2,6 динітротолуол

Пов’язані терміни:

Сперміогенез
Препарат Мегадоза
Тринітротолуол
Збільшення маси тіла
Токсичність
2,4 Динітротолуол

Завантажити у форматі PDF

Про цю сторінку

Оцінка токсичності для дикої природи для 2,4-динітротолуолу та 2,6-динітротолуолу

Оральна токсичність для ссавців: гостра

Пероральні значення LD50 для 2,4-ДНТ коливались від 240 до 650 мг/кг у щурів та від 1340 до 1954 мг/кг у мишей. Токсичність, що спостерігається у обох видів, включала атаксію та ціаноз, причому смерть настала протягом перших 24 годин. Жодної грубої патології, пов’язаної з лікуванням, у мертвих тварин не спостерігалось, і ті, хто вижив, повністю одужали протягом 48 годин [21–24]. Ці дані подібні до даних щодо впливу тротилу у цих видів.

Пероральне значення LD50 для 2,6-DNT коливалося від 180 до 795 мг/кг у щурів та від 621 до 1000 мг/кг у мишей. Токсичні симптоми, час до смерті, груба патологія та спостереження за відновленням були подібні до тих, що спостерігались для 2,4-ДНТ. Жінки виявились трохи толерантнішими до 2,6-ДНТ, ніж чоловіки [21–23].

Динітротолуол

Тварина

Більшість даних про токсичність стосуються ізомерів 2,4-DNT та 2,6-DNT. Пероральні значення LD50 для 2,4-ДНТ надзвичайно змінюються, коливаючись від 177 до 650 мг кг −1 на добу -1 для щурів та від 390 до 1954 мг кг −1 для мишей. Повідомлялося, що для оральних значень LD50 щурів та мишей 216 та 607 мг кг -1 відповідно для 3,5-ДНТ. Гострий оральний вплив лабораторних тварин на 2,4-ДНТ спричинив гематологічні розлади (метгемоглобінемія) та токсичні ефекти на репродуктивну систему чоловіків. Більш тривалий оральний вплив також викликає гематологічні та репродуктивні ефекти на додаток до ниркових (особливо у собак) та неврологічних розладів. Що стосується 2,6-DNT, для щурів та мишей повідомляли пероральні значення LD50 665 та 714 мг кг -1 день на -1, відповідно. Токсикологічний ефект 2,6-ДНТ у тварин подібний до впливу 2,4-ДНТ.

Оцінка токсичності для дикої природи 2,4,6-тринітротолуолу (TNT)

Токсичність земноводних

Ембріональну токсичність тротилу, 2ADNT та 4-аміно-2,6-динітротолуолу (4ADNT) вивчали у стандартизованому аналізі із застосуванням ембріонів Xenopus laevis (Аналіз тератогенезу жаб-Xenopus, FETAX). Через 96 годин значення LC50 TNT (16,7 мкМ), 2ADNT (166 мкМ) та 4ADNT (115 мкМ) показали, що TNT є більш токсичним, ніж його ізомери [39]. Через 96 годин середнє значення ефективної концентрації (EC50) тротилу становило 9,78 мкМ, рівень, що викликав мальформації пуголовків та тератогенні ефекти. Ці нітроароматичні сполуки можуть виявляти летальний або тератогенний вплив на водних тварин під впливом високого рівня тротилу.

Обчислювальний переклад даних про види не ссавців на види ссавців для задоволення потреб REACH та оцінки ризику наступного покоління

Едвард Дж. Перкінс, Наталія Гарсія-Рейєро, в обчислювальній токсикології, 2013

Екстраполяція на основі шляху до ссавців при визначенні хімічного способу дії

Мабуть, найбільш пряме застосування обчислювальної екстраполяції полягає у визначенні потенційних способів дії, що лежать в основі токсичності. Ідентифікація уражених шляхів у видів, що не є ссавцями, може бути використана для висунення гіпотези про способи дії, які потім можуть бути підтверджені експериментами та збереженням реакцій між видами. Приклад того, як міжвидова екстраполяція за допомогою шляхів може допомогти визначити, як хімічна речовина може спричинити токсичність, крім виявлення потенційних несприятливих наслідків, представлена нещодавніми дослідженнями токсичної дії нітротолуолів, хімічних речовин, що використовуються в енергетиці, пропелентах, барвниках та пластифікаторах. Багато з цих хімічних речовин виробляються у змішаних складах; наприклад, технічний динітротолуол може містити 78% 2,4-динітротолуолу (24DNT), 19% 2,6-динітротолуолу (26DNT) та незначні кількості інших ізомерів динітротолуолу. 55

