Results of analyses of contaminants in laboratory animals diets, used in toxicological studies between 1985 and 1989

In this report, the results are presented of analyses of contaminants in laboratory animals diets, used in toxicological studies between 1985 and 1989. The results are compared with limits formulated by the RIVM as well as those generated by others. The semi-purified SSP-TOX diet did never exceed any limits. However, in this diet the zinc and copper levels were below requirements for rats and mice. The conventional RMH-B, grounded diet did incidentally exceed the RIVM (quality-) levels but not the international limits. This report can be used to generate a procedure for control of contaminant levels in laboratory animal diets.RIV

Overzicht van analyseresultaten van contaminanten in twee soorten proefdiervoerders, gebruikt in toxicologische experimenten over de periode 1985-1989

In this report, the results are presented of analyses of contaminants in laboratory animals diets, used in toxicological studies between 1985 and 1989. The results are compared with limits formulated by the RIVM as well as those generated by others. The semi-purified SSP-TOX diet did never exceed any limits. However, in this diet the zinc and copper levels were below requirements for rats and mice. The conventional RMH-B, grounded diet did incidentally exceed the RIVM (quality-) levels but not the international limits. This report can be used to generate a procedure for control of contaminant levels in laboratory animal diets.<br

Over de etiologie van de nitriet-geinduceerde hypertrofie van de zona glomerulosa van de bijnier van ratten: II De mogelijke rol van het type voer

Door Til en medewerkers is gerapporteerd dat toediening van lage doses nitriet via het drinkwater (KNO2: 1.2 mmol/l) aan de rat gedurende 90 dagen hypertrofie van de zona glomerulosa van de bijnieren veroorzaakt. Bij het RIVM is een confirmatiestudie uitgevoerd waaruit bleek dat dit effect alleen werd waargenomen bij een concentratie van 36 mmol/l KNO2 in het drinkwater. Mogelijke oorzaken voor dit verschil zijn de afstamming van de ratten of de samenstelling van het voer. In beide studies werd alleen aan het eind van de blootstellingsperiode histopathologisch onderzoek uitgevoerd. De doelstellingen van de thans gepresenteerde studie waren om te onderzoeken i) of het type voer invloed heeft op het ontstaan en de intensiteit van de door nitriet geinduceerde gaan hypertrofie van de zona glomerulosa van de bijnieren, ii) hoe snel deze hypertrofie zich ontwikkelt, iii) of en hoe snel herstel optreedt. In aanvulling op het onderzoek naar de effecten van nitriet op de zona glomerulosa van de bijnieren werden de klassieke parameters voor nitriettoxiciteit, namelijk lichaamsgewicht en de methaemoglobineconcentratie in bloed gemeten. Aangetoond werd dat de door nitriet geinduceerde lichte hypertrofie van de zona glomerulosa van de bijnieren snel optrad (binnen 4 weken). Tevens bleek dat de hypertrofie geen ernstigere vormen aannam bij voortdurende blootstelling, en maar langzaam verdween na stopzetten van de blootstelling. Met deze bevindingen dient rekening gehouden te worden bij de beoordeling van de gezondheidsrisico's van nitriet (en van nitraat). De toename van de concentratie methaemoglobine in bloed, welke het klassieke beeld vormt van het toxisch effect van nitriet, was afhankelijk van het type voer. Aangezien voedsel de belangrijkste bron van nitraat (en indirect van nitriet) is voor de mens, zijn nadere onderzoeken naar dit modulerend effect van belang voor de risicoschatting.Following administration of low nitrite doses via the drinking water (KNO2: 1.2 mmol./l) during 90 days, hypertrophy of the zona glomerulosa of the adrenals of rats has been reported by Til et al. In a confirmation study at the National Institute of Public Health and the Environment this effect was observed only when 36 mmol./l KNO2 was added to the drinking water of rats. This different respons may have been caused by the different Wistar strains used in both studies or by the differences in the composition of the feed. In these two studies histopathology was performed only at the end of the exposition period. The aims of the present study were to investigate 1) the effect of the type of feed on the occurrence and intensity of the nitrite-induced hypertrophy of the adrenal zona glomerulosa ; 2) to establish the rate of development ; and 3) to determine the reversibility of this lesion. In addition to the effects of nitrite on the adrenal zona glomerulosa, the classical parameters of nitrite toxicity, i.c. body weight and blood methaemoglobin concentration, were monitored. The present study has shown that the nitrite-induced slight hypertrophy of the adrenal zona glomerulosa occurred fast (i.e. within 4 weeks) after the start of the exposure. The hypertrophy did not aggravate during prolongation of the exposure, and diminished only slowly after withdrawal of nitrite. In the risk assessment of nitrite (and of nitrate) these findings should be taken into account. The blood methaemoglobin concentration, which is the classical toxic effect of nitrite, was affected by the type of feed. Because food is the major source of nitrate (and indirectly of nitrite) for humans, further studies into this modulatory effect are of interest to the risk assessment.IG

