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CYP450-Dependent Biotransformation of the Insecticide Fipronil into Fipronil Sulfone Can Mediate Fipronil-Induced Thyroid Disruption in Rats (Full paper and erratum)

Authors :
Roques, Béatrice
Lacroix, Marlène Z.
Puel, Sylvie
Gayrard-Troy, Véronique
Picard-Hagen, Nicole
Jouanin, Isabelle
Perdu, Elisabeth
Martin, Pascal G.P.
Viguié, Catherine
ToxAlim (ToxAlim)
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT)
Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Biosynthèse & Toxicité des Mycotoxines (ToxAlim-BioToMyc)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Exposition, Perturbation Endocrino-métabolique et Reproduction (ToxAlim-EXPER)
Analyse de Xénobiotiques, Identification, Métabolisme (E20 Metatoul-AXIOM)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-MetaToul-MetaboHUB
Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-MetaToul-MetaboHUB
Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Toxicologie Alimentaire (UTA)
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement
Toxicologie Alimentaire ( UTA )
Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université de Bourgogne ( UB ) -AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement
Source :
Toxicological Sciences, Toxicological Sciences, Oxford University Press (OUP), 2012, 127 (1) 130 (2), pp.29-41 et 444-445. ⟨10.1093/toxsci/kfs094⟩, Toxicological Sciences, Oxford University Press (OUP), 2012, 127 (1) 130 (2), pp.29-41 et 444-445. 〈10.1093/toxsci/kfs094〉
Publication Year :
2012
Publisher :
HAL CCSD, 2012.

Abstract

In rats, the widely used insecticide fipronil increases the clearance of thyroxine (T-4). This effect is associated with a high plasma concentration of fipronil sulfone, the fipronil main metabolite in several species including rats and humans. In sheep, following fipronil treatment, fipronil sulfone plasma concentration and thyroid disruption are much lower than in rats. We postulated that fipronil biotransformation into fipronil sulfone by hepatic cytochromes P450 (CYP) could act as a potential thyroid disruptor. The aim of this study was to determine if fipronil sulfone treatment could reproduce the fipronil treatment effects on T-4 clearance and CYP induction in rats. Fipronil and fipronil sulfone treatments (3.4 mu mol/kg/day per os, 14 days) increased total and free T-4 clearances to the same extent in THX + T-3, euthyroid-like rats. Both treatments induced a 2.5-fold increase in Ugt1a1 and Sult1b1 messenger RNA (mRNA) expressions and a twofold increase in UGT1A activity suggesting that T-4 elimination was mediated, at least in part, by hepatic uridine 5'-diphospho-glucuronosyltransferases (UGT) and/or sulfotransferases (SULT) induction. Both treatments induced a 10-fold increase in Cyp3a1 and Cyp2b2 mRNA expressions concomitant with a threefold increase in CYP3A immunoreactivity and a 1.7-fold increase in antipyrine clearance, a biomarker of CYP3A activity. All these results showed that fipronil sulfone treatment could reproduce the fipronil treatment effects on T-4 clearance and hepatic enzyme induction in rats. The potential of fipronil sulfone to act as a thyroid disruptor is all the more critical because it persists much longer in the organism than fipronil itself.

Details

Language :
English
ISSN :
10966080 and 10966099
Database :
OpenAIRE
Journal :
Toxicological Sciences, Toxicological Sciences, Oxford University Press (OUP), 2012, 127 (1) 130 (2), pp.29-41 et 444-445. ⟨10.1093/toxsci/kfs094⟩, Toxicological Sciences, Oxford University Press (OUP), 2012, 127 (1) 130 (2), pp.29-41 et 444-445. 〈10.1093/toxsci/kfs094〉
Accession number :
edsair.dedup.wf.001..06ae9058cea7a7bd49c2415ddebd8b42