Evidence for the systemic diffusion of (2-chloroethyl)-ethyl-sulfide, a sulfur mustard analog, and its deleterious effects in brain
2021
Gilardoni, Marie | Léonço, Daniel | Caffin, Fanny | Gros-Désormeaux, Fanny | Eldin, Camille | Béal, David | Ouzia, Sadia | Junot, Christophe | Fenaille, François | Piérard, Christophe | Douki, Thierry | Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST) ; SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES) ; Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG) ; Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP) ; 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International audience
显示更多 [+] 显示较少 [-]英语. Sulfur mustard, a chemical warfare agent known to be a vesicant of skin, readily diffuses in the blood stream and reaches internal organs. In the present study, we used the analog (2-chloroethyl)-ethyl-sulfide (CEES) to provide novel data on the systemic diffusion of vesicants and on their ability to induce brain damage, which result in neurological disorders. SKH-1 hairless mice were topically exposed to CEES and sacrificed at different time until 14 days after exposure. A plasma metabolomics study showed a strong systemic impact following a selfprotection mechanism to alleviate the injury of CEES exposure. This result was confirmed by the quantification of specific biomarkers in plasma. Those were the conjugates of CEES with glutathione (GSH-CEES), cysteine (Cys-CEES) and N-acetyl-cysteine (NAC-CEES), as well as the guanine adduct (N7Gua-CEES). In brain, N7Gua-CEES could be detected both in DNA and in organ extracts. Similarly, GSH-CEES, Cys-CEES and NAC-CEES were present in the extracts until day14. Altogether, these results, based on novel exposure markers, confirm the ability of vesicants to induce internal damage following dermal exposure. The observation of alkylation damage to glutathione and DNA in brain provides an additional mechanism to the neurological insult of SM.
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