Metabolism of pentachlorophenol in vivo and in vitro

Pentachlorophenol has earlier been shown to be metabolized in mammals to tetrachloro-p-hydroquinone. The metabolite possesses pronounced inhibitory activity on bacterial -glucuronidase but not on -glucuronidase from liver. Indirect evidence for the occurrence of both pentachlorophenol and tetrachloro-p-hydroquinone as conjugates with glucuronic acid in the urine from pentachlorophenol-treated rats is now presented. Bovine liver -glucuronidase has been utilized to split the conjugates present.The in vivo metabolism of pentachlorophenol has also been studied in rats treated with phenobarbital and -diethylaminoethyldiphenyl propylacetate (SKF 525-A). In vitro metabolism has been studied using liver microsomes from rats pretreated with phenobarbital. Quantitative analysis of the compounds occurring in extracts of urine or extracts from the microsomal incubates was performed by means of mass fragmentography. Pretreatment with phenobarbital increased the metabolism of pentachlorophenol to tetrachloro-p-hydroquinone both in vivo and in vitro. SKF 525-A, however, inhibited the metabolism in vitro but enhanced the metabolism in vivo when given less frequently than every 6th h. Dechlorination of pentachlorophenol is mediated by microsomal enzymes that can be induced by phenobarbital. SKF 525-A does not inhibit the dechlorination in vivo but does so in vitro.

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Zusammenfassung Wie in früheren Versuchen gezeigt worden ist, wird Pentachlorphenol bei Säugern zu Tetrachlor-p-Hydrochinon metabolisiert. Dieser Metabolit wirkt ausgeprägt hemmend auf Bakterien--Glucuronidase, aber nicht auf Leber--Glucuronidase. Ein indirekter Beweis für das Vorkommen von sowohl Pentachlorphenol als auch Tetrachlor-p-Hydrochinon als Konjugate mit Glucuronsäure im Harn von pentachlorphenolbehandelten Ratten wird nun vorgelegt. Zur Spaltung der gegenwärtigen Konjugate wurde Rinderleber--Glucuronidase benutzt.Der in vivo-Abbau von Pentachlorphenol wurde auch an mit phenobarbital und mit -Diäthylaminoäthyl-Diphenyl-Propylacetat (SKF 525-A) behandelten Ratten untersucht.Beim Studium des in vitro-Abbaus wurden Lebermikrosomen von mit Phenobarbital behandelten Ratten benutzt. Phenobarbital steigerte die Umwandlung in Tetrachlor-p-Hydrochinon sowohl in vivo als auch in vitro. SKF 525-A verzögerte indessen den in vitro-Umsatz, steigerte ihn jedoch in vivo, wenn weniger oft als alle 6 Std gegeben. Die Untersuchung zeigt also, daß die Entchlorung von Pentachlorphenol durch Mikrosomenenzyme vermittelt wird, die durch phenobarbital angeregt werden können. SKF 525-A hemmt die Entchlorung nicht in vivo, wohl aber in vitro.

     

Der Einfluß von Dimethylnitrosamin,Tetrachlorkohlenstoff, Buttergelb und Cyclophosphamid auf den Aminosäureneinbau in Fraktionen von Leberhomogenaten nach metabolischer Aktivierung in vitro

Zusammenfassung 4-N,N-Dimethylaminoazobenzol (Buttergelb), 4-N,N-Di-methylaminoazobenzol-N-₄-oxyd, Dimethylnitrosamin, Tetrachlorkohlenstoff und Cyclophosphamid (2 Mol/ml) hatten keinen Einfluß auf den Leucineinbau in Proteine von Leberhomogenaten, 9000×g-Überstand und isolierten Mikrosomen von Ratten, die mit Phenobarbital vorbehandelt waren.Durch Zugabe eines NADPH₂-regenerierenden Systems wurden die Fremdstoffe in den Ansätzen schnell metabolisiert. Auch unter diesen Bedingungen zeigte sich keine Hemmung des Leucineinbaus.Sogar Vorinkubation von Mikrosomen mit NADPH₂ und den toxischen Verbindungen veränderte weder den Leucineinbau noch den Poly-(U)-stimulierten Einbau von¹⁴C-Phenylalanin.Die Aktivität der mischfunktionellen Oxydasen wurde an Hand der Entalkylierung von N-Methylanilin als Standardsubstrat (1 Mol/ml) ermittelt. Die Desalkylierung betrug innerhalb 10 min: in Homogenaten 16%, im 9000×g-Überstand 8,8%, in isolierten Mikrosomen 3,6%, im vollständigen leucineinbauenden System mit Mikrosomen 6%.Demnach sind die hier verwandten subcellulären Systeme nicht als Modell für schädliche Wirkungen von Fremdstoffen auf die Proteinsynthese in intakten Zellen und Organen geeignet.Diese Untersuchungen sind teilweise in der Dissertation von F.Schnitger niedergelegt. Medizinische Fakultät, Tübingen (1968).     

