Potent interaction of flavopiridol with MRP1

The multidrug resistance protein 1 (MRP1) is an ATP-dependent transport protein for organic anions, as well as neutral or positively charged anticancer agents. In this study we show that flavopiridol, a synthetic flavonoid currently studied in phase 1 trials for its anti-proliferative characteristics, interacts with MRP1 in a potent way. Flavopiridol, as well as other (iso)flavonoids stimulate the ATPase activity of MRP1 in a dose-dependent way at low micromolar concentrations. A new specific monoclonal antibody against MRP1 (MIB6) inhibits the (iso)flavonoid-induced ATPase activity of plasma membrane vesicles prepared from the MRP1 overexpressing cell line GLC4/ADR. The accumulation of daunorubicin in GLC4/ADR cells is increased by flavopiridol and by other non-glycosylated (iso)flavonoids that interact with MRP1 ATPase activity. However, flavopiridol is the only tested compound that affects the daunorubicin accumulation when present at concentrations below 1 μM. Glycosylated (iso)flavonoids do not affect MRP1-mediated transport or ATPase activity. Finally, MRP1 overexpressing and transfected cells are resistant to flavopiridol, but not to other (iso)flavonoids tested. These findings may be of relevance for the development of anticancer therapies with flavopiridol. © 1999 Cancer Research Campaig

Cytotoxicity of rhein, the active metabolite of sennoside laxatives, is reduced by multidrug resistance-associated protein 1

Anthranoid laxatives, belonging to the anthraquinones as do anthracyclines, possibly increase colorectal cancer risk. Anthracyclines interfere with topoisomerase II, intercalate DNA and are substrates for P-glycoprotein and multidrug resistance-associated protein 1. P-glycoprotein and multidrug resistance-associated protein 1 protect colonic epithelial cells against xenobiotics. The aim of this study was to analyse the interference of anthranoids with these natural defence mechanisms and the direct cytotoxicity of anthranoids in cancer cell lines expressing these mechanisms in varying combinations. A cytotoxicity profile of rhein, aloe emodin and danthron was established in related cell lines exhibiting different levels of topoisomerases, multidrug resistance-associated protein 1 and P-glycoprotein. Interaction of rhein with multidrug resistance-associated protein 1 was studied by carboxy fluorescein efflux and direct cytotoxicity by apoptosis induction. Rhein was less cytotoxic in the multidrug resistance-associated protein 1 overexpressing GLC4/ADR cell line compared to GLC4. Multidrug resistance-associated protein 1 inhibition with MK571 increased rhein cytotoxicity. Carboxy fluorescein efflux was blocked by rhein. No P-glycoprotein dependent rhein efflux was observed, nor was topoisomerase II responsible for reduced toxicity. Rhein induced apoptosis but did not intercalate DNA. Aloe emodin and danthron were no substrates for MDR mechanisms. Rhein is a substrate for multidrug resistance-associated protein 1 and induces apoptosis. It could therefore render the colonic epithelium sensitive to cytotoxic agents, apart from being toxic in itself

INFOGEST static in vitro simulation of gastrointestinal food digestion

peer-reviewedSupplementary information is available at http://dx.doi.org/10.1038/s41596-018-0119-1 or https://www.nature.com/articles/s41596-018-0119-1#Sec45.Developing a mechanistic understanding of the impact of food structure and composition on human health has increasingly involved simulating digestion in the upper gastrointestinal tract. These simulations have used a wide range of different conditions that often have very little physiological relevance, and this impedes the meaningful comparison of results. The standardized protocol presented here is based on an international consensus developed by the COST INFOGEST network. The method is designed to be used with standard laboratory equipment and requires limited experience to encourage a wide range of researchers to adopt it. It is a static digestion method that uses constant ratios of meal to digestive fluids and a constant pH for each step of digestion. This makes the method simple to use but not suitable for simulating digestion kinetics. Using this method, food samples are subjected to sequential oral, gastric and intestinal digestion while parameters such as electrolytes, enzymes, bile, dilution, pH and time of digestion are based on available physiological data. This amended and improved digestion method (INFOGEST 2.0) avoids challenges associated with the original method, such as the inclusion of the oral phase and the use of gastric lipase. The method can be used to assess the endpoints resulting from digestion of foods by analyzing the digestion products (e.g., peptides/amino acids, fatty acids, simple sugars) and evaluating the release of micronutrients from the food matrix. The whole protocol can be completed in ~7 d, including ~5 d required for the determination of enzyme activities.COST action FA1005 INFOGEST (http://www.cost-infogest.eu/ ) is acknowledged for providing funding for travel, meetings and conferences (2011-2015). The French National Institute for Agricultural Research (INRA, www.inra.fr) is acknowledged for their continuous support of the INFOGEST network by organising and co-funding the International Conference on Food Digestion and workgroup meeting

