@article{WiesnerReinholdBarknowitzFlorianetal.2019,
  author    = {Wiesner-Reinhold, Melanie and Barknowitz, Gitte and Florian, Simone and Mewis, Inga and Schumacher, Fabian and Schreiner, Monika and Glatt, Hansruedi},
  title     = {1-Methoxy-3-indolylmethyl DNA adducts in six tissues, and blood protein adducts, in mice under pak choi diet: time course and persistence},
  series = {Archives of toxicology : official journal of EUROTOX},
  volume    = {93},
  journal   = {Archives of toxicology : official journal of EUROTOX},
  number    = {6},
  publisher = {Springer},
  address   = {Heidelberg},
  issn      = {0340-5761},
  doi       = {10.1007/s00204-019-02452-3},
  pages     = {1515 -- 1527},
  year      = {2019},
  abstract  = {We previously showed that purified 1-methoxy-3-indolylmethyl (1-MIM) glucosinolate, a secondary plant metabolite in Brassica species, is mutagenic in various in vitro systems and forms DNA and protein adducts in mouse models. In the present study, we administered 1-MIM glucosinolate in a natural matrix to mice, by feeding a diet containing pak choi powder and extract. Groups of animals were killed after 1, 2, 4 and 8 days of pak choi diet, directly or, in the case of the 8-day treatment, after 0, 8 and 16 days of recovery with pak choi-free diet. DNA adducts [N-2-(1-MIM)-dG, N-6-(1-MIM)-dA] in six tissues, as well as protein adducts [tau N-(1-MIM)-His] in serum albumin (SA) and hemoglobin (Hb) were determined using UPLC-MS/MS with isotopically labeled internal standards. None of the samples from the 12 control animals under standard diet contained any 1-MIM adducts. All groups receiving pak choi diet showed DNA adducts in all six tissues (exception: lung of mice treated for a single day) as well as SA and Hb adducts. During the feeding period, all adduct levels continuously increased until day 8 (in the jejunum until day 4). During the 14-day recovery period, N-2-(1-MIM)-dG in liver, kidney, lung, jejunum, cecum and colon decreased to 52, 41, 59, 11, 7 and 2\%, respectively, of the peak level. The time course of N-6-(1-MIM)-dA was similar. Immunohistochemical analyses indicated that cell turnover is a major mechanism of DNA adduct elimination in the intestine. In the same recovery period, protein adducts decreased more rapidly in SA than in Hb, to 0.7 and 37\%, respectively, of the peak level, consistent with the differential turnover of these proteins. In conclusion, the pak choi diet lead to the formation of high levels of adducts in mice. Cell and protein turnover was a major mechanism of adduct elimination, at least in gut and blood.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Donath2008,
  author    = {Donath, Claudia},
  title     = {Sulfotransferase-vermittelte Genotoxizit{\"a}t von benzylischen Metaboliten alkylierter polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-29717},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2008},
  abstract  = {Alkylierte polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe werden in vielen Matrizes wie Fahrzeugabgasen und Tabakrauch und auch als Kontaminanten in Nahrungsmitteln neben rein aromatischen Kongeneren gefunden. Alkylierte PAK k{\"o}nnen {\"u}ber die Alkylseitenkette {\"u}ber benzylische Hydroxylierung und nachfolgende Sulfonierung katalysiert {\"u}ber Sulfotransferasen (SULT) zu reaktiven Schwefels{\"a}ureestern umgesetzt werden. Die SULT-vermittelte Bioaktivierung zu einem genotoxischen Schwefels{\"a}ureester wurde f{\"u}r den benzylischen Alkohol 1-Hydroxymethylpyren des Hepatokanzerogens 1-Methylpyren in fr{\"u}heren Arbeiten gezeigt. In der vorliegenden Arbeit wurde {\"u}berpr{\"u}ft, ob die benzylischen Alkohole weiterer alkylierter PAK {\"u}ber Sulfonierung zu genotoxischen Schwefels{\"a}ureestern umgesetzt werden. Hierzu wurde eine Gruppe von 17 Modellsubstanzen ausgew{\"a}hlt, um die Ableitung von Struktur-Aktivit{\"a}ts-Beziehungen zu erm{\"o}glichen. Das genotoxische