Toxicity and renal elimination of lithium in rats of different ages

Abstract

In 5- and 15-day-old rats, acute toxicity is much higher than in adults. However, in young rats two sublethal doses of lithium (75% of the LD₅₀) can be injected in a shorter time interval than in adults, resulting in the same mortality (50%).

After pretreatment of rats with 0.15 meq Li⁺/100 g b.wt. daily for 2 days and a load of 0.3 meq Li⁺/100 g b.wt. intraperitonially on the day on which diuresis experiments were performed, a distinct age-dependence in renal lithium elimination was observed, with age-dependent consequences for the elimination of sodium and potassium. In the postnatal period, the ability to excrete lithium matures earlier than the ability to eliminate sodium. Thus the age-dependence of lithium toxicity stems from the age-dependent pharmacokinetic parameters of lithium, such as distribution and renal elimination.

Zusammenfassung

Lithium ist bei jungen Ratten nahezu doppelt so toxisch wie bei 33–240 Tage alten Tieren. Jedoch kann 5 und 15 Tage alten Ratten im Vergleich zu erwachsenen eine subletale Lithiumdosis (75% der LD₅₀) in einem deutlich kürzeren Zeitabstand erneut appliziert werden, um eine gleiche Letalitätsrate (50%) zu erzielen.

Nach 2tägiger Vorbehandlung mit einmal täglich 0,15 mval Li⁺/100 g KG und Belastung mit 0,3 mval Li⁺/100 g KG am Tage des Diureseversuches konnten bei Ratten ausgeprägte Altersunterschiede in der renalen Lithiumausscheidung mit deutlich altersabhängig unterschiedlichen Auswirkungen auf die Ausscheidung von Natrium und Kalium beobachtet werden. Die Fähigkeit zur renalen Ausscheidung von Lithium entwickelt sich postnatal bei Ratten schneller als die Fähigkeit, zugeführtes Natrium auszuscheiden. Die Altersabhängigkeit der Toxizität von Lithium kann auf Altersunterschiede im pharmakokinetischen Verhalten von Lithium (Verteilung und renale Elimination) zurückgeführt werden.