Estrogenic Activities of 517 Chemicals by Yeast Two-Hybrid Assay
01 Aug 2000-Journal of Health Science (The Pharmaceutical Society of Japan)-Vol. 46, Iss: 4, pp 282-298
TL;DR: A simple and rapid screening method using the yeast two-hybrid system based on the ligand-dependent interaction of nuclear hormone receptors with coactivators to test the estrogenic activity of chemicals.
Abstract: One of the urgent tasks in understanding endocrine disruptors (EDs) is to compile a list of suspected substances among the huge number of chemicals by using the screening test method. We developed a simple and rapid screening method using the yeast two-hybrid system based on the ligand-dependent interaction of nuclear hormone receptors with coactivators. To date, we have tested the estrogenic activity of more than 500 chemicals including natural substances, medicines, pesticides, and industrial chemicals. 64 compounds were evaluated as positive, and most of these demonstrated a common structure; phenol with a hydrophobic moiety at the para-position without bulky groups at the ortho-position. These results are expected to facilitate further risk assessment of chemicals.
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06 Jul 2015
TL;DR: It is hypothesised that in utero exposure to EDCs within sewage sludge dysregulates the developing ovine fetal adrenal gland and may contribute to the increasing incidence of human metabolic disease.
Abstract: Humans and wildlife are constantly exposed to ubiquitous environmental chemicals which have the capability to disrupt the endocrine system. These endocrine disrupting compounds (EDCs) are found within everyday items including food cartons, baby-milk formula and can even be inhaled in dust particles. In utero exposure to EDCs has been found to disturb normal fetal hypothalamic, pituitary, gonadal and thyroid function in both genders. In contrast, despite increasing evidence of correlation between EDCs and metabolic diseases, chemical effects on the adrenal gland have received little attention. This study examined ovine fetal adrenal glands available from pregnant domestic sheep (Ovis aries) exposed to a real-life cocktail of EDCs found within human sewage sludge fertiliser (normal agricultural practice). Ewes were exposed for 80 day windows (0-80, 30-110, 60-140), or continually throughout gestation (0-140 days) and fetal adrenals subjected to immunohistochemistry for specific markers (CYP17A1 and AGTR1) or to real time PCR for the target genes (CYP11A1, CYP17A1, 3βHSD, MC2R, AGTR1 and ER1). Adrenal zone thickness stained for AGTR1 and CYP17A1 protein were significantly reduced (p=0.037 and p=0.031 respectively). AGTR1 and CYP17A1 gene expression exhibited a significant treatment by gender interaction (p=0.027 and p=0.032 respectively) in the females from the mid and late gestation treatment groups. ER1 gene expression was also significantly reduced in mid and late treatment goups compared with controls (p=0.042). These data illustrate that in utero exposure to EDCs within sewage sludge dysregulates the developing ovine fetal adrenal gland. It is hypothesised that this fetal adrenal dysregulation may contribute to the increasing incidence of human metabolic disease.
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Cites background from "Estrogenic Activities of 517 Chemic..."
...11 1.4i: Oestrogen Receptors Numerous chemicals with oestrogenic properties and the ability to mimic hormones have been found in the environment (Nishihara et al., 2000)....
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...Studies have shown there are hundreds of environmental chemicals with oestrogenic properties (Nishihara et al., 2000)....
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01 Jan 2010
TL;DR: The main causative substance of the estrogenic activity was not alkylphenols, but natural estrogens (E2), probably due to a high population density and a low sewage diffusion rate, and the possibility of the progress of environmental estrogen pollution.
Abstract: Immersion and field surveys were conducted in the northwestern part of Kyushu, to investigate the estrogenic activity in male Japanese common goby. Serum vitellogenin (Vg) concentration and total estrogenic activity in male common goby, based on microanalysis of natural estrogens (E1, E2, E3) and estrogenic compounds (NP, BPA, OP), were measured. The immersion survey in Ariake Sound suggested the possibility of the progress of environmental estrogen pollution. Field surveys in Ohmura Bay and Ariake Sound also detected estrogenic activity. An extremely high ratio of Vg-positive males were recorded in Ohmuta River Estuary, and total estrogenic activity in environmental water in this site were also higher than that recorded in other sites. The main causative substance of the estrogenic activity was not alkylphenols, but natural estrogens (E2), probably due to a high population density and a low sewage diffusion rate.
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Cites methods from "Estrogenic Activities of 517 Chemic..."
...Total estrogenic activity (E2equivalent, ng/L) was calculated using the conversion rate reported by Nishihara et al. (2000)....
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TL;DR: The possibility that 4-NT exerted endocrine disrupting effects seems to be very low under the conditions of this study, and when the substance was administered to rats over two generations, doses less than 160 mg/kg/day did not induce any marked adverse effects on the reproductive capacity in the parental animals.
