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A novel toxic effect of foodborne trichothecenes: The exacerbation of genotoxicity
2023
Garofalo, Marion | Payros, Delphine | Penary, Marie | Oswald, Eric | Nougayrède, Jean-Philippe | Oswald, Isabelle | ToxAlim (ToxAlim) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Institut de Recherche en Santé Digestive (IRSD ) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse) | Biosynthèse & Toxicité des Mycotoxines (ToxAlim-BioToMyc) ; ToxAlim (ToxAlim) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | MG was supported by a fellowship from the French ministry for Higher Education and Research. | ANR-19-CE34-0014,Genofood,Exacerbation de la génotoxicité du microbiote intestinal par un contaminant alimentaire(2019) | ANR-22-CE34-0022,GenoMyc,Alimentation co-contaminée : les mycotoxines exacerbent-elles la génotoxicité d'autres agents endommageant l'ADN ?(2022)
International audience | Trichothecenes (TCT) are very common mycotoxins. While the effects of DON, the most prevalent TCT, have been extensively studied, less is known about the effect of other trichothecenes. DON has ribotoxic, pro-inflammatory, and cytotoxic potential and induces multiple toxic effects in humans and animals. Although DON is not genotoxic by itself, it has recently been shown that this toxin exacerbates the genotoxicity induced by model or bacterial genotoxins. Here, we show that five TCT, namely T-2 toxin (T-2), diacetoxyscirpenol (DAS), nivalenol (NIV), fusarenon-X (FX), and the newly discovered NX toxin, also exacerbate the DNA damage inflicted by various genotoxins. The exacerbation was dose dependent and observed with phleomycin, a model genotoxin, captan, a pesticide with genotoxic potential, and colibactin, a bacterial genotoxin produced by the intestinal microbiota. For this newly described effect, the trichothecenes ranked in the following order: T-2>DAS > FX > NIV ≥ DON ≥ NX. The genotoxic exacerbating effect of TCT correlated with their ribotoxic potential, as measured by the inhibition of protein synthesis. In conclusion, our data demonstrate that TCT, which are not genotoxic by themselves, exacerbate DNA damage induced by various genotoxins. Therefore, foodborne TCT could enhance the carcinogenic potential of genotoxins present in the diet or produced by intestinal bacteria.
Afficher plus [+] Moins [-]Mutagenicity and genotoxicity assessment of the emerging mycotoxin Versicolorin A, an Aflatoxin B1 precursor
2023
Al-Ayoubi, Carine | Alonso-Jauregui, Maria | Azqueta, Amaya | Vignard, Julien | Mirey, Gladys | Rocher, Ophelie | Puel, Olivier | Oswald, Isabelle P. | Vettorazzi, Ariane | Soler-Vasco, Laura | Biosynthèse & Toxicité des Mycotoxines (ToxAlim-BioToMyc) ; ToxAlim (ToxAlim) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Universidad de Navarra [Pamplona] (UNAV) | Génotoxicité & Signalisation (ToxAlim-GS) ; ToxAlim (ToxAlim) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | ToxAlim (ToxAlim) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | This research was supported in part by the ANR grants "Versitox" (ANR-18-CE21-0009) "EmergingMyco" (ANR-18-CE34-0014) , the SV 947/19 grant "CAPES-COFECUB" and the Spanish "Ministerio de Economia, Industria y Competitividad, Agencia Estatal de Investigacion" (AGL 2017-85732-R) (MINECO/AEI/FEDER, UE) . | ANR-18-CE21-0009,VersiTox,Toxicité et remédiation de la Versicolorine A, une nouvelle toxine fongique(2018) | ANR-18-CE34-0014,EmergingMyco,Les mycotoxines émergentes : un nouveau risque pour l'Homme et les animaux ?(2018)
Aflatoxin B1 (AFB1) is the most potent natural carcinogen among mycotoxins. Versicolorin A (VerA) is a precursor of AFB1 biosynthesis and is structurally related to the latter. Although VerA has already been identified as a genotoxin, data on the toxicity of VerA are still scarce, especially at low concentrations. The SOS/umu and miniaturised version of the Ames test in Salmonella Typhimurium strains used in the present study shows that VerA induces point mutations. This effect, like AFB1, depends primarily on metabolic activation of VerA. VerA also induced chromosomal damage in metabolically competent intestinal cells (IPEC-1) detected by the micronucleus assay. Furthermore, results from the standard and enzyme-modified comet assay confirmed the VerA-mediated DNA damage, and we observed that DNA repair pathways were activated upon exposure to VerA, as indicated by the phosphorylation and/or relocation of relevant DNA-repair biomarkers (γH2AX and 53BP1/FANCD2, respectively). In conclusion, VerA induces DNA damage without affecting cell viability at concentrations as low as 0.03 μM, highlighting the danger associated with VerA exposure and calling for more research on the carcinogenicity of this emerging food contaminant.
