Advertisement

Internationales Archiv für Arbeitsmedizin

, Volume 33, Issue 2, pp 139–151 | Cite as

Induktion mikrosomaler Hämoproteide in der Rattenleber nach oraler Gabe verschiedener Bleisalze

  • K. Norpoth
  • S. Ho
  • Ute Witting
Article

Zusammenfassung

Der Einflu\ hochdosierter oraler Bleisalzgaben auf die Phenobarbitalinduktion der Hämoproteide Cytochrom P450 und Cytochrom b5 in der Rattenleber wurde an kleinen Kollektiven von männlichen Wistar-Ratten untersucht. Bleiacetat, Bleinitrat, Bleichromat, Bleichlorid, Bleicarbonat und Bleisulfat wurden den Tieren in 4 Einzeldosen von 6–43,75 mg an 4 aufeinanderfolgenden Tagen mit der Schlundsonde zugeführt. Am 2. Tag der Behandlung erhielten alle Tiere 100 mg/kg Phenobarbital i.p. injiziert. Nach weiteren 2 Tagen wurden die Tiere getötet zur Bestimmung des Lebergehaltes an Cytochrom P450 und Cytochrom b5. Ferner wurde die Aktivität der Aminopyrindemethylase in der Mikrosomenfraktion der Rattenlebern bestimmt. Zusätzliche Untersuchungen galten der Analyse des Bleigehaltes der Rattenlebern und dem Bluthämoglobinwert der Versuchstiere.

Aus den Ergebnissen war eine Tendenz zur dosisabhängigen Steigerung des Phenobarbitaleffektes durch Bleichlorid und zur dosisabhängigen Abschwächung durch Bleiacetat abzulesen. Der stationäre Leberbleigehalt war nach Gaben von Bleiacetat vergleichsweise am stärksten erhöht, und zwar auf das 4fache des Kontrollwertes. Bluthämoglobinwerte sowie Tiergewichte, Lebergewichte und die Werte für das Mikrosomenprotein wurden nicht beeinflu\t. In weiteren Untersuchungen lie\ Bleichlorid, ohne Phenobarbital gegeben, keine Erhöhung der Leberwerte für Cytochrom P450 und Cytochrom b5 erkennen. Bleiacetat führte in der höchsten Dosierung von 4 × 30 mg nicht zu einer signifikanten Abschwächung der Enzyminduktion.

Die Versuchsergebnisse zeigen, da\ selbst mit toxischen oralen Gaben verschiedener Bleisalze eine Hemmung der durch Phenobarbital stimulierten Porphyrinsynthese im akuten Versuch nicht zustande kommt. Sie lassen aber die Möglichkeit offen, da\ derartige Hemmwirkungen prinzipiell möglich und vielleicht bei anderen Formen der Bleiintoxikation bedeutsam sind.

Schlüsselwörter

Bleivergiftung und hepatische Porphyrinsynthese Cytochrom P450-Induktion bei Bleiintoxikation Hepatische ALA-Synthetase und Bleivergiftung Hepatische Aminopyrindemethylaseinduktion bei Bleivergiftung Phenobarbitalinduktion von Hämoproteiden bei Bleivergiftung 

Induction of microsomal hemoproteids in the liver of rats after ingestion of inorganic lead compounds

Summary

High doses of inorganic lead compounds were given per os to male Wistar rats. The aim was to study the effect of lead on the induction by phenobarbital of the hepatic hemoproteids cytochrome P450 and cytochrome b5. Daily amounts of 6.0–43.75 mg of lead acetate, lead nitrate, lead chromate, lead chloride, lead carbonate or lead sulfate were given on 4 consecutive days; on day 2 each animal received 100 mg/kg phenobarbital i.p. After the 4-day period the animals were killed and the content of cytochrome P450 and cytochrome b5 in the liver was determined. The activity of aminopyrine demethylase in the microsomal fraction of hepatic tissue was also measured, and the lead content of the livers and blood hemoglobin were determined.

The induction of cytochrome P450 and aminopyrine demethylase seemed to be stimulated by lead chloride and depressed by lead acetate. Lead chloride, however, has no effect when given without phenobarbital. In a further experiment, lead acetate, in a daily dose of 30 mg for 4 days, failed to inhibit enzyme induction. The lead content of livers of rats receiving this dose of lead acetate was 4 times that in control rats. Similar levels were found after oral treatment with other lead compounds. Values for body weight, liver weight, microsomal protein and blood hemoglobin were not influenced.

The results show that in the short time toxic doses of different inorganic lead compounds do not exert an inhibitory influence on the porphyrin synthesis stimulated in the rat liver by phenobarbital. These findings do not exclude the possibility that this mechanism of inhibition may occur, and it could be important in connection with other kinds of lead intoxication.

