The Effect of Zinc and Selenium Supplementation Mode on Their Bioavailability in the Rat Prostate. Should Administration Be Joint or Separate?

It is thought that zinc and selenium deficiency may play a significant role in the etiology of prostate cancer. Although joint zinc and selenium supplementation is frequently applied in the prevention of prostate diseases, the bioavailability of these elements in the prostate after co-administration is still unknown. The study examines the effect of subchronic supplementation of zinc gluconate and selenium compounds (sodium selenite or selenomethionine), administered together or separately, on their bioavailability in the prostate, as well as the induction of metallothionein-like proteins (MTs) bound to zinc in the prostate and liver. Zinc concentration in the dorso-lateral lobe of the prostate was significantly elevated already after the first month of supplementation of zinc alone. In the supplementation period, the MTs level increased together with zinc concentration. In contrast, the ventral lobe of the prostate did not demonstrate significantly higher levels of zinc until after three months of supplementation, despite the MTs induction noted after one-month supplementation. Increased selenium levels in the dorsolateral lobe were observed throughout the administration and post-administration periods, regardless of the selenium compound used or whether zinc was co-administered. The results of our studies suggested for the first time that these elements should not be administered jointly in supplementation

Cadmium and its inorganic compounds – expressed as Cd – inhalable fraction :documentation of proposed values of occupational exposure limits (OELs)

