Balb/c 마우스에서 유기인계 농약인 Pirimiphos-methyl 및 Methidathion의 면역독성 Immunotoxicity of Organophosphorous Pesticides, Pirimiphos-methyl and Methidathion in Balb/c Mice원문보기
Primiphos-methyl and methidathion as organophosphorus (OP) pesticides were tested for their immunotoxic effects on Balb/c mice. Three dose levels of primiphos-methyl (10, 60, or 120 mg/kg/day) and methidathion (0.5, 2.5 or 5.0 mg/kg/day) were administered orally in the mice for 4 weeks. After, chang...
Primiphos-methyl and methidathion as organophosphorus (OP) pesticides were tested for their immunotoxic effects on Balb/c mice. Three dose levels of primiphos-methyl (10, 60, or 120 mg/kg/day) and methidathion (0.5, 2.5 or 5.0 mg/kg/day) were administered orally in the mice for 4 weeks. After, changes in body weight gain, relative weight of spleen and thymus, viable splenic cell numbers, surface marker on immune cell, and proliferation activity were investigated. Results showed that neither Pirimiphos-methyl nor methidathion dosages changed significantly body weight, relative thymus and spleen weight, and thymus and spleen cellularities of the mice, but high dose treatment (120 mg/kg) of pirimiphos-methyl significantly decreased relative spleen weight and spleen cellularity of the mice. No alterations were observed in changes of LPS-proliferation response of splenocytes by exposure to any dose of pirimiphos-methyl and methidathion. However, pirimiphos-methyl dosages reduced ConA-proliferation response of splenocytes and both methidathion and pirimiphos-methyl decreased the ability of antibody production to SRBC. The results indicate that 28 days exposure to the high dose of pirimiphos-methyl suppress the function of splenic T and B cell function, and methidathion reduce the immune responsibility of B cell in mice without the changes in lymphoid organ weight or viability of splenocytes. Pirimiphos-methyl is more immunotoxic than methidathion although this has higher general toxicity than that.
Primiphos-methyl and methidathion as organophosphorus (OP) pesticides were tested for their immunotoxic effects on Balb/c mice. Three dose levels of primiphos-methyl (10, 60, or 120 mg/kg/day) and methidathion (0.5, 2.5 or 5.0 mg/kg/day) were administered orally in the mice for 4 weeks. After, changes in body weight gain, relative weight of spleen and thymus, viable splenic cell numbers, surface marker on immune cell, and proliferation activity were investigated. Results showed that neither Pirimiphos-methyl nor methidathion dosages changed significantly body weight, relative thymus and spleen weight, and thymus and spleen cellularities of the mice, but high dose treatment (120 mg/kg) of pirimiphos-methyl significantly decreased relative spleen weight and spleen cellularity of the mice. No alterations were observed in changes of LPS-proliferation response of splenocytes by exposure to any dose of pirimiphos-methyl and methidathion. However, pirimiphos-methyl dosages reduced ConA-proliferation response of splenocytes and both methidathion and pirimiphos-methyl decreased the ability of antibody production to SRBC. The results indicate that 28 days exposure to the high dose of pirimiphos-methyl suppress the function of splenic T and B cell function, and methidathion reduce the immune responsibility of B cell in mice without the changes in lymphoid organ weight or viability of splenocytes. Pirimiphos-methyl is more immunotoxic than methidathion although this has higher general toxicity than that.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
, 1996, 1999). 따라서 본 논문에서는 Balb/c 마우스를 실험동물로 사용하여 pirimiphos-methyl과 methidathion을 4주간 반복투여한 후 세포성 면역능 및 체액성 면역능과 관련한 면역독성지표들에 대한 평가 연구를 통해 이들 유기인계 농약에 대한 면역학적 안전성을 평가함은 물론 piirimiphos-methyl 및 methidathion의 면역독성 기전의 이해에도 기여하고자 하였다.
, 1992). 따라서 유기인계 농약의 노출에 의한 면역독성을 평가하고자, 유기인계 농약을 실험동물로 마우스를 사용하여 OECD 가이드라인에 맞춰 반복투여 후 면역독성을 평가하고 그 독성 기작을 이해하고자 하였다.
제안 방법
, 1975). 72시간 배양 후에 20μl의 MTS/PMS를 각 well에 추가하여 3시간 배양한 후 ELISA reader (Molecular Devices Co, Sunnyvale, USA)를 이용하여 490 nm에서 흡광도를 측정함으로서 비장세포의 증식능에 미치는 영향을 평가하였다.