Вінц та співавт. 56 використовував мікрочип із дробовиком з 5000 кДНК, щоб дослідити токсичність 24DNT, хімічної речовини, що використовується в барвниках, пропелентах та пластифікаторах, для жировиків. Картографування диференційовано експресованих генів жировика на дихальні шляхи мітохондрій із залученням гемоглобіну та мітохондріальної цитохромоксидази, що узгоджується з метгемоглобінемією та її супутніми ефектами (анемією, ретикулоцитозом та збільшеною кількістю тіл Хайнца), які спостерігались як основний ефект сполук нітробензолу та 24DNT у ссавців. 57 Також спостерігалося, що 24DNT спричиняє жирову печінку, зміни типу та кількості печінкових ліпідів, а також регулювання шляхів метаболізму жирних кислот та експресію активованого проліфератором пероксисоми α (PPARα), що припускає, що 24DNT також може впливати на енергетичний обмін у тварини.

Токсикологія

Томас Е. Хамм-молодший,. Мері Енн Васбіндер, у лабораторному щурі (друге видання), 2006

D. Флора кишечника

Для контролю та вивчення важливості мікрофлори для токсичної кінцевої точки можна розглянути можливість використання аксенних або гнотобіотичних щурів. Гнотобіотична технологія використовується в експериментах протягом багатьох років (Trexler et al., 1999). Більше інформації можна отримати в розділі гнотобіології цього підручника та в Асоціації гнотобіотиків (http://www.gnotobiotics.org/). Як приклад використання ноготобіотичних щурів у токсикологічних експериментах, Мірсаліс та його колеги (1982) використали аксенних щурів Fischer 344, що містяться в стерильних гнучких ізоляторах, щоб показати роль кишкової флори у генотоксичності динітротолуолу. Вони показали, що у щурів з кишковою флорою відбувся великий рецидив ДНК, викликаний динітротолуолом, але не у щурів, які не мали кишкової флори, вказуючи на те, що метаболізм кишкової флори є необхідним етапом генотоксичності цієї сполуки.

Загальна токсикологічна патологія

VI. Роль дієти у токсикологічних дослідженнях

А. ВСТУП

Дієта являє собою найскладнішу суміш хімічних речовин, яким піддаються тварини, і, як кажуть, є найважливішою неконтрольованою змінною в дослідженнях хімічної токсичності гризунів. Тим не менше, дієта на гризунах привертає відносно мало уваги як дослідницької змінної порівняно з мікробними агентами. Інгредієнти, основні поживні речовини, концентрація забруднень та щільність енергії дієт впливають на фізіологічні процеси та здоров’я моделей гризунів та їх реакцію на введені хімікати. У раціоні гризунів потрібно понад 40 поживних речовин. Дієта повинна відповідати статі тварини, фізіологічному стану (наприклад, підтримка проти репродукції та лактації) та віку.

Оптимальна дієта для гризунів повинна мати достатню концентрацію всіх поживних речовин, необхідних для росту та підтримання, без надмірних жирів, білків та інших високоенергетичних та стимулюючих ріст поживних речовин. Надмірне харчування, пов’язане із загальноприйнятою практикою годування чау-чау ad libitum, призвело до збільшення зростання та маси тіла багатьох важливих штамів гризунів, що використовуються в токсикологічних експериментах. Це надмірне споживання калорій пов’язано з низкою важливих патофізіологічних процесів, що впливають на розвиток ураження (Таблиця V).

