Trihalomethane effect op celproliferatie en DNA methylering in de lever van vrouwtjesmuizen B6C3F1

Chemie Admin November 29, 2016 0 14
FONT SIZE:
fontsize_dec
fontsize_inc

Trihalomethanen worden gevonden in het drinkwater als afgewerkte producten van chlorering (Uden en Miller, 1983). De Environmental Protection Agency van de Verenigde Staten (1979, 1994) is een standaard voor trihalomethanen opgericht in drinkwater, voor een deel vanwege hun carcinogene activiteit bij laboratoriumdieren, zoals leverkanker bij vrouwelijke B6C3F1 muizen (NCI, 1976, NTP 1985, 1987, 1989). De relevantie van de verwekker van carcinogene activiteit in de lever van muizen trihalomethanen, met name chloroform, Het is in twijfel getrokken (Pohl et al, 1979;. US EPA, 1979;. Reitz et al, 1990). Er werd aangevoerd dat de zeer zwakke genotoxische activiteit van chloroform wijst op een niet-genotoxische mechanisme als gevolg van regeneratieve hyperplasie in reactie op toxiciteit (Butterworth c.s., 1992;. Reitz et al, 1990;. Rosenthal, 1987).

toxiciteit, celproliferatie en DNA methylering zijn alle mogelijke componenten van een niet-genotoxisch mechanisme trihalomethanen. DNA methylatie kan de expressie van genen waaronder die geassocieerd met celproliferatie regelen. De expressie van c-myc gerapporteerd worden verhoogd met chloroform via een maagsonde toegediend aan muizen B6C3F1 (Sprankle et al., 1996). We vonden ook verhoogde expressie van c-myc in chloroform muizen toegediend via een maagsonde en drinkwater (gegevens niet getoond). Chloroform ook toegenomen de expressie van c-fos (Sprankle et al., 1996) en 4 genen geïdentificeerd door het differentieel displaytechniek (Kegelmeyer et al., 1997). Deze genen kunnen ook worden hypomethylated, zoals voorgesteld door de significante afname (~ 40%) in de globale methylering van het DNA, wat aangeeft dat vele genen naast c-myc zijn hypomethylated. Zo kunnen de hypomethylatie van c-myc aanwijzing voor mogelijke hypomethylatie van andere genen.

Een mogelijk mechanisme voor DNA hypomethylation door trihalomethanen is te vermijden, na DNA-replicatie, de methylatie Strengen DNA dochters. Onder normale omstandigheden is er weinig proliferatie in de lever. daarom Dit mechanisme vereist dat trihalomethanes verbeteren celproliferatie aan gemethyleerde strengen dochters produceren DNA. Alle vier trihalomethanen verbeterd celproliferatie. Trihalomethanes kan dus voorkomen dat de methylering van De dochter DNA strengen door remming van DNA-methyltransferase (DNA MTase) of verminderen de beschikbaarheid van S-adenosyl methionine (SAM). DNA MTase activiteit verhoogd in de meeste kankers, zoals kankers van de lever, in de aanwezigheid van DNA in (Baylin et al, 1998; Bird et al .., 1996; Jones en Buckley, 1990;. Wolffe et al, 1999). Ook dichloorazijnzuur en trichloorazijnzuur in muizenlever verminderde methylering van c-myc gen zonder vermindering van de activiteit DNA MTase (Tao et al., 2000b). Daarom is het onwaarschijnlijk dat een verminderde activiteit van DNA MTase is het mechanisme voor DNA hypomethylering. De SAM niveau kan worden verminderd levertoxiciteit dat de hoeveelheid ATP vermindert vereist voor de synthese van SAM of verkleinen niveau GSH zoals voorgesteld door Lertratanangkoon et al. (1997). Uitputting van GSH induceert de synthese, SAM gebruiken voor de synthese van cysteine. Het voorkomen van dichloorazijnzuur zuur en trichloorazijnzuur zuur-geïnduceerde hypomethylatie van c-jun en c-Myc genen van methionine ondersteunt deze hypothese (Tao et al., 2000a). Vermoedelijk methionine voorkwam de afname van de methylering handhaven SAM beschikbaarheid. Derhalve wordt voorgesteld dat trihalomethanes afgenomen DNA-methylatie verbeteren van celproliferatie, waarschijnlijk in de regeneratieve respons hun toxiciteit, en daarmee de methylering van de dochterstrengen van nieuwe DNA-synthese voorkomen.