마우스가 유기인계 농약에 장기간 노출될 경우, 비장 T 세포의 증식능에 영향을 받는지 평가하기 위해 유기인계 농약에 4주간 노출된 마우스로 부터 비장을 적출하여 비장세포를 준비한 다음 체외에서 T 세포의 증식을 유도하기 위해 concanavalin A(ConA)를 처리하였다. ConA 처리 후 증식능의 변화는 MTS 환원 산물의 흡광도 측정을 통하여 평가하였다. 증식능 변화측정 결과 pirimiphos-methyl 투여 마우스들로부터 분리한 비장 T 세포들은 대조군 비장 T 세포와 비교하여 모든 투여용량에서 유의한 증식능 감소가 관찰되었으며 감소 정도는 10, 60, 120 ㎎/㎏ 투여군에 대하여 각각 37%, 32% 그리고 47% 감소로 나타났다(Fig.
2)로 적혈구를 제거하였다. Incomplete RPMI 1640 (100μg/ml streptomycin, 100IU/ml penicillin 및 2 mM L-glutamine) 배지로 1회 세척한 후 complete RPMI-1640(lncomplete RPMI 1640 및 10% heat-inactivated fetal bovine serum)로 2회 세척하였다. 마지막으로 complete RPMI-1640 배지에 lymphocyte를 부유시킨 후 세포수를 측정하였다.
Methidathion과 pirimiphos-methyl를 4주간 경구 투여 후 마우스로부터 비장을 취하고, anti-CD3, anti-CD4 그리고 anti-CD8 항체를 사용하여 비장세포를 3색 염색한 후 flow cytometry를 활용하여 비장 T 세포 아군들의 상대적 분포비 변화를 분석하였다. 분석 결과, pirimiphos- methyl 고용량 투여군에서 CD3-/CD4+/CD8+ T 세포 아군이 유의성 있게 감소된 것을 제외하고 기타 모든 T 세포 아군에서 유의한 분포비 변화를 관찰할 수 없었다.
Pirimiphos-methyl 또는 methidathion을 corn oil에 용해시키고, LD50의 1/10, 1/100용량 및 중간용량을 선택기준으로 하여 pirimiphos-methyle 10 ㎎/㎏, 60 ㎎/㎏, 120 ㎎/㎏ 그리고 methidathion의 경우는 0.5 ㎎/㎏, 2.5 ㎎/㎏, 5.0 ㎎/㎏의 용량으로 각각 0. ml씩 4주간(주 6일) 마우스에 경구 투여하였고, 용매 대조군에는 cornoil로 동일하게 투여하였다.
0 ㎎/㎏의 용량으로 각각 0. ml씩 4주간(주 6일) 마우스에 경구 투여하였고, 용매 대조군에는 cornoil로 동일하게 투여하였다. 투여 종료 후 마우스는 CO2를 흡입시켜 치사시킨 후 면역능 측정시험을 실시하였다.
두 시점의 체중차이를 계산하였다. 또한 비장 및 흉선의 중량비는 각 장기를 적출하여 무게를 측정하고 실험일(투여 후 29일째}의 체중에 대한 백분율(%)로 상대 중량을 산출하였다.
마우스 비장세포의 증식능을 평가하기 위해 96 well flat-bottomed plate의 각 well에 배양액 100μl에 비장 세포(1×106 cells/ml)와 Con A(5μg/ml) 또는 LPS(50 μg/ml)를 처리하여 37℃, 5% CO2 조건 하에서 72시간 배양하여 증식을 유도하였다(Niks et al., 1990; Melchers et al., 1975). 72시간 배양 후에 20μl의 MTS/PMS를 각 well에 추가하여 3시간 배양한 후 ELISA reader (Molecular Devices Co, Sunnyvale, USA)를 이용하여 490 nm에서 흡광도를 측정함으로서 비장세포의 증식능에 미치는 영향을 평가하였다.
따라서 T 세포의 증식능은 그 기능 수행에 있어 매우 중요하며 이에 대한 영향은 면역독성의 중요 지표로 사용될 수 있다(Luster et al, 1988). 마우스가 유기인계 농약에 장기간 노출될 경우, 비장 T 세포의 증식능에 영향을 받는지 평가하기 위해 유기인계 농약에 4주간 노출된 마우스로 부터 비장을 적출하여 비장세포를 준비한 다음 체외에서 T 세포의 증식을 유도하기 위해 concanavalin A(ConA)를 처리하였다. ConA 처리 후 증식능의 변화는 MTS 환원 산물의 흡광도 측정을 통하여 평가하였다.
마우스를 CO2를 이용하여 치사시킨 후 비장과 흉선을 무균적으로 적출하여 stainless steel mesh(# 100)에서 압착하여 세포를 분리시켰으며, RBC lysing buffer(0.15 M NH4CI, 1.0 mM KHCO3 및 0.1 mM Na2EDTA; pH 7.2)로 적혈구를 제거하였다. Incomplete RPMI 1640 (100μg/ml streptomycin, 100IU/ml penicillin 및 2 mM L-glutamine) 배지로 1회 세척한 후 complete RPMI-1640(lncomplete RPMI 1640 및 10% heat-inactivated fetal bovine serum)로 2회 세척하였다.