Споживання кормів є дуже часто відстежуваним клінічним параметром у субхронічних та довгострокових дослідженнях токсичності та канцерогенності гризунів. Зменшення споживання корму може призвести до недоїдання. У багатьох субхронічних дослідженнях токсичності гризунів передбачається вплив тварин на організм, достатній для системної токсичності, зменшення споживання корму та зменшення кінцевої маси тіла. Це спостереження може погіршити здатність токсиколога визначати, чи спостерігаються несприятливі наслідки для здоров’я внаслідок хімічного речовини, що викликає інтерес, недоїдання або взаємодії цих двох факторів. Наприклад, ці взаємодії можуть впливати на інтерпретацію досліджень нейротоксичності та досліджень, в яких оцінюється ріст та розвиток. Анорексія та супутня втрата ваги пов’язані з широким спектром поведінкових змін у щурів, включаючи затримку розвитку щенят, збільшення рухової активності, зниження сили зчеплення задніх кінцівок, збільшення поведінки втечі та дефіцит когнітивного навчання. Ці результати вказують на те, що зменшення споживання корму або води може імітувати поведінкові ефекти нейротоксичних агентів. Тому токсикологи, які переглядають результати дослідження, не можуть пропустити вплив зменшення споживання корму.

Дієта тварини також може впливати на її реакцію на токсикант. Існує безліч прикладів впливу дієти на розвиток як пухлинних, так і непухлинних уражень. Дієтальна модуляція розвитку уражень може здійснюватися через прямий вплив харчових компонентів або через вторинні механізми, такі як зміна флори кишечника. Наприклад, метаболізм 2,6-динітротолуолу та гепатокарциногенез у щурів, які харчуються раціонами з різним рівнем пектину, зазнають змін, пов’язаних з дієтою, у флорі нижніх відділів кишкового тракту.

В. ВИДИ ДІЄТ

У токсикологічних дослідженнях на гризунах використовуються три основні типи дієт: не очищені дієти, очищені дієти та хімічно визначені дієти. Ці дієти можна годувати у різних фізичних формах, хоча найчастіше використовують гранульовану чау-чау. Неочищені дієти є найбільш вживаною їжею в токсикологічних дослідженнях на гризунах. Ці дієти, як правило, є дієтами на основі злаків, що складаються переважно з нерафінованих рослинних та тваринних матеріалів. Вони часто містять додані вітаміни та мінерали. Ці дієти характеризуються як дієти з відкритою або закритою формулою. Дієта з відкритою формулою - це дієта, при якій дослідник може отримати точний відсотковий склад кожного інгредієнта. Дієта із закритою формулою - це дієта, яка не має складу, визначеного виробником за типом та кількістю кожного інгредієнта. Дієти з відкритою формулою рекомендуються для використання в токсикологічних дослідженнях для зменшення варіабельності реакції, яка може виникнути через зміну інгредієнтів або їх пропорції.

Очищені дієти складаються в основному з рафінованих інгредієнтів, включаючи рафіновані білки, вуглеводи та жири та додані мінеральні та вітамінні суміші. Раніше ці дієти називали напівсинтетичними або напівочищеними дієтами. Загалом, очищені дієти є дорогими, і стандартизованої очищеної дієти, корисної для тривалих досліджень, не встановлено. Часто застосовуваною очищеною дієтою є рецептура AIN-76A Ради Американського інституту харчування. Ця дієта була пов’язана з перипортальним печінковим ліпідозом, геморагічними змінами та кальцифікацією м’яких тканин у гризунів. Очищені дієти використовуються вибірково в дослідженнях, в яких вивчається роль певних складових дієти у реакції тканин. Хімічно визначені дієти характеризуються азотом з чистих амінокислот, вуглеводами з рафінованих моносахаридів або дисахаридів та жирами з очищених жирних кислот або тригліцеридів. Ці дієти рідко застосовуються в дослідженнях токсичності.

C. КОНТАМІНАНТНІ ПИТАННЯ

Забруднюючі речовини можуть бути присутніми в натуральних інгредієнтах, не очищених дієтах. Наприклад, ці дієти можуть містити миш’як, свинець та інші важкі метали, малатіон та інші пестициди, ненавмисні антиоксиданти (наприклад, BHA та BHT), фітоестрогени, мікотоксини та інші токсини. По можливості, концентрація цих забруднень повинна бути якомога нижчою, щоб запобігти модифікації токсичної реакції досліджуваної хімічної речовини. Наприклад, було показано, що різноманітні природні інгредієнти, такі як естрогенні ізофлавони в соєвій муці, є хіміопротекторними та можуть запобігати або зменшувати розвиток спонтанних та експериментальних пухлин. Естрогенні ізофлавони, такі як геністеїн та дайдзеїн, також можуть впливати на ріст і розвиток гризунів при харчуванні природними інгредієнтами, які використовують сою як джерело білка. Стандартизовані дієти на гризунах з мінімальною естрогенною активністю бажані для деяких типів біопроб і зараз доступні у продажу.

