Summary
The effect of a single intravenous injection of Triethylene-melamine (1 or 2 mg/kg) on cell proliferation was studied in the lens epithelium of young rats. It was shown that TEM probably acts on cells in the G2 period to transiently inhibit mitosis. The most striking effect is a slowing of the rate of DNA synthesis. The resulting prolongation of the S period contributes to the suppression of mitosis. The occurrence of nuclear disintegration during the time of mitotic overshoot, particularly in the higher dose group, demonstrates that the damage is lethal to some of the cells. The action of TEM on phases of the cell cycle differs from that known to follow the use of other alkylating agents or X-irradiation.
Résumé
L'effet d'une seule injection intraveineuse de Triéthylènemélamine (1 ou 2 mg/kg) sur la prolifération cellulaire de Pépithélium du cristallin a été etudié dans des jeunes rats. Il en a été conclu, que le TEM agit probablement sur les cellules pendant la période G2 en inhibant passagèrement la mitose. L'effet le plus prononcé est une vitesse ralentie de la synthèse du ADN. La prolongation de la période S, qui en résulte, contribue à la suppression de la mitose. Ce fait d'une désintégration nucléaire pendant le temps d'une activité mitotique dépassante, trouvé particulièrement dans la groupe de 2 mg TEM/kg, démontre que le dommage est fatal à quelques-unes des cellules. Le mode d'action du TEM sur les phases du cycle cellulaire diffère de celui qui résulte d'une application d'autres agents alkylants ou d'une irradiation par des rayons X.
Zusammenfassung
Die Wirkung einer einmaligen intravenösen Gabe von 1 oder 2 mg Triäthylenmelamin pro kg Körpergewicht auf die Zellproliferation wurde am Linsenepithel junger Ratten untersucht. TEM schädigt die Zellen in der G2 Phase und verhindert vorübergehend die Zellteilung. Der auffallendste Effekt besteht jedoch in der Verlangsamung der H3-Thymidin Einbaurate. Die dadurch verursachte Verlängerung der DNS Verdopplungsperiode trägt zur Unterdrückung der Mitosetätigkeit bei. Der Kernzerfall, wie er während der der Mitosehemmung folgenden übersteigerten Zellteilung sichtbar ist, spricht für die gelegentliche lethale Wirkung der Droge. Der Wirkungsmechanismus von TEM in den verschiedenen Phasen des Lebenzyklus der Zelle unterscheidet sich demnach von der bekannten Wirkungsart anderer alkylierender Substanzen wie auch der von Röntgenstrahlen.
Similar content being viewed by others
References
Alexander, P., A.Swarcbort & K. A.Stacey. The Reactivity of Radiomimetic Compounds. III. Cross-linking of Nucleoprotein. Biochem. Pharmacol. 2, 133 (1959).
Das, N. K. Effects of X-rays and Nitrogen Mustard on DNA Synthesis and Mitosis. J. Cell. comp. Physiol. 62 (Suppl. 1), 146 (1963).
Deeley, E., B.Richards, P.Walker & H.Davies. Measurements of Feulgen Stain during the Cell Cycle with a new Photoelectric Scanning Device. Exp. Cell Res. 6, 569 (1954).
Gillette, R. & D.Bodenstein. Specific Developmental Inhibitions Produced in Amphibian Embryos by a Nitrogen Mustard Compound. J. exp. Zool. 103, 1 (1946).
Grimes, P. A., L.VonSallmann & A. Frichette. Influence of Myleran on Cell Proliferation in the Lens Epithelium. Invest. Ophthal. 3, 566 (1964).
Lajtha, L. G. The Effect of Radiations on Nucleic Acid Metabolism, in: The Nucleic Acids, New York, Academic Press, Inc., Vol. 3 (1960).
Layde, F. P. & R.Baserga. The Effect of Nitrogen Mustard on the Life Cycle of Ehrlich Ascites Tumor Cells in vivo. Brit. J. Cancer 18, 150 (1964).
Lorkieqicz, Z. & W.Szybalski. Mechanism of Mutagenesis. IV. Reaction between Triethylene Melamine and Nucleic Acid Components. J. Bact. 82, 195 (1961).
Palme, G. & E. Liss. Autoradiographische Untersuchungen über den Einfluss von Cyclophosphamid (Endoxan) auf die DNS-Synthese proliferierender Zellsysteme der Maus. Klin. Wschr. 41, 291 (1963).
Reese, A. B., G. A. Hyman, G. R.Merriam, A. W.Forrest & M. M. Kligerman. Treatment of Retinoblastoma by Radiation and Triethylenemelamine. A.M.A. Arch. Ophthal. 53, 505 (1955).
Scullica, L., P. Grimes & N.Mcelvain. DNA Synthesis in the Rat Lens Epithelium after Roentgen Irradiation. Arch. Ophthal. 68, 792 (1962).
Trams, E. G., M. V.Nadkarni & P. K.Smith. On the Mechanism of Action of the Alkylating Agents. I. Interaction of Alkylating Agents with Nucleic Acids. Cancer Res. 21, 560 (1961).
VonSallmann, L. Cytologic Studies on Lens Epithelium. A Comparison of Effects of X-rays, Myleran, and TEM. Invest. Ophthal. 4, 471 (1965).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Ophthalmology Branch, National Institute of Neurological Diseases and Blindness, National Institutes of Health, Public Health Service, U.S. Department of Health, Education and Welfare, Bethesda, Maryland 20014.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Von Sallmann, L., Grimes, P. The effect of triethylene melamine on DNA synthesis and mitosis in the lens epithelium. Doc Ophthalmol 20, 1–12 (1966). https://doi.org/10.1007/BF00165400
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00165400