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Untersuchungen zum Wirkungsmechanismus von S‐(Dichlorvinyl)‐L‐Cystein

1983; Wiley; Volume: 30; Issue: 6 Linguagem: Alemão

10.1111/j.1439-0442.1983.tb01013.x

0177-0543

A. Schmid, W. Beuter, Lothar Mayring,

Pesticide Exposure and Toxicity

Zusammenfassung Trichlorethylen‐extrahiertes Sojabohnenmehl (TES) verursacht bei Rindern und Pferden eine Vergiftung, die durch eine hämorrhagische Diathese und eine aplastische Anämie gekennzeichnet ist. Als toxische Inhaltsstoffe von TES sind Ende der 50er Jahre S‐(dichlorvinyl)‐L‐cystein (DCVC) und S‐(dichlorvinyl)‐L‐glutathion erkannt worden. Ihre Wirkungsweise ist nicht bekannt; sie scheint mit dem Dichlorvinylrest korreliert zu sein. Im Rahmen der vorliegenden Untersuchungen ist DCVC synthetisiert und auf radikalbildende Eigenschaften in vivo untersucht worden. Die Versuchstiere waren etwa 40 g schwere männliche Mäuse, denen DCVC intraperitoneal in wässeriger Lösung verabreicht wurde. Als Indikatoren einer Radikalbildung dienten die Ethan‐ und Ethenex‐spiration und die Bildung von Malondialdehyd (MDA) in Leber und Nieren 2 Stunden nach der Applikation von DCVC. Dabei wurden folgende Ergebnisse erhalten: DCVC (40–200 mg/kg) verursacht eine dosisabhängige Zunahme der Ethanexspiration und der MDA‐Bildung in den Nieren. Beide Parameter sind einer Erniedrigung des Sauerstoffpartialdruckes in der Atemluft von 20 auf 15 Vol% umgekehrt proportional. Reine Sauerstoffbeatmung steigert die MDA‐Bildung. Eine Versuchstiervorbehandlung mit Metyrapon (100 mg/kg ip. lh vor DCVC) zur Hemmung der mischfunktionellen Monooxygenasen mindert die Bildung beider Parameter. Die Ergebnisse sprechen für eine Metabolisierung von DCVC zu Radikalen (und Radikalfolgeprodukten?), welche das von TES bei Rindern und Pferden verursachte Vergiftungsbild zu erklären vermögen. Summary Studies on the mechanism of action of S‐(Dichlorvinyl)‐L‐Cystein Trichlorethylene‐extracted soyabean meal (TES) causes poisoning in cattle and horses which is characterized by a haemorrhagic diarrhoea and an aplastic anaemia. As the toxic constituents of TES it has been known for some 50 years that S‐(dichlorvinyl)‐L‐cystein (DCVC) and S‐(dichlorvinyl)‐L‐glutathione are responsible. How they act is not known; they seem to be associated with the dichlorvinyl residue. In the course of the present studies DCVC was synthesized and its radical‐building properties examined in vivo. The experimental animals were ca. 40 g. male mice to which DCVC was administered intraperitoneally in aqueous solution. As indicators of radicale formation ethane‐ and ethene‐expiration and formation of malonedialdehyde (MDA) in liver and kidney 2 hours after administering DCVC were measured. By this means the following were the findings: DCVC (40–200 mg/kg) caused a dose‐related increase in ethane production and of MDA formation in the kidneys. Both parameters were inversely proportional to a reduction in partial pressure of oxygen in the expired air of 20 to 50 volumes per cent. Breathing pure oxygen gave an increased formation of MDA. Previous treatment of the animals with metyrapon (100mg/kg i. p. 1 hr. before giving DCVC) in order to inhibit mixed‐function monoexygenases reduced the production both parameters. The results suggest metabolisation of DCVC to radicals (and radical products?) which may possibly explain the picture of poisoning by TES in cattle and horses. Résumé Recherches sur le mécanisme d'action de S‐(dichlorvinyle)‐L‐cystéine Une extraction au trichloréthylène de farine de soja (TES) provoque un empoisonnement chez des bovins et des chevaux qui se reconnaît par une diathèse hémorragique et une anémie spasique. Les composants toxiques de TES ont été reconnus à la fin des années cinquante comme S‐(dichlorvinyle)‐L‐cystéine (DCVC) et S‐(dichlorvinyle)‐L‐glutathion. Leur mode d'action n'est pas connu; il semble être en corrélation avec le reste dichlorvinyle. DCVC a été synthétisé au cours de ces recherches et on a examiné des propriétés de formation de radical in vivo. DCVC en solution aqueuse a été appliqué par voie intrapéritonéale à des souris mâles d'un poids d'environ 40 grammes. L'expiration d'éthane et d'éthène et la formation de malondialdéhyde (MDA) dans le foie et les reins 2 heures après l'application de DCVC ont servi d'indicateurs d'une formation de radical. Les résultats suivants ont été obtenus: DCVC (40–200 mg/kg) provoque une augmentation en fonction de la dose de l'expiration d'éthane et de la formation de MDA dans les reins. Les deux paramètres sont inversement proportionnels à un abaissement de la pression partielle de l'oxygène de l'air respiré de 20 à 15 vol %. Une respiration d'oxygène pur augmente la formation de MDA. Un essai de prétraitement au Metyrapon (100 mg/kg i. p. 1 h avant DCVC) pour inhiber la fonction mélangée de la monoxygénase diminue la formation des deux paramètres. Les résultats indiquent une metabolisation de DCVC en radicaux (et produits dérivant du radical?) qui permet d'expliquer l'origine toxique provenant de TES chez des bovins et des chevaux. Resumen Estudios sobre el mecanismo de acción de S‐(diclorovinil)‐L‐cisteína La harina de soja que ha sido extraída con tricloroetileno (TES) origina en vacunos y caballos una intoxicación caracterizada por una diátesis hemorrágica y una anemia aplástica. Como substancias tóxicas contenidas en la TES se reconocieron a finales de la 5 a década de este siglo S‐(diclorovinil)‐L‐cisteína (DCVC) y S‐(diclorovinil)‐L‐glutatión. Se desconoce su modo de acción; pero parece estar correlacionado con el resto diclorovinílico. En el marco de los estudios presentes, se sintetizó DCVC, examinándose en cuanto a las propiedades formadoras de radicales in vivo. Los animales de ensayo eran ratones machos de unos 40 g de peso, a los cuales se administró, por vía intraperitoneal, DCVC en solución acuosa. Como indicadores de la formación de un radical sirvieron la expiración de etano y eteno así como la formación de dialdehido malónico (MDA) en el hígado y riñones a las 2 horas, contando desde la aplicación de DCVC. De esta guisa se obtuvieron los resultados siguientes: DCVC (40–200 mg/kg) provoca un aumento, dependiente de la dosis, de la expiración de etano y de la formación de MDA en los riñones. Ambos parámetros son inversamente proporcionales a la reducción de la presión parcial de oxígeno en el aire respiratorio de 20 a 15 vol%. La respiración artificial con oxígeno puro aumenta la formación de MDA. El pretratamiento de los animales de ensayo con Metirapon (100 mg/kg ip. 1 h antes de DCVC) para inhibir las monooxidasas mixofuncionales aminora la formación de ambos parámetros. Los resultados abogan a favor de la metabolización de DCVC a radicales (¿y productos subsiguientes de los radicales?), los cuales consiguen explicar la imagen de intoxicación ocasionada por la TES en vacunos y caballos.