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2023
Garofalo, Marion | Payros, Delphine | Penary, Marie | Oswald, Eric | Nougayrède, Jean-Philippe | Oswald, Isabelle | Biosynthèse & Toxicité des Mycotoxines (ToxAlim-BioToMyc) ; ToxAlim (ToxAlim) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Institut de Recherche en Santé Digestive (IRSD ) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | ToxAlim (ToxAlim) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse) | MG was supported by a fellowship from the French ministry for Higher Education and Research. | ANR-19-CE34-0014,Genofood,Exacerbation de la génotoxicité du microbiote intestinal par un contaminant alimentaire(2019) | ANR-22-CE34-0022,GenoMyc,Alimentation co-contaminée : les mycotoxines exacerbent-elles la génotoxicité d'autres agents endommageant l'ADN ?(2022)
International audience | Trichothecenes (TCT) are very common mycotoxins. While the effects of DON, the most prevalent TCT, have been extensively studied, less is known about the effect of other trichothecenes. DON has ribotoxic, pro-inflammatory, and cytotoxic potential and induces multiple toxic effects in humans and animals. Although DON is not genotoxic by itself, it has recently been shown that this toxin exacerbates the genotoxicity induced by model or bacterial genotoxins. Here, we show that five TCT, namely T-2 toxin (T-2), diacetoxyscirpenol (DAS), nivalenol (NIV), fusarenon-X (FX), and the newly discovered NX toxin, also exacerbate the DNA damage inflicted by various genotoxins. The exacerbation was dose dependent and observed with phleomycin, a model genotoxin, captan, a pesticide with genotoxic potential, and colibactin, a bacterial genotoxin produced by the intestinal microbiota. For this newly described effect, the trichothecenes ranked in the following order: T-2>DAS > FX > NIV ≥ DON ≥ NX. The genotoxic exacerbating effect of TCT correlated with their ribotoxic potential, as measured by the inhibition of protein synthesis. In conclusion, our data demonstrate that TCT, which are not genotoxic by themselves, exacerbate DNA damage induced by various genotoxins. Therefore, foodborne TCT could enhance the carcinogenic potential of genotoxins present in the diet or produced by intestinal bacteria.
Afficher plus [+] Moins [-]Mutagenicity and genotoxicity assessment of the emerging mycotoxin Versicolorin A, an Aflatoxin B1 precursor
2023
Al-Ayoubi, Carine | Alonso-Jauregui, Maria | Azqueta, Amaya | Vignard, Julien | Mirey, Gladys | Rocher, Ophelie | Puel, Olivier | Oswald, Isabelle P. | Vettorazzi, Ariane | Soler-Vasco, Laura | Biosynthèse & Toxicité des Mycotoxines (ToxAlim-BioToMyc) ; ToxAlim (ToxAlim) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Universidad de Navarra [Pamplona] (UNAV) | Génotoxicité & Signalisation (ToxAlim-GS) ; ToxAlim (ToxAlim) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | This research was supported in part by the ANR grants "Versitox" (ANR-18-CE21-0009) "EmergingMyco" (ANR-18-CE34-0014) , the SV 947/19 grant "CAPES-COFECUB" and the Spanish "Ministerio de Economia, Industria y Competitividad, Agencia Estatal de Investigacion" (AGL 2017-85732-R) (MINECO/AEI/FEDER, UE) . | ANR-18-CE21-0009,VersiTox,Toxicité et remédiation de la Versicolorine A, une nouvelle toxine fongique(2018) | ANR-18-CE34-0014,EmergingMyco,Les mycotoxines émergentes : un nouveau risque pour l'Homme et les animaux ?(2018)
International audience | Aflatoxin B1 (AFB1) is the most potent natural carcinogen among mycotoxins. Versicolorin A (VerA) is a precursor of AFB1 biosynthesis and is structurally related to the latter. Although VerA has already been identified as a genotoxin, data on the toxicity of VerA are still scarce, especially at low concentrations. The SOS/umu and miniaturised version of the Ames test in Salmonella Typhimurium strains used in the present study shows that VerA induces point mutations. This effect, like AFB1, depends primarily on metabolic activation of VerA. VerA also induced chromosomal damage in metabolically competent intestinal cells (IPEC-1) detected by the micronucleus assay. Furthermore, results from the standard and enzyme-modified comet assay confirmed the VerA-mediated DNA damage, and we observed that DNA repair pathways were activated upon exposure to VerA, as indicated by the phosphorylation and/or relocation of relevant DNA-repair biomarkers (γH2AX and 53BP1/FANCD2, respectively). In conclusion, VerA induces DNA damage without affecting cell viability at concentrations as low as 0.03 μM, highlighting the danger associated with VerA exposure and calling for more research on the carcinogenicity of this emerging food contaminant.
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