Abstract: 4-nitrotoluene (4-NT) was administered orally at doses of 0, 40, 80, or 160 mg/kg/day by gavage to 24 Crj:CD®(SD)IGS rats of each sex per group over two successive generations, and the effects on reproductive capacity in the parental animals and growth and development of the offspring were investigated. In the F0 and F1 parents, increased hepatic and/or renal weights were observed at the doses of 40 mg/kg or more in both generations, with lowered body weights in the F1 case and reduced feeding efficiency, histopathological changes in the kidney and spleen at doses of 80 and 160 mg/kg, as well as worsening of clinical signs and death during the perinatal period at 160 mg/kg in both generations. With regard to effects on the reproductive capacity, reduced vaginal opening was observed at 160 mg/kg in the F1 generation. However, no abnormalities were observed in the endocrine and reproductive organs or in serum hormone levels. In the F1and F2 offspring, decrease in body weight gain and brain weights was observed at the doses of 80 and 160 mg/kg and reduced viability, with elongation or a tendency for elongation of the male anogenital distance at 160 mg/kg. Thus, the possibility that 4-NT exerted endocrine disrupting effects seems to be very low under the conditions of this study, and when the substance was administered to rats over two generations, doses less than 160 mg/kg/day did not induce any marked adverse effects on the reproductive capacity in the parental animals, with the no observed effect level (NOEL) and the no observed adverse effect (NOAEL) on growth and development in the offspring concluded to be 40 mg/kg/day.
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01 Jan 2014
TL;DR: In this article, the untersuchung der Phthalate-and Bisphenol A-belastung im Harn in einer grosen Stichprobe der osterreichischen Bevolkerung is described.
Abstract: Heutzutage wird weltweit eine Vielzahl an Industriechemikalien hergestellt, die unter anderem in einer Reihe von sehr unterschiedlichen Konsumprodukten ihren Einsatz finden. Der Kontakt mit diesen Produkten kann zu einer Belastung des Menschen sowie der Umwelt fuhren, wobei etliche dieser Stoffe im Zusammenhang mit negativen Effekten auf die Gesundheit stehen. Dabei handelt es sich unter anderem um sogenannte endokrin wirksame Substanzen, die schadigende Effekte auf das Hormonsystem haben konnen.
Zu den endokrin wirksamen Substanzen, die in hohen Mengen hergestellt und verwendet werden, gehoren die Phthalate sowie Bisphenol A. Phthalate werden als Kunststoffweichmacher und Additive in einer Vielzahl von unterschiedlichen Produkten eingesetzt, wahrend Bisphenol A als Monomer in der Herstellung von Polykarbonaten, Polyvinylchlorid, Kunstharzen und Thermopaper seine Verwendung findet. Durch ihr Vorkommen in diesen Produkten sowie aufgrund ihrer chemischen Struktur konnen sowohl Phthalate als auch Bisphenol A in Lebensmittel, Getranke, Wasser, Luft, Staub und Boden migrieren und so uber unterschiedliche Wege vom Menschen aufgenommen werden. Im Korper werden sie schnell verstoffwechselt und uber den Harn wieder ausgeschieden, wo sie in weiterer Folge nachgewiesen werden konnen. Durch das sogenannte Human-Biomonitoring kann dieser Nachweis der Substanzen bzw. ihrer Metaboliten in unterschiedlichen Korperflussigkeiten erfolgen, um die Belastung sowohl qualitativ als auch quantitativ zu bestimmen.
Bisher wurden in den vergangenen Jahren nur wenige Human-Biomonitoring-Studien in Osterreich durchgefuhrt. Das Hauptziel der vorliegenden Studie, durchgefuhrt am Umweltbundesamt Wien, war die Untersuchung der Phthalat- und Bisphenol A-Belastung im Harn in einer grosen Stichprobe der osterreichischen Bevolkerung. Das Probenmaterial und die Daten wurden vom Institut der Ernahrungswissenschaften der Universitat Wien im Rahmen der Osterreichischen Studie zum Ernahrungsstatus 2010/2012 gesammelt. Insgesamt bestand die untersuchte Studienpopulation aus 595 mannlichen und weiblichen ProbandInnen aus nahezu allen osterreichischen Bundeslandern. Die Einteilung der Studienpopulation erfolgte in die Kategorien Kinder I (6-8 Jahre), Kinder II (7-15 Jahre), Erwachsene (18-65 Jahre) und SeniorInnen (64-81 Jahre).
