für indirekte Hepatokanzerogene - ETH E

Research Collection
Doctoral Thesis
Simulation der DNS-Synthese in der Leber von Ratte und Maus
als quantitativer Kurzzeit-Test für indirekte Hepatokanzerogene
Author(s):
Buesser-Beer, Marie-Thèrese Elisabeth
Publication Date:
1986
Permanent Link:
https://doi.org/10.3929/ethz-a-000413024
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ETH Library
Diss. ETH Nr. 8167
Stimulation der
in der Leber
als
von
DNS-Synthese
Ratte und Maus
quantitativer Kurzzeit-Test
für indirekte
Hepatokanzerogene
ABHANDLUNG
zur
Erlangung
des Titels eines
DOKTORS DER NATURWISSENSCHAFTEN
der
EIDGENÖSSISCHEN TECHNISCHEN HOCHSCHULE
ZÜRICH
vorgelegt
von
MARIE-THERESE ELISABETH BUESSER-BEER
dipl. Natw. ETH
geboren am 21. Januar 1960
von
Amden SG
Angenommen
auf
Antrag
von:
Prof. Dr. C. Schlatter, Referent
PD Dr. W.K. Lutz, Korreferent
Zürich 1986
*»
6
-
ZUSAMMENFASSUNG
Es
gibt Substanzen, die
in einem
nahme der Tumorinzidenz
chen
Kurzzeit-Tests
Grund
darin,
bewirken,
einem
zu
Langzeit-Kanzerogeneseversuch
die
aber
dass die meisten dieser
Kurzzeit-Tests
nur
eine direkte Genotoxizität der Testsubstanzen liefern.
über andere Mechanismen
Um
verschiedene
könnte,
ration
Hepatokanzerogene
der nicht eine
oral
von
ber-DNS
Drei
als
Leber-DNS-Synthese durch
der
genotoxische Komponente misst,
Inkorpo¬
wurde die
appliziertem, radioaktiv markiertem Thymidin
in verschiedenen
DNS-bindende
einer
Kanzerogene, die
Basis für einen Kurzzeit-Test dienen
in die
Le¬
Dosen gemessen.
Hepatokanzerogene,
Tetrachlorkohlenstoff, führten nicht
zu
Aussagen über
Ratten und Mäusen 24 Stunden nach einer oralen Gabe der Test¬
von
substanzen
hat seinen
wirken, werden nicht erkannt.
untersuchen, ob eine Stimulation
zu
gebräuchli¬
in den meisten der
negativen Resultat führen. Dies
eine Zu¬
Hemmung
der
DNS-Synthese.
zu
Vier
Aflatoxin
einer
B-j,
Benzidin und
Stimulation, sondern
Hepatokanzerogene
eher
mit fehlender
Genotoxizität, Clofibrat, 1,1 ,l-Trichlor-2,2-bis(p-chlorphenyl)aethan
(DDT), Phenobarbital
hängigen
Thioacetamid, führten dagegen
Stimulation der
0.02 und 0.3
in
und
die DNS,
mmol/kg
im
zu
einer dosisab¬
DNS-Synthese. Einmalige orale Dosen zwischen
benötigt,
wurden
Vergleich
die
um
Inkorporation
unbehandelten Kontrollieren,
zu
von
zu
Thymidin
verdoppeln
(= Verdoppelungsdosis, VD).
Um
zu
überprüfen,
aufgetretene
inwieweit der Test
Unterschiede
in der
Kanzerogenität
schiedenen Spezies oder Geschlechtern
lation der DNS-Synthese
in der
fähig ist,
Leber
durch
mit
den
Langzeitdaten
mmol/kg),
aber nicht bei
sitiv bei
Mausmännchen
2*10"
mmol/kg)
Mausmännchen
beiden
sen
Aldrin
war
nur
Substanzen bei
von
eine unterschiedliche
widerzuspiegeln,
2,3,7,8-Tetrachlordibenzo-p-dioxin (TCDD)
Langzeitversuchen
in
verwendet.
=
In
aber nicht bei
und bei
Rattenmännchen.
und
Uebereinstimmung
positiv bei Mausmännchen (VD
10"6 mmol/kg)
Stimu¬
wurden Aldrin
Mausweibchen oder Rattenmännchen.
(VD
ver¬
TCDD
=
war
Rattenweibchen
0.007
po¬
(VD
Das für Rattenund
kanzerogene Di(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP) führte auch
Spezies
zu
von
0.5
Das
Testsystem
einer Stimulation der
mmol/kg bei
war
der Ratte und 3
ebenso
fähig,
=
in
DNS-Synthese mit Verdoppelungsdo¬
mmol/kg
bei
der Maus.
strukturverwandte Substanzen mit
7
-
-
unterschiedlicher Kanzerogenität
zu
Hexachlorcyclohexan ([alphajHCH)
stimulierte die Leber-DNS-Synthese
0.2
mmol/kg)
in Ratten, während das
erkennen.
nicht
kanzerogene [alpha]-
Das
nicht
dem für
ner
Stimulation
für
DEHA und 0.5
Der
gleiche
überein.