Stoffwechseleffekte des Catapresan®

Zusammenfassung Catapresan^® [2-(2,6-Dichlorphenylamino)2-imidazolinhydrochlorid] ist eine blutdrucksenkende Substanz. Ab der zehnfachen therapeutischen Dosis bewirkt sie eine Erhöhung der Blutglucosekonzentration. Um die Ursachen dieses Effektes näher zu studieren, wurde der Einfluß höherer Dosen an Catapresan auf den Glykogenstoffwechsel, auf die Glucoseutilisation und auf den Fettstoffwechsel bei der Ratte untersucht.Bei einer Dosis von 100 bzw. 250 g/kg erniedrigt Catapresan parallel mit dem Blutglucoseanstieg den Leberglykogenspiegel und den Plasmalactatspiegel bei normalen Ratten und bei hungernden Ratten. Die Muskelglykogenspiegel nehmen dagegen nicht ab.Durch Vorbehandeln der Ratten mit den -Sympathicolytica Phentolamin oder Tolazolin kann der durch Catapresan bewirkte Blutglucoseanstieg vollständig aufgehoben werden. Nach Vorbehandeln der Ratten mit Reserpin verursacht Catapresan noch einen länger andauernden Blutzuckeranstieg.Mit Hilfe von ¹⁴C-markierter Glucose konnte nachgewiesen werden, daß nach Catapresangabe der Körperglucosepool, die mittlere Lebensdauer und der Umsatz der Körperglucose erhöht und die Oxydation der Körperglucose zu CO₂ erniedrigt werden.Catapresan bewirkt weiterhin eine Fettsäuremobilisierung, welche durch Vorbehandlung der Ratten mit dem -Blocker Kö 592 und mit Nicotinsäure aufgehoben werden kann.Die Versuchsergebnisse weisen darauf hin, daß die Stoffwechseleffekte des Catapresan, welche bei höherer Dosierung an Ratten beobachtet werden, seinen -adrenergen Eigenschaften zuzuordnen sind.     

Inhibition of β-glucuronidase by chlorinated hydroquinones and benzoquinones

An earlier study of the metabolism of pentachlorophenol has shown that a metabolite, tetrachloro-p-hydroquinone, possessed pronounced inhibitory action on the activity of -glucuronidase from bacterial origin. Several other chlorinated hydroquinones and benzoquinones have now been studied with regard to their ability to inhibit -glucuronidase of various origin in vitro and in vivo.All the studied chlorinated hydroquinones and benzoquinones were found to be potent inhibitors of -glucuronidase of bacterial origin. D-glucaric acid-1.4-lactone was included for comparison and was found to be less active than the other studied compounds. The inhibition was found to be competitive in nature.No inhibitory effect of the benzo- and hydroquinones studied in vitro or in vivo could be demonstrated on -glucuronidase from livers. The result calls for precaution when using bacterial -glucuronidase to split urinary conjugates of glucuronic acid.

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Zusammenfassung Eine frühere Studie des Metabolismus von Pentachlorphenol hat gezeigt, daß ein Metabolit, Tetrachlor-p-hydrochinon, eine ausgesprochene Hemmwirkung auf die Aktivität der Bakterien--Glucuronidase besitzt. Verschiedene andere chlorierte Hydrochinone und Benzochinone sind jetzt auf ihre Fähigkeit, -Glucuronidase anderen Ursprungs zu hemmen, in vitro und in vivo, untersucht worden.Alle die untersuchten chlorierten Hydrochinone und Benzochinone zeigten sich als starke Hemmer der Bakterien -Glucuronidase. D-Glucarsäure-1.4-Lakton wurde zum Vergleich einbezogen und wurde weniger aktiv als die anderen Verbindungen befunden. Die Hemmung war kompetitiver Art.Kein Hemmungseffekt von Hydro-oder Benzochinonen konnte in vitro oder in vivo auf Leber--Glucuronidase gezeigt werden. Das Resultat mahnt zur Vorsieht, wenn Bakterien -Glucuronidase zur Spaltung von Harnkonjugaten der Glucuronsäure angewandt wird.

     

Einige Eigenschaften der Anilin-hydroxylierenden Enzyme in Mikrosomen

Zusammenfassung Die Untersuchung verschiedener Einwirkungen auf die C-Hydroxylierung von Anilin sowie auf die N-Hydroxylierung von Anilin und von N-Äthylanilin durch NADPH-abhängige Enzyme in Mikrosomen ergab, daß diese Reaktionen nicht von einem, sondern jede von einem anderen Enzym katalysiert werden.C-Hydroxylierung und N-Hydroxylierung des Anilins waren verschieden in der Abhängigkeit von der Anilinkonzentration, in ihrem Verhältnis in Leber- und Lungenmikrosomen, in der Beeinflussung durch Schlangengift-Phospholipase, 2,4-Dichlorphenol, N-Äthylmaleinimid und p-Chlormercuribenzoat.N-Hydroxylierung von Anilin und N-Hydroxylierung von N-Äthylanilin wurden durch 2,4-Dichlorphenol, N-Äthylmaleinimid, p-Chlormercuribenzoat und Semicarbazid jeweils verschieden beeinflußt. 3,4-Benzpyren induzierte die Bildung der Enzyme in Lebern junger Ratten verschieden stark.N-Methyl-, N-Äthyl-, N-Butyl- und N,N-Diäthylanilin wurden auch von Mikrosomen aus Kaninchenlebern mit verschiedenen Geschwindigkeiten N-hydroxyliert und auch nicht mit gleicher Geschwindigkeit dealkyliert.Mit 1 Textabbildung     