Technieken om humane absorptie te bestuderen. Een review

In de risicobeoordeling worden blootstellingniveaus en normen uitgedrukt in een externe blootstelling (inname) terwijl de inwendige blootstelling (opname) bepaalt of er toxische effecten optreden. Van oraal ingenomen stoffen wordt vaak maar een fractie van de externe dosis opgenomen in het lichaam waardoor de opname van de stof lager is dan de inname. Dit rapport geeft een overzicht van de methodieken die veelal gebruikt worden om de absorptie van stoffen in de darm te bestuderen. In dit review ligt de nadruk op de bruikbaarheid van deze methodieken voor (ad hoc) risicoschatting. Daartoe worden de volgende eisen aan een methodiek gesteld: de methode moet snel, flexibel en relatief goedkoop zijn en moet een accurate schatting van de humane absorptie van oraal ingenomen stoffen in de darm kunnen maken. In vitro digestie- en Caco-2 transport modellen, waarmee de bioaccessibility en transport over de darmwand van stoffen bepaald kan worden, kunnen een waardevolle bijdrage leveren wanneer een snelle indicatie gewenst is van de humane absorptie van een stof uit een willekeurig product (bijv. geneesmiddelen, voeding, speelgoed, grond, etc). De informatie die met deze methodes verkregen wordt, kan geimplementeerd worden in humane blootstellingmodellen zoals CONSEXPO en kan bijdragen tot een betere risicoschatting.Concepts in risk assessment practice are expressed in terms of external exposure, while internal exposure determines whether toxic effects will occur. Often only a fraction of the ingested compound is absorbed external exposure, resulting in a lower internal exposure. The methodologies most commonly used to study the intestinal absorption of ingested compounds were reviewed. Since the use of these methodologies in (ad hoc) health risk assessment practice is of particular interest here, the methodologies were reviewed for their potential to provide a rapid and relatively inexpensive, accurate estimation of the human intestinal absorption of compounds. In vitro digestion and Caco-2 cell transport methods, which study the bioaccessibility and permeability across the intestinal epithelium of compounds, can be powerful tools for rapidly obtaining an indication of the human absorption of a compound from an arbitrary product e.g. pharmaceuticals, contaminants in food, toys and soil. The information obtained with the in vitro methods can, for example, be implemented in human exposure models, such as CONSEXPO, and can also contribute to a more rational and optimised health-risk assessment practice.Keuringsdienst van Ware

Technieken om humane absorptie te bestuderen. Een review

Concepts in risk assessment practice are expressed in terms of external exposure, while internal exposure determines whether toxic effects will occur. Often only a fraction of the ingested compound is absorbed external exposure, resulting in a lower internal exposure. The methodologies most commonly used to study the intestinal absorption of ingested compounds were reviewed. Since the use of these methodologies in (ad hoc) health risk assessment practice is of particular interest here, the methodologies were reviewed for their potential to provide a rapid and relatively inexpensive, accurate estimation of the human intestinal absorption of compounds. In vitro digestion and Caco-2 cell transport methods, which study the bioaccessibility and permeability across the intestinal epithelium of compounds, can be powerful tools for rapidly obtaining an indication of the human absorption of a compound from an arbitrary product e.g. pharmaceuticals, contaminants in food, toys and soil. The information obtained with the in vitro methods can, for example, be implemented in human exposure models, such as CONSEXPO, and can also contribute to a more rational and optimised health-risk assessment practice.In de risicobeoordeling worden blootstellingniveaus en normen uitgedrukt in een externe blootstelling (inname) terwijl de inwendige blootstelling (opname) bepaalt of er toxische effecten optreden. Van oraal ingenomen stoffen wordt vaak maar een fractie van de externe dosis opgenomen in het lichaam waardoor de opname van de stof lager is dan de inname. Dit rapport geeft een overzicht van de methodieken die veelal gebruikt worden om de absorptie van stoffen in de darm te bestuderen. In dit review ligt de nadruk op de bruikbaarheid van deze methodieken voor (ad hoc) risicoschatting. Daartoe worden de volgende eisen aan een methodiek gesteld: de methode moet snel, flexibel en relatief goedkoop zijn en moet een accurate schatting van de humane absorptie van oraal ingenomen stoffen in de darm kunnen maken. In vitro digestie- en Caco-2 transport modellen, waarmee de bioaccessibility en transport over de darmwand van stoffen bepaald kan worden, kunnen een waardevolle bijdrage leveren wanneer een snelle indicatie gewenst is van de humane absorptie van een stof uit een willekeurig product (bijv. geneesmiddelen, voeding, speelgoed, grond, etc). De informatie die met deze methodes verkregen wordt, kan geimplementeerd worden in humane blootstellingmodellen zoals CONSEXPO en kan bijdragen tot een betere risicoschatting

