Journal of Applied Toxicology

Các mô hình động vật là công cụ quan trọng để dự đoán sự hấp thụ/ thẩm thấu qua da ở người in vivo. Khỉ, lợn, chuột, thỏ, chuột lang, và các loài gặm nhấm không lông, như chuột không lông, chuột lang không lông và chó không lông, là một trong những loài động vật được sử dụng nhiều nhất cho mục đích này. Mỗi mô hình động vật có những ưu điểm và điểm yếu hoặc giới hạn riêng của nó. Để liên kết tốt hơn dữ liệu động vật với sự hấp thụ qua da ở người, chúng ta cần làm quen với các đặc điểm của từng mô hình động vật cũng như phương pháp và điều kiện thí nghiệm. Chúng tôi đã xem xét các tài liệu gốc được công bố sau năm 1993 mô tả tính thẩm thấu của cả da động vật và da người. Kết quả cho thấy khỉ, lợn và chuột lang không lông có khả năng dự đoán tốt hơn sự hấp thụ/ thẩm thấu qua da ở người, trong khi các động vật thí nghiệm thông thường như chuột, thỏ, và chuột lang thường đánh giá quá cao sự hấp thụ/ thẩm thấu qua da ở người. Bản quyền © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.

The population exposure to electromagnetic fields (EMF) has been growing in recent decades. The generation, distribution and use of electric energy can generate low‐frequency electromagnetic fields. The present study investigates the effects of EMF (60 Hz and 1 mT) on spermatogenesis of rats during different periods of maturation. Wistar rats were exposed to EMF from day 13 of gestation to postnatal day 21 or 90 in three daily applications of 30 min. Plasma testosterone concentration was not changed by EMF exposure; however, histopathological and histomorphometrical analyses of the testes showed testicular degeneration in a subset of animals exposed to EMF. The magnitude of the degenerative process varied between those individuals affected, indicating different individual sensitivity to EMF. The main alterations observed through transmission electron microscopy were highly electron‐dense mitochondria with loss of their organization and cristae. Exposure to 60 Hz and 1 mT EMF can disturb spermatogenesis and may produce subfertility or infertility. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.

Hô hấp của chuột F344 chưa được huấn luyện trong các ống phơi nhiễm hít chỉ mũi đã được đo để thu thập dữ liệu cho chuột trưởng thành bình thường ở các độ tuổi khác nhau và để đánh giá các ống cho các cuộc phơi nhiễm kéo dài trong vài giờ. Các ống phơi nhiễm đã được điều chỉnh để sử dụng như các plethysmographs phân khối thể tích. Hô hấp của 10 con chuột đực và 10 con chuột cái ở độ tuổi 3, 6, 12 và 24 tháng đã được đo trong các ống trong các lần phơi nhiễm giả lập kéo dài đến 6 giờ. Các phép đo bao gồm tần số hô hấp, thể tích khí lưu thông, thể tích một phút và nhiệt độ bề mặt cơ thể. Tần số hô hấp trung bình của các con chuột ở độ tuổi 3, 6, 12 và 24 tháng trong giờ đầu tiên của cuộc phơi nhiễm lần lượt là 172, 152, 123 và 136 nhịp thở phút⁻¹. Thể tích một phút lần lượt là 1,40, 0,89, 0,67 và 0,82 ml g⁻¹ trọng lượng cơ thể. Cả tần suất và thể tích một phút g⁻¹ trọng lượng cơ thể đều lớn hơn đáng kể đối với nhóm trẻ nhất, giảm theo độ tuổi đến 12 tháng và sau đó tăng lên ở 24 tháng. Thể tích một phút g⁻¹ trọng lượng cơ thể tương tự nhau ở cả con đực và con cái. Thể tích một phút và tần số hô hấp của chuột 3 và 12 tháng đã giảm dần giữa 1 và 6 giờ nhốt trong các ống. Nhiệt độ bề mặt không tăng lên sau giờ đầu tiên. Dữ liệu theo độ tuổi và giới tính cụ thể cung cấp cơ sở để dự đoán hô hấp của chuột chưa được huấn luyện trong ống khi tiếp xúc với các chất không kích ứng.