Der Ort der N-Oxydation des Anilins im höheren Tier

Zusammenfassung Isolierte, mit Suspensionen roter Zellen vom Rinde durchströmte Lungen und Lebern von Katzen oxydierten Anilin und — schneller — N-Methylanilin zu Nitrosobenzol.In Suspensionen von Leberschnitten und in Leberbrei war Nitrosobenzol als Oxydationsprodukt des N-Methylanilins nachweisbar, wenn rote Zellen zugesetzt wurden.Durch Fraktionierung von Leberhomogenaten wurden die Mikrosomen als Ort der N-Oxydation von Anilin und N-Alkylanilinen ermittelt. Die N-Oxydation trat nur bei Anwesenheit von TPNH ein. Die Reaktion wurde durch SKF 525 A, Cyanid und ,-Dipyridyl nicht beeinflußt. Folgende Anilinderivate wurden viel schneller als Anilin oxydiert: N-Methyl-, N-Äthyl-, N-Butyl-, p-Chlor- und p-Äthoxyanilin.Aus den N-Alkylanilinen bildeten die Mikrosomen neben Nitrosobenzol auch Anilin. 2,4-Dichlorphenol erhöhte die Konzentration des Nitrosobenzols und verminderte die des Anilins. Zusatz der löslichen Zellfraktion oder von roten Zellen verminderte die Konzentration des Nitrosobenzols und erhöhte die des Anilins. Gleichzeitige Einwirkung von löslicher Zellfraktion und roten Zellen förderte die Anilinbildung besonders stark.Mit 7 TextabbildungenAuf der 26. Tagung der Deutschen Pharmakologischen Gesellschaft 4.–8. Oktober 1960 [Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak. 241, 150 (1961)] und in Naturwissenschaften 48, 379 (1961) wurden diese Ergebnisse kurz mitgeteilt     

Die gleichzeitige Bestimmung der beiden Acetylcholinesterasen im Rattenvollblut bei zwei verschiedenen pH-Werten

Zusammenfassung Auf Basis einer grundlegenden Untersuchung über die beiden spezifischen Acetylcholinesterasen der Ratte wurde eine Methode ausgearbeitet, mit der es möglich ist, bei einer Blutentnahme von 0,08 ml Vollblut und einer Bebrütungszeit von 4 Std die Aktivität beider Acetylcholinesterasen nebeneinander zu bestimmen. Die Methode wurde in umfangreichen Tierversuchen (von denen nur ein Teil wiedergegeben ist) mit der klassischen, aber sehr aufwendigen Methode nachWarburg und der pH-Methode verglichen. Die Resultate stimmen sehr gut überein, so daß die vorgelegte Methode als Routinemethode empfohlen werden kann.Unter experimenteller Mitarbeit vonIlse Johann undHans-Joachim Rabe.     

Peptid-Receptoren für Tachykinine in der Tuba uterina des Menschen

Zusammenfassung 1. Die kontrahierende Wirkung pharmakologisch aktiver biogener Substanzen auf das isolierte Infundibulum der menschlichen Tube wurde quantitativ bestimmt und mit der Wirkung auf das Meerschweinchen-Ileum verglichen.2. Oxytocin, Bradykinin, Kallidin, Angiotensin und Noradrenalin waren praktisch wirkungslos. Affinität und Aktivität von 5-Hydroxytryptamin, Histamin und Acetylcholin waren sehr gering. Prostaglandin F₂ hatte hohe Affinität und geringe Aktivität.3. Die größte Affinität und Aktivität hatten die Tachykinine Eledoisin, Physalaemin und Substanz P sowie zwei synthetische Eledoisin-Analoga. Met-Lys-Bradykinin war schwächer wirksam. Es ergaben sich Beziehungen zwischen Peptidstruktur und Wirkung auf die Tube.4. Für Tachykinine und Prostaglandin F₂ ist die menschliche Tube so empfindlich, daß durch solche Substanzen eine physiologische humorale Stimulierung der Tube zur Zeit der Ovulation zustande kommen könnte.5. Entsprechende Untersuchungen an isolierten Tuben von Meerschweinchen, Ratte, Kaninchen, Katze, Schwein und Schaf ergaben eine uneinheitliche Empfindlichkeit für biogene Substanzen. Nur die Tube des Kaninchens reagierte auf Eledoisin.Herrn Prof. Dr. L. Lendle zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Spectral evidence for 2,2,3-trichloro-oxirane formation during microsomal trichloroethylene oxidation

