Cytotoxic and interactive effects of zearalenone, α-zearalenol and β-zearalenol and formation of metabolites in HepG2 cells

• Tatay, E. ^[1] ; Meca, G. ; Font, G. ; Ruiz, M. J.
  1. [1] Universitat de València

     Universitat de València

     Valencia, España

     
• Localización: Revista de toxicología, ISSN 0212-7113, Vol. 31, Nº. 2, 2014 (Ejemplar dedicado a: Monográfico sobre Planteamientos Alternativos a la Experimentación Animal), págs. 187-195
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Citotoxicidad, formación de metabolitos e interacción entre zearalenona, α-zearalenol y β-zearalenol en células HepG2
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• Resumen
  • español

    La zearalenona (ZEA) es un metabolito secundario producido por hongos del género Fusarium. ZEA es una micotoxina estrogénica no esteroidea que se metaboliza rápidamente en el hígado a α-zearalenol (α-ZOL) y β-zearalenol (β-ZOL); por lo tanto, mezclas de estas micotoxinas pueden estar presentes simultáneamente en un sistema biológico y causar un riesgo para la salud humana. Los objetivos de este estudio fueron: a) comparar la citotoxicidad de la ZEA, α-ZOL y β-ZOL de forma individual y en combinación en células hepáticas humanas (HepG2) usando el ensayo MTT tras una exposición de 24, 48 y 72h y b) evaluar la interacción de las mezclas de estas micotoxinas en células HepG2 mediante el análisis de las isobolas. Los valores de IC50 obtenidos en células HepG2 con las micotoxinas individuales van desde 70,0 a >100,0 µM, de 20,6 a 26,0 µM y de 38,4 a >100 µM para ZEA, α-ZOL y β-ZOL, respectivamente. El método de las isobolas proporciona el índice de combinación (IC) con el que se determina el tipo de interacción que se produce entre las micotoxinas. La interacción entre la ZEA y sus metabolitos mostró un ligero sinergismo (CI de 0,34±0,10 a 0,69±0,22), seguido de un efecto aditivo (CI de 0,97±0,20 a 2,61±2,15) que se acabó en antagonismo (CI de 1,29±0,18 a 7,77±2,27) dependiendo de la concentración y tiempo de exposición. La concentración de ZEA y sus metabolitos se determinó con cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas con trampa de iones lineal (LC-MS-LIT). No se detectó ninguna conversión de ZEA en α-ZOL y β-ZOL. Sin embargo se detectaron otros productos de degradación.

  • English

    Zearalenone (ZEA) is a secondary metabolite of Fusarium fungi. ZEA is a non-steroidal estrogenic mycotoxin which is rapidly absorbed and metabolized to α-zearalenol (α-ZOL) and β-zearalenol (β-ZOL) in the liver; therefore mixtures of these mycotoxins may be simultaneously present in biological systems and cause human health risk. The objectives of this study were: a) to compare the cytotoxicity of ZEA, α-ZOL and β-ZOL alone or in combination on human hepatoma (HepG2) cells using the MTT assay after 24, 48 and 72h of exposure, and b) to evaluate the interactions of these mycotoxins mixtures in HepG2 cell lines by the isobologram analysis. The IC50 values obtained for individual mycotoxins range from 70.0 to >100.0 µM, from 20.6 to 26.0 µM and from 38.4 to >100.0 µM in HepG2 cells for ZEA, α-ZOL and β-ZOL, respectively. Isobologram analysis provides a combination index (CI) value to determine the type of interaction that occurs. The interactions of ZEA and its metabolites showed slightly synergism (CI from 0.34±0.10 to 0.69±0.22) followed by additive effect (CI from 0.97±0.20 to 2.61±2.15) and turned into antagonism (CI from 1.29±0.18 to 7.77±2.27). The concentration of ZEA and its metabolites was determined with liquid chromatography coupled to the mass spectrometer detector-linear ion trap (LC-MS-LIT). No conversion of ZEA in α-ZOL and β-ZOL was detected. However other degradation products were detected.