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Bildung von Chloroform aus Tetrachlorkohlenstoff in Lebermikrosomen, Lipidperoxidation und Zerstörung von Cytochrom P-450

Formation of chloroform from carbon tetrachloride in liver microsomes, lipid peroxidation and destruction of cytochrome P-450

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en]Abstract

  1. 1.

    In reduced and anaerobic suspensions of rabbit liver microsomes 2% of added CCl4 (1 mM) is converted to CHCl3 within 5 min. The CHCl3 formation is 50% inhibited by metyrapone, 75% by CO and 95% by O2.

  2. 2.

    Oral application of 2.5 ml/kg CCl4 to rats produces a 30 to 40% loss of endoplasmic cytochrome P-450 within the first 3 h. This decline is not prevented by treatment of the rats with metyrapone, desipramine, piperonylbutoxide, disulfiram or silymarine.

  3. 3.

    The decrease of cytochrome P-450 can be initiated in vitro by aerobic incubation of isolated liver microsomes with NADPH, and is accelerated further by CCl4. A good correlation was found between the rate of lipid peroxidation and the disappearance of cytochrome P-450. EDTA or GSH block lipid peroxidation and, consequently, the content of cytochrome P-450 remains at control levels even in the presence of CCl4. UV-irradiation of suspensions of microsomes effects lipid peroxidation and rapid destruction of cytochrome P-450.

  4. 4.

    During the incubation of liver microsomes with linolenic acid and lipoxygenase from soybeans a similar correlation between cytochrome P-450 decline and lipid peroxidation was observed. Addition of either linolenic acid or lipoxygenase had no effects. Experiments and results indicate a coupled mechanism of lipidperoxidation with simultaneous oxidative breakdown of the haeme moities.

Zusammenfassung

  1. 1.

    In reduzierten und anaeroben Suspensionen von Kaninchenlebermikrosomen werden 2% von zugegebenem CCl4 (1 mM) innerhalb von 5 min zu CHCl3 umgewandelt. Die Bildung von CHCl3 wird durch Metyrapon um 50%, durch CO um 75% und durch O2 um 95% gehemmt.

  2. 2.

    Orale Gaben von 2,5 ml/kg CCl4 an Ratten bewirken innerhalb der ersten 3 Std einen Abfall des endoplasmatischen Cytochroms P-450 um 30 bis 40%. Diese Verringerung wird durch Behandlung der Ratten mit Metyrapon, Desipramin, Piperonylbutoxid, Disulfiram oder Silymarin nicht verhindert.

  3. 3.

    Die Abnahme von Cytochrom P-450 kann in vitro durch aerobes Inkubieren von isolierten Lebermikrosomen mit NADPH in Gang gesetzt werden und wird durch CCl4 weiter beschleunigt. Zwischen dem Ausmaß der Lipidperoxidation und der Abnahme von Cytochrom P-450 wurde eine gute Korrelation gefunden. ÄDTA oder GSH verhindern die Lipidperoxidation. Infolgedessen ändert sich der Gehalt an Cytochrom P-450 sogar in Gegenwart von CCl4 gegenüber den Kontrollen nicht. UV-Bestrahlung von Mikrosomensuspensionen bewirkt Lipidperoxidation und schnelle Zerstörung von Cytochrom P-450.

  4. 4.

    Während der Inkubation von Lebermikrosomen mit Linolensäure und Lipoxygenase aus Sojabohnen wurde eine ähnliche Beziehung zwischen der Abnahme von Cytochrom P-450 und der Lipidperoxidation beobachtet. Zugabe von Linolensäure oder Lipoxygenase allein hatte keine Wirkungen. Die Untersuchungen und Befunde sprechen für einen gekoppelten Mechanismus der Lipidperoxidation mit gleichzeitiger oxidativer Zerstörung des Häm-Anteils.

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Authors and Affiliations

  1. Pharmakologisches Institut der Universität Tübingen, Germany

    O. Reiner, S. Athanassopoulos, K. H. Hellmer, R. E. Murray & H. Uehleke

Authors
  1. O. Reiner
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  2. S. Athanassopoulos
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  3. K. H. Hellmer
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  4. R. E. Murray
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  5. H. Uehleke
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Additional information

Die Ergebnisse wurden teilweise auf der 12. Frühjahrstagung der Deutschen Pharmakologischen Gesellschaft vom 21. bis 24. März 1971 in Mainz vorgetragen (Rainer u. Uehleke, 1971a).

Diese Untersuchungen wurden durch eine Sachbeihilfe der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützt.

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Reiner, O., Athanassopoulos, S., Hellmer, K.H. et al. Bildung von Chloroform aus Tetrachlorkohlenstoff in Lebermikrosomen, Lipidperoxidation und Zerstörung von Cytochrom P-450. Arch Toxicol 29, 219–233 (1972). https://doi.org/10.1007/BF00315600

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