Over de etiologie van nitriet-geinduceerde hypertrofie van de zona glomerulosa van de bijnier van ratten: I De mogelijke rol van nitraat

Het is gebleken dat toediening van lage doses nitriet aan de rat gedurende 90 dagen hypertrofie van de zona glomerulosa van de bijnieren veroorzaakt. In bloed wordt nitriet snel omgezet in nitraat. Nitraat zou dus verantwoordelijk kunnen zijn voor deze afwijking in de bijnieren. Daarom werd in deze studie een vergelijking gemaakt van het effect van nitriet en nitraat op de zona glomerulosa. Drie groepen mannelijke Wistar ratten (elk bestaande uit 10 ratten) werden gedurende 90 dagen via het drinkwater blootgesteld aan respectievelijk kaliumchloride (controlegroep), kaliumnitriet en kaliumnitraat. De concentratie was steeds 36 mmol/l. De toename van het lichaamsgewicht van de ratten die aan nitriet of nitraat waren blootgesteld bleef iets achter bij de toename van het lichaamsgewicht van de controlegroep. De voeropname per kg lichaamsgewicht vertoonde geen verschillen tussen de drie behandelingsgroepen. De vloeistofconsumptie per kg lichaamsgewicht van de nitrietgroep was statistisch significant lager dan die van de controlegroep en van de nitraatgroep. Gedurende de eerste maand, maar niet daarna, waren de ratten van de nitrietgroep cyanotisch. Het voorbijgaand karakter van deze cyanose is mogelijk veroorzaakt door de grotere vloeistofinname (en bijgevolg ook een hogere belasting met nitriet) per kg lichaamsgewicht gedurende de eerste weken in vergelijking met de vloeistofinname gedurende de laatste weken. Aan het eind van de observatieperiode waren de methaemoglobineconcentratie in bloed en de nitrietconcentratie in plasma van de nitrietgroep statistisch significant hoger dan in de chloridegroep en in de nitraatgroep. De nitraatconcentraties in plasma van de nitriet- en nitraatgroep vertoonden onderling geen verschil maar waren duidelijk verhoogd ten opzichte van de controlegroep. Behandeling met nitriet of nitraat veroorzaakte geen eenduidig effect op de concentraties van T4, vrij T4, TSH, ACTH, corticosteron, en aldosteron in bloed. Bij de microscopische beoordeling werd in alle ratten van de nitrietgroep milde hypertrofie van de zona glomerulosa van de bijnieren waargenomen. In de ratten van de nitraatgroep daarentegen werd slechts incidenteel (2/10) minimale hypertrofie van de zona glomerulosa gezien. De morfometrische analyse van de bijnieren bevestigden de resultaten van de microscopishe beoordeling. De fractie van het oppervlak van de zona glomerulosa ten opzichte van de gehele bijnier in een mediane doorsnede van de bijnier was in de nitrietgroep statistisch significant groter dan die bij de controle- en nitraatgroep. De minimale hypertrofie van de zona glomerulosa die af en toe door de microscoop werd waargenomen bij de ratten die aan nitraat werden blootgesteld kon nauwelijks worden gedetecteerd door middel van morfometrie. Geconludeerd kan worden dat het nitraat ion geen rol speelt in het ontstaansproces van de hypertrofie van de zona glomerulosa van de bijnieren van de rat.Following administration of low doses of nitrite during 90 days, hypertrophy of the zona glomerulosa of the adrenals of rats has been reported. Nitrite in blood is readily converted into nitrate. Nitrate could have been responsible for this adrenal lesion. Therefore, the effect of subchronic administration of nitrite and nitrate on the adrenal zona glomerulosa were compared in this study. Three groups of 10 male Wistar rats each were exposed during 90 days to potassium chloride (control group), potassium nitrite, and potassium nitrate respectively by way of the drinking- water at a concentration of 36 mmol/l. The body weight gain of the rats exposed to nitrite and nitrate was slightly retarded as compared to the chloride dosed rats. No differences in the food intake per kg body weight were observed between the three treatment groups. The liquid consumption per kg body weight of the nitrite group was statistically significantly decreased as compared to the control and nitrate group. During the first month the rats receiving nitrite appeared cyanotic. This cyanotic appearance was not observed during the last two months. The transient character of this cyanotic appearance may have been caused by the higher intake of liquid (and consequently of nitrite) on a per kg body weight basis during the first weeks as compared to the liquid intake during the last weeks. At the end of the observation period, the methaemoglobin concentration in blood and the nitrite concentration in plasma of the nitrite group were statistically significantly increased as compared to the chloride and nitrate groups. The nitrate concentrations in plasma of the nitrite and nitrate groups did not differ between each other but they were increased as compared to the control group. Treatment with nitrite or nitrate induced no consistent effect on the concentrations of T4, free T4, TSH, ACTH, corticosteron, and aldosteron in blood. On microscopic examination, slight hypertrophy of the adrenal zona glomerulosa was observed in all nitrite dosed rats while in the rats exposed to nitrate, minimal hypertrophy of the adrenal zona glomerulosa was found occasionally (2/10). The results of the morphometric analysis of the adrenals were in line with the microscopical examination of the adrenals. In the nitrite dosed rats the fraction of the surface area of zona glomerulosa in a median section of the adrenal gland, was statistically significantly increased as compared to the control and nitrate groups. The minimal hypertrophy of the adrenal zona glomerulosa observed occasionally on microscopic examination in the rats exposed to nitrate could hardly be detected by morphometric analysis. It was concluded that nitrate ion does not play a role in the etiology of the hypertrophy of the zona glomerulosa of the adrenal glands of the rat.HIG