Alle vier trihalomethanen zijn toxisch voor de lever. De toxiciteit van trihalomethanen, behalve broomdichloormethaan, begon met ballonvaren hepatocyten in het midden van de zone van het kwabje en ontwikkeld tot centrilobulaire necrose. In tegenstelling andere trihalomethanes, werd geïnduceerde toxiciteit broomdichloormethaan voornamelijk beperkt tot lobulair centraal en waaronder hydropische degeneratie ontwikkeld tot centrilobulaire necrose brug, fibrose en verkalking. achtige toxiciteit voor broomdichloormethaan werd gemeld door NTP (1987); de lage dosering die in de bioassay veroorzaakt degeneratie en de hoge dosis veroorzaakte necrose, fibrose, en de aanwezigheid van microgranulomas de centrale ader. De twee dosisniveaus hun bioassay waren vergelijkbaar met die hier gerapporteerd. Broomdichloormethaan is ook gerapporteerd verschillen van andere Trihalomethanes aantonen mutagene activiteit die activering met GSH gevraagd (Pegram et al., 1997). Dus, genotoxiciteit en toxiciteit van broomdichloormethaan verschilt van andere trihalomethanen.

vergelijking van de toxiciteit trihalomethanen hun vermogen om celproliferatie te verbeteren is een gebrek aan correlatie aangegeven. Alle vier trihalomethanen, toegediend door orale gavage, verhoogde lever: bw verhouding geïnduceerde levertoxiciteit en meer celproliferatie, dwz de PCNA-LI. Broomdichloormethaan en chloroform waren meer giftige chlorodibromomethane en bromoform. Echter, chlorodibromomethane was de meest krachtige opwaartse lever: bw verhouding gevolgd door chloroform bromodiclorometano> > Bromoform. Vergeleken met de PCNA-LI, chloroform en bromoform waren de meest effectieve. Dus de hoge dosis bromoform verhoogde PCNA-LI vergelijkbaar met de hoge dosis chloroform, echter, van de vier trihalomethanen, was de zwakste verhogen van de lever: lichaamsgewicht ratio en toxiciteit induceren. Hoewel de hoge dosis bromoform en lage dosis chloroform het minst toxische (Grade ~ 1,5), bromoform alleen verhoogde de PCNA-LI, dwz, 25,3 ± 2,2 en 0,87 ± 0,22 bij de hoge dosis bromoform en de lage dosis chloroform, respectievelijk. Derhalve het vermogen van een trihalomethane om celproliferatie te verhogen Hij wilde niet correleren met de toxiciteit.

De trihalomethanen effect op PCNA-LI ook niet gecorreleerd met hun effect op de lever: bw verhouding. de grote verhoogde PCNA-LI-geïnduceerde bromoform niet correleren met de beperkte toename van de lever-ratio / bw, wat zou kunnen te wijten zijn aan de zeer lage toxiciteit, dwz alleen het veroorzaken van mid-zonale hepatocyten ballonvaren. Integendeel, bij de verbetering van celproliferatie, kan de grootste toxiciteit van chloroform en broomdichloormethaan bijdragen tot hun toegenomen toename van de lever: bw verhouding. Bovendien is de grote toxiciteit van chloroform en broomdichloormethaan is met de verbetering van celproliferatie resulterend uit regeneratieve hyperplasie, terwijl de minimale toxiciteit en bromoform chlorodibromomethane blijkt dat verhoging celproliferatie door een ander mechanisme.