Potenzial authentischer benzylischer Schwefels{\"a}ureester der Modellsubstanzen wurde zun{\"a}chst in vitro {\"u}ber DNA-Adduktbildung im zellfreien System und Mutagenit{\"a}t im Salmonella-R{\"u}ckmutationstest untersucht. Die Sulfate zeigten große Reaktivit{\"a}tsunterschiede in Abh{\"a}ngigkeit von der Struktur des aromatischen Systems und der Position der Alkylseitenkette, wobei die Endpunkte DNA-Adduktbildung und Mutagenit{\"a}t gut korrelierten. Des Weiteren wurde der Salmonella-Mutagenit{\"a}tstest mit den benzylischen Alkoholen der untersuchten alkylierten PAK und gentechnisch ver{\"a}nderten S. typhimurium-St{\"a}mmen, die SULT-Formen des Menschen heterolog exprimieren, durchgef{\"u}hrt. Bis auf die Alkohole 2- und 4-HMP zeigten alle untersuchten benzylischen Alkohole deutliche mutagene Effekte in einem oder mehreren humane SULT exprimierenden St{\"a}mmen. Die durchgef{\"u}hrten in vitro-Versuche zeigten das Potenzial der benzylischen Metabolite alkylierter PAK f{\"u}r genotoxische Wirkungen. Nachfolgend musste gekl{\"a}rt werden, welche Relevanz die beobachteten Effekte f{\"u}r die komplexere in vivo-Situation haben. Nach Verabreichung verschiedener benzylischer Schwefels{\"a}ureester und Alkohole an m{\"a}nnliche Ratten konnten DNA-Addukte in den untersuchten Organen detektiert werden, was im Fall der Schwefels{\"a}ureester deren systemische Bioverf{\"u}gbarkeit und im Fall der benzylischen Alkohole deren Umsatz durch SULT der m{\"a}nnlichen Ratte zeigte. Da im Gegensatz zum Menschen die SULT-Expression in der Ratte auf die Leber fokussiert ist, musste ein Großteil des Umsatzes zu genotoxischen Sulfaten in der Leber stattgefunden haben. DNA-Addukte wurden jedoch auch in extrahepatischen Organen gefunden, was {\"u}ber einen hepatischen Export der gebildeten reaktiven Sulfate und deren Transport {\"u}ber den Blutkreislauf zu diesen Geweben erkl{\"a}rt werden kann. F{\"u}r die weiterf{\"u}hrenden in vivo-Studien wurden die benzylischen Alkohole 1-HMP und 1-HM-8-MP ausgew{\"a}hlt, die trotz großer struktureller {\"A}hnlichkeit toxikodynamische Unterschiede zeigten. Zur Untersuchung der Bedeutung des SULT-vermittelten Toxifizierungsweges als auch konkurrierender detoxifizierender oxidativer Stoffwechselprozesse, wurden f{\"u}r 1-HMP und 1-HM-8-MP in vivo-Inhibitionsstudien mit SULT-Inhibitoren und f{\"u}r 1-HM-8-MP auch mit ADH/ALDH-Inhibitoren durchgef{\"u}hrt. Eine Vorbehandlung mit dem SULT-Hemmstoff Pentachlorphenol f{\"u}hrte zu einer Reduktion der DNA-Adduktniveaus in Organen 1-HMP- und 1-HM-8-MP-behandelter Tiere. Die Verabreichung von Quercetin hatte keine Auswirkung auf die DNA-Adduktniveaus. Die Hemmung der DNA-Adduktbildung bei Verabreichung von Pentachlorphenol verdeutlichte jedoch, dass benzylische Alkohole alkylierter PAK in vivo {\"u}ber Sulfonierung bioaktiviert werden. Eine Vorbehandlung mit dem ADH-Inhibitor 4-Methylpyrazol und dem ADH-Substrat Ethanol f{\"u}hrte zu erh{\"o}hten DNA-Adduktniveaus in Organen 1-HM-8-MP-behandelter Tiere. Den gleichen Effekt, jedoch in geringerem Ausmaß, hatte auch die Vorbehandlung mit dem ALDH-Inhibitor Disulfiram. Dies deutet darauf hin, dass oxidative Modifikationen an der Seitenkette des 1-HM-8-MP einen Detoxifizierungsmechanismus darstellen. Nach Verabreichung benzylischer Metabolite alkylierter PAK wurden oftmals hohe Adduktniveaus in der Niere detektiert. Als m{\"o}gliche Ursache hierf{\"u}r wurde eine Transporter-vermittelte renale Sekretion reaktiver Sulfate postuliert, die {\"u}ber Vorbehandlung mit Probenecid vor Verabreichung von 1-HMP und 1-HM-8-MP {\"u}berpr{\"u}ft wurde. Der Haupteffekt der Probenecid-Behandlung wurde jedoch nicht in der Niere, sondern in der Leber beobachtet, die stark erh{\"o}hte Adduktniveaus zeigte. Eine m{\"o}gliche Erkl{\"a}rung hierf{\"u}r ist die Hemmung des Exportes in der Leber gebildeter reaktiver Sulfate {\"u}ber Inhibition hepatischer organischer Anionentransporter.},
  language  = {de}
}