Kadm (Cd) jest białym metalem o niebieskawym odcieniu. Tworzy szereg związków, występując w nich wyłącznie w 2+ stopniu utlenienia. Związki kadmu są w różnym stopniu rozpuszczalne w wodzie. Do grup największego ryzyka zalicza się pracowników zatrudnionych przy produkcji: akumulatorów niklowo-kadmowych, stopów, pigmentów kadmowych, barwieniu tworzyw sztucznych pigmentami, a także pracowników hut metali nieżelaznych oraz spawaczy tnących metale powleczone antykorozyjną warstwą kadmu. Według danych Centralnego Rejestru Danych o Narażeniu na Substancje, Preparaty, Czynniki lub Procesy Technologiczne o Działaniu Rakotwórczym lub Mutagennym w Polsce na kadm i jego związki było narażonych 4 276 pracowników. Kadm ulega wchłanianiu do organizmu drogą wziewną i pokarmową. U ludzi wchłanianie wynosi odpowiednio: 2 ÷ 50% i 4 ÷ 6%. Eliminacja kadmu z organizmu jest procesem powolnym. Szacowane okresy półtrwania kadmu wynoszą od 5 do 30 lat. Wyniki badań przeprowadzonych u osób narażonych na kadm w środowisku pracy wykazały, że stężenie progowe kadmu w moczu, przy którym stwierdzono wzmożone wydalanie w moczu białek niskocząsteczkowych, wynosiło 5 ÷ 10 µg/g kreatyniny. Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC) uznała w 1993 r. kadm za czynnik rakotwórczy dla ludzi (grupa 1.). Wyniki badań eksperymentalnych na szczurach dostarczyły dowodów na rakotwórcze działanie kadmu w wyniku narażenia inhalacyjnego. Kadm jest uznany przez SCOEL za czynnik rakotwórczy kategorii zagrożenia C (czyli jako genotoksyczny czynnik rakotwórczy), dla którego można określić próg (stężenie) działania, zwany również progiem praktycznym. Narządami krytycznymi toksycznego działania kadmu i jego związków nieorganicznych u ludzi (w zależności od drogi narażenia – pokarmowa, inhalacyjna) są nerki, płuca oraz prawdopodobnie kości. Skutkiem krytycznym w przypadku działania kadmu na nerki jest wzmożone wydalanie w moczu białek niskocząsteczkowych, natomiast skutkiem krytycznym w przypadku działania na płuca jest działanie rakotwórcze związku. Jako podstawę do zaproponowania wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS) dla frakcji wdychalnej kadmu i jego związków przyjęto wyniki badań inhalacyjnych na szczurach narażanych na kadm o stężeniach: 30; 13,4 lub 10 µgCd/m³ przez 18 miesięcy. Stężenie 10 µg Cd/m³ przyjęto jako wartość NOAEL. Po podstawieniu do wzoru i uwzględnieniu współczynników niepewności o łącznej wartości 10 ustalono stężenie 0,001 mg/m³ (1 µg Cd/m³ ) jako wartość NDS dla frakcji wdychalnej. Monitoring biologiczny jest najlepszym wskaźnikiem narażenia na kadm. Wydalanie kadmu z moczem umożliwia ocenę wielkości kumulacji związku w ustroju oraz uwzględnia wszystkie źródła narażenia na kadm, w tym skażonej żywności i palenia tytoniu, natomiast stężenie kadmu we krwi stanowi marker aktualnego narażenia. Dotychczasowe wartości DSB we krwi i w moczu wynosiły odpowiednio 5 μg Cd/l i 5 μg Cd/g kreatyniny. Po dyskusji na 91. posiedzeniu Międzyresortowej Komisji ds. NDS i NDN wartości te pozostawiono jako obowiązujące. Zakres tematyczny artykułu obejmuje zagadnienia zdrowia oraz bezpieczeństwa i higieny środowiska pracy będące przedmiotem badań z zakresu nauk o zdrowiu oraz inżynierii środowiska.Cadmium (Cd) is a white metal with a bluish tint. It forms a number of compounds occurring in them on the degree of oxidation 2+. Cadmium compounds are water-soluble to varying degrees. The highest risk groups include employees involved in the production of nickel-cadmium batteries, alloys, cadmium pigments as well as employees of non-ferrous metal smelters and cutting welders of metals covered with a cadmium anti-corrosion layer. According to the Central Register of Data on Exposure to Substances , Preparations, Factors or Technological Processes on Carcinogenic or Mutagenic Action, 4276 workers in Poland were exposed to cadmium and its compounds. Cadmium is absorbed into the body through inhalation and digestive systems. In humans, the absorption is 2–50% and 4–6%, respectively. Elimination of cadmium from the body is a slow process. The estimated half-life of cadmium is from 5 to 30 years. Results of studies conducted in subjects exposed to cadmium in the work environment showed that the threshold concentration of cadmium in urine, at which increased excretion of low molecular weight proteins in urine was found, is 5–10 µg/g creatinine. In 1993, IARC identified cadmium and its compounds as a human carcinogen (group 1). The results of experimental studies in rats provided evidence of cadmium carcinogenicity as a result of inhalation exposure. Cadmium is recognized by SCOEL as a category C carcinogen, i.e. as a genotoxic carcinogen for which a threshold of action (concentration) can be determined, also called a practical threshold. The critical organs for the toxic effects of cadmium and its inorganic compounds in humans, depending on the route of exposure, are kidneys, lungs and possibly bones. The critical effect of cadmium on kidneys is increased excretion of low molecular weight proteins in urine, while the critical effect on lungs is the carcinogenic effect. Inhalation studies in rats exposed to cadmium at concentrations of 30 µgCd/m³ , 13.4 µgCd/m³ and 10 µgCd/m³ for 18 months were used as the basis to propose TLV-TWA. The concentration of 10 µg Cd/m³ was taken as the NOAEL value. After applying the formula and taking into account the uncertainty factors with a total value of 10, the concentration of 0.001 mg/m3 (1 µgCd/m³ ) was determined as the TLV-TWA value for the inhaled fraction. Biological monitoring is the µgCd/m³ ) was determined as the TLV-TWA value for the inhaled fraction. Biological monitoring is the best indicator of cadmium exposure. The excretion of cadmium in urine enables the assessment of cumulative cadmium in the body and takes into account all sources of cadmium exposure, including contaminated food and smoking, while the blood cadmium concentration is a measure of current exposure. Previous BEI values in blood and urine were 5 μgCd/l and 5 μgCd/g creatinine, respectively. After discussion at the 91st meeting of the Interministerial Committee for TLVs and PELs, these values were maintained as mandatory. This article discusses the problems of occupational safety and health, which are covered by health sciences and environmental engineering