Grotendeels de dosis-respons relatie voor de verhoging van de PCNA-LI en de daling van methylering van het c-myc-gen door trihalomethanen waren vergelijkbaar. PCNA-LI sterk toegenomen tussen lage en hoge doses van chloroform, broomdichloormethaan, en bromoform de dosis-respons curve voor het chloroform suggereren een drempel. De dosis-respons curves voor de mogelijkheid chloroform en broomdichloormethaan vermindering van de methylering van het c-myc gen nam sterk toe met de dosis. Dus de dosis-respons curves voor de verhoging van PCNA-LI en vermindering methylatie van de c-myc gen gesuggereerd dat chloroform en broomdichloormethaan ontgiften mechanismen moeten passeren voor de training volle gang.

Chloroform toegediend in het drinkwater van invloed op de lever: bw ratio, toxiciteit, celproliferatie, en methylatie het c-myc gen minder bij toediening via een sonde. De dagelijkse dosis chloroform toegediend in drinkwater hoger vergeleken met de dosis gavage hoog. Bovendien, blootstelling aan drinkwater geserveerd zeven dagen per week, terwijl de orale maagsonde behandeling alleen was vijf dagen per week. Echter, het vermogen van chloroform in drinkwater lever verhogen: bw verhouding toxiciteit induceert, stijging PCNA-LI en methylatie van c-myc gen verminderen hooguit zo effectief als de lage dosis gavage. Dit strookt met de zwakste capaciteit eerder gerapporteerde chloroform toegediend drinkwater toxiciteit induceert en celproliferatie te verbeteren, vergeleken met chloroform toegediend via een maagsonde (Larson et al, 1994;. Pereira, 1994; Pereira en Grothaus, 1997). E 'was ook consistent met het onvermogen van chloroform tot levertumoren bij muizen bevorderen indien toegediend in drinkwater Soortgelijke dagelijkse doses zijn carcinogeen bij toediening via een sonde (Jorgenson et al, 1985; ... Klaunig et al, 1986 Pereira et al, 1985). De zwakste activiteit van de toegediende chloroform in drinkwater kunnen voortvloeien uit de incrementele aflevering telkens wanneer de Muis drank, die moet vertalen in een lagere concentraties lever verkregen bolus door orale gavage opgeleverd. de concentratie van chloroform in de onderste lever voldoende is om een ​​GSH en andere detoxificatiemechanismen overwinnen.

drinkwater van andere drie trihalomethanen gebracht om het niveau van de dagelijkse dosis die vergelijkbaar of iets waren groter dan de lage dosis toegediend door gavage (het grootste verschil was bromoform, namelijk 1,19 en 0,79 mmol / kg / dag voor drinkwater en water maagsonde, respectievelijk). Het drinken van water blootstelling lever geraakt: bw ratio, lever toxiciteit, PCNA-LI, en c-myc methylering, vergelijkbare mate voor het merendeel van hun lage orale gavage dosis. In tegenstelling met chloroform, de evaluatie de andere trihalomethanen in het drinkwater in concentraties die gelijk is aan hun hoge dosis maagsonde waren werd verhinderd hun beperkte oplosbaarheid.

Concluderend trihalomethanes beheerd door de maag sonde verhoogde celproliferatie en verminderde DNA-methylatie, met het argument een niet-genotoxische mechanisme voor hun carcinogene activiteit in de muis lever. De dosis-respons curven van trihalomethanen, vooral chloroform en broomdichloormethaan, stelde de noodzaak om voor de uitoefening van de detoxificatiemechanismen overwinnen volledige activiteit, die hun zwakke activiteitsgraad verklaren, met name van chloroform, bij toediening in drinkwater. De tragere levering drinkwater moet resulteren in een lagere concentratie van de lever die moeten toenemen kansen voor ontgifting. Dus, de activiteit trihalomethanen lijkt afhankelijk van de snelheid van levering zijn, dat wil zeggen, via een maagsonde sneller en langzamer in drinkwater.

(0)
(0)