During aerobic incubation of trichloroethylene with rabbit liver microsomes and NADPH a difference absorption peak appears at 451–452 nm. Trichloroethylene does not form a ligand absorption spectrum with hepatic microsomes reduced by dithionite, or in anaerobic incubates in the presence of NADPH.Addition of trichloroethylene epoxide (2,2,3-trichloro-oxirane) to reduced suspensions of rabbit liver microsomes produces high difference absorption at 452 nm, the optical K _s being approximately 2 mM. Of all possible metabolites of trichloroethylene only trichloroethanol forms absorption in the vicinity of 480 nm, and the broad absorption band reveals relatively low absorption near 450 nm. Dichloroacetyl chloride is the main thermal rearrangement product of trichloroethylene epoxide, and also produces 452 nm absorption in reduced microsomes. However, the difference absorption is 5 times smaller than the absorption produced by the intermediate formed during incubation of trichloroethylene in metabolising liver microsomes.These observations include strong evidence for epoxide formation during microsomal oxidation of trichloroethylene. ¹⁴C-labelled trichloroethylene binds irreversibly to hepatic macromolecules in vivo and in vitro. Possible rearrangement pathways of 2,2,3-trichloro-oxirane and reactive intermediates are presented.

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Zusammenfassung Während der aeroben Inkubation von Trichloräthylen mit Lebermikrosomen von Kaninchen und NADPH erscheint eine Differenz-Absorption mit dem Maximum bei 451–452 nm. Trichloräthylen bildet kein Liganden-Absorptionsspektrum mit Dithionit-reduzierten Lebermikrosomen oder bei anaerober Inkubation in Gegenwart von NADPH.Die Zugabe von Trichloräthylen-Epoxid (2,2,3-Trichloroxiran) zu reduzierten Suspensionen von Lebermikrosomen von Kaninchen erzeugt eine hohe Differenzabsorption bei 452 nm; der optische K _s liegt ungefähr bei 2 mM. Von allen möglichen Metaboliten des Trichloräthylens erzeugt nur Trichloräthanol eine Absorption im Bereich von 480 nm, und die breite Absorptionsbande zeigt vergleichsweise geringe Absorption in der Nähe von 450 nm. Dichloracetylchlorid ist das hauptsächliche thermische Umlagerungsprodukt von Trichloräthylen-Epoxid und erzeugt ebenfalls eine Absorption bei 452 nm in reduzierten Mikrosomen. Die Differenzabsorption ist allerdings fünfmal kleiner als die während der Inkubation von Trichloräthylen in stoffwechselnden Lebermikrosomen durch gebildete Zwischenprodukte erzeugte Absorption.Die Befunde deuten stark auf die Bildung eines Epoxids bei der mikrosomalen Oxidation von Trichloräthylen hin. ¹⁴C-markiertes Trichloräthylen wird in vivo und in vitro irreversibel an Makromoleküle der Leber gebunden. Mögliche Umlagerungswege von 2,2,3-Trichloroxiran und reaktionsfähige Zwischenprodukte werden dargestellt.

     

Hydroxylase-Aktivität und Hämoprotein-Gehalt von Mikrosomen aus Kaninchenleber

Zusammenfassung An isolierten Mikrosomen aus Kaninchenlebern wurde die Aktivität der N- und p-Hydroxylierung von Anilin und N-Äthylanilin und der Dealkylierung von N-Äthylanilin mit den optisch bestimmten Konzentrationen von Cytochrom b₅ sowie den nach Reduktion und Zugabe von Äthylisocyanid bzw. CO (Cytochrom P₄₅₀) erkennbaren Verbindungen verglichen.Während 19 tägiger Behandlung von Kaninchen mit Phenobarbital nahmen der Gehalt der Mikrosomen an Cytochrom P₄₅₀, Cytochrom b₅ und an der Äthylisocyanid (ÄIC)-Verbindung 455 verschieden stark zu.Annähernd im gleichen Ausmaß wie das Cytochrom P₄₅₀ wurden die ÄIC-Verbindungen 430 und 434, die optisch gemessene Bindung von Anilin und die Dealkylierung von N-Äthylanilin vermehrt.Die p-Hydroxylierung und die optisch gemessene Bindung von N-Äthylanilin nahmen ebenso stark zu wie die ÄIC-Verbindung 455.Die N-Hydroxylierung von N-Äthylanilin wurde nicht vermehrt. Die N-Hydroxylierung von Anilin nahm wesentlich stärker zu als das Cytochrom P₄₅₀ und die ÄIC-Verbindung 455.Die p-Hydroxylierung von Anilin nahm obenso stark zu wie das Cytochrom b₅. Diese Reaktion verlief aber mit NADH wesentlich langsamer als mit einem NADPH-bildenden System.Von den gemessenen Hydroxylierungen können demnach die Dealkylierung und die p-Hydroxylierung von N-Äthylanilin und die p-Hydroxylierung von Anilin vom Cytochrom P₄₅₀ oder einer der ÄIC-Verbindungen abhängen, die N-Hydroxylierungen der beiden Substrate dagegen nicht.Ein Teil der Ergebnisse wurde auf der 8. Frühjahrstagung der Deutschen Pharmakologischen Gesellschaft in Mainz (1967) vorgetragen.     

