9 Toxicitate

Menadiona promovează biosinteza hepatică a factorilor de coagulare a sângelui. Potențialul carcinogen al menadionei a fost determinat printr-o metodă de polarografie DC în N,N-dimetilformamidă (DMF) strict anhidră, în prezența acidului alfa-lipoic. Formarea de anioni superoxid a fost măsurată după incubarea microsomelor de plămâni, ficat și rinichi de șobolan cu menadionă. Potențialul genotoxic al menadionei a fost investigat cu ajutorul testelor de sinteză neprogramată a ADN (UDS) și de eluție alcalină. Parametrul potențialului carcinogen al menadionei la alfa a fost de 0,0025, ceea ce indică faptul că menadiona nu are activitate carcinogenă. Anionul superoxid a fost generat într-o manieră dependentă de concentrație și de timp atunci când menadiona a fost incubată cu microsomi. În celulele de mamifere (A 549) utilizate pentru testele de eluție alcalină și UDS, menadiona a fost citotoxică la concentrații mai mari de 20 nmol/mL. Utilizarea fracțiunilor de amestec S9 (activare metabolică) a redus citotoxicitatea menadionei. În intervalul de concentrații de peste 20 nmol/mL, menadiona a fost genotoxică în testul UDS în absența activării metabolice. În prezența activării metabolice, deteriorarea și repararea ADN-ului indusă de menadionă a fost mult redusă. Tratamentul celulelor pulmonare A 549 cu 4-nitrochinolină-N-oxid (NQO) a provocat formarea semnificativă de rupturi de ADN pe un singur catenar, atât în absența cât și în prezența activării metabolice. Tratamentul celulelor pulmonare A 549 cu menadionă a provocat formarea de rupturi monocatenare ale ADN-ului în absența amestecului S9. În prezența activării metabolice, menadionul nu a provocat formarea semnificativă de rupturi de lanț de ADN. Repararea ADN-ului indusă de menadionă în celulele A 549 a fost dependentă de concentrație, timp și temperatură. Măsurarea sintezei (reparării) ADN neprogramate (UDS) în urma tratamentului cu NQO și menadionă a dus la obținerea unor răspunsuri UDS puternice în absența amestecului S9. Luate împreună, rezultatele acestor studii sugerează potențialul mutagen al NQO și al menadionei. Aceste rezultate indică faptul că menadionul suferă cicluri redox cu formarea de specii reactive de oxigen care cauzează deteriorarea și repararea ADN-ului fără a avea un potențial cancerigen .

Stresul oxidativ a fost implicat ca un mecanism pentru o varietate de forme de leziuni hepatice. Deși speciile reactive de oxigen (ROS) pot deteriora direct macromoleculele celulare, moartea celulară indusă de oxidanți poate rezulta din efectele redox asupra căilor de transducție a semnalelor. Pentru a înțelege mecanismele morții hepatocitelor din cauza stresului oxidativ, au fost determinate funcțiile protein-kinazelor activate de mitogen (MAPK) în timpul leziunii hepatocitelor induse de oxidant din cauza menadionei. Au fost stabilite concentrații scăzute, netoxice și foarte toxice ale generatorului de superoxid menadionă în linia celulară de hepatocit de șobolan RALA255-10G. Moartea cauzată de menadionă a fost blocată de catalază și ebselen, ceea ce indică faptul că moartea a fost secundară generării de oxidanți și nu arilării. Tratamentul cu o concentrație netoxică de menadionă a avut ca rezultat o scurtă activare a kinazei reglementate prin semnal extracelular (ERK) și a kinazei N-terminale c-Jun (JNK). În schimb, tratamentul cu o concentrație toxică de menadionă a indus o activare prelungită atât a ERK, cât și a JNK. Inhibarea chimică a funcției ERK a sensibilizat hepatocitele RALA la moartea cauzată de concentrații de menadionă netoxice anterior, în asociere cu o activare susținută a JNK. Expresia adenovirală a unei proteine dominant-negative pentru c-Jun, un substrat în aval pentru JNK, a blocat moartea cauzată de menadionă. Efectul proapoptotic al c-Jun nu a fost mediat prin intermediul căii de moarte mitocondrială. În concluzie, rezistența hepatocitului RALA la moartea indusă de oxidanți de la menadionă depinde de ERK, în timp ce moartea celulară este mediată de activarea AP-1. Aceste constatări identifică căile de semnalizare care pot fi ținte terapeutice în prevenirea sau tratamentul leziunilor hepatice induse de oxidanți .

Producția de H2O2 catalizată de menadionă de către celulele viabile a fost proporțională cu numărul de celule viabile, iar testarea acestei producții de H2O2 a fost aplicată la testul de citotoxicitate a 17 substanțe care au fost utilizate pentru validarea internațională a procedurii cu doze fixe ca alternativă la testul clasic LD(50). Citotoxicitatea substanțelor testate a fost observată la 4 ore după incubarea cu celule animale, iar viabilitatea a fost determinată în 10 minute conform testului de producere a H2O2 catalizat de menadion. IC(50) a fiecărei substanțe necesară pentru inhibarea cu 50% a producției de H2O2 catalizată de menadionă a fost similară în cazul celulelor HepG2, HuH-6KK, HUVE, Vero, Intestine 407, NIH/3T3 și Neuro-2a. Douăsprezece substanțe, trei substanțe și două substanțe au prezentat o diferență de unul, două și trei ordine de mărime între LD(50) și, respectiv, IC(50). Aceste rezultate arată că testul de producere a H2O2 catalizat de menadionă este util pentru detectarea rapidă a compușilor toxici care au citotoxicitatea bazală comună pentru diferite celule, dar este nepotrivit pentru detectarea compușilor toxici specifici unui organ.

Elevarea Ca2 + intracelular în diferite țesuturi prin stresul oxidativ indus de menadionă a fost bine documentată. Creșterea nivelului de Ca2 + în trombocite duce la agregarea trombocitelor. Pentru a testa ipoteza conform căreia creșterile de Ca2 + induse de menadionă pot juca un rol în agregarea plachetară, am studiat efectul menadionei asupra agregării trombocitelor izolate de la șobolani femele. Tratamentul cu menadionă la PRP, care s-a dovedit a fi un sistem adecvat, a părut să inducă modificări ale turbidității trombocitelor în funcție de doză până la 60% .

.