Nhiều loại và biến thể của buồng hít chỉ mũi cho việc phơi nhiễm động vật gặm nhấm đã được mô tả. Cải tiến của hệ thống phơi nhiễm chỉ mũi giống như 'chảy qua' này là nó có thể tháo rời, tức là nó có thể được sử dụng cho các nghiên cứu cấp tính với tối đa 20 con động vật gặm nhấm (một đoạn) hoặc cho các nghiên cứu hít thở mãn tính với 100 (hoặc nhiều hơn) động vật gặm nhấm trong mỗi buồng với năm (hoặc nhiều hơn) đoạn. Một mục tiêu khác là thiết kế một hệ thống phơi nhiễm chỉ mũi cung cấp hỗ trợ tối đa từ máy tính và tự động hóa, cũng như điều kiện thu thập aerosol chắc chắn. Việc đánh giá buồng năm đoạn, đã tiếp nhận 98 con chuột, cho thấy rằng tốc độ dòng chảy 0,75 I không khí phút⁻¹ hoặc khoảng 2,5 lần khối lượng thông khí phút của chuột cho mỗi cổng phơi nhiễm là đủ để cung cấp điều kiện phơi nhiễm đồng nhất về thời gian và không gian. Ngoài ra, phân bố kích thước aerosol giữ nguyên trong toàn bộ buồng. Dữ liệu thực nghiệm cho thấy rằng việc thu thập mẫu không khí thử nghiệm được máy tính điều khiển lên đến khoảng 6 I không khí phút⁻¹ không làm thay đổi động lực dòng chảy của hệ thống phơi nhiễm. Buồng hít chỉ mũi được phát triển phù hợp cho các nghiên cứu độc tính hít thở ngắn hạn và dài hạn đối với các động vật gặm nhấm nhỏ trong phòng thí nghiệm với mức tiêu thụ chất thử nghiệm tối thiểu.

Các tính chất của crom hóa trị ba và hóa trị sáu được xem xét liên quan đến độc tính miệng cấp tính và mãn tính, độc tính da, độc tính hệ thống, độc tính học, độc tính tế bào, độc tính di truyền và khả năng gây ung thư. Các hợp chất crom hóa trị sáu có vẻ độc hơn 10–100 lần so với các hợp chất crom hóa trị ba khi cả hai được sử dụng qua đường miệng. Tình trạng kích ứng da và dị ứng thường xảy ra hơn khi tiếp xúc với các hợp chất crom hóa trị sáu tan. Độc tính tế bào của các hợp chất crom hóa trị sáu tan và không tan đối với tế bào sợi cao hơn từ 100‐1000 lần so với các hợp chất crom hóa trị ba. Trong các bài kiểm tra ngắn hạn, các hợp chất crom hóa trị sáu thể hiện tác động di truyền thường xuyên gấp bốn lần so với các hợp chất crom hóa trị ba. Khả năng gây ung thư dường như liên quan đến việc hít phải các hợp chất crom hóa trị sáu kém tan/không tan. Độc tính học của crom không phụ thuộc vào dạng nguyên tố của nó. Nó thay đổi đáng kể giữa một loạt các hợp chất crom rất khác nhau. Trạng thái oxy hóa và độ tan đặc biệt là những yếu tố quan trọng trong việc xem xét độc tính của crom liên quan đến sự phân loại hóa học của nó.

Toxin T‐2 hiện nay được coi là liên quan đến các dị dạng xương như ossification không hoàn chỉnh, mất xương và xương bị dính. Trong nghiên cứu này, các nuôi cấy nguyên bào sụn từ đĩa tăng trưởng xương chày của gà (GPC) đã được điều trị với các nồng độ khác nhau của toxin T‐2 (5, 50 và 500 n m) trong cả điều kiện có và không có N‐acetyl‐cysteine (NAC) để điều tra tác động của NAC, một chất chống oxy hóa, lên độc tính gây ra bởi toxin T‐2. Kết quả cho thấy toxin T‐2 làm giảm đáng kể khả năng sống sót của tế bào, hoạt động của phosphatase kiềm và hàm lượng glutathione (P < 0.05). Ngoài ra, toxin T‐2 làm gia tăng đáng kể mức độ các chất phản ứng oxy và malondialdehyde theo liều lượng. Tuy nhiên, độc tính do toxin T‐2 gây ra đã được làm đảo ngược một phần nhờ NAC (P < 0.05). Những kết quả này cho thấy toxin T‐2 ức chế sự phát triển và biệt hóa của GPC trong ống nghiệm bằng cách làm biến đổi cân bằng nội môi của tế bào và NAC có thể bảo vệ GPC chống lại độc tính do toxin T‐2 gây ra bằng cách giảm stress oxy hóa do toxin T‐2 gây ra. Bản quyền © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.