비장 및 흉선세포 부유액에서 T세포와 B세포아군들의 분포비를 flow cytometry로 분석하였다. 마우스의 비장 및 흉선세포 부유액을 PBS로 2회 세척한 후, 1×106 세 포에 대하여 T 세포아군의 구분을 위해서는 Fluorescein isothiocyanate(FITC)-conjugated hamster anti-mouse CDS, Cy-Chrome-conjugated rat anti-mouse CD4, 그리고 Phycoerythrin(PE) conjugated rat anti-mouse CD8 등의 항체를 사용하였고, B 세포의 구분을 위해서는 Cy-Chrome-conjugated rat anti-mouse B220 항체를 사용하여 4℃ 차광하에서 30분간 염색하였다. 염색된 세포는 PBS로 세척한 후 0.
Incomplete RPMI 1640 (100μg/ml streptomycin, 100IU/ml penicillin 및 2 mM L-glutamine) 배지로 1회 세척한 후 complete RPMI-1640(lncomplete RPMI 1640 및 10% heat-inactivated fetal bovine serum)로 2회 세척하였다. 마지막으로 complete RPMI-1640 배지에 lymphocyte를 부유시킨 후 세포수를 측정하였다.
따라서 비장 B 세포의 정상적 증식능은 체액성 면역반응을 일으키는데 중요한 요소이다. 비장 T 세포와 유사하게 비장 B 세포 또한 lipopolysaccharide(LPS)를 사용하여 시험 관내에서 인위적으로 증식을 유도하여 pirimiphos-methyl와 meth- idathion에 반복 노출에 따른 마우스의 비장 B 세포 증식능을 측정하였다. 측정 결과 두 유기인계 농약의 모든 투여군에서 약간의 증식능 감소 경향을 관찰할 수는 있었지만 대조군과 비교하여 유의적 변화가 관찰되지는 않았다(Fig.
비장 및 흉선세포 부유액에서 T세포와 B세포아군들의 분포비를 flow cytometry로 분석하였다. 마우스의 비장 및 흉선세포 부유액을 PBS로 2회 세척한 후, 1×106 세 포에 대하여 T 세포아군의 구분을 위해서는 Fluorescein isothiocyanate(FITC)-conjugated hamster anti-mouse CDS, Cy-Chrome-conjugated rat anti-mouse CD4, 그리고 Phycoerythrin(PE) conjugated rat anti-mouse CD8 등의 항체를 사용하였고, B 세포의 구분을 위해서는 Cy-Chrome-conjugated rat anti-mouse B220 항체를 사용하여 4℃ 차광하에서 30분간 염색하였다.
비장의 경우와 마찬가지로, methidathion과 pirimiphos- methyl 투여 후 마우스로부터 흉선을 취하고, anti-CD3, anti-CD4, 그리고 anti-CD8 항체를 사용하여 흉선세포를 3색 염색한 후 flow cytometry를 활용하여 흉선 T 세포 아군들의 상대적 분포비 변화를 분석하였다. 이는 유기인계 농약이 흉선에서 T 세포의 분화 및 발생과정에 미치는 영향을 평가하기 위한 것으로 분석 결과, 모든 T 세포 아군들의 상대적 분포비는 대조군과 비교하여 투여군들에서 의미 있는 차이를 보이지는 않았다(Table 4).
시험물질 투여전과 투여 후 29일째 마우스의 체중을 측정하여 두 시점의 체중차이를 계산하였다. 또한 비장 및 흉선의 중량비는 각 장기를 적출하여 무게를 측정하고 실험일(투여 후 29일째}의 체중에 대한 백분율(%)로 상대 중량을 산출하였다.
마우스의 비장 및 흉선세포 부유액을 PBS로 2회 세척한 후, 1×106 세 포에 대하여 T 세포아군의 구분을 위해서는 Fluorescein isothiocyanate(FITC)-conjugated hamster anti-mouse CDS, Cy-Chrome-conjugated rat anti-mouse CD4, 그리고 Phycoerythrin(PE) conjugated rat anti-mouse CD8 등의 항체를 사용하였고, B 세포의 구분을 위해서는 Cy-Chrome-conjugated rat anti-mouse B220 항체를 사용하여 4℃ 차광하에서 30분간 염색하였다. 염색된 세포는 PBS로 세척한 후 0.5% paraformaldehyde로 고정한 다음 flow cytometer를 이용하여 분석하였다.
,1988). 유기인계 농약 투여에 의한 비장 B 세포 증식능의 변화를 측정하기 위해 마우스로부터 비장을 적출하여 준비한 비장세포에 B 세포 mitogen인 lipopolysaccharide(LPS)를 처리하였다. LPS 처리 후 비장 B 세포의 증식능 정도는 MTS법을 사용하여 측정하였다.
