- Tytuł:
-
Effect of ethylene glycol ethers on selected parameters of oxidative stress in rat cerebellum
Wpływ eterów glikolu etylenowego na wybrane parametry stresu oksydacyjnego w móżdżku szczura - Autorzy:
- Wawro, Martyna
- Opis:
-
Ethylene glycol ethers are a group of chemical compounds that have become commonplace in modern production area in markets around the world. Used for the production of paints, inks, bleach, liquid cooling components and cosmetics, are in almost every household in a different form. In addition, they are also used for less common industries as aerospace, electronics and mining. The increasing use of ethers of ethylene glycol is also observed in the production of agricultural pesticides.Studies conducted both in clinical and laboratory animals have shown that these substances have toxic effects on the immune and hematopoietic system and reproductive functions. It was also a negative effect on the embryos, the metabolism and viability of cells derived from different tissues. Hematotoxicity of ethylene glycol ethers has been repeatedly demonstrated by laboratory animal studies and evaluation of the key changes in hematological parameters. There was frequent occurrence of hemolytic anemia and significant deviations from the norm such as MCV, the number of red blood cells and reticulocytes and hemoglobin under the influence of 2-butoxyethanol, 2-phenoxyethanol and 2-isopropoxyethanol. These compounds also interfere with immunological processes such as cell and antibody proliferation and cause impairment of the fetus in the early stages of development. Epidemiological studies have shown a significant impact of EGE on the stability of menstrual cycle in women and sperm quality in men, which has a significant impact on the problem of infertility among the population exposed to contact with these compounds.Effect of ethylene glycol ethers on brain tissue is still poorly understood. It is known that the compounds pass through the blood-brain barrier and cause headache, ataxia, disorientation and the CSN depression in the case of acute poisoning. It is not clarified whether EGE agents exert cytotoxic effects on cells of the central nervous system. It can be assumed that one of the causes of nerve cell damage may be an imbalance resulting in pro-/antioxidation balance caused by free radicals that lead to DNA, lipid membranes and proteins peroxidation. The action of these compounds in a simple way can lead to apoptotic cell death.The aim of this study was to determine whether the selected representatives of ethylene glycol ethers, such as 2-butoxyethanol and 2-phenoxyethanol affect on brain tissue by causing pro-/antioxidative imbalance. Structure subjected to study was the cerebellum, the part responsible for the maintenance of motor coordination and locomotion. Total status of antioxidant capacity, the level of malondialdehyde, the activity of superoxide dismutase, catalase, and the concentration of total, non-protein and protein thiol groups were determined. The experiment was carried out on the rats exposed to these chemicals for 4 weeks.It has been shown that both compounds decreased total antioxidant status and activity of the superoxide dismutase in the absence of changes in the activity of catalase and increased malondialdehyde levels and the non-protein and protein thiol compounds. These results indicate prooxidative changes in the cerebellum as an effect of impaired superoxide dismutase activity and a reduction of the total antioxidant status. Increasing the concentration of thiol compounds can be considered as an adaptive mechanism leading to the prevention of peroxidative processes in the tested tissue.
Etery glikolu etylenowego należą do grupy związków chemicznych, które na dobre zagościły w nowoczesnym obszarze produkcyjnym na rynkach całego świata. Stosowane do produkcji farb, tuszy, wybielaczy, składników płynów chłodzących czy kosmetyków, znajdują się niemal w każdym gospodarskie domowym pod różnoraką postacią. Dodatkowo używane są również do mniej powszechnych gałęzi przemysłu jak lotnictwo, elektronika czy górnictwo. Coraz większe zużycie eterów glikolu etylenowego obserwuje się także w rolnictwie do produkcji środków ochrony roślin. Z badań przeprowadzonych zarówno w warunkach klinicznych jak i na zwierzętach laboratoryjnych wynika, iż substancje te wykazują toksyczne działanie na układ krwiotwórczy immunologiczny oraz rozrodczy. Udowodniono również negatywne działanie na embriony oraz osłabienie metabolizmu i żywotności komórek pochodzących z różnych tkanek. Hematotoksyczność eterów glikolu etylenowego została wielokrotnie udowodniona poprzez badania na zwierzętach laboratoryjnych i ocenę zmian kluczowych parametrów hematologicznych. Zaobserwowano częste wystąpienie niedokrwistości hemolitycznej oraz istotne zmiany m.in. MCV, liczby erytrocytów i retikulocytów oraz stężenia hemoglobiny pod wpływem 2–butoksyetanolu, 2–fenoksyetanolu oraz 2–izopropoksyetanolu. Związki te zaburzają również procesy immunologiczne jak proliferacja limfocytów czy powstawanie przeciwciał oraz powodują zaburzenia rozwoju płodu we wczesnych fazach życia wewnątrzmacicznego. Badania epidemiologiczne wykazały istotny wpływ EGE na stabilność cyklu menstruacyjnego u kobiet oraz jakość plemników u mężczyzn, co istotnie wpływa na problem bezpłodności wśród populacji narażonej na te związkami. Wpływ eterów glikolu etylenowego na tkankę mózgową jest wciąż słabo poznany. Wiadomo, że związki te przechodzą przez barierę krew-mózg, oraz wywołują bóle głowy, ataksję, dezorientację oraz depresję OUN w przypadku ostrych zatruć. Nie jest natomiast wyjaśnione czy przedstawiciele EGE wywierają cytotoksyczny wpływ na komórki OUN. Można przypuszczać, iż jedną z przyczyn uszkodzenia komórek nerwowych może być zaburzenie równowagi pro-/antyoksydacyjnej skutkujące uszkadzającym działaniem nadmiaru wolnych rodników na DNA komórki oraz powodujące peroksydację błon lipidowych i białek. Wywołane działaniem tych związków zmiany w prostej drodze prowadzić mogą do apoptotycznej śmierci komórki. Celem przedstawionej pracy było wykazanie czy wybrani przedstawiciele eterów glikolu etylenowego, tj. 2-butoksyetanol oraz 2–fenoksyetanol wpływają toksycznie na tkankę mózgową poprzez zaburzenie równowagi pro-/antyoksydacyjnej. Strukturą poddaną badaniu był móżdżek, będący częścią odpowiedzialną za utrzymanie koordynacji ruchowej i lokomocji. Stan potencjału antyoksydacyjnego określono wykonując oznaczenia całkowitej zdolności antyoksydacyjnej, poziomu dialdehydu malonowego, aktywności dysmutazy ponadtlenkowej, katalazy oraz stężenia całkowitych, niebiałkowych i białkowych grup tiolowych u szczurów narażonych na te związki przez 28 dni. Wykazano, że oba związki obniżały całkowity status antyoksydacyjny i aktywność dysmutazy ponadtlenkowej przy niezmienionej aktywności katalazy oraz zwiększały stężenie dialdehydu malonowego i związków tiolowych niebiałkowych i białkowych. Wyniki te wskazują na zmiany prooksydacyjne w móżdżku w wyniku upośledzenia aktywności dysmutazy ponadtlenkowej i obniżenia całkowitego statusu antyoksydacyjnego. Wzrost stężenia związków tiolowych można uznać za zjawisko adaptacyjne mające przeciwdziałać procesom peroksydacyjnym. - Dostawca treści:
- Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego
Inne