Untersuchungen zur Lebertoxicität von Nitrostigmin (Parathion,E 605) an der perfundierten Rattenleber

Zusammenfassung Lebern männlicher gefütterter Ratten (Stamm Wistar, 170 bis 290 g KG) wurden mit einem hämoglobin- und albuminfreien Medium durchströmt. Nach einer Vorperfusion von 30 min wurde dem Medium entweder 12,5 mg/kg Nitrostigmin oder 0,1 ml/200 g KG Dimethylsulfoxid (Kontrollen) zugesetzt. Der Sauerstoffverbrauch der Leber und der Lactat/Pyruvat- und 3-Hydroxybutyrat/Acetoacetat-Quotient im Medium wurden durch Nitrostigmin ebensowenig beeinflußt wie die Abgabe der Glutamat-Oxalacetat-Transaminase und des Kaliums in das Perfusat. Auch die Produktion von Glucose, Lactat + Pyruvat und 3-Hydroxybutyrat + Acetoacetat wurde nicht verändert, ebensowenig die Cholerese. Die Aktivität der acetylcholinspaltenden Enzyme im Leberhomogenat wurde dabei deutlich gehemmt. Aus diesen Befunden wird geschlossen, daß Nitrostigmin in der Leber zu seinem aktiven Metaboliten umgesetzt wird, dabei aber weder Zellmembranen schädigt noch die energetische Situation der Leberzelle beeinflußt. Leberschäden nach Intoxikationen mit Nitrostigmin sind infolgedessen nur auf die vergiftungsbedingte Hypoxie als Folge der endogenen Acetylcholinvergiftung zurückzuführen.     

Entdeckung von Glykosiden „Scilla maritima“ im Sektionsmaterial eines Selbstmordfalles

Zusammenfassung Beschreibung einer Bestimmungsmethode für die Glykoside von Scilla maritima. Die Glykoside werden aus dem Untersuchungsmaterial mit Alkohol extrahiert, die Extrakte werden enteiweißt und mit Chloroform-Isopropylalkohol reextrahiert. Zur Identifizierung der Glykoside dient die Papierchromatographie und Spektrophotometrie im sichtbaren und UV-Licht. Anfärbung der Flecke auf den Chromatogrammen mit Trichloressigsäure-Chloramin T und Perrichlorid-Kaliumferricyanid. Chromatogrammzonen werden mit Alkohol eluiert und bei 280–360 m untersucht. Daneben werden die Alkoholextrakte mit Baljet-Reagens umgesetzt, die Reaktionsprodukte werden spektrophotometrisch bei 450–520 m geprüft. Neben den unveränderten Glykosiden werden im Sektionsmaterial Aglucone aufgefunden.     

Effect of 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin on the hepatic storage of retinol in rats with different dietary supplies of vitamin A (retinol)

The effect of various dietary sources of vitamin A on liver storage of retinol has been investigated in Sprague-Dawley rats treated with single oral doses of 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD): 0, 0.1, 1.0, or 10 g · kg^–1. Each dose group consisted of 3 subgroups, each comprising 10 rats which received a diet with normal, low or high retinol content. The animals were killed 4 weeks after TCDD administration. Analyses of retinol were performed by high pressure liquid chromatography and glucurono-syltransferase activities were determined spectrophotometrically. A dose-dependent decrease in hepatic storage of retinol was evident. The high retinol diet did not fully compensate for the reduction caused by the highest TCDD-dose. Glucuronosyltransferase activity increased directly in relation to the TCDD-dose but in inverse proportion to the retinol content of the diet.

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Zusammenfassung Der Einfluß verschieden hoher Gaben von Vitamin A auf die Retinolspeicherung der Leber bei Sprague-Dawley Ratten, die unterschiedliche Dosen von 2,3,7,8-Tetrachlordibenzo-p-dioxin (TCDD) erhalten haben, ist untersucht worden.Jede Dosierungsgruppe bestand aus drei Untergruppen, die jeweils eine Kost mit normalem, mit erniedrigtem und mit erhöhtem Retinolgehalt verabreicht bekamen. Vier Wochen nach der TCDD-Zufuhr wurden Retinolgehalt und Glucuronosyl-Transferase-Aktivität mit Hilfe der Hoch-druckflüssigkeitschromatographie bzw. spektrofotometrisch bestimmt. Eine dosierungsabhängige Abnahme der Retinolspeicherung in der Leber war deutlich. Die Hochretinolkost war nicht fähig, die durch die höchste TCDD-Gabe verursachte Senkung ganz auszugleichen. Die Glucuronosyl-Transferase-Aktivität wuchs linear mit der TCDD-Dosis, war aber auch umgekehrt proportional mit dem Retinolgehalt der Kost.

