Skip to main content
SpringerLink
Log in

Einfluß von Phenobarbital auf die Schilddrüsenfunktion bei Wistar-und Gunnratten

Versuche mit 125J-Thyroxin

Influence of phenobarbital treatment on thyroid function in wistar and gunn rats

Experiments with 125I-Thyroxine

  • Published:
Zeitschrift für Kinderheilkunde Aims and scope Submit manuscript

Abstract

The effect of phenobarbital on thyroid function was studied using normal Wistar rats and homozygous Gunn rats. It was shown that during the first 15 min after the i.v. injection of 125I-Thyroxine the radioactivity in the blood decreased rapidly in all animals. After this initial drop the decline of radioactivity in the blood was much slower. During the early phase the isotope content of the liver reached high values with no difference between Wistar rats and Gunn rats. With other words, it was not possible to demonstrate disturbed thyroxine uptake by the Gunn rat liver. All phenobarbital treated animals showed an exceptional high 125I-uptake in the liver. Following this saturation the decrease of radioactivity in the liver was delayed in treated and untreated Gunn rats compared to Wistar rats. In the kidney there was only a small amount of radioactivity. The biliary excretion of isotopes was much greater in treated than untreated rats; the Gunn rats were less capable in this respect, as could be expected from the slower decrease in liver radioactivity in their case. The reason for this pecularity may be the limited formation of thyroxine glucuronide in Gunn rats. The feces of treated animals also contained more radioactivity than that of the controls. On the other hand, there was only a slight amount of 125I in the urine. The isotope content of the urine was especially low in treated Gunn rats, which could be a compensating mechanism for the increased biliary thyroxine loss. This was consistent with the observation that treated Gunn rats did not show a decreased total serum thyroxine (T4-test), whereas treated Wistar rats did. They, however, lost larger amounts of 125I with the bile and urine than phenobarbital treated Gunn rats. All Gunn rats had significantly higher values for total thyroxine in their serum than Wistar rats. This is probably due to the reduced biliary thyroxine excretion in Gunn rats. There seems to be a similarity with the relatively high serum thyroxine or PBI levels in the human infant during the first days of life. In spite of the changes described in the thyroxine content of liver, bile, feces and urine as well as in the total serum thyroxine of phenobarbital-treated rats, the free thyroxine index remained unchanged in all cases, indicating that an impairment of thyroid function as a result of the phenobarbital treatment was unlikely.

Zusammenfassung

Es wurde die Wirkung des Luminals auf die Schilddrüsen-funktion von normalen Wistar-und homozygoten Gunnratten geprüft. Dabei zeigte es sich, daß nach intravenöser Injektion von 125J-Thyroxin die im Blut gemessene Radioaktivität in den ersten 15 min bei allen Tieren stark abfiel, danach erfolgte eine weit langsamere Aktivitätsabnahme im Blut. Während des starken Abfalls stieg der Isotopengehalt in der Leber auf hohe Werte an, und zwar bei Wistar-und Gunnratten in gleicher Weise. Eine Thyroxinaufnahmestörung der Gunnrattenleber lag also nicht vor. Eine besonders hohe 125J-Aufnahme in der Leber zeigten alle luminalbehandelten Tiere. Die der Sättigung folgende Abnahme der Radioaktivität in der Leber vollzog sich bei unbehandelten und behandelten Gunnratten weit langsamer als bei den entsprechenden Wistarratten. In der Niere wurde nur wenig Aktivität gemessen. Die mit der Galle ausgeschiedene Isotopenmenge war bei den behandelten Tieren deutlich größer als bei den Kontrollen, allerdings schnitten die Gunnratten — entsprechend dem langsameren Verschwinden der Aktivität aus der Leber — jeweils schlechter ab. Für diese Besonderheit der Gunnratten dürfte ihre eingeschränkte Fähigkeit zur Thyroxinglucuronierung verant-wortlich sein. Auch im Stuhl erschienen bei den behandelten Tieren größere Aktivitätsmengen als bei den Kontrollen. Die Radioaktivität des Urins war dagegen gering. Besonders niedrig lag sie bei den behandelten Gunnratten, vielleicht als Kompensation für die vermehrten Thyroxinverluste mit der Galle. Damit im Einklang stand die Beobachtung, daß bei diesen Tieren ein Abfall des Gesamtthyroxins im Serum (T4-Test) nicht eintrat, wohl aber bei den behandelten Wistarratten, die sowohl mit der Galle als auch mit dem Urin mehr Thyroxin verloren als die luminalvorbehandelten Gunnratten. Der T4-Test ergab bei allen Gunnratten wahrscheinlich infolge schlechterer Thyroxinelimination mit der Galle signifikant höhere Gesamtthyroxinwerte im Serum als bei den Wistarratten. Auf Ähnlichkeiten mit dem relativ hohen Gesamtthyroxinspiegel bzw. PBJ des Neugeborenen in den ersten Lebenstagen wird hingewiesen. Trotz der beschriebenen Änderungen im Thyroxingehalt von Leber, Galle, Stuhl und Urin sowie im Gesamtthyroxin des Serums bei den luminalbehandelten Ratten blieb der Freie Thyroxin-Index in jedem Falle konstant, so daß eine Beeinträchtigung der Schilddrüsenfunktion durch die Luminal-behandlung nicht anzunehmen ist.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Similar content being viewed by others