유기인계 농약에의 노출이 마우스의 항체형성능에 미치는 영향을 평가하기 위해 실험 4일 전(농약 투여 후 25일째)에 면양적혈구(SRBC)를 복강으로 주사한 후 비장을 적출하여 anti-SRBC IgM 생산-비장세포수를 PFC 계수법으로 측정하였다. 측정 결과 pirimiphos-methy에의 노출은 마우스 항체형성능을 용량의존적으로 감소시켰으며 methidathion 투여군 또한 2.
유기인계 농약이 면역기능에 미치는 영향을 보다 실제적으로 평가하기 위해 항원으로 면양적혈구(SRBC)를 사용하여 유기인계 농약에 장기간 노출된 마우스의 항체 형성능을 측정하였다. 측정 결과 pirimiphos-methyl과 methidathion에의 노출은 마우스에 의한 anti-SRBC 항체 형성을 감소시키는 것으로 나타났다(Fig.
ml씩 4주간(주 6일) 마우스에 경구 투여하였고, 용매 대조군에는 cornoil로 동일하게 투여하였다. 투여 종료 후 마우스는 CO2를 흡입시켜 치사시킨 후 면역능 측정시험을 실시하였다. 각 군당 8~10마리의 마우스를 사용하였다.
대상 데이터
투여 종료 후 마우스는 CO2를 흡입시켜 치사시킨 후 면역능 측정시험을 실시하였다. 각 군당 8~10마리의 마우스를 사용하였다.
본 실험에 사용한 시험물질은 Pirimiphos-methyl(ChemService, West Chester, USA)과 Methidathion(ChemService, West Chester, USA)이며 용매는 Cornoil(Sigma Chem. Co. St. Louis, MO, USA)을 사용하였다. 또한 면역세포 분포비 분석을 위해 사용한 염색항체 들은 BD Pharmingen Inc.
본 연구를 위해 pirimiphos-methyl 및 methidathion 을 각각 LDm의 1/10 이하~1/100 이상의 용량으로 4주간 경구 투여하였으며, 실험 결과의 통계적 유의성을 확보하기 위해 실험군당 8마리 이상의 Balb/c 마우스를 사용하였다. 투여기간 동안 농약 투여군은 대조군과 유사한 체중 증가를 보였으며, 유기인계 농약 투여로 인한 외관상의 병리적 증상은 관찰되지 않았다.
실험동물은 4-5주령의 수컷 Balb/c 마우스를 (주)샘타코에서 구입하여 1주간의 순화기를 거쳐 사용하였으며 온도 23 ± 2℃, 습도 55 ± 10%, 12시간의 명암 주기하에서 계속 사육하였고, 물과 사료는 자유롭게 섭취하도록 하였다.
(San Diego, CA, USA) 제품을 사용하였다. 항체생성능 측정을 위해서는 Agar(Difco Lab. Detroit, Ml, USA), DEAE dextran(Pharmacia, Uppsala, Sweden), Guinea pig complement(Sigma Chem. Co. St. Louis, MO, USA) 및 Sheep red blood cell (국립독성연구원)을 사용하였다. 3-(4,5-dimethylthiazol-2- yl )-5-(3-carboxy-ethoxyphenyl )-2-(4-sulfophenyl )-2Htetrazolium; MTS) (Promega, Medison, Wl, USA), RPMI 1640 media(Gibco Lab.
데이터처리
본 실험에서 얻은 측정치는 통계프로그램인 SigmaStat(SPSS Inc. Chicago, USA)의 one-way analysis of variance(ANOVA)를 적용하여 통계처리 하였고, 각 군간의 비교는 Dunnett's and Duncan's test를 사용하여 유의수준 p<0.05로 대조군과 용량군 사이에 통계학적 유의성을 검정하였다.
이론/모형
유기인계 농약 투여에 의한 비장 B 세포 증식능의 변화를 측정하기 위해 마우스로부터 비장을 적출하여 준비한 비장세포에 B 세포 mitogen인 lipopolysaccharide(LPS)를 처리하였다. LPS 처리 후 비장 B 세포의 증식능 정도는 MTS법을 사용하여 측정하였다. 측정 결과 pirimiphos-methyl 및 methidathion 투여군 모두에서 유의성은 없지만 methidathion 투여군에서는 농도 의존적인 경향을 보였다(Fig.
SRBC에 대한 비장의 항체형성세포 측정은 Luster 들(1988)의 방법에 따라 수행하였다. 비장을 적출하여 세포를 유출시킨 후, EBSS로 1,500 rpm에서 10분간 3회 세척한 후, EBSS 5 ml에 비장세포를 부유시킨 후 얼음에 보관하여 사용했다.