Measurement of biological halflife of radiocaesium in the female rat.]

A group of 10 female rats were administered orally 200 kBq/kg body weight of a CsCl-137 solution. After this administration the internal contaminated rats were examined daily by a whole body counter to obtain the retention characteristics of Cs-137 in these rates. From these characteristics the biological halflife of Cs-137 was calculated for each rat. Furthermore, the distribution, deposition and elimination of Cs-137 were examined in these rats.DGVGZ/RSTDGVGZ/CVV

Onderzoek naar de gevoeligheid van de rat voor nitriet: een vergelijking tussen jong volwassen ratten en oude ratten

De hoge belasting voor de mens door nitraat baart zorgen bij de gezondheids-autoriteiten, vooral omdat bij de mens het weinig giftige nitraat deels wordt omgezet in het veel toxischer nitriet. Nitriet is toegediend omdat de rat het vermogen mist om nitraat om te zetten in nitriet. Jonge en oude mannelijke ratten werden verdeeld over 4 subgroepen. Drie subgroepen kregen gedurende 6 weken kaliumnitriet via het drinkwater. De concentraties waren 6 mmol/l exp. -1 (laag, + 30 mmol/l exp. -1 KCl), 18 mmol.l exp. -1 (middel, + 18 mmol/l. exp.-1 KCl) en 36 mmol/l exp. -1 (hoog). Het water van de controlegroep bevatte 36 mmol/l exp. -1 KCl. Diverse klinisch chemische, haematologische en histopathologische parameters werden onderzocht. De nadruk werd gelegd op methaemoglobinevorming, nierfunctie, schildklierfunctie en bijnierafwijkingen omdat deze een rol spelen bij nitriettoxiciteit of veroudering. De resultaten gaven in het algemeen geen aanwijzing dat de groep oude ratten gevoeliger is voor nitriet dan de jong volwassen dieren. In beide groepen werden de bekende nitriet-effecten waargenomen, nl. methaemoglobinaemie en hypertrofie van de zona glomerulosa van de bijnieren. De oude ratten vertoonden aanzienlijk meer afwijkingen bij de klinische gezondheidsbewaking en het (histo)pathologisch onderzoek dan de jong volwassen dieren, maar deze afwijkingen konden niet worden toegeschreven aan nitriet. Op grond van de resultaten van deze studie kan worden geconcludeerd dat er geen verschil in gevoeligheid voor nitriet was tussen de oude ratten enerzijds en de jong volwassen ratten anderzijds.The high dietary intake of nitrate by humans has given rise to concern among the regulatory authorities. Although the toxic potential of nitrate itself is low, nitrate in humans is partially converted into nitrite, which is toxic to humans and rats. Nitrite was used because the rats lack the potential to convert nitrate into nitrite. Male rats of both age groups were allocated to 4 subgroups. For 6 weeks, 3 subgroups received potassium nitrite via the drinking water in concentrations of 6 mmol/l exp.-1 (low, supplemented with 30 mmol/l exp. -1 KCl), 18 mmol/l exp. -1 (medium, + 18 mmol/l exp. -1 KCl) and 36 mmol/l exp. -1 (high). Water of the control group contained 36 mmol/l exp. -1 KCl. The well- known effects of nitrite, namely, methaemoglobinaemia and hypertrophy of the zona glomerulosa of the adrenals, were observed in both the young adult and old-aged groups exposed to nitrite. Marked differences between the age groups were observed on (histo)pathological examination, the incidence of lesions being much higher in the old-aged rats than in the young adults; this was, however, not nitrite-related. On the basis of the results of the present study, it was concluded that old-aged rats were not more susceptible to the toxic effects of nitrite than young adult rats.IG