Literatur

  1. Albert, A.: The in vivo determination of the biological decay of thyroidal radioiodine. Endocrinology 48, 334–338 (1951).

    Google Scholar 

  2. Albert, A., Keating, F. R., Jr.: The role of the gastrointestinal tract, including the liver, in the metabolism of radiothyroxine. Endocrinology 51, 427–439 (1952).

    Google Scholar 

  3. Bernstein, G., Artz, S. A., Hasen, J., Oppenheimer, J. H.: Hepatic accumulation of 125I-thyroxine in the rat: Augmentation by phenobarbital and chlordane. Endocrinology 82, 406–409 (1968).

    Google Scholar 

  4. Cavalieri, R. R., Searle, G. L.: The kinetics of distribution between plasma and liver of 131I-labeled L-thyroxine in man: Observations of subjects with normal and decreased serum thyroxine-binding globulin. J. clin. Invest. 45, 939–949 (1966).

    Google Scholar 

  5. Czerniak, P., Boruchowski, S., Shomron, I.: Labelled T3, T4 and TBP for in vitro testing of thyroid function in man and animals. Symposium on “in vitro” procedures with radioisotopes in clinical medicine and research. Wien 1969.

  6. Farer, L. S., Robbins, J., Blumberg, B. S., Rall, J. E.: Thyroxine-serum protein complexes in various animals. Endocrinology 70, 686–696 (1962).

    Google Scholar 

  7. Flock, E. V., Bollman, J. L.: Altered thyroxine conjugation in Gunn rats. Fed. Proc. 18, 227 (1959).

    Google Scholar 

  8. Flock, E. V., Bollman, J. L., Owen, C. A., Jr., Zollman, P. E.: Conjugation of thyroid hormones and analogs by the Gunn rat. Endocrinology 77, 303–314 (1965).

    Google Scholar 

  9. Ford, D. H., Corey, K. R., Gross, J.: The localization of thyroid hormones in the organs and tissues of the guinea pig: An autoradiographic and chromatographic study. Endocrinology 61, 426–447 (1957).

    Google Scholar 

  10. Goldstein, J. A., Taurog, A.: Enhanced biliary excretion of thyroxine glucuronide in rats pretreated with Benzpyrene. Biochem. Pharmacol. 17, 1049–1065 (1968).

    Google Scholar 

  11. Hasen, J., Bernstein, G., Volpert, E., Oppenheimer, J. H.: Analysis of the rapid interchange of thyroxine between plasma and liver and plasma and kidney in the intact rat. Endocrinology 82, 37–46 (1968).

    Google Scholar 

  12. Isselbacher, K. J., Axelrod, J.: Enzymatic formation of corticosteroid glucuronides. J. Amer. chem. Soc. 77, 1070–1071 (1955).

    Google Scholar 

  13. Klaassen, C. D., Plaa, G. L.: Studies on the mechanism of phenobarbital-enhanced sulphobromophthalein disappearance. J. Pharmacol. exp. Ther. 161, 362–366 (1968).

    Google Scholar 

  14. Kutzim, H.: Autoradiographische Untersuchungen über die Verteilung von Jodid, Trijodthyronin und Thyroxin bei der Maus. Z. ges. exp. Med. 135, 377–383 (1962).

    Google Scholar 

  15. Lorscheider, F. L., Oxender, W. D., Reineke, E. P.: Serum thyroxine in the lactating rat and cow. Meeting of the Federation of Associated Societies for Experimental Biology. Atlantic City, N. J. 1969.

