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Toluene and methylethylketone: effect of combined exposure on their metabolism in rat
Archive ouverte
Edité par CCSD ; Taylor & Francis -
International audience. The ubiquity of multiple exposure scenarios in industrial environments means that workers are exposed to combinations of chemical substances rather than to a single chemical. In this article, we highlight the risks faced by workers and complete the data available on the metabolic impact of a common mixture: toluene (TOL) and methylethylketone (MEK).In this study, rats were exposed by inhalation under controlled conditions either to each solvent individually, or to mixtures of the two. How the interaction between the two solvents affected their fate in the blood and brain, their main relevant urinary metabolites (o-cresol, benzylmercapturic acid for TOL and 2,3-butanediols for MEK) and their hepatic metabolism were investigated.Although the cytochrome P450 concentration was unchanged, and the activities of CYP1A2 and CYP2E1 isoforms were not additively or synergistically induced by co-exposure, TOL metabolism was inhibited by the presence of MEK (and vice versa). Depending on the relative proportions of each compound in the mixture, this sometimes resulted in a large increase in blood and brain concentrations. This interaction may affect the excretion of urinary metabolites derived from both compounds. However, apart from extreme cases (unbalanced mixtures), the amount of o-cresol and benzylmercapturic acid (and to a lesser extent 2,3-butanediols) excreted were proportional to the blood solvent concentrations.In a co-exposure context, ortho-cresol and benzylmercapturic acid can be used as urinary biomarkers in biomonitoring for employees to relatively accurately assess TOL exposure. . L'omniprésence des situations d’expositions multiples dans les environnements industriels implique une exposition des travailleurs à des combinaisons de substances chimiques plutôt qu'à un seul produit. Cet article fournit des données sur l'impact métabolique inhérent à un mélange commun : le toluène (TOL) et la méthyléthylcétone (MEK), et met en évidence les risques auxquels sont confrontés les travailleurs exposés à ce mélange. Dans cette étude, les rats ont été exposés par inhalation dans des conditions contrôlées à chacun de ces solvants ainsi qu’à des mélanges des deux. L’impact de l'interaction entre les deux solvants sur leur devenir dans le sang et le cerveau, sur l’excrétion de leurs principaux métabolites urinaires (o-crésol, acide benzylmercapturique pour TOL et 2,3-butanediols pour MEK) ainsi que sur leur métabolisme hépatique a été étudié. Bien que la concentration en cytochromes P450 ait été inchangée et que les activités des isoformes CYP1A2 et CYP2E1 n'aient pas été induites de manière additive ou synergique par la co-exposition, le métabolisme du TOL a été inhibé par la présence de MEK (et vice versa). Selon les proportions relatives de chaque composé dans le mélange, cela a parfois entraîné une forte augmentation des concentrations sanguines et cérébrales. Cette interaction peut également affecter l'excrétion des métabolites urinaires des deux composés. Cependant, en dehors des cas extrêmes (mélanges déséquilibrés), les quantités d'o-crésol et d'acide benzylmercapturique (et dans une moindre mesure celle de 2,3-butanediols) excrétées étaient proportionnelles aux concentrations sanguines en solvants. Dans un contexte de co-exposition, la mesure de l'ortho-crésol et/ou de l'acide benzylmercapturique est un moyen fiable pour évaluer l’exposition des employés au TOL.
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