성능/효과
체중 외에 거시적 면역독성 지표로서 면역관련 장기인 비장 및 흉선의 상대적 중량을 측정한 결과, methidathion의 경구투여는 마우스의 비장 및 흉선의 상대적 중량과 세포수 등에 유의한 변화를 초래하지 않았다(Table 1). Pirimiphos-methyl 의 경우도 methidathion과 마찬가지로 마우스의 흉선의 상대적 중량 및 흉선 세포수에는 유의한 영향을 미치지 않았으나 고용량(120㎎/㎏) 투여시에는 비장의 상대 적중량 및 세포수가 통계적으로 의미 있게 감소되는 것이 관찰되었다(Table 2). Pirimiphos-methyl 고용량 투여시 나타난 비장의 상대적 중량 감소는 비장구성 총세포수 감소에 일부 기인한 것으로 사료된다.
2). methidathion투여 마우스들로부터 분리한 비장 T 세포들 또한 대조군 비장 T 세포와 비교하여 모든 투여군에서 증식능이 감소하는 경향(최대 약 23%)을 보였으나 통계적 유의성은 없었다(Fig. 2).
따라서 T 세포 증식능의 이상은 궁극적으로 부적절한 면역반응 유발로 연결되게 된다. pirimiphos- methyl와 methidathion에 장기간 노출된 마우스로부터 비장을 적출하고 비장세포에 Con A를 처리하여 비장 T 세포를 활성화시켜 증식능을 조사한 결과 pirimiphos- methyl 투여군에서는 모든 용량에서 비장 T 세포 증식능의 감소가 나타났으며 120 ㎎/㎏ 투여 마우스로부터 분리한 비장 T 세포는 대조군 비장세포에 비해 약 50%에 가까운 증식능 감소를 보여주었다(Fig. 2). 그러나 methidathion 투여 마우스의 비장 T 세포에서는 통계적 유의성을 보이지는 않았지만 증식능 감소 경향을 나타내었다 (Fig.
따라서 pirimiphos-methyl 고용량 투여군에서 나타난 비장의 상대적 중량 및 비장세포수 감소는 pirimiphos-methyl 투여가 특정 비장 구성 세포군에 특이적으로 영향을 미친 결과가 아니라 비장세포 전체에 비특이적으로 미친 독성의 결과로 사료된다(Table 3). 다른 한편, B 세포-특이적 염색항체(anti-mouse B220/CD45R)를 사용하여 비장내 B 세포아군의 상대적 분포비 변화를 flow cytometry를 사용하여 분석한 결과, 두 물질 모두 대조군과 비교하여 투여군에서 유의한 변화를 관찰할 수 없었다(Table 3).
2%)을 차지함으로 이것의 분포비 감소가 pirimiphos-methyl 고용량 투여군에서 나타난 비장의 상대적 중량 및 비장세포수 감소를 설명해 줄 것으로 사료되지는 않는다. 따라서 pirimiphos-methyl 고용량 투여군에서 나타난 비장의 상대적 중량 및 비장세포수 감소는 pirimiphos-methyl 투여가 특정 비장 구성 세포군에 특이적으로 영향을 미친 결과가 아니라 비장세포 전체에 비특이적으로 미친 독성의 결과로 사료된다(Table 3). 다른 한편, B 세포-특이적 염색항체(anti-mouse B220/CD45R)를 사용하여 비장내 B 세포아군의 상대적 분포비 변화를 flow cytometry를 사용하여 분석한 결과, 두 물질 모두 대조군과 비교하여 투여군에서 유의한 변화를 관찰할 수 없었다(Table 3).
분포비 변화를 분석하였다. 분석 결과, pirimiphos- methyl 고용량 투여군에서 CD3-/CD4+/CD8+ T 세포 아군이 유의성 있게 감소된 것을 제외하고 기타 모든 T 세포 아군에서 유의한 분포비 변화를 관찰할 수 없었다. 한편 CD3-/CD4+/CD8+ T 세포아군은 비장세포 중 적은 비중(0.
2). 이러한 결과는 특히 pirimiphos-methyl의 투여가 마우스 비장 세포아군 들의 구성 분포비 등에 대한 변화는 탐지되니 않았으나, T 세포의 증식 활성능에는 이상을 초래하고 있는 것으로 보아 pirimiphos-methyl의 투여가 비장 T 세포의 사멸을 유도한 결과라고 사료된다.
4). 이러한 결과로 보아 pirimiphos-methyl과 methidathion과 같은 유기인계 농약에 장기간 노출되었을 경우 항체 형성과 같은 체액성 면역반응이 억제된 결과이다.