Key words

Lead poisoning and porphyrin synthesis in the liver Induction of cytochrome P450 during lead intoxication Hepatic ALA synthetase and lead poisoning Hepatic aminopyrine demethylase induction during lead intoxication Induction of hemoproteids by phenobarbital during lead intoxication 

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  1. Beisenherz, G., Boltze, H. J., Bücher, Th., Czok, R., Garbade, H. K., Meyer-Arendt, E., Pfleiderer, G.: Diphosphofructose-Aldolase, Phosphorglyceraldehyd-Dehydrogenase, Milchsäure-Dehydrogenase, Glycerophosphat-Dehydrogenase und Pyruvat-Kinase aus Kaninchenmuskulatur in einem Arbeitsgang. Z. Naturforsch. 8b, 555–577 (1953)Google Scholar
  2. Biro, L., Szaniy, E., Soos, G.: Acut intermittáló porphyriát utánzó, alimentáŕis eredetü ólómmérgézés. Orv. Hétil. 112, 2349 (1971)Google Scholar
  3. Bode, Ch., Goebell, H., Stähler, E.: Zur Eliminierung von Trübungsfehlern bei der Eiwei\bestimmung mit der Biuretmethode. Klin. Biochem. 6, 418–422 (1968)Google Scholar
  4. Bonsignore, D., Calissano, P., Cartasegna, C.: Sul meccanismo di inibizione da piombo dell'ALA-deidratasi eritrocitaria. Med. d. Lavoro 56, 727–731 (1965)Google Scholar
  5. Chance, B., Pappenheimer, A. M., Jr.: Kinetic and spectrophotometric studies of cytochrome b5 in midgut homogenates of cecropia. J. biol. Chem. 209, 931–943 (1954)Google Scholar
  6. De Bruin, A.: Effect of lead exposure on the level of delta-aminolevulinic-dehydratase activity. Med. d. Lavoro 59, 411–418 (1968)Google Scholar
  7. Granick, S.: Induction of the synthesis of delta-aminolevulinic acid synthetase in liver parenchym cells in culture by chemicals that induce acute porphyria. Z. biol. Chem. 238, 2247–2249 (1963)Google Scholar
  8. Granick, S.: The induction in vitro of the synthesis of delta-aminolevulinic acid synthetase in chemical porphyria a response to certain drugs, sex hormones and foreign chemicals. J. biol. Chem. 241, 1359–1375 (1966)Google Scholar
  9. Granick, S., Urata, G.: Increase in activity of delta-aminolevulinic acid synthetase in liver mitochondria induced by feeding 3,5-dicarbothoxy-1,4-dihydrocollidine. J. biol. Chem. 238, 821–827 (1963)Google Scholar
  10. Held, H., von Oldershausen, H. F.: Untersuchungen über den zeitlichen Verlauf der Delta-aminolävulinsäure-Synthetase, des Hexobarbital abbauenden Enzyms und von Cytochrom P450 in der Rattenleber nach Phenobarbital. Klin. Wschr. 47, 1234–1235 (1969)Google Scholar
  11. Klingenberg, M.: Pigments of rat liver microsomes. Arch. Biochem. Biophys. 75, 376–386 (1958)Google Scholar
  12. Leber, H. W., Degkwitz, E., Staudinger, H. J.: Untersuchungen zum Einflu\ der Ascorbinsäure auf die Aktivität und die Biosynthese mischfunktioneller Oxygenase sowie den Gehalt an Hämoproteiden in der Mikrosomenfraktion der Meerschweinchenleber. Hoppe-Seylers Z. physiol. Chem. 350, 429–445 (1969)Google Scholar
  13. Norpoth, K., Ho, S. B., Tan, T. T., Witting, U., Witting, Ch.: Wirkungen verschiedener Schwermetallverbindungen auf die Induktion mikrosomaler Hämoproteide der Rattenleber. In: Bericht über die 12. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Arbeitsmedizin e.V., Dortmund, 25.–28. 10. 1972. Stuttgart: Gentner 1973Google Scholar
  14. Omura, T., Sato, R.: The carbon monoxide pigment of liver microsomes. J. biol. Chem. 239, 2370–2378 (1964)Google Scholar
  15. Phillips, W. E.: The effects of lead ingestion on the body burden of DDT, liver vitamine A and microsomal activity in the rat. Bull. Environm. Contam. Toxicol. 6, 570 (1971)Google Scholar
  16. Pott, F., Brockhaus, A.: Vergleich der enteralen und pulmonalen Resorptionsquote von Bleiverbindungen. Zbl. Bakt., I. Abt. Orig. B 155, 1–17 (1971)Google Scholar
  17. Pozzi, U., Favino, A., Candura, F.: La mioglobina nel saturnismo sperimentale —III — L'attivita ALA-deidratasica nel tessuto muscolare di conigli normali e saturnini. Lav. umano 20, 266–272 (1968)Google Scholar
  18. Sassa, S., Granick, S.: Induction of delta-aminolevulinic acid synthetase in chick embryo liver cells in culture. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.) 67, 517–522 (1970)Google Scholar
  19. Strandl, L. J., Manning, J., Marver, H. S.: The induction of δ-aminolevulinic acid synthetase in cultured liver cells. J. biol. Chem. 217, 2820–2887 (1972)Google Scholar
  20. Tephly, T. R., Hasegawa, E., Baron, J.: Effect of drug on heme synthesis in the liver. Metabolism 20, 200–214 (1971)Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 1974

Authors and Affiliations

  • K. Norpoth
    • 1
  • S. Ho
    • 1
  • Ute Witting
    • 1
  1. 1.Institut für Staublungenforschung und Arbeitsmedizin der Universität MünsterDeutschland

Personalised recommendations