Rat study to determine the effects of pyrolysate after inhalation exposure to contaminated hard-drugs, heroin and cocain

Het dierexperimenteel onderzoek is uitgevoerd met monsters van hard- drugs. die zijn aangetroffen bij een recent slachtoffer van de "heroine"-leuko-encephalopathie. De resultaten van een dagelijkse blootstelling van ratten gedurende 4 weken aan heroine of cocaine heeft niet geleid tot symptomen die aanwijzingen verschaffen dat de inbeslaggenomen monsters verantwoordelijk zijn voor deze "heroine"- leuko-encephalopathie. Bij de met heroine behandelde ratten zijn wel dezelfde symptomen waargenomen als bij ratten, die waren blootgesteld aan zuivere heroine.HCl. De conclusie van dit onderzoek moet zijn dat of de partijen niet verantwoordelijk zijn voor de lesies bij de slachtoffers of de gevolgde dierexperimentele methode ontoereikend is om de te onderzoeken symptomen de induceren.HI

Biobeschikbaarheid en kinetiek van solanine in ratten en hamsters

The toxicokinetics of [3H]-alpha-solanine after oral (po) and intravenous (iv) administration in rats and hamsters were studied, in order to decide which is the most appropriate model in risk assessment studies. The iv dose was 54 mug/kg; the oral dose was 170 mug/kg. After iv administration, the toxicokinetics of total radioactivity in blood were comparable in rats and hamsters. However, the clearance of total radioactivity from plasma was more effective in rats than in hamsters The half-lives of distribution and of the terminal phase of unchanged alpha-solanine were not different between rats and hamsters, whereas the systemic and the metabolic clearance were about 1.6 and 2.7 times higher in rats than in hamsters, respectively. The clearance of unchanged alpha-solanine is more effective than that of total radioactivity. After oral administration in rats and hamsters, the mean bioavailability of total radioactivity is about 29% and 57%, respectively, whereas the bioavailability of unchanged alpha-solanine is only 1.6% and 3.2%, respectively, when compared with iv administration. T1/2 el of alpha-solanine after oral administration was in rats a factor of four and in hamsters a factor of two shorter than after iv administration. A strong retention of radioactivity was seen in the hamsters after oral administration; only 40% of the dose was excreted within seven days vs 90% in rats. In some hamsters, severe damage of the duodenal wall was observed after oral administration. Based on these data, it was decided that the hamster is a more appropriate model in (sub)-chronic toxicity studies with alpha-solanine than the rat.HIG

Studies naar het mechanisme van de door nitriet geinduceerde hypertrofie van de zona glomerulosa van de rat: III Het effect van gecombineerde toediening van nitriet en een remmer van het Angiotensine converting enzym

