Phthalates and alternative plasticizers differentially affect phenotypic parameters in gonadal somatic and germ cell lines
Phthalates and alternative plasticizers differentially affect phenotypic parameters in gonadal somatic and germ cell lines
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- dc.contributor.author
- Rajkumar, Abishankari
- Luu, Trang
- Beal, Marc A.
- Barton-Maclaren, Tara S.
- Hales, Barbara F
- Robaire, Bernard
- dc.date.accessioned
- 2023-06-11T19:41:36Z
- dc.date.available
- 2023-06-11T19:41:36Z
- dc.date.issued
- 2021-11-18
- dc.description.abstract - en
- The developmental and reproductive toxicity associated with exposure to phthalates has motivated a search for alternatives. However, there is limited knowledge regarding the adverse effects of some of these chemicals. We used high-content imaging to compare the effects of mono (2-ethylhexyl) phthalate (MEHP) with six alternative plasticizers: di-2-ethylhexyl terephthalate (DEHTP); diisononyl-phthalate (DINP); di-isononylcyclohexane-1,2-dicarboxylate (DINCH); 2-ethylhexyl adipate (DEHA); 2,2,4-trimethyl 1,3-pentanediol diisobutyrate (TXIB) and di-iso-decyl-adipate (DIDA). A male germ spermatogonial cell line (C18–4), a Sertoli cell line (TM4) and two steroidogenic cell lines (MA-10 Leydig and KGN granulosa) were exposed for 48 h to each chemical (0.001–100 μM). Cell images were analyzed to assess cytotoxicity and effects on phenotypic endpoints. Only MEHP (100 μM) was cytotoxic and only in C18–4 cells. However, several plasticizers had distinct phenotypic effects in all four cell lines. DINP increased Calcein intensity in C18–4 cells, whereas DIDA induced oxidative stress. In TM4 cells, MEHP, and DINCH affected lipid droplet numbers, while DEHTP and DINCH increased oxidative stress. In MA-10 cells, MEHP increased lipid droplet areas and oxidative stress; DINP decreased the number of lysosomes, while DINP, DEHA, and DIDA altered mitochondrial activity. In KGN cells, MEHP, DINP and DINCH increased the number of lipid droplets, whereas DINP decreased the number of lysosomes, increased oxidative stress and affected mitochondria. The Toxicological Priority Index (ToxPi) provided a visual illustration of the cell line specificity of the effects on phenotypic parameters. The lowest administered equivalent doses were observed for MEHP. We propose that this approach may assist in screening alternative plasticizers.
- dc.description.abstract-fosrctranslation - fr
- La toxicité pour le développement et la reproduction associée à l'exposition aux phtalates a motivé la recherche d'alternatives. Cependant, les connaissances sur les effets néfastes de certains de ces produits chimiques sont limitées. Nous avons utilisé l'imagerie à haut contenu pour comparer les effets du phtalate de mono (2-éthylhexyle) (MEHP) avec six plastifiants alternatifs : di-2-éthylhexyl téréphtalate (DEHTP) ; diisononyl-phtalate (DINP) ; di-isononylcyclohexane-1,2-dicarboxylate (DINCH) ; 2-éthylhexyl adipate (DEHA) ; 2,2,4-triméthyl 1,3-pentanediol diisobutyrate (TXIB) et di-iso-décyl-adipate (DIDA). Une lignée de cellules spermatogoniales du germe mâle (C18-4), une lignée de cellules de Sertoli (TM4) et deux lignées de cellules stéroïdogènes (MA-10 Leydig et KGN granulosa) ont été exposées pendant 48 h à chaque produit chimique (0,001-100 μM). Les images cellulaires ont été analysées pour évaluer la cytotoxicité et les effets sur les paramètres phénotypiques. Seul le MEHP (100 μM) était cytotoxique et uniquement dans les cellules C18-4. Cependant, plusieurs plastifiants ont eu des effets phénotypiques distincts dans les quatre lignées cellulaires. Le DINP a augmenté l'intensité de la Calcéine dans les cellules C18-4, tandis que le DIDA a induit un stress oxydatif. Dans les cellules TM4, le MEHP et le DINCH ont affecté le nombre de gouttelettes lipidiques, tandis que le DEHTP et le DINCH ont augmenté le stress oxydatif. Dans les cellules MA-10, le MEHP a augmenté la surface des gouttelettes lipidiques et le stress oxydatif ; le DINP a diminué le nombre de lysosomes, tandis que le DINP, le DEHA et le DIDA ont modifié l'activité mitochondriale. Dans les cellules KGN, le MEHP, le DINP et le DINCH ont augmenté le nombre de gouttelettes lipidiques, tandis que le DINP a diminué le nombre de lysosomes, augmenté le stress oxydatif et affecté les mitochondries. L'indice de priorité toxicologique (ToxPi) a fourni une illustration visuelle de la spécificité de la lignée cellulaire des effets sur les paramètres phénotypiques. Les doses équivalentes administrées les plus faibles ont été observées pour le MEHP. Nous pensons que cette approche peut aider à sélectionner des plastifiants alternatifs.
- dc.identifier.doi
- https://doi.org/10.1093/biolre/ioab216
- dc.identifier.uri
- https://open-science.canada.ca/handle/123456789/650
- dc.language.iso
- en
- dc.publisher
- Oxford Academic
- dc.subject - en
- Health
- Health and safety
- dc.subject - fr
- Santé
- Santé et sécurité
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- Health
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- Santé
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- Phthalates and alternative plasticizers differentially affect phenotypic parameters in gonadal somatic and germ cell lines
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