이상의 결과를 종합해 볼 때, methidathion과 pirimiphos-methyl에 장기간 노출될 경우, Balb/c 마우스의 면역기능 저하가 유발될 가능성이 우려되며 이와 같은 면역기능에 대한 영향은 고용량의 pirimiphos-methyl에 노출 되었을 경우 특히 두드러질 것으로 예상된다. 이는 methidathionCfoxicity class WHO 1b; EPA 1)이 pirimiphosmethylCFbxicity 이ass WHO 3; EPA 3) 보다 강한 일반 독성 및 유전독성 등을 보임에도 불구하고, 면역계에 미치는 영향에 있어서는 pirimiphos-methyl이 methidathion 보다 큰 것은 대사배출 속도가 보다 신속한 methidathion (Gallo, 1991H 비해 체내에서 축적하여 체내 스트레스가 발생하여 해소되지 못하며, piriimipho-methyl의 단백질합성을 저해(Marinovich et al.
저용량 및 중용량의 pirimiphos-methyl 투여시에도 methidathior과 마찬가지로 마우스의 체중, 비장 및 흉선의 상대적 중량 및 세포수에는 유의한 영향을 미치지 않았으나, 고용량(120 ㎎/㎏)군에서는 비장의 상대적 증량 및 세포수가 통계적으로 유의성 있게 감소되었다(Table 1, 2).
ConA 처리 후 증식능의 변화는 MTS 환원 산물의 흡광도 측정을 통하여 평가하였다. 증식능 변화측정 결과 pirimiphos-methyl 투여 마우스들로부터 분리한 비장 T 세포들은 대조군 비장 T 세포와 비교하여 모든 투여용량에서 유의한 증식능 감소가 관찰되었으며 감소 정도는 10, 60, 120 ㎎/㎏ 투여군에 대하여 각각 37%, 32% 그리고 47% 감소로 나타났다(Fig. 2). methidathion투여 마우스들로부터 분리한 비장 T 세포들 또한 대조군 비장 T 세포와 비교하여 모든 투여군에서 증식능이 감소하는 경향(최대 약 23%)을 보였으나 통계적 유의성은 없었다(Fig.
투여기간 동안 농약 투여군은 대조군과 유사한 체중 증가를 보였으며, 유기인계 농약 투여로 인한 외관상의 병리적 증상은 관찰되지 않았다. 체중 외에 거시적 면역독성 지표로서 면역관련 장기인 비장 및 흉선의 상대적 중량을 측정한 결과, methidathion의 경구투여는 마우스의 비장 및 흉선의 상대적 중량과 세포수 등에 유의한 변화를 초래하지 않았다(Table 1). Pirimiphos-methyl 의 경우도 methidathion과 마찬가지로 마우스의 흉선의 상대적 중량 및 흉선 세포수에는 유의한 영향을 미치지 않았으나 고용량(120㎎/㎏) 투여시에는 비장의 상대 적중량 및 세포수가 통계적으로 의미 있게 감소되는 것이 관찰되었다(Table 2).
LPS 처리 후 비장 B 세포의 증식능 정도는 MTS법을 사용하여 측정하였다. 측정 결과 pirimiphos-methyl 및 methidathion 투여군 모두에서 유의성은 없지만 methidathion 투여군에서는 농도 의존적인 경향을 보였다(Fig. 3).
측정하였다. 측정 결과 pirimiphos-methyl과 methidathion에의 노출은 마우스에 의한 anti-SRBC 항체 형성을 감소시키는 것으로 나타났다(Fig. 4). 이는 두유기인계 농약이 비장세포의 사멸, 비장 T 세포 증식능 등에 미치는 영향이 체액성 면역반웅과 같은 실제적 면역반응에 대한 영향으로 나타남을 보여주는 것으로 pirimiphos-methyl 및 methidathion에 의한 실질적 면역독성의 한 예를 제시하는 것으로 사료된다.
측정하였다. 측정 결과 pirimiphos-methy에의 노출은 마우스 항체형성능을 용량의존적으로 감소시켰으며 methidathion 투여군 또한 2.5 및 5.0 ㎎/㎏ 용량에서 유의하게 항체형성능이 감소하는 것으로 나타났다(Fig. 4). 이러한 결과로 보아 pirimiphos-methyl과 methidathion과 같은 유기인계 농약에 장기간 노출되었을 경우 항체 형성과 같은 체액성 면역반응이 억제된 결과이다.
비장 T 세포와 유사하게 비장 B 세포 또한 lipopolysaccharide(LPS)를 사용하여 시험 관내에서 인위적으로 증식을 유도하여 pirimiphos-methyl와 meth- idathion에 반복 노출에 따른 마우스의 비장 B 세포 증식능을 측정하였다. 측정 결과 두 유기인계 농약의 모든 투여군에서 약간의 증식능 감소 경향을 관찰할 수는 있었지만 대조군과 비교하여 유의적 변화가 관찰되지는 않았다(Fig. 3). 이러한 결과는 적어도 pirimiphos-methyl에의 노출은 마우스의 비장세포 중 B 세포 보다는 T 세포에 보다 유독한 결과를 유래하는 것으로 사료된다.