  16. Lüders, D.: Das Für und Wider der Luminalbehandlung von Hyperbilirubinämien. Mschr. Kinderheilk. 118, 94–102 (1970).

    Google Scholar 

  17. Lüders, D.: Einfluß von Phenobarbital auf den Bilirubinstoffwechsel bei Gunnratten. Versuche mit inaktivem und 14C-markiertem Bilirubin. Z. Kinderheilk. 109, 149–168 (1970).

    Google Scholar 

  18. Lüders, D.: Kombination von 125J-T3-und T4-Test zur Schilddrüsenfunktions-prüfung. Mschr. Kinderheilk. 118, 214–217 (1970).

    Google Scholar 

  19. Newman, W. C., Moon, R. C.: Altered thyroxine metabolism resulting from the chemical carcinogen 3-methylcholanthrene. Endocrinology 80, 896–900 (1967).

    Google Scholar 

  20. Oppenheimer, J. H., Bernstein, G., Hasen, J.: Estimation of rapidly exchange-able cellular thyroxine from the plasma disappearance curves of simultaneously administered thyroxine-131I and albumin-125I. J. clin. Invest. 46, 762–777 (1967).

    Google Scholar 

  21. Refetoff, S., Robin, N. I., Fang, V. S.: Parameters of thyroid function in serum of 16 selected vertebrate species: A study of PBI, serum T4, free T4, and the pattern of T4 and T3 binding to serum proteins. Endocrinology 86, 793–805 (1970).

    Google Scholar 

  22. Robbins, J., Rall, J. E.: Proteins associated with thyroid hormones. Physiol. Rev. 40, 415–489 (1960).

    Google Scholar 

  23. Rohr, J., Uthgenannt, H., Weinreich, J.: Antithyreoidale Antikörper und Schilddrüsenfunktionsstörungen bei chronischen Leberekrankungen. Acta hepato-splenol. (Stuttg.) 17, 26–36 (1970).

    Google Scholar 

  24. Schwartz, H. L., Bernstein, G., Oppenheimer, J. H.: Effect of phenobarbital administration on the subcellular distribution of 125I-thyroxine in rat liver: Importance of microsomal binding. Endocrinology 84, 270–276 (1969).

    Google Scholar 

  25. Schwartz, H. L., Kozyreff, V., Surks, M. I., Oppenheimer, J. H.: Increased deiodination of L-thyroxine and L-triiodothyronine by liver microsomes from rats treated with phenobarbital. Nature (Lond.) 221, 1262–1263 (1969).

    Google Scholar 

  26. Seif, F. J., Guglielmi, H.: Der Einfluß von 2-Thiourazil und Thiamazol auf die Aktivität der L-α-Glyzerophosphat-Oxidase der Rattenleber in Abhängigkeit von L-Thyroxin, L-3′,3,5-Trijodthyronin und L-3′-Isopropyl-3,5-Dijodthyronin. Acta endocr. (Kbh.) 60, 696–704 (1969).

    Google Scholar 

  27. Selye, H.: Hormones and resistance. J. pharm. Sci. 60, 1–28 (1971).

    Google Scholar 

  28. Sokoloff, L., Kaufman, S.: Thyroxine stimulation of amino acid incorporation into protein. J. biol. Chem. 236, 795–803 (1961).

    Google Scholar 

  29. Tata, J. R., Ernster, L., Lindberg, O.: Control of basal metabolic rate by thyroid hormones and cellular function. Nature (Lond.) 193, 1058–1060 (1962).

    Google Scholar 

  30. Taurog, A., Briggs, F. N., Chaikoff, I. L.: I131-labeled L-thyroxine. II. Nature of the excretion product in bile. J. biol. Chem. 194, 655–668 (1952).

    Google Scholar 

  31. Wynn, J., Gibbs, R., Royster, B.: Thyroxin degradation. I. Study of optimal reaction conditions of a rat liver thyroxine-degrading system. J. biol. Chem. 237, 1892–1897 (1962).

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. Universitäts-Kinderklinik, Göttingen, Deutschland

    D. Lüders

  2. Poliklinik Göttingen, Göttingen, Deutschland

    D. Lüders

Authors
  1. D. Lüders
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Additional information

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Lüders, D. Einfluß von Phenobarbital auf die Schilddrüsenfunktion bei Wistar-und Gunnratten. Z. Kinder-Heilk. 113, 129–144 (1972). https://doi.org/10.1007/BF00473407

Download citation

  • Received:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF00473407

Key words

Search

Navigation