     

Der Einfluß von Barbituraten auf die Förderung der Glucuronsäureausscheidung

Zusammenfassung Die Glucuronsäureausscheidung wächst bei Ratten nach Veronal oder Luminalvorbehandlung auf das 2–3fache an. Die Mehrausscheidung von Glucuronsäure als Glucuronid nach einmaliger s.c. Gabe von Salicylsäureamid und von Salicylat ließ sich durch Veronalvorbehandlung nicht steigern. Durch CFT 1201, einen Mikrosomenenzymhemmstoff, konnte weder die Glucuronidausscheidung nach Salicylatgaben noch die Mehrausscheidung von Glucuronsäure unter Veronaleinwirkung gehemmt werden. Geschlechtsspezifische Unterschiede in der Glucuronsäure- oder Glucuronidausscheidung wurden nicht beobachtet.Mit 4 Textabbildungen     

Erklärung der Temperaturabhängigkeit der resorptiven toxischen Wirkung des Novocains

Zusammenfassung Ebenso wie bei der Maus nahm auch bei der Ratte die toxische Wirkung der Lokalanaesthetika mit steigender Umgebungstemperatur zu, obwohl der zeitliche Verlauf der resorptiven Wirkung in der Wärme abgekürzt war.Neben anderen resorptiven Wirkungen wurde der Einfluß des Novocains auf die Wärmeregulation an Ratten messend verfolgt. Dabei ergab sich: Bei konstanter Umgebungstemperatur gingen bei der Untersuchung einer Anzahl von Ratten die thermische, die zentrallähmende und krampferzeugende, die tödliche und die mydriatische Wirkung einander parallel, indem ihre Streuung im ganzen gleichsinnig war. Während die übrigen resorptiven Wirkungen einer Novocaindosis sich mit der Umgebungstemperatur änderten, blieb das durchschnittliche Maximum der mydriatischen Wirkung in dem geprüften Bereich von 22–37° C von der Temperatur unabhängig. Die Zunahme der zentrallähmenden und krampferzeugenden sowie der tödlichen Wirkung des Novocains in warmer Umgebung wurde auf die von dem Lokalanaesthetikum verursachte Dämpfung der zentralen Temperaturregulation zurückgeführt, welche die Tiere bis zu einem gewissen Grade poikilotherm macht. Die in warmer Umgebung tötende Wirkung von bei gewöhnlicher Zimmertemperatur nicht tödlichen Novocaindosen ist in der Hauptsache durch Erstickung infolge des Zusammentreffens zentraler Atmungsstörung mit durch Hyperthermie und Krämpfe gesteigertem Sauerstoffverbrauch zu erklären. Die Zunahme der zentralen Lähmung mit Krämpfen bei den hyperthermen Tieren geht mit einer Erniedrigung der zur Auslösung dieser Wirkungen nötigen Konzentrationsschwelle des Lokalanaesthetikums einher. Dies läßt sich ebenfalls als Anoxiefolge erklären.Die Bestimmung der kritischen Mydriasis bildet eine Methode, um die Empfindlichkeit des Zentralnervensystems von Ratten und Mäusen gegen die Giftwirkung der Lokalanaesthetika im Einzelversuch zu messen.Mit 3 Textabbildungen.Eine vorläufige Mitteilung wurde auf der Tagung der Deutschen Pharmakologischen Gesellschaft 1951 in Mainz gemacht. Arch. exper. Path. u. Pharmakol. (Tagungsbericht) 216 (1952).     

Die Hemmung der Ketogenese in Lebergewebe durch Tolbutamid und Glykodiazin in vitro

Zusammenfassung Die Wirkung von Tolbutamid und dem ebenfalls blutzuckerwirksamen Glykodiazin auf die Ketonkörperbildung im inkubierten Leberbergewebe von Ratten wurde untersucht. Leberschnitte hungernder Ratten bildeten in Gegenwart von Tolbutamid weniger Acetessigsäure und -Hydroxybuttersäure. Ein blutzuckerunwirksamer Methylsulfonylharnstoff hatte keine entsprechende Wirkung. Glykodiazin hemmte die Ketogenese stärker als Tolbutamid. Der Metabolit I des Glykodiazin, der ebenfalls noch Hypoglykämien auslösen kann, war unwirksam. Auch die Ketonkörperbildung in Leberschnitten alloxandiabetischer Ratten und von Ratten, bei denen durch Anti-Insulin-Serum ein akuter Insulinmangel ausgelöst worden war, wurde durch Glykodiazin gehemmt. Dagegen erniedrigte Glykodiazin in vivo die Konzentration der Ketonkörper im Blut der diabetischen Tiere nicht. Der eindeutige in vitro Effekt wirkt sich auf die Ketose in vivo nicht aus, weil die Leber hier Ketonkörper aus unveresterten Fettsäuren bildet, die sie mit dem Blut erreichen. Auch in vitro hemmte Glykodiazin die Umwandlung von ¹⁴C-Acetat und ¹⁴C-Palmitinsäure in markierte Ketonkörper nicht. Dagegen hemmte Glykodiazin die Bildung von Ketonkörpern aus Estern der ¹⁴C-Palmitinsäure. Das zeigte sich in Versuchen, in denen Leberschnitte in Gegenwart von markierten Chylomikronen inkubiert wurden oder in denen die Fettsäure-Ester der Leber selbst durch eine Vorbehandlung mit ¹⁴C-Palmitinsäure markiert worden waren. In beiden Fällen wurden in Gegenwart von Glykodiazin weniger markierte Ketonkörper gebildet. Die Ergebnisse zeigen, daß Glykodiazin die Ketonkörperbildung in inkubierten Leberschnitten hemmt, weil es die lipolytische Spaltung der Fettsäure-Ester in der Leber unterdrückt. Dadurch werden weniger Fettsäuren für den oxydativen Abbau zu Ketonkörpern zur Verfügung gestellt. Die Leber diabetischer Tiere bildet Ketonkörper aus unveresterten Fettsäuren. Daher vermag Glykodiazin nicht die Ketonämie diabetischer Tiere zu unterdrücken.Herrn Prof. Dr. Ludwig Lendle zum 70. Geburtstag in Verehrung gewidmet.     

