Ethylene glycol and propylene glycol ethers – Reproductive and developmental toxicity

Abstract

StreszczenieEtery alkilowe glikolu etylenowego (ethylene glycol alkyl ethers -EGAE) i propylenowego (propylene glycol alkyl ethers -PGAE) są szeroko stosowane w przemyśle i gospodarstwie domowym, głównie jako rozpuszczalniki. Niektóre EGAE wykazują działanie gonadotoksyczne, embriotoksyczne, fetotoksyczne i teratogenne zarówno u ludzi, jak i zwierząt doświadczalnych. Ze względu na szkodliwe działanie tych eterów na rozrodczość i rozwój organizmu EGAE są zastępowane znacznie mniej toksycznymi PGAE. W niniejszej pracy przedstawiono dane na temat mechanizmów toksycznego działania EGAE na komórki rozrodcze, zarodek i płód. Szczególną uwagę zwrócono na metabolizm niektórych EGAEs i ich toksyczność narządową, a także na apoptozę spermatocytów związaną ze zmianami ekspresji genów, które kodują czynniki stresu oksydacyjnego, kinazy białkowe i jądrowe receptory hormonów. Med. Pr. 2015;66(5):725-737Słowa kluczowe: etery glikolu etylenowego, etery glikolu propylenowego, toksyczność rozwojowa, mechanizmy toksyczności, toksyczność reprodukcyjna, apoptoza AbstractBoth ethylene and propylene glycol alkyl ethers (EGAEs and PGAEs, respectively) are widely used, mainly as solvents, in industrial and household products. Some EGAEs demonstrate gonadotoxic, embriotoxic, fetotoxic and teratogenic effects in both humans and experimental animals. Due to the noxious impact of these ethers on reproduction and development of organisms EGAEs are replaced for considerably less toxic PGAEs. The data on the mechanisms of testicular, embriotoxic, fetotoxic and teratogenic effects of EGAEs are presented in this paper. Our particular attention was focused on the metabolism of some EGAEs and their organ-specific toxicities, apoptosis of spermatocytes associated with changes in the expression of various genes that code for oxidative stress factors, protein kinases and nuclear hormone receptors. WSTĘPEtery alkilowe glikolu etylenowego (ethylene glycol alkyl ethers -EGAE) i propylenowego (propylene glycol alkyl ethers -PGAE) są produktami addycji odpowiednio tlenku etylenu i tlenku propylenu z pierwszorzędo-wymi alkoholami alifatycznymi. Reakcje te przebiegają w warunkach podwyższonego ciśnienia i temperatury oraz w obecności katalizatora. Ponieważ w tych reakcjach dochodzi także do procesu poliaddycji tlenków alkilowych, oprócz eterów monoetylenowych i monopropylenowych powstają również odpowiednie dii trietery o większych masach cząsteczkowych i mniejszej lotności od monomerów. Związki te umownie nazwano eterami serii E i serii P [1].Do eterów glikolowych serii E należą m.in.: n metoksyetanol (ethylene glycol methyl ether -EGME) (numer CAS: 109-86-4), n etoksyetanol (ethylene glycol ethyl ether -EGEE) (110-80-5), n butoksyetanol (ethylene glycol butyl ether -EGBE) (111-76-2), n metoksydietanol (diethylene glycol methyl ether -DEGME) (111-77-3), n etoksydietanol (diethylene glycol ethyl ether -DEGEE) (111-90-0),