투여기간 동안 농약 투여군은 대조군과 유사한 체중 증가를 보였으며, 유기인계 농약 투여로 인한 외관상의 병리적 증상은 관찰되지 않았다. 체중 외에 거시적 면역독성 지표로서 면역관련 장기인 비장 및 흉선의 상대적 중량을 측정한 결과, methidathion의 경구투여는 마우스의 비장 및 흉선의 상대적 중량과 세포수 등에 유의한 변화를 초래하지 않았다(Table 1).
Pirimiphos-methyl 고용량 투여시 나타난 비장의 상대적 중량 감소는 비장구성 총세포수 감소에 일부 기인한 것으로 사료된다. 한편 flow cytometry를 사용하여 비장세포에서 B 세포 및 다양한 T 세포아군들 (subsets)을 구별하여 그 분포비를 분석한 결과에 따르면 대조군과 비교하여 pirimiphos-methyl 및 methidathion 투여군 비장세포에서 뚜렷한 분포비 차이를 보이는 세포 아군들은 관찰되지는 않았다(Table 3). 이러한 결과는 pirimiphos-methyl 또는 그 대사산물이 비장세포의 사멸을 유도하거나 촉진시키지만 그와 같은 영향이 특정 비장 세포 아군들에 미치는 것이 아니라 전체 비장세포에 대한 비특이적 영향에 의한 결과로 사료된다.
참고문헌 (36)
Akay, M.T., Yilmazoglu, G., Yasacan, S., Turk, H. and Kolanyaka, D. (1992): Bioavailability and toxicological potential of wheat-bound pirimiphos-methyl residues in rats. Xenobiotice., 22, 293-302
Altuntas, I., Delibas, N., Demirci, M., Kilinc, I. and Tamer, N. (2002): The effects of methidathion on lipid peroxidation and some liver enzymes: role of vitamins E and C. Arch Toxicol., 76, 470-473
Banerjee, B.D., Koner, B.C., Pasha, S.T. and Ray, A. (1996): Immunotoxicity of pesticides: perspective and trends. Indian J. Exp. Bioi., 34, 723-733
Banerjee, B.D. (1999): The influence of various factors on immune toxicity assessment of pesticide chemicals. Toxicol. Lett., 107, 21-31
Beaman, J.R., Finch, R., Gardner, H., Hoffmann, F., Rosencrance, A. and Zelikoff, J.T. (1999): Mammalian immunoassays for predicting the toxicity of malathion in a laboratory fish model. J. Toxicol. Environ. Health A, 56, 523-542
Bianchi-Santamaria, A., Gobbi, M., Cembran, M. and Arnaboldi, A. (1997): Human lymphocyte micronucleus genotoxicity test with mixtures of phytochemicals in environmental concentrations. Mutat. Res., 388, 27-32
Crinnion, W.J. (2000): Environmental medicine, part 4: pesticides- biologically persistent and ubiquitous toxins. Altern. Med. Rev., 5, 432-447
Dean, T.N., Kakkanaiah, V.N., Nagarkalli, M. and Nagarkatli, P.S. (1990): Immunosuppression by aldicarb of T cell responses to antigen-specific and polyclonal stimuli results from defective IL-1 production by the macrophages. Toxicol. Appl. Pharmacal., 106, 408-417
Gaines, T.B. and Linder, R.E. (1986): Acute toxicity of pesticides in adult and weanling rats. Fundam Appl. Toxicol., 7,299-308
Gallo, M.A. and Lawryk, N.J. (1991): Organic phosphorus pesticides. In Handbook of Pesticide Toxicology. Hayes, w'J. Jr. and Laws, E.R. Jr., Eds. Academic Press, New York, pp, 5-3
Gieldanowski, J., Kowalczyk-Bronisz, S. and Bubak, B(1991): Studies on affinity of pesticide Unden-2-isopropoxyphenyl N-methylcarbamate to immunological system. Arch. Immunol. Ther. Exp. (Warsz), 39, 85-97
Huang, F. and Subramanyam, B. (2003): Responses of corcyra cephalonica (Stainton) to pirimiphos-methyl, spinosad, and combinations of pirimiphos-methyl and synergized pyrethrins. Pest. Manag. Sci., 60, 191-198
Institoris, L., Papp, A, Siroki, O., Banerjee, B.D. and Desi, I. (2002): Immuno- and neurotoxicological investigation of combined subacute exposure with the carbamate pesticide propoxur and cadmium in rats. Toxicology, 178, 161-173
Kevekordes, S., Gebel, T., Pav, K., Edenharder, R. and Dunkelberg, H. (1996): Genotoxicity of selected pesticides in the mouse bone-marrow micronucleus test and in the sister-chromatid exchange test with human lymphocytes in vitro. Toxicol. Lett., 89, 35-42
Khan, S.U., Kacew, S. and Matthews, W. (1992): Bioavailability to rats of bound [14C] pirimiphos-methyl in stored wheat. J. Environ Sci. Health B., 4, 355-367.