Mechanismen nitrat-induzierter Vasodilatation und Toleranzentwicklung

Nitrovasodilatatoren bewirken die Erschlaffung glatter Gefäßmuskeln, indem sie lösliche Guanylatzyklase stimulieren. Dies führt zu einer vermehrten Bildung von zyklischem GMP (cGMP). Das Nukleotid cGMP ist verantwortlich für die Erschlaffung, wahrscheinlich indem es zytosolisch freies Ca^2– durch einen oder mehrere Mechanismen vermindert. Wiederholte Verabreichung organischer Nitrate verursacht eine Toleranzentwicklung, die durch einen verminderten Relaxationseffekt und einen abgeschwächten Anstieg von cGMP charakterisiert ist. Um den Mechanismus der Toleranzentwicklung zu untersuchen, haben wir Experimente an isolierten zirkulären Streifen von Rinder-Koronararterien durchgeführt. Wir stellten fest, daß nach Vorbehandlung mit Nitroglyzerin (NG) die Reaktion der Koronarstreifen auf NG sowohl im Hinblick auf die Erschlaffung als auch auf die Anstiege von cGMP weniger sensitiv war. Diese Streifen waren auch kreuztolerant gegen Isosorbid-5-Mononitrat, welches selbst nur wenig Toleranz hervorrief. Bei NG hing der Grad der Toleranzentwicklung von der Dauer und der Konzentration der NG-Vorbehandlung ab. Darüber hinaus stimulierte NG direkt die Guanylatzyklase (GZ) im Überstand einer Zellpräparation aus Koronargefäßen, vorausgesetzt, daß Zystein dem Inkubationsmedium zugesetzt wurde. Wie bei den intakten Streifen war die Aktivierung von GZ durch NG vermindert, wenn die Überstände mit NG präinkubiert wurden. Eine Zugabe von Zystein während der Inkubation setzte den Grad der Desensibilisierung zwar herab, konnte diese aber nicht komplett verhindern. Ähnlich war auch in den Koronarstreifen die Toleranzentwicklung geringer, wenn N-Azetylzystein während der Präexposition mit NG den Streifen zugesetzt wurde. Bis zu 50% effektiver bei der Verhinderung der Toleranzentwicklung hingegen war L-2-Oxothiozolidin-4-karboxylat (OTC), eine Substanz, die leicht in die Zelle eindringt und durch 5-Oxoprolinase in Zystein umgewandelt wird. Hieraus ziehen wir die Schlußfogerung, daß der hohe Grad der Toleranzentwicklung, der nach NG-Anwendung gesehen wurde, mit seiner besonderen Abhängigkeit von zellulärem Zystein (oder der Bildung eines aktiven Intermediärproduktes, z. B. NO) für die GZ Stimulation verbunden ist, denn andere Nitrovasodilatatoren (SIN-1, Nitroprussid-Na), die keinen Zystein-Zusatz zur Stimulierung der GZ benötigen, verursachten sehr wenig oder viel weniger Toleranz.     

Über Spaltung und Hydroxylierung von Digitoxin bei der Ratte

Zusammenfassung Ratten i.v. eingespritztes Digitoxin erfährt durch Fermentwirkung eine schrittweise Kürzung der Digitoxosekette, die über das Bis- zum Mono-Digitoxosid des Digitoxigenins führt. Offenbar geht die Spaltung noch weiter; das Produkt ist jedoch nicht Digitoxigenin, sondern Digitoxigenin-Konjugat. Die beschriebene Glykosidspaltung scheint die hauptsächliche Abbaureaktion zu sein, die Digitoxin im Organismus erfährt. — Digitoxigenin wird nur nach intragastraler Injektion von Digitoxin gefunden, jedoch bei geringen Mengen ausschließlich im Magen und Dünndarm. Auf Grund dieser Feststellungen wird die Genin-Hypothese der Kumulation abgelehnt.Neben der Glykosidspaltung läuft eine Hydroxylierung am Kohlenstoff 12 her, welche zur Bildung der entsprechenden Digoxigenin-Glykoside führt. Bestimmungen über den prozentualen Anteil der hydroxylierten Derivate an der jeweiligen Gesamtmenge Glykosid in Geweben und Ausscheidungen innerhalb der ersten zwei Tage nach Injektion von Digitoxin zeigen, daß die Hydroxylierung eine hervorragende Bedeutung für die Ausscheidung der Glykoside hat. In Verallgemeinerung dieser und anderer Feststellungen wird eine Theorie über die Ursache der unterschiedlichen Kumulationsneigung von Herzglykosiden aufgestellt, die als entscheidendes Differenzierungsmerkmal die Polarität des jeweiligen Glykosids und dessen Metaboliten herausstellt.Mit 3 TextabbildungenUntersuchungen mit Herzsteroiden, 4. Mitteilung.Über einen Teil der Ergebnisse wurde schon auf der 24. Tagung der Deutschen Pharmakologischen Gesellschaft am 26. 9. 1958 in Berlin berichtet [Repke (6)].     