Багато токсикологічних установ використовують так звані сертифіковані дієти. Патологоанатом повинен усвідомити, що процес сертифікації займається питанням рівня забруднень і не має нічого пов’язаного з вмістом поживних речовин. Є ураження, пов’язані з дієтою, які можуть виникнути під час дослідження із використанням сертифікованих дієт. Наприклад, кілька років тому у кількох тваринницьких закладах одночасно спалахували цинга у нелюдських приматів, яких годували сертифікованою чау-їжею, в якій аскорбінова кислота ненавмисно залишалася поза увагою. Після того, як були відзначені ураження, було встановлено, що в дієті бракує вітаміну С. Поразки також можуть бути пов'язані з дієтами, які погіршуються. Прогорклий жир у дієтах для гризунів, які зберігаються та годуються неправильно, пов’язані з дегенерацією та запаленням міокарда.

D. ОПТИМІЗАЦІЯ ДІЄТРИ

З 1980-х років у багатьох лабораторіях відзначається зниження виживання гризунів у дворічних біологічних дослідженнях хронічної токсичності та онкогенності. Ця знахідка тісно корелює зі збільшенням споживання їжі та маси тіла дорослого за цей самий проміжок часу. Ці зміни спостерігались у кількох широко використовуваних токсикологічних моделях, включаючи безпородних щурів Wistar та Sprague – Dawley, виведенних щурів Fischer 344 та гібридних мишей B6C3F1. З початку 1980-х років у біоаналізах на гризунах постійно зростала мінливість дослідження до дослідження, зменшувалась виживаність та зростала частота, час появи та тяжкість дегенеративних захворювань, таких як хронічна прогресуюча нефропатія та дегенеративна кардіоміопатія. Крім того, збільшились спонтанні пухлини, насамперед ті, що пов’язані з ендокринною системою.

Обмеження у харчуванні - це усталений метод продовження тривалості життя гризунів. Обмеження жиру, білків, мінералів та інших харчових компонентів без обмеження калорій не збільшує загальної довготривалої виживання тварин. Ряд дослідників продемонстрували, що помірне обмеження дієти (70–80% від рівня лібіту) може значно покращити тривалість життя гризунів та сприятиме утриманню здорових тварин з меншою частотою (або пізнішим початком) деяких дегенеративних та новоутворених захворювань. Дослідження показали, що помірне обмеження дієти не впливає негативно на обмін речовин, клінічну хімію, а також токсикокінетичні чи токсикологічні реакції на фармацевтичні засоби. Обмеження у харчуванні ще не отримало чіткого підтвердження як стандарт вирощування гризунів, але воно все частіше застосовується в довгострокових дослідженнях гризунів у ряді лабораторій. Дослідження, проведені з цією практикою годування, були прийняті контролюючими органами.

Не всі лабораторні вчені-тварини сходяться на думці, що обмеження раціону є методом вибору для оптимізації годівлі гризунів. Деякі критикують, що обмеження дієти надає значний недолік через зміну способу споживання гризунами кормів, що призводить до потенційних змін у пов'язаних фізіологічних процесах. Національна програма токсикології намагалася сформулювати нову дієту з відкритою сумішшю для гризунів (NTP 2000), яка має знижений вміст білка та трохи більший вміст жиру та клітковини порівняно зі старими, загальновживаними дієтами з відкритою сумішшю, такими як NIH- 07. Ранні вказівки свідчать про те, що ця нова дієта є адекватною для росту та підтримання щурів Fischer 344 і, схоже, запобігає або зменшує тяжкість деяких уражень, пов’язаних з дієтою, таких як хронічна прогресуюча нефропатія.