Đến nay, một nửa dân số thế giới vẫn phụ thuộc vào nhiên liệu rắn để đáp ứng nhu cầu năng lượng cho việc nấu ăn và sưởi ấm, dẫn đến mức độ ô nhiễm không khí trong hộ gia đình (HAP) cao, gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người và môi trường. Một nghiên cứu theo kiểu thiết kế cắt ngang đã được tiến hành để điều tra mối liên hệ giữa: (1) các chỉ số HAP (nồng độ khối lượng của các hạt bụi có kích thước khí động học nhỏ hơn 2.5 μm (PM_2.5), diện tích bề mặt hô hấp (LDSA) và carbon monoxide (CO)); (2) một loạt các đặc điểm hộ gia đình và xã hội - nhân khẩu; và (3) chức năng phổi ở phụ nữ và trẻ em có tiếp xúc hàng ngày với khí thải từ bếp sử dụng sinh khối, tại miền nam Ấn Độ. Các phép đo HAP được thu thập bên trong bếp của 96 hộ gia đình, và các bài kiểm tra chức năng phổi được thực hiện cho phụ nữ và trẻ em trong mỗi hộ gia đình tham gia. Các bảng hỏi chi tiết đã ghi lại các đặc điểm hộ gia đình, lịch sử sức khỏe và nhiều thông số xã hội - nhân khẩu khác nhau. Phân tích hồi quy tuyến tính đơn giản và hồi quy logistic đã được thực hiện để kiểm tra các mối liên hệ có thể có giữa các chỉ số HAP, chức năng phổi và tất cả các biến hộ gia đình/xã hội - nhân khẩu. Các khuyết tật phổi tắc nghẽn (sức công phá sống (FVC) ≥ giới hạn bình thường thấp (LLN) và thể tích thở ra cưỡng bức trong 1 giây (FEV₁)/FVC < LLN) được phát hiện ở 8% số bà mẹ và 9% số trẻ em, và các khuyết tật hạn chế (FVC < LLN và FEV₁/FVC ≥ LLN) được phát hiện ở 17% số bà mẹ và 15% số trẻ em. Một mối liên hệ tích cực giữa LDSA, được đưa vào lần đầu tiên trong loại nghiên cứu dịch tễ học này, và chức năng phổi đã được quan sát, cho thấy LDSA là một chỉ số vượt trội hơn so với PM_2.5 để đánh giá ảnh hưởng của PM đến chức năng phổi. HAP cho thấy mối liên hệ vừa phải với chức năng phổi dưới mức bình thường ở trẻ em. Các kết quả nhấn mạnh sự cần thiết phải xem xét ngoài các chỉ số PM dựa trên khối lượng để đánh giá đầy đủ mối quan hệ giữa HAP và chức năng phổi.

Là một trong những enzym cytochrome P450 (CYP) chính ngoài gan, CYP1A1 đã được nghiên cứu một cách toàn diện về khả năng chuyển hóa cả hợp chất ngoại sinh và nội sinh thành các dẫn xuất gây ung thư của chúng. Các dẫn xuất này có liên quan đến việc khởi phát và tiến triển ung thư. Hợp chất benzo‐a‐pyrene (BaP), một hợp chất phong phú và độc hại có mặt trong nhựa than đá, khói thải ô tô, khói thuốc lá và thực phẩm được nướng bằng than, được CYP1A1 chuyển hóa và đã được nghiên cứu rất chi tiết. Các hợp chất khác dựa vào enzym này để kích hoạt bao gồm 7,12 dimethylbenz(a)anthracene (DMBA) và amin dị vòng, 2‐amino‐1‐methyl‐6‐phenylimidazo[4,5‐b]pyridine (PhIP). Bài đánh giá này đi sâu vào một số phytochemical, chiết xuất thực vật và một số hợp chất tổng hợp đã được nghiên cứu và coi là có tiềm năng phòng ngừa ung thư thông qua sự tương tác với hoạt động và biểu hiện của CYP1A1. Nó cũng sẽ xem xét một mô hình vị trí hoạt động hữu ích của CYP1A1. Dựa trên các chất ức chế CYP1A1 đã chứng minh được sử dụng in vivo như là các tác nhân phòng ngừa ung thư, CYP1A1 là một mục tiêu ban đầu hữu ích để sàng lọc các hợp chất có tiềm năng này, với việc sử dụng các đánh giá nhanh in vitro và/hoặc in silico. Phòng ngừa ung thư là một phương thức mà qua đó các mô khỏe mạnh được bảo vệ thông qua việc ngăn chặn, ức chế hoặc đảo ngược quá trình gây ung thư. Bài đánh giá này tập trung vào một con đường quan trọng của quá trình gây ung thư và xác định vai trò quan trọng của CYP1A1 trong con đường đó. Hy vọng rằng việc nhấn mạnh tầm quan trọng của một mục tiêu chính như vậy sẽ giúp hồi sinh thêm nghiên cứu và ứng dụng các chất ức chế CYP1A1 nhằm tạo ra các tác nhân phòng ngừa ung thư cải thiện.

