The Interaction of Myeloperoxidase with the Industrial Contaminant 6-PPD: A Potential Pathway for Reactive Metabolites
Notice bibliographique
Résumé
6-PPD ( N -[1,3-dimethylbutyl]- N ′-phenyl- p -phenylenediamine) is an industrial antioxidant reported to be an environmental contaminant. It was found to be highly toxic to coho salmon and potentially other aquatic organisms. The toxicity of 6-PPD in humans, however, remains unknown. The neutrophil enzyme myeloperoxidase (MPO) is known to catalyze xenobiotic metabolism; therefore, its role in 6-PPD cytotoxicity was investigated using the MPO-rich HL-60 cell line. UV–visible spectroscopy and liquid chromatography–mass spectrometry (LC/MS) were performed to investigate the MPO-mediated oxidation of 6-PPD and identify possible metabolites in the absence and presence of glutathione (GSH). 6-PPD’s cytotoxicity, effect on mitochondrial membrane potential (MMP), and GSH-depleting ability in HL-60 cells were assessed. Electron paramagnetic resonance (EPR) was used to determine GSH radical formation using DMPO, and mitochondrial-derived superoxide was assessed with the mito-TEMPO-H probe. Evaluation of the 6-PPD-induced cellular injury pathways was performed by preincubating an antioxidant and an MPO inhibitor with HL-60 cells. UV–vis analysis of MPO-catalyzed oxidation of 6-PPD demonstrated changes in the 6-PPD spectrum, whereas the addition of GSH altered the spectrum, indicating possible GSH conjugate formation. LC/MS showed the formation of multiple products, including GSH-6-PPD conjugates and a GSH conjugate to a 4-hydroxydiphenylamine (a known 6-PPD degradant), which could potentially induce cytotoxicity. 6-PPD demonstrated concentration-dependent cytotoxicity, and cellular GSH levels were decreased by 6-PPD. Similarly, the level of MMP decreased, suggesting mitochondrial depolarization. Furthermore, the EPR spin probe for mitochondrial superoxide showed a positive relationship with 6-PPD concentration, and EPR spin-trapping demonstrated 6-PPD concentration-dependent GSH radical signal intensity using MPO/H 2 O 2 . The GSH precursor, NAC, demonstrated partial cytoprotection against 6-PPD; however, the MPO inhibitor PF-1355 surprisingly showed no significant cytoprotective effect. Our results suggest that MPO could be a potential catalyst for 6-PPD toxicity in humans. However, MPO inhibition did not significantly affect cellular viability, suggesting an MPO-independent toxicity pathway. These findings warrant a deeper investigation to determine 6-PPD mammalian toxicity pathways.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
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