Ontwikkeling en toepasbaarheid van een digestiemodel om de bioaccessibility van contaminanten uit voeding te bepalen

Food is considered a major source for exposure to many contaminants. Only the fraction of the contaminant that is released from the food (bioaccessible) and is bioavailable (concentration in blood, organ and tissues) can exert toxic effects. The oral bioavailability of compounds is dependent on the food product, food processing or food preparation. This hampers an accurate risk assessment of ingested toxic compounds in humans. This report documents the development of an in vitro digestion model allowing for measurement of the bioaccessibility of ingested contaminants from food as an indicator of oral bioavailability. The applicability of the in vitro digestion model was investigated in 4 food products containing the following contaminants: cadmium in lettuce and radish, aflatoxin B1 in peanuts and ochratoxin A in buckwheat. The bioaccessibility of contaminants from food and other ingested matrices could be determined reproducibly, was dependent on its matrix and could be affected by the experimental conditions applied in the in vitro digestion model, e.g. simulating fasted or fed conditions. Not all the contaminants were released from their matrices during digestion, indicating that internal exposure to the contaminant was lower than the external exposure. The results of the (pre)validation of the in vitro digestion model with adsorbents and bioaccessibility of aflatoxin B1 and ochratoxin A, show the in vitro digestion model as a possible powerful tool in predicting in vivo bioavailability of compounds.Voeding is een belangrijke bron voor humane blootstelling aan contaminanten. Dit rapport beschrijft de ontwikkeling en toepasbaarheid van een in vitro digestiemodel waarmee het effect van een voedselproduct op de biobeschikbaarheid van een stof onderzocht kan worden. Met dit model wordt gemeten welke fractie van een stof vrijkomt tijdens het digestieproces (bioaccessibility). Alleen deze fractie is beschikbaar voor opname in het lichaam en kan toxiciteit veroorzaken. Dit model zou bij kunnen dragen tot verbetering van de humane risicoschatting van contaminanten uit voeding. De toepasbaarheid van het in vitro digestiemodel werd onderzocht aan de hand van 3 voedselproducten waarin contaminanten waren aangetroffen: cadmium in sla en radijs, aflatoxine B1 in pinda en ochratoxine A in boekweit. De bioaccessibility van een contaminant kon reproduceerbaar gemeten worden, was afhankelijk van de matrix waarin het zich bevond, en kon beinvloed worden door de toegepaste experimentele condities in het digestiemodel, bijvoorbeeld simulatie van nuchtere of gevoede condities. Niet alle contaminant werd vrijgemaakt uit de voedselproducten tijdens het digestieproces. Dit impliceert dat de interne blootstelling aan contaminant dus waarschijnlijk overschat wordt. De resultaten van de kwalitatieve validatie van het in vitro digestiemodel met aflatoxine B1 en ochratoxine A in aanwezigheid van adsorberende materialen tonen aan dat het in vitro digestiemodel een waardevol hulpmiddel kan zijn om de in vivo biobeschikbaarheid van stoffen te voorspellen

Ontwikkeling en toepasbaarheid van een digestiemodel om de bioaccessibility van contaminanten uit voeding te bepalen