Chuột cống Wistar đã được tiếp xúc qua mũi với bụi oxit sắt kích thước sắc tố (Fe₃O₄, magnetite) trong một nghiên cứu hít thở bán cấp kéo dài 13 tuần theo hướng dẫn thử nghiệm của OECD TG#413 và GD#39. Một nghiên cứu thí điểm kéo dài 4 tuần với thời gian sau khi tiếp xúc là 6 tháng đã làm cơ sở để xác thực các phương pháp mô hình động học được sử dụng để thiết kế nghiên cứu bán cấp. Các phân tích động học thực hiện trong thời gian sau tiếp xúc đã cho thấy sự giảm đi trong khả năng thanh thải hạt và viêm phổi xảy ra ở mức độ tiếp xúc tích lũy vượt quá ngưỡng quá tải phổi. Động vật đã được tiếp xúc 6 giờ mỗi ngày, năm ngày một tuần trong 13 tuần liên tiếp với nồng độ thực tế là 0, 4.7, 16.6 và 52.1 mg m⁻³ (đường kính trung bình động học khối lượng ≈1.3 μm, độ lệch chuẩn hình học = 2). Việc tiếp xúc với bụi oxit sắt được dung nạp mà không có trường hợp tử vong, thay đổi đáng kể về trọng lượng cơ thể, tiêu thụ thực phẩm và nước hoặc độc tính toàn thân. Mặc dù bệnh lý lâm sàng tổng quát và phân tích nước tiểu không có gì nổi bật, tế bào học đã cho thấy những thay đổi có ý nghĩa độc tố không rõ ràng (tăng nhẹ số lượng bạch cầu trung tính trong máu ngoại vi). Sự gia tăng bạch cầu trung tính trong rửa phế quản phế nang (BAL) dường như là điểm cuối nhạy cảm nhất của nghiên cứu. Giải phẫu bệnh cho thấy các phản ứng đối với sự lắng đọng hạt trong đường hô hấp trên (tăng sinh tế bào hình ống và/hoặc chuyển sản tế bào, các globule ưa eosin trong niêm mạc mũi) và đường hô hấp dưới (các thay đổi viêm trong vùng phế quản). Những thay đổi nhất quán cho thấy viêm phổi đã được chứng minh qua BAL, giải phẫu bệnh, tăng trọng lượng phổi và hạch bạch huyết liên quan đến phổi (LALN) ở 16.6 và 52.1 mg m⁻³. Tăng các sợi collagen trong vách ngăn đã được ghi nhận ở 52.1 mg m⁻³. Sự di chuyển của hạt vào LALN đã xảy ra ở mức độ tiếp xúc gây viêm phổi. Tóm lại, động học giữ lại của oxit sắt phản ánh động học của các hạt khó tan. Mức độ không quan sát thấy tác dụng phụ (NOAEL) và giới hạn tin cậy dưới 95% trên nồng độ chuẩn (BMCL) thu được thông qua phân tích chuẩn là 4.7 và 4.4 mg m⁻³, tương ứng, và hỗ trợ một mức độ tiếp xúc nghề nghiệp mãn tính điều chỉnh theo thời gian (OEL) là 2 mg m⁻³ (phân đoạn phế nang). Bản quyền © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.