Insgesamt wurden 14 Metaboliten von 10 Phthalaten in den Harnproben mittels HPLC-MS/MS analysiert. In nahezu allen Proben konnten diverse Phthalatmetaboliten detektiert werden, wobei der Nachweis der niedermolekularen Metaboliten sowie der Metaboliten des hochmolekularen Di-2-ethylhexylphthalat (DEHP) in einem Grosteil der Proben erfolgte. Wie bereits in mehreren wissenschaftlichen Studien gezeigt, gehoren Kinder zur der am hochsten belasteten Populationsgruppe. Eine Ausnahme stellt die Belastung mit MEP dar, die bei Erwachsenen und SeniorInnen im Vergleich zu jungeren StudienteilnehmerInnen wesentlich hoher lag. Ebenfalls in Ubereinstimmung mit anderen internationalen Studien konnten in weiblichen Teilnehmerinnen hohere Belastungen mit diversen Phthalatmetaboliten verglichen mit mannlichen Teilnehmern festgestellt werden. Die Untersuchung der Konzentrationen an Gesamt-BPA (freies und konjugiertes BPA) in den Harnproben erfolgte mittels on-line SPE-HPLC-MS/MS, wobei BPA nur in einer verhaltnismasig geringen Probenanzahl nachgewiesen werden konnte. Die Anteile der positiven Proben variierten je nach Studiengruppe zwischen 11% bei Erwachsenen und SeniorInnen, und 50% bei Kindern im Alter von 6-8 Jahren (Gruppe Kinder I). Auch hier waren Kinder hoher exponiert als altere StudienteilnehmerInnen und es lag eine Abnahme der Belastung mit steigendem Alter vor. Die maximale nachgewiesene BPA-Konzentration lag bei 17 µg/l Harn bei einem Erwachsenen, sowie nach Kreatinin-Adjustierung bei 21 µg/g Kreatinin bei einem Kind der Gruppe Kinder I, wobei generell die Belastung in der untersuchten Studienpopulation gering ausfiel. Anhand der im Harn bestimmten Substanzkonzentrationen wurde die Bestimmung der taglichen Aufnahmemenge von Diethylphthalat (DEP), Di-n-butylphthalat (DnBP), Di-isobutylphthalat (DiBP), Butylbenzylphthalat (BBzP) und Di-2-ethylhexylphthalat (DEHP) nach zwei unterschiedlichen Berechnungsmodellen basierend auf dem ausgeschiedenen Harnvolumen sowie der ausgeschiedenen Kreatininkonzentration durchgefuhrt. Die berechneten Aufnahmemengen wurden mit tolerierbaren Aufnahmemengen verglichen, um mogliche Uberschreitungen feststellen zu konnen. In erster Linie wurden diese bei Kindern festgestellt. Obwohl die Anzahl der Uberschreitungen generell gering ausfiel, weist deren Auftreten auf ein mogliches Gesundheitsrisiko hin. Auserdem konnte eine Abnahme der taglichen Aufnahmemengen mit steigendem Alter identifiziert werden. Zur Erhebung der taglichen BPA-Aufnahmemengen erfolgten ebenfalls Berechnungen basierend auf zwei unterschiedlichen Modellen, die ahnlich wie bei den Phthalaten durchgefuhrt wurden. Die kalkulierten taglichen Aufnahmemengen erwiesen sich als generell gering, wobei ebenfalls eine Abnahme mit zunehmendem Alter identifiziert werden konnte. Im Vergleich mit tolerierbaren Aufnahmemengen, speziell mit der neuen temporaren tolerierbaren taglichen Aufnahmemenge (Tolerable Daily Intake, TDI) von 5 µg/kg Korpergewicht/d, existierten keine Uberschreitungen. Fur die Phthalate wurde zur Untersuchung der kombinierten Belastung eine kumulative Risikobewertung unter Berucksichtigung des Konzepts des „Hazard Index“ (HI) basierend auf den entsprechenden TDIs und RfD AAs (Referenzdosis fur Anti-Androgenitat) durchgefuhrt, wobei die Uberschreitung eines HI-Wertes von 1 ein mogliches Gesundheitsrisiko darstellt. Die berechneten HIs nahmen mit steigendem Alter von Kindern zu Erwachsenen ab. Bei SeniorInnen wurde ein erneuter Anstieg beobachtet. Uberschreitungen existierten alleinig bei Kindern bezogen auf den von den TDIs abgeleiteten HI-Werten, wobei 13% der StudienteilnehmerInnen der Gruppe Kinder I den HI uberschritten. Bei der Untersuchung von moglichen Assoziationen zwischen den Phthalat- bzw. BPA-Belastungen und ausgewahlten erhobenen Parametern zeigten sich einige statistisch signifikante Zusammenhange, deren weitere Untersuchung von Interesse ware. Die vorliegende Studie bietet damit neue Daten zur Exposition fur eine grose Stichprobe der osterreichischen Bevolkerung und tragt damit zur nationalen und internationalen Expositionsabschatzung und Risikobewertung bei.
In der Druckversion der Dissertation liegen die Originalfragebogen, die im Rahmen der Osterreichischen Studie zum Ernahrungsstatus 2010/2012 verwendet wurden, in Form eines digitalen Mediums (CD) bei.
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01 Jan 1996
TL;DR: The cause of disruptions in animal breeding cycles, accompanied by increases in birth defects, sexual abnormalities and reproductive failure, is traced to the pervasive presence in the environment of chemicals that mimic hormones and trick the reproductive system.
Abstract: For years, scientists have noticed disruptions in animal breeding cycles, accompanied by increases in birth defects, sexual abnormalities and reproductive failure. Humans are not immune either, with sperm counts dropping by as much as 50% in recent decades and with women seeing a rise in hormone-related cancers, endometriosis and other disorders. This book traces the cause of these aberrations and diseases to the pervasive presence in the environment of chemicals that mimic hormones and trick the reproductive system. The conclusions are as obvious as they are inescapable - unless we make vital changes in the way we manufacture and employ the artefacts of our "good life", there will be no life at all.
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