Toediening van lage doses nitriet veroorzaakte bij ratten hypertrofie van de zona glomerulosa van de bijnieren. Het mechanisme achter het ontstaan van deze hypertrofie was onduidelijk. Er is gesuggereerd dat deze hypertrofie het gevolg was van het bloeddrukverlagend effect van nitriet en de daarmee gepaarde activatie van het renine-angiotensine systeem. Daarom werd het effect van gelijktijdige blootstelling gedurende 4 weken aan nitriet en een remmer van het angiotensine converting enzym (ramipril, 1 mg/kg lichaamsgewicht/dag) op de morfologie van de bijnier onderzocht. Bloeddruk en hartslag werden continu geregistreerd. De plasma renine activiteit (PRA) en de concentraties van angiotensine I (AI) en aldosteron in plasma werden bepaald vlak voor en twee weken na begin van de blootstelling aan nitriet en ramipril. Blootstelling van de ratten aan ramipril veroorzaakte een permanente daling van de bloeddruk en ophoping van AI. Blootstelling aan nitriet leidde tot herhaalde, kortdurende perioden van licht verlaagde bloeddruk en een kleine stijging van de concentraties PRA en AI in plasma. Gelijktijdige blootstelling aan ramipril en nitriet leidde tot de hoogste AI concentratie hetgeen suggereerde dat het effekt van beide stoffen additief was. De aldosteron-concentratiebepaling liet geen statistisch significante verschillen tussen de groepen zien. De resultaten van de histopathologische beoordeling van de bijnieren en van de morfometrie lieten duidelijk zien dat ramipril de hypertrofie onder invloed van nitriet van de zona glomerulosa van de bijnieren onderdrukte. Deze hypertrofie was dus niet het gevolg van een direkt effect van nitriet op de bijnieren maar werd gemedieerd door het renine-angiotensine systeem dat was geactiveerd door de bloeddrukdaling als gevolg van nitriet. De hypertrofie - onder invloed van nitriet - van de zona glomerulosa van de bijnieren kan worden beschouwd als een normale fysiologische aanpassing aan herhaalde perioden van lichte bloeddrukdalingAdministration of low doses of nitrite caused hypertrophy of the zona glomerulosa of the adrenal glands of rats. The etiology of this hypertrophy was unclear. To test the hypothesis that this hypertrophy was due to adrenal adaptation to the hypotensive effect of nitrite and concomitant activation of the renin-angiotensin system, the effect was investigated of simultaneous exposure of rats to nitrite for four weeks and the angiotensin-converting enzyme inhibitor ramipril (1 mg/kg b.w./day) also for four weeks, on adrenal morphology. Blood pressure and heart rate were monitored continuously. Plasma renin activity (PRA) and the plasma concentrations of angiotensin I (AI) and aldosterone were measured before and after two weeks of exposition to nitrite and ramipril. Exposure to ramipril induced a prolonged decrease in blood pressure and accumulation of AI. Exposure of the rats to nitrite caused repetitive, relatively short episodes of mild hypotension and small increases in PRA and AI concentrations. Combined administration of ramipril and nitrite resulted in the highest AI concentration, suggesting that their effects were additive. The aldosterone concentration measurement revealed no statistically significant differences between the groups.The results of histopathological examination and morphometry clearly show that ramipril prevented the nitrite-induced hypertrophy. Therefore this hypertrophy was not the result of a direct effect of nitrite on the adrenal gland however the renin-angiotensin system, activated by the nitrite-induced decrease in blood pressure, was involved. It can be concluded that the nitrite-induced hypertrophy of the adrenal zona glomerulosa may be considered to be a normal physiological adaptation to repeated episodes of mild hypotension.VWS-IG

OESO Ringtest Acute Toxiciteit

Twintig stoffen zijn blind onderzocht op acute toxiciteit in het kader van een OESO-validatie van de zogenaamde "Fixed-Dose Procedure". Elke stof is per maagsonde toegediend in een dosering aan 5 mannelijke en 5 vrouwelijke ratten. Op gronden van een voortest was de dosering zo gekozen uit de vaste reeks van 5, 50, 500 en 2000 mg/kg lichaamsgewicht dat duidelijke toxische effecten waargenomen zouden worden, maar geen sterfte. Indien sterfte optrad ofwel duidelijke toxiciteit uitbleef werd de test herhaald bij de lagere, respectievelijk hogere dosering uit de vaste reeks. Voor 13 van de stoffen bleek een eerste herhalingstest noodzakelijk en voor 1 van deze 13 ook een tweede test. De ratten zijn frequent geobserveerd gedurende maximaal 14 dagen op tekenen van acute toxiciteit, zodat de effectfase en de eventuele seversibiliteit van de effecten konden worden vastgelegd. Op elk dier is ook autopsie verricht. Dieren die ernstig leden werden voortijdig gedood en droegen bij aan de stof-gerelateerde mortaliteit. De in dit rapport beschreven resultaten zullen samen met die van de andere 29 deelnemende laboratoria uit 12 landen en de resultaten van de door een laboratorium met alle stoffen uitgevoerde klassieke LD-50 test, welke als referentiepunt kan dienen, binnenkort geevalueerd worden.OESO/ Heuvel M van de