Langzeitdaten
mmol/kg für
aktiv markiertem
zeigten aber
Thymidin
nität und Stimulation der
Der
in
um
Kanzerogene
zu
ei¬
0.7
mmol/kg
vitro-Untersuchungen
mit
Ratten-
die
DNS gemessen.
DNS-Synthese,
zurückzuführen
vorgeschlagene
zu
von
Inkorporation
Die
was
von
radio¬
Versuchsergebnisse
Fällen keine Korrelation zwischen
auf technische Probleme
Testsubstanzen)
sein,
in die
in den meisten
Testergeb¬
DEHP.
auch für
Test wurde
DEHP und dem
stimmte das
DNS-Synthese mit Verdoppelungsdosen
der
unter¬
Beide Substanzen führten
hepatozyten angewendet. Dort wurde ebenfalls
teils
kanzerogenen
Ratten
kanzerogenen Di(2-ethylhexyl)adipat (DEHA),
nis nicht mit den
=
kanzerogene [gamma]Hexachlor-
cyclohexan (Cgamma]HCH) keine Stimulation erzeugte. Beim anderen
suchten strukturverwandten Paar,
(VD
Kanzeroge¬
aber wahrscheinlich
grössten¬
(zum Beispiel Löslichkeitsprobleme
mit
den
ist.
in vivo-Kurzzeit-Test scheint
gut geeignet
zu
erfassen, die mit den gebräuchlichen Genotoxizi-
täts-Tests nicht erkannt werden können.
Durch eine Kombination mit
ande¬
ren
quantitativen Tests ergibt sich eine Möglichkeit, für die Abschätzung
der
Kanzerogenität
men.
von
Testsubstanzen mit verschiedenen
Wirkungsmechanis¬
-
8
-
SUMMARY
There
Compounds which lead
are
long-term bioassays,
short-term tests
in
This
in most of the
caused by the test Compounds.
genotoxicity
with other mechanisms of action
In order to
in
because most of these short-term assays
is
detect only aspects of direct
Carcinogens
increase of tumor incidence
an
producing negative results
while
use.
to
are
not detected.
whether the induction of liver DNA synthesis
investigate
by different hepatocarcinogens could be
used
as
the basis of
short-term
a
test, the incorporation of orally administered radiolabelled thymidine
into
DNA was determined
liver
gavage of test Compounds
Three
sis.
rats
and mice 24 h
Four Standard
aflatoxin
B-j,
tween
Stimulation
a
0.02
in
a
mmol/kg
and 0.3
incorporation into liver
For
between species
flected by
with
the
mmol/kg)
dose-dependent
DNA
or
sex
bioassay data, aldrin
but not
p-dioxin (TCDD)
female rats
in male rats
was
(DD
was
positive
a
in
The System
with different
was
mmol/kg
also
doses be-
of thymidine
synthesis.
in male mice
positive only
in male mice
but
which
not
is
(DD
in rats
able to
=
10"6 mmol/kg)
carcinogenic
distinguish
the
a
doubling
[gamma]-isomer
was
re-
agreement
(DD
0.007
=
2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-
in male rats.
and 3
In
were
Di-
in male rats
in both
mmol/kg
and in
in mice.
between structural
dose of about 0.2
ineffective.
and
species with
isomers
carcinogenicities. [alpha]Hexachlor.ocyclohexane
liver DNA synthesis with
rats whereas
Single oral
carcinogenicity studies
Stimulation of DNA synthesis
doses of 0.5
and thioacetamide gave
investigated whether differences
female mice.
or
2*10"6 mmol/kg)
=
male mice lead to
was
it
was
(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP),
doubling
manner.
different Stimulation of liver DNA
a
synthe¬
(= Doubling Dose, DD).
observed
as
benzidine, and
to double the level
required
were
Validation of the test
a
oral
Promoters, Clofibrate, 1,1,1-trich.loro-
tumor
2,2-bis(p-chlorophenyl)ethane (DDT), phenobarbital
rise to
Single
a
stimulate but rather inhibited DNA
did not
hepatic
after
various dose levels.
at
DNA-binding hepatocarcinogens,
tetrachloride,
carbon
in
mmol/kg
So far,
only
stimulated
in male
one
result
inconsistent with carcinogenicity bioassay data. The different carci¬
nogenicity
of
di(2-ethylhexyl)adipate (DEHA) (negative)
(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP) (positive)
in rats
was
and di-
not detectable.
-
Both
plasticizers
mmol/kg
The
same
test
The
possibly
also used for
incorporation
solubility
of the test
in
DD's of 0.7
in most cases
in vitro with rat
thymidine
into the
the results showed
of DNA
no
DNA
corre-
synthesis. This
problems (for instance problems with
is discussed
carcinogens
as
not detected
an
attempt
to
devise
by the routine genotoxi-
Systems. A combination with other quantitative tests offers
possibility
was
Compounds).
vivo-assay
short-term assays for
test
investigations
of radiolabelled
consequence of technical
a
test with
for DEHP.
carcinogenicity and Stimulation
The proposed
city
mmol/kg
again determined. However,
lation between
the
was
-
positive in this short-term
DEHA and 0.5
for
hepatocytes.
was
were
9
for the estimation of the
with different mechanisms of action.
carcinogenicity of
test comounds
a