explica parțial idiosincrasia toxicității hepatice datorată anumitor medicamente, iar modelul SOD2 +/− mouse poate fi util în testarea acestei ipoteze.

Agenți

Șoarece

Boală sistemică

Fără a aduce atingere acestor modificări în apariția acestei descoperiri la șoarecii CD-1, amiloidoza este încă raportată ca o constatare semnificativă într-un număr de tulpini și stocuri de șoareci (Brayton 2007, Percy & Barthold 2007, Frith et al 2007), și toxicologic patologul ar trebui să fie conștient de caracteristicile acestei boli sistemice importante.

Structura, distribuția, incidența și patogeneza amiloidozei senile sunt revizuite de HogenEsch și colab. (1996). Boala se caracterizează prin depunerea extracelulară a proteinei fibrilare, care are un aspect caracteristic eozinofil în secțiunile colorate cu H&E. Pete pozitive de amiloid cu roșu Congo și sub lumină polarizată prezintă o birefringență mar-verde (HogenEsch et al 1996, Jakob 1971, Percy & Barthold 2007, Sass 1983c).

Amiloidoza primară este considerată a fi determinată genetic, iar termenul de amiloidoză secundară este utilizat pentru amiloidul asociat cu inflamația cronică (Dunn 1967b). Amiloidoza este, de asemenea, asociată cu leziuni cutanate legate de lupta la șoareci masculi (Brayton 2007, Frith și colab. 2007, HogenEsch și colab. 1996, Page & Glenner 1972, Tucker și Baker 1967).

Rinichiul este un loc de predilecție pentru depunerea amiloidului, unde se acumulează în glomeruli (Chandra & Frith 1994, Dunn 1967b). Depozitele de amiloid în rinichi sunt asociate cu afecțiuni renale degenerative și necroză papilară la tulpini sensibile de șoareci (Cornelius 1970, Dunn 1967b, Russell & Meier 1966), iar amiloidoza renală este adesea considerată principalul factor care contribuie la moartea tulpinilor sensibile de șoareci. (Chai 1978, Frith et al 2007).

În amiloidoza sistemică, depunerea amiloidă poate apărea în diferite organe, iar modelul variază în funcție de tulpină, dar anumite locuri de depunere includ tractul gastro-intestinal, cu depunere marcată în lamina proprie a intestinului subțire, cortexul suprarenal, glandele salivare, septurile alveolare ale plămânilor, splina (unde poate implica întreaga pulpă roșie în cazuri extreme), ganglionii limfatici și ficatul (depozite periportale) (Dunn 1967b, Elmore 2006, Jakob 1971, Percy & Barthold 2007, Sass 1983c, Suttie 2006) (Figurile 4.100, 4.101a și b).