Verschiedene Induktion der mikrosomalen N- und p-Hydroxylierung von Anilin und N-Äthylanilin bei Kaninchen

Zusammenfassung Die Behandlung von Kaninchen mit Chlorphenothan oder Phenobarbital steigerte die NADPH-abhängigen Hydroxylierungen von Anilin und N-Äthylanilin durch isolierte Lebermikrosomen ungleich. Die N-Hydroxylierung von N-Äthylanilin wurde gar nicht und die p-Hydroxylierung von Anilin nur wenig gesteigert. Die N-Hydroxylierung von Anilin und die p-Hydroxylierung von N-Äthylanilin nahmen um das Mehrfache zu. Die Dealkylierung von N-Äthylanilin zu Anilin wurde nur durch die Behandlung mit Phenobarbital vermehrt.Äthionin — während der Vorbehandlung verabreicht — verhinderte die induzierende Wirkung von Chlorphenothan und Phenobarbital. Gleichzeitige Gabe von Chloramphenicol verminderte die Wirkung einer einmaligen Phenobarbital-Injektion, gleichzeitige Gabe von Actinomycin D hob sie auf.Zusatz von 10^–3 m Chlorphenothan oder Phenobarbital zu Mikrosomen unbehandelter Tiere in vitro hemmte weder die N-Hydroxylierung von N-Äthylanilin, noch steigerte er die Dealkylierung und die p-Hydroxylierung von N-Äthylanilin und die p- und die N-Hydroxylierung von Anilin.Zusatz von 1,7·10^–4 m Phenylhydroxylamin zu Versuchsansätzen mit Mikrosomen unbehandelter Tiere beeinflußte nicht die Dealkylierung von N-Äthylanilin und verminderte dessen p-Hydroxylierung nur gering. Zusatz von 5·10^–4 m p-Aminophenol hatte keinen Einfluß auf die N-Hydroxylierung von Anilin.Phenylhydroxylamin wurde in Konzentrationen, welche in den Versuchsansätzen aus Anilin gebildet wurden, nur zu einem sehr geringen Teil zu Anilin reduziert. Das Ausmaß der Reduktion war bei Mikrosomen unbehandelter und mit Chlorphenothan behandelter Tiere gleich.Das Verhältnis von p-Hydroxylierung zu N-Hydroxylierung von Anilin oder N-Äthylanilin war unabhängig vom Mikrosomengehalt im Versuchsansatz. Es war in Ansätzen ohne Nicotinsäureamid ebenso groß wie in Ansätzen mit Nicotinsäureamid, nach 10 min Inkubation ebenso groß wie nach 40 min Inkubation und wurde auch nicht verändert durch Verdreifachung der Konzentration des NADPH-bildenden Systems.Die Ergebnisse sprechen dafür, daß die untersuchten Hydroxylierungen durch verschiedene Enzyme bewirkt werden.Ein Teil der Ergebnisse wurde auf der 7. Frühjahrstagung der Deutschen Pharmakologischen Gesellschaft in Mainz (1966) vorgetragen.     

Induktion mikrosomaler Leberenzyme nach einmaliger Gabe von polychlorierten Biphenylen (PCB) und anschließender Stress-Situation

Zusammenfassung An Ratten wird durch einmalige intraperitoneale Gabe von PCB eine starke mikrosomale Aktivitätssteigerung ausgelöst; dabei sind äquimolare Dosen von Tetrachlordiphenyl deutlich stärker wirksam als Dichlordiphenyl. Auch 4 Wochen nach Applikation ist der Induktionseffekt noch deutlich nachweisbar, der Tetrachlordiphenylgehalt der Leber ist während dieser Zeit auf ca. 7 g/g abgesunken, weil eine Umlagerung ins Fettgewebe erfolgt mit einer Tetrachlordiphenylkonzentration von 252 g/g. Unter Stressbedingungen wird dieses Tetrachlordiphenyl mit dem Fett mobilisiert und erhöht die Tetrachlordiphenylkonzentration in der Leber auf 32 g/g. Gleichzeitig setzt eine erneute mikrosomale Stimulation ein, die das Maximum der Anfangsstimulation nach 500 mg/kg Tetrachlordiphenyl i.p. fast erreicht.Parallel mit zunehmender mikrosomaler Aktivitätssteigerung läuft eine Zunahme des relativen Lebergewichts.Der Nachweis der durch Stress ausgelösten mikrosomalen Aktivitätssteigerung ist angesichts der steigenden PCB-Konzentration im menschlichen Fettgewebe für die Bewertung des PCB's in der Umwelttoxikologie von Bedeutung.Mit dankenswerter Unterstützung durch das Bundesministerium für Jugend, Familie und Gesundheit.