Nickel and its compounds – as Ni, excluding nickel tetracarbonyl Documentation of proposed values of occupational exposure limits (OELs)

Nikiel (Ni) jest metalem o charakterystycznym połysku. Znalazł zastosowanie do produkcji stopów, w galwanizacji, produkcji baterii, protez, pigmentów, w przemyśle ceramicznym i komputerowym. Skutki narażenia ludzi na nikiel i jego związki w warunkach zawodowych obejmują głównie wpływ na układ oddechowy (w tym ryzyko wystąpienia chorób nowotworowych płuc i jamy nosowej, zwłóknienie i pylicę płuc, astmę oskrzelową) oraz działanie uczulające na skórę i układ oddechowy. Szkodliwy wpływ niklu i jego związków na układ oddechowy potwierdzają wyniki badań doświadczalnych na zwierzętach. Długotrwałe narażenie na nikiel i jego związki powodowało również osłabienie układu odpornościowego oraz skutki nefro- i hepatotoksyczne. Rozpuszczalne sole niklu nie wywoływały mutacji w komórkach bakterii, ale genotoksyczność niklu i jego związków potwierdzono w badaniach z użyciem komórek eukariotycznych ssaków, przy czym jedynie przy wysokich stężeniach niklu. Nikiel i jego związki mogą przenikać przez łożysko oraz do mleka matki. Działanie rakotwórcze na układ oddechowy po narażeniu inhalacyjnym było także wykazane w badaniach na szczurach, głównie dla siarczku niklu oraz tlenku niklu. Zaproponowano przyjęcie wartości wiążących dla związków niklu ujętych w dyrektywie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2022/431 z dnia 9 marca 2022 r., zmieniającej dyrektywę 2004/37/WE, jako wartości NDS: 0,01 mg Ni/m³ (frakcja respirabilna), 0,05 mg Ni/m³ (frakcja wdychalna). Zaproponowano przyjęcie do 17 stycznia 2025 r. włącznie okresu przejściowego, podczas którego obowiązywać będzie wartość NDS wynosząca 0,1 mg/m³ w odniesieniu do frakcji wdychalnej związków niklu. Proponuje się oznakować jako substancje o działaniu: uczulającym, rakotwórczym kat. 1A – związki niklu (Carc. 1A), rakotwórczym kat. 2 – nikiel metaliczny (Carc. 2), szkodliwym na rozrodczość.Nickel (Ni) is a metal with a distinctive luster, and has found applications in alloying, electroplating, battery manufacturing, prosthetics, pigments, ceramics and computer industries. The effects of human exposure to nickel and its compounds under occupational conditions mainly include effects on the respiratory system (including the risk of cancer of the lungs and nasal cavity, fibrosis and pneumoconiosis, bronchial asthma) and sensitization of the skin and respiratory system. The harmful effects of nickel and its compounds on the respiratory system are confirmed by the results of experimental studies on animals. Long-term exposure to nickel and its compounds also caused immune system impairment and nephro- and hepatotoxic effects. Soluble nickel salts did not induce mutations in bacterial cells, but the genotoxicity of nickel and its compounds has been confirmed in studies using mammalian eukaryotic cells, with only high nickel concentrations. Nickel and its compounds can cross the placenta and into breast milk. Respiratory carcinogenic effects after inhalation exposure have also been demonstrated in rat studies, mainly in regard of nickel sulfide and nickel oxide. It has been proposed to adopt the binding values for nickel compounds included in Directive (EU) 2022/431 of the European Parliament and of the Council of March 9, 2022, amending Directive 2004/37/EC, as the NDS values: 0.01 mg Ni/m³ (respirable fraction), 0.05 mg Ni/m³ (inhalable fraction). It is proposed to adopt a transitional period up to and including January 17, 2025, during which an NDS value of 0.1 mg/m³ will apply to the inhalable fraction of nickel compounds. It is proposed to label as substances with the following effects: sensitizer, carcinogen cat. 1A – nickel compounds, Carc. 2 – carcinogenic cat. 2 – nickel metal, reproductive toxicity