Kowalczyk-Bronisz, S., Gieldanowski, J., Bubak, B. and Kotz, J. (1992): Studies on effect of pesticide chlorfenwinfos on mouse immune system. Arch. Immunol. Ther. Exp. (Warsz), 40, 283-289
Lefferts, L.y. (2000): Pesticide residues variability and acute dietary risk assessment: a consumer perspective. Food Addit. Gontam., 7, 511-517
Luster, M.I., Munson, AE., Thomas, P.T., Holsapple, M.P., Fenters, J.D., White, K.L. Jr., Lauer, L.D., Germolec, D.R., Rosenthal, G.J. and Dean, J.H. (1988): Development of a testing battery to assess chemical-induced immunotoxicity: National Toxicology Program's guidelines for immunotoxicity evaluation in mice. Fundam. Appl. Toxicol., 10, 2-19
Mantle, D., Saleem, MA, Williams, F.M., Wilkins, R.M. and Shakoori, A.R. (1997): Effect of pirimiphos-methyl on proteolytic enzyme activities in rat heart, kidney, brain and liver tissues in vivo. Glin. Ghim. Acta, 262, 89-97
Marinovich, M., Guizzetti, M. and Galli, C.L. (1994): Mixtures of benomyl, pirimiphos-methyl, dimethoate, diazinon and azinphos-methyl affect protein synthesis in HL-60 cells differently. Toxicology, 94, 173-185
Melchers, F., Braun, V. and Galanos, C. (1975): The lipoprotein of the outer membrane of Escherichia coli: a B-Iymphocyte mitogen. J. Exp. Med., 142, 473-482
Nasir, S.M., Ahmad, N., Shah, MA and Azam, C.M. (1982): A large-scale evaluation of pirimiphos-methyl 25% WP during 1980-1981 for malaria control in Pakistan. J. Trop. Med. Hyg., 85, 239-244
Neskovic, N.K., Karan, V.Z., Sabovljevic, V. and Vitorovic, S.L. (1989): Toxic effects of pirimiphos-methyl residues on rats. Biomed. Environ. Sci., 2, 115-130
Niks, M., Otto, M., Busova, B. and Stefanovic, J. (1990): Quantification of proliferative and suppressive responses of human T lymphocytes following ConA stimulation. J. Immunol. Methods., 126, 263-271
Quest, JA, Copley, M.P., Hamernik, K.L., Rinde, E., Fisher, B., Engler, R., Burnam, WL. and Fenner-Crisp, PA (1990): Evaluation of the carcinogenic potential of pesticides. 2. Methidathion. Regul. Taxicol. Pharmacol., 12, 117-126
Qureshi, M.J., Jamil, F.F., Haq, A and Naqvi, S.H. (1992): Bioavailability and toxicity to rats of bound residues of 14C-pirimiphos-methyl in stored wheat. J. Environ. Sci. Health B, 27, 369-375
Raizada, R.B., Srivastava, MK, Kaushal, RA, Singh, R.P, Gupta, K.P. and Dikshith, T.S. (1994): Dermal toxicity of hexachlorocyclohexane and pirimiphos-methyl in female rats. Vet. Hum. Toxicol., 36, 128-130
Rajini, P.S. and Krishnakumari, MK (1988): Toxicity of pirimiphos- methyl: I. The acute and subacute oral toxicity in albino rats. J. Environ. Sci. Health B, 23, 127-144
Rajini, PS. and Krishnakumari, M.K. (1988): Toxicity of pirimiphos- methyl: II. Effect of dietary feeding on blood and urine constituents in albino rats. J. Environ. Sci. Health B, 23,145-158
Rajini, P.S., Muralidhara, and Krishnakumari, MK (1989): Inhibitory pattern of tissue esterases in rats fed dietary pirimiphos-methyl. J. Environ. Sci. Health B, 24, 509-524
Vale, C., Fonfria, E., Bujons, J., Messeguer, A, RodriguezFarre, E. and Sunol, C. (2003): The organochlorine pesticides gamma-hexachlorocyclohexane (lindane), alphaendosulfan and dieldrin differentially interact with GABA(A) and glycine-gated chloride channels in primary cultures of cerebellar granule cells. Neuroscience, 117, 397-403
Yavuz, T., Altuntas, I., Delibas, N., Yildirim, B., Candir, O., Cora, A., Karahan, N., Ibrisim, E. and Kutsal, A (2004) Cardiotoxicity in rats induced by ethidathion and ameliorating effect of vitamins E and C. Hum. Exp. Toxicol., 23, 323-329
Yavuz, T., Delibas, N., Yildirim, B., Altuntas, I., Candir, 0., Cora, A, Karaman, N., Ibrisim, E. and Kutsal, A (2004): Vascular wall damage in rats induced by methidathion and ameliorating effect of vitamins E and C. Arch. Toxicol., 78, 655-659
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.