Recherche de nouveaux chélateurs du manganèse en vue de la détoxication de l'organisme : Études in vivo et in vitro chez le rat

by Pascale Missy

Doctoral thesis in Toxicologie de l'environnement

Under the supervision of Daniel Burnel.

defended on 2001

in Metz .

  • Alternative Title

    New manganese chelating agents for the organism detoxication : in vivo and in vitro studies in the rat


  • Abstract

    This study dealt with new manganese chelating agents. The first part is devoted to the development of a subchronic intoxication protocol. Rats were intoxicated by intraperitoneal injections, the oral route being not sufficiently effective since less than 2%of the ingested manganese are absorbed. This result suggests that the risks of intoxication by diet are very weak even null. Accumulation of manganese was observed in well-known target issues (spleen, central nervous system, bones, erythrocytes), but also in bone marrow. In our experimental conditions, the presence of manganese in the brain induced no neurochemical or histological modifications. The second part of this work concerns the in vivo study of new chelating agents selected beforehand for their in vitro effectiveness to complex with manganese. The most effective compounds in vitro (polyaminopolycarboxylic acids) caused only a partial detoxification of the organism; they remained without effect on manganese bound to the erythrocytes (haemoglobin). This results led us to the following assumptions : manganese (Mn2+), which chemical properties are close to those of iron (Fe2+), would take the place of this last not only in haemoglobin, that is already known, but also in the cytochromes of the respiratory chain. So, based on the standard redox potentials of the cytochromes containing manganese, it was possible to show the inability of these structures to reduce oxygen. This incomplete oxygen reduction would lead to the formation of free radicals which are capable of accelerating cells aging and oxidizing dopamine in benzoquinones, implied in the neurological symptoms observed in chronic manganism


  • Abstract

    Cette étude a porté sur la recherche de nouveaux chélateurs du manganèse. La première partie est consacrée à la mise au point d'un protocole d'intoxication subchronique. La voie intraperitoneale a été retenue pour intoxiquer les rats, la voie orale n'étant pas suffisamment efficace, puisque moins de 2% du manganèse ingéré est absorbé. Ce résultat permet d'en déduire que les risques d'intoxication alimentaire sont très faibles voire nuls. Une accumulation de manganèse a été mise en évidence dans des tissus ciblés déjà connus (rate, système nerveux central, os, globules rouges), mais également dans la moelle osseuse. Dans nos conditions d'intoxication, l'accumulation de manganèse dans le cerveau n'a pas entraîné des modifications neurochimiques et histologiques. La deuxième partie de ce travail porte sur l'étude in vivo de nouveaux chélateurs préalablement sélectionnés, pour leur bon pouvoir complexant vis-à-vis du manganèse, par une étude technique in vitro. Les composés les plus efficaces in vitro (acides polyaminopolycarboxyliques) n'ont provoqué qu'une détoxification partielle de l'organisme; ils sont restés sans effet sur le manganèse fixé dans les globules rouges (hémoglobine). Ces résultats nous ont conduit aux hypothèses suivantes : le manganèse (Mn2+), aux propriétés chimiques voisines de celles du fer (Fe2+), se fixerait à la place de ce dernier non seulement dans l'hémoglobine, ce qui est déjà connu, mais également dans les cytochromes de la chaîne respiratoire. Ce ce fait, en se basant sur les potentiels redox standard des cytochromes contenant du manganèse, il a été possible de montrer l'incapacité de ces structures à réduire l'oxygène. Cette réduction incomplète de l'oxygène conduirait à la formation de radicaux libres qui sont susceptibles d'altérer les cellules et d'oxyder la dopamine en benzoquinones, impliquées dans les symptômes neurologiques observés dans les cas de manganisme

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Informations

  • Details : 1 vol. (198 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 136-155

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  • Library : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. Bibliothèque du Saulcy.
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