Cadmium and its inorganic compounds - expressed as Cd - inhalable fraction. Documentation of proposed values of occupational exposure limits (OELs)

Kadm (Cd) jest białym metalem o niebieskawym odcieniu. Tworzy szereg związków, występując w nich wyłącznie w 2+ stopniu utlenienia. Związki kadmu są w różnym stopniu rozpuszczalne w wodzie. Do grup największego ryzyka zalicza się pracowników zatrudnionych przy produkcji: akumulatorów niklowo-kadmowych, stopów, pigmentów kadmowych, barwieniu tworzyw sztucznych pigmentami, a także pracowników hut metali nieżelaznych oraz spawaczy tnących metale powleczone antykorozyjną warstwą kadmu. Według danych Centralnego Rejestru Danych o Narażeniu na Substancje, Preparaty, Czynniki lub Procesy Technologiczne o Działaniu Rakotwórczym lub Mutagennym w Polsce na kadm i jego związki było narażonych 4 276 pracowników. Kadm ulega wchłanianiu do organizmu drogą wziewną i pokarmową. U ludzi wchłanianie wynosi odpowiednio: 2 ÷ 50% i 4 ÷ 6%. Eliminacja kadmu z organizmu jest procesem powolnym. Szacowane okresy półtrwania kadmu wynoszą od 5 do 30 lat. Wyniki badań przeprowadzonych u osób narażonych na kadm w środowisku pracy wykazały, że stężenie progowe kadmu w moczu, przy którym stwierdzono wzmożone wydalanie w moczu białek niskocząsteczkowych, wynosiło 5 ÷ 10 µg/g kreatyniny. Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC) uznała w 1993 r. kadm za czynnik rakotwórczy dla ludzi (grupa 1.). Wyniki badań eksperymentalnych na szczurach dostarczyły dowodów na rakotwórcze działanie kadmu w wyniku narażenia inhalacyjnego. Kadm jest uznany przez SCOEL za czynnik rakotwórczy kategorii zagrożenia C (czyli jako genotoksyczny czynnik rakotwórczy), dla którego można określić próg (stężenie) działania, zwany również progiem praktycznym. Narządami krytycznymi toksycznego działania kadmu i jego związków nieorganicznych u ludzi (w zależności od drogi narażenia – pokarmowa, inhalacyjna) są nerki, płuca oraz prawdopodobnie kości. Skutkiem krytycznym w przypadku działania kadmu na nerki jest wzmożone wydalanie w moczu białek niskocząsteczkowych, natomiast skutkiem krytycznym w przypadku działania na płuca jest działanie rakotwórcze związku. Jako podstawę do zaproponowania wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS) dla frakcji wdychalnej kadmu i jego związków przyjęto wyniki badań inhalacyjnych na szczurach narażanych na kadm o stężeniach: 30; 13,4 lub 10 µgCd/m³ przez 18 miesięcy. Stężenie 10 µg Cd/m³ przyjęto jako wartość NOAEL. Po podstawieniu do wzoru i uwzględnieniu współczynników niepewności o łącznej wartości 10 ustalono stężenie 0,001 mg/m³ (1 µg Cd/m³ ) jako wartość NDS dla frakcji wdychalnej. Monitoring biologiczny jest najlepszym wskaźnikiem narażenia na kadm. Wydalanie kadmu z moczem umożliwia ocenę wielkości kumulacji związku w ustroju oraz uwzględnia wszystkie źródła narażenia na kadm, w tym skażonej żywności i palenia tytoniu, natomiast stężenie kadmu we krwi stanowi marker aktualnego narażenia. Dotychczasowe wartości DSB we krwi i w moczu wynosiły odpowiednio 5 μg Cd/l i 5 μg Cd/g kreatyniny. Po dyskusji na 91. posiedzeniu Międzyresortowej Komisji ds. NDS i NDN wartości te pozostawiono jako obowiązujące. Zakres tematyczny artykułu obejmuje zagadnienia