Voeding is een belangrijke bron voor humane blootstelling aan contaminanten. Dit rapport beschrijft de ontwikkeling en toepasbaarheid van een in vitro digestiemodel waarmee het effect van een voedselproduct op de biobeschikbaarheid van een stof onderzocht kan worden. Met dit model wordt gemeten welke fractie van een stof vrijkomt tijdens het digestieproces (bioaccessibility). Alleen deze fractie is beschikbaar voor opname in het lichaam en kan toxiciteit veroorzaken. Dit model zou bij kunnen dragen tot verbetering van de humane risicoschatting van contaminanten uit voeding. De toepasbaarheid van het in vitro digestiemodel werd onderzocht aan de hand van 3 voedselproducten waarin contaminanten waren aangetroffen: cadmium in sla en radijs, aflatoxine B1 in pinda en ochratoxine A in boekweit. De bioaccessibility van een contaminant kon reproduceerbaar gemeten worden, was afhankelijk van de matrix waarin het zich bevond, en kon beinvloed worden door de toegepaste experimentele condities in het digestiemodel, bijvoorbeeld simulatie van nuchtere of gevoede condities. Niet alle contaminant werd vrijgemaakt uit de voedselproducten tijdens het digestieproces. Dit impliceert dat de interne blootstelling aan contaminant dus waarschijnlijk overschat wordt. De resultaten van de kwalitatieve validatie van het in vitro digestiemodel met aflatoxine B1 en ochratoxine A in aanwezigheid van adsorberende materialen tonen aan dat het in vitro digestiemodel een waardevol hulpmiddel kan zijn om de in vivo biobeschikbaarheid van stoffen te voorspellen.Food is considered a major source for exposure to many contaminants. Only the fraction of the contaminant that is released from the food (bioaccessible) and is bioavailable (concentration in blood, organ and tissues) can exert toxic effects. The oral bioavailability of compounds is dependent on the food product, food processing or food preparation. This hampers an accurate risk assessment of ingested toxic compounds in humans. This report documents the development of an in vitro digestion model allowing for measurement of the bioaccessibility of ingested contaminants from food as an indicator of oral bioavailability. The applicability of the in vitro digestion model was investigated in 4 food products containing the following contaminants: cadmium in lettuce and radish, aflatoxin B1 in peanuts and ochratoxin A in buckwheat. The bioaccessibility of contaminants from food and other ingested matrices could be determined reproducibly, was dependent on its matrix and could be affected by the experimental conditions applied in the in vitro digestion model, e.g. simulating fasted or fed conditions. Not all the contaminants were released from their matrices during digestion, indicating that internal exposure to the contaminant was lower than the external exposure. The results of the (pre)validation of the in vitro digestion model with adsorbents and bioaccessibility of aflatoxin B1 and ochratoxin A, show the in vitro digestion model as a possible powerful tool in predicting in vivo bioavailability of compounds.Kv

Farmacokinetiek van orale xenobiotica in kinderen: Een vergelijking met volwassenen

Abstract niet beschikbaarBoth in the development of medicinal products as well as in risk assessment of other xenobiotics there is an increasing awareness that children should be considered as a special group. Children are exposed to other doses than adults and the pharmacokinetics and pharmacodynamics can be very different in children and adults. In general it can be concluded that the effects of age on pharmacokinetics are most pronounced during the first 6-12 months of life. Full adjustment of dosing or TDI's for pharmacokinetic differences can relatively easily be applied and should, to our opinion be seen as a first step in considering risk for the paediatric population. For risk assessment for drugs as well as for other xenobiotics, it seems to be essential that young animal models will be used for determining NOAELs, that are relevant for the paediatric population. The use of a paediatric PBPK model possibly combined with pharmacodynamics (PBPK/PD model) may be a valuable aid in risk assessment.VWS; directie GZ

Development and applicability of an in vitro digestion model in assessing the bioaccessibility of contaminants from food

Voeding is een belangrijke bron voor humane blootstelling aan contaminanten. Dit rapport beschrijft de ontwikkeling en toepasbaarheid van een in vitro digestiemodel waarmee het effect van een voedselproduct op de biobeschikbaarheid van een stof onderzocht kan worden. Met dit model wordt gemeten welke fractie van een stof vrijkomt tijdens het digestieproces (bioaccessibility). Alleen deze fractie is beschikbaar voor opname in het lichaam en kan toxiciteit veroorzaken. Dit model zou bij kunnen dragen tot verbetering van de humane risicoschatting van contaminanten uit voeding. De toepasbaarheid van het in vitro digestiemodel werd onderzocht aan de hand van 3 voedselproducten waarin contaminanten waren aangetroffen: cadmium in sla en radijs, aflatoxine B1 in pinda en ochratoxine A in boekweit. De bioaccessibility van een contaminant kon reproduceerbaar gemeten worden, was afhankelijk van de matrix waarin het zich bevond, en kon beinvloed worden door de toegepaste experimentele condities in het digestiemodel, bijvoorbeeld simulatie van nuchtere of gevoede condities. Niet alle contaminant werd vrijgemaakt uit de voedselproducten tijdens het digestieproces. Dit impliceert dat de interne blootstelling aan contaminant dus waarschijnlijk overschat wordt. De resultaten van de kwalitatieve validatie van het in vitro digestiemodel met aflatoxine B1 en ochratoxine A in aanwezigheid van adsorberende materialen tonen aan dat het in vitro digestiemodel een waardevol hulpmiddel kan zijn om de in vivo biobeschikbaarheid van stoffen te voorspellen