zdrowia oraz bezpieczeństwa i higieny środowiska pracy będące przedmiotem badań z zakresu nauk o zdrowiu oraz inżynierii środowiska.Cadmium (Cd) is a white metal with a bluish tint. It forms a number of compounds occurring in them on the degree of oxidation 2+. Cadmium compounds are water-soluble to varying degrees. The highest risk groups include employees involved in the production of nickel-cadmium batteries, alloys, cadmium pigments as well as employees of non-ferrous metal smelters and cutting welders of metals covered with a cadmium anti-corrosion layer. According to the Central Register of Data on Exposure to Substances , Preparations, Factors or Technological Processes on Carcinogenic or Mutagenic Action, 4276 workers in Poland were exposed to cadmium and its compounds. Cadmium is absorbed into the body through inhalation and digestive systems. In humans, the absorption is 2–50% and 4–6%, respectively. Elimination of cadmium from the body is a slow process. The estimated half-life of cadmium is from 5 to 30 years. Results of studies conducted in subjects exposed to cadmium in the work environment showed that the threshold concentration of cadmium in urine, at which increased excretion of low molecular weight proteins in urine was found, is 5–10 µg/g creatinine. In 1993, IARC identified cadmium and its compounds as a human carcinogen (group 1). The results of experimental studies in rats provided evidence of cadmium carcinogenicity as a result of inhalation exposure. Cadmium is recognized by SCOEL as a category C carcinogen, i.e. as a genotoxic carcinogen for which a threshold of action (concentration) can be determined, also called a practical threshold. The critical organs for the toxic effects of cadmium and its inorganic compounds in humans, depending on the route of exposure, are kidneys, lungs and possibly bones. The critical effect of cadmium on kidneys is increased excretion of low molecular weight proteins in urine, while the critical effect on lungs is the carcinogenic effect. Inhalation studies in rats exposed to cadmium at concentrations of 30 µgCd/m³ , 13.4 µgCd/m³ and 10 µgCd/m³ for 18 months were used as the basis to propose TLV-TWA. The concentration of 10 µg Cd/m³ was taken as the NOAEL value. After applying the formula and taking into account the uncertainty factors with a total value of 10, the concentration of 0.001 mg/m3 (1 µgCd/m³ ) was determined as the TLV-TWA value for the inhaled fraction. Biological monitoring is the µgCd/m³ ) was determined as the TLV-TWA value for the inhaled fraction. Biological monitoring is the best indicator of cadmium exposure. The excretion of cadmium in urine enables the assessment of cumulative cadmium in the body and takes into account all sources of cadmium exposure, including contaminated food and smoking, while the blood cadmium concentration is a measure of current exposure. Previous BEI values in blood and urine were 5 μgCd/l and 5 μgCd/g creatinine, respectively. After discussion at the 91st meeting of the Interministerial Committee for TLVs and PELs, these values were maintained as mandatory. This article discusses the problems of occupational safety and health, which are covered by health sciences and environmental engineering

The effect of exposure route on the distribution and excretion of hexachloronaphthalene in rats

Objectives: Polychlorinated naphthalenes (PCNs), like other persistent organic pollutants (POPs), are widespread, global environmental contaminants. These compounds still represent a great environmental problem, mostly because of the risk of secondary air pollution. They are characterized by long durability and tendency to bioaccumulate, which means that they are practically ubiquitous in all environmental media and ecosystems. The aim of this study was to investigate the distribution and excretion of hexachloronaphthalene (HxCN) in rats following a single intraperitoneal or intragastrical administration. Materials and Methods: Experiments were performed on male outbred Wistar rats with body weight of 220–240 g. They were given [¹⁴C]-HxCN intraperitoneally (i.p.) or intragastrically (p.o.) in a single dose of 0.3 mg (150 kBq) per rat. The distribution of radioactivity in blood and selected organs or tissues, as well as urine and faeces excretion were traced following the administration. Results: The decline of [¹⁴C]-HxCN in plasma was biphasic and the calculated half-lives for phases I and II were ~6 and 350 h, respectively. Following 120 h after administration, ~51% (intragastrical) and ~34% (intraperitoneal) of the dose were excreted with faeces. Regardless of the administration route, the highest HxCN concentrations were found in liver and adipose tissue, where the compound showed high retention: the highest retention in liver was found 24 h after intragastrical (32%) and intraperitoneal (38%) administration while in adipose tissue ~30% retention was observed 120 h after HxCN administration regardless of its route. Conclusions: Following the calculation of the balance of total [¹⁴C]-HxCN excreted and stored, it was found that hexachloronaphthalene belongs to the compounds of a slow turnover rate, and in the case of repeated exposure it may accumulate in the rat body

Optimization of ultra-performance liquid chromatography (UPLC) with fluorescence detector (FLD) method for the quantitative determination of selected neurotransmitters in rat brain

Background: Glutamate (Glu) and γ-aminobutyric acid (GABA) are the main neurotransmitters in the central nervous system for excitatory and inhibitory processes, respectively. Monitoring these neurotransmitters is an essential tool in establishing pathological functions, among others in terms of occupational exposure to toxic substances. Material and Methods: We present modification of the HPLC (high-performance liquid chromatography) to the UPLC (ultra-performance liquid chromatography) method for the simultaneous determination of glutamate and γ-aminobutyric acid in a single injection. The isocratic separation of these neurotransmitter derivatives was performed on Waters Acquity BEH (ethylene bridged hybrid) C18 column with particle size of 1.7 μm at 35°C using a mobile phase consisting of 0.1 M acetate buffer (pH 6.0) and methanol (60:40, v/v) at a flow rate of 0.3 ml/min. The analytes were detected with the fluorescence detector (FLD) using derivatization with o-phthaldialdehyde (OPA), resulting in excitation at 340 nm and emission at 455 nm. Results: Several validation parameters including linearity (0.999), accuracy (101.1%), intra-day precision (1.52–1.84%), inter-day precision (2.47–3.12%), limit of detection (5–30 ng/ml) and quantification (100 ng/ml) were examined. The developed method was also used for the determination of these neurotransmitters in homogenates of selected rat brain structures. Conclusions: The presented UPLC-FLD is characterized by shorter separation time (3.5 min), which is an adaptation of the similar HPLC methods and is an alternative for more expensive references techniques such as liquid chromatography coupled with tandem mass-spectrometry (LC-MS/MS) methods. Med Pr 2017;68(5):583–59

The Effect of Zinc and Selenium Supplementation Mode on Their Bioavailability in the Rat Prostate. Should Administration Be Joint or Separate?

It is thought that zinc and selenium deficiency may play a significant role in the etiology of prostate cancer. Although joint zinc and selenium supplementation is frequently applied in the prevention of prostate diseases, the bioavailability of these elements in the prostate after co-administration is still unknown. The study examines the effect of subchronic supplementation of zinc gluconate and selenium compounds (sodium selenite or selenomethionine), administered together or separately, on their bioavailability in the prostate, as well as the induction of metallothionein-like proteins (MTs) bound to zinc in the prostate and liver. Zinc concentration in the dorso-lateral lobe of the prostate was significantly elevated already after the first month of supplementation of zinc alone. In the supplementation period, the MTs level increased together with zinc concentration. In contrast, the ventral lobe of the prostate did not demonstrate significantly higher levels of zinc until after three months of supplementation, despite the MTs induction noted after one-month supplementation. Increased selenium levels in the dorsolateral lobe were observed throughout the administration and post-administration periods, regardless of the selenium compound used or whether zinc was co-administered. The results of our studies suggested for the first time that these elements should not be administered jointly in supplementation