52-VECKORS GIFTSTUDIE MED UNGA APOR
SC-18862 är känt under ämnesnamnet ASPARTAM
UTFÖRD AV
a) Avdelningen för biologisk undersökning (patologisk-toxikologisk) Searle Laboratories, Chicago, Illinois, K. S. Rao och R.G. McConell
b) Avdelningen för pediatrik, University of Wisconsin Medical Center, Madison, Wisconsin, H. A. Waisman (avliden)
10 oktober 1972
Projekt nr 856ot70
INTRODUKTION
I denna giftstudie användes ett syntetisk sötningsmedel som intogs genom munnen av unga apor under 52 sammanhängande veckor. Studiens syfte var att bestämma svåra effekter, om några, hos nyfödda Rhesus-apor och också om sådana effekter är identiska i natur och styrka med de som inträffar vid intag av samma mängd av L-fenylalanin.
ANVÄNT MATERIAL
SC-18862 är ett vitt pulver med de kemiska namnen asparginsyra, fenylalanin och metyl alkohol. Testdoserna innehöll dessutom mellan 0,2 till 1% av SC-19192 (Diketopiperazine DKP, en omvandlad produkt av SC-18862).
METOD
Rhesus-apor (Macaca mulatta) togs från sina mödrar inom 6 timmar efter födelsen och flyttades till varma burar. Under de första 24 timmarna matades de med 10%-ig sockerlösning i fyratimmarsintervaller. Under andra dagen utökades med tillägg av lika mängd av mjölkpreparatet Similac. Därefter matades de med Similac efter behag tills de sattes på experimentets lösningar fyra gånger per dag.
Similac tillfördes SC-18862 i ökande doser, 1/8-dels dos dag 3-9 samt heldos dag 270-365 (38-52 veckor). Intaget var nogsamt noterat vid varje matning så att mängden som konsumerades per dag per kilo kroppsvikt kunde räknas ut, med marginal för eventuellt spill. Vatten tilläts efter behag. När djuren var 3 månader gamla fick de en kvarts äpple och en kvarts apelsin varje dag.
EXPERIMENTETS UTFORMNING
7 apor var slumpmässigt indelade i 3 grupper:
Lågdosgruppen 1 g/kg/dag*
P53 Start vid 6 dagars ålder
P60 Start vid 3 dagars ålder
Mellandosgruppen 3 g/kg/dag
M64 Start vid 3 dagars ålder
M79 Start vid 3 dagars ålder
N14 Start vid 2 dagars ålder
Högdosgruppen 4-6 g/kg/dag
M34 Start vid 9 dagars ålder
M38 Start vid 1 dags ålder
* Baserat på motsvarande 30 mg/kg dagligt intag för ett barn (Homo sapiens) på 27 kg.
FYSISKA UNDERSÖKNINGAR OCH OBSERVATIONER
Djuren observerades dagligen mellan och vid tiden för matning med tanka på överlevnad och uppförandeändringar. Kroppsvikten noterades varje morgon och huvudets omfång och kroppslängden noterades med 4 veckors intervall.
PROVTAGNINGAR
Blodbild och klinisk kemi utfördes på blodprov, tagna från en ljumskven, på alla djuren vid 3:e, 6:e, 9:e och 12:e månaden av provtiden.
För blodbilden användes följande parametrar: vita blodkroppar, röda blodkroppar, total RBC räkning, total WBC räkning. Klinisk kemi mättes för följande parametrar: blod plasma urea, urinsyra, leverenzymer GOT, alkaliskt fosfat, bilirubin, blodsocker, kalcium, organiskt fosfat, kolesterol, total proteiner, fenylalanin och tyrosin. Serum fenylalanin och tyrosin var övervakat två gånger i veckan de första 13 veckorna, en gång i veckan de följande 17 och varannan vecka därefter.
Urinanalys: Urin uppsamlades 3:e, 6:e, 9:e och 12:e månaden och följande parametrar mättes: specifik täthet, pH, mikroblod, proteiner, blodsocker, ketoner, bilirubin och fenylketoner.
ANTEMORTEM OBSERVATIONER
Tillgänglighet till adekvata historiska och jämförbara data för obehandlade apor i en historisk kontrollgrupp hos Dr Waisman minskade nödvändigheten av en samtidig kontrollgrupp. Jämförelsematerial fanns således med normalvärden från 14 historiskt kontrollerade apor.
KONSUMTION AV TESTBLANDNING
Dr Waismans plötsliga bortgång nödvändiggjorde avslutning av studien. Då hade mellan- och högdosaporna genomgått 52 veckors behandling och för lågdosgruppen hade 29-30 veckors test genomförts.
Den tilltänkta dosen av SC-18862 för högdosgruppen var 4-6 g/kg men förmodligen beroende på den starka sötman i testmedlet (200 gånger sockrets) minskade intaget av testblandningen. Den verkliga mängden över hela studien var för högdosgruppen 3,6 g/kg. Följdaktligen hade intaget för denna grupp ingen noterbar skillnad från djuren i mellandosgruppen.
TILLVÄXT
Kroppsvikten i kilo höll sig inom normala gränser för P60, M64 och M34. En högdosapa, M38, och två mellandosapor, N14 och M79, visade något mindre kroppsvikt, men det verkade bli en utjämning av vikten när djuren närmade sig ett år på dieten.
OBSERVATIONER AV FYSISKA TECKEN
Alla djuren i mellan- och högdosgruppen uppvisade anfallsaktiviteter (seizure activity). Anfallen observerades första gången efter 218 dagars (31 veckor) behandling. Därefter uppträdde sporadiska konvulsioner vid olika tidpunkter under testperioden. Anfallen uppträdde mest frekvent vid fysisk kontakt med djuret vit mätning av kroppsvikten. Konvulsionerna var av typen "grand mal" (epileptiskt anfall) liknande de som indikeras av matning med L-fenylalanin till unga apor.
Alla djuren i mellan- och högdosgruppen erhöll Shigella-infektioner vid olika tidpunkter under testperioden. Dessa botades med antibiotika och dropp.
En apa i högdosgruppen, M38, vilken fick SC-18862 från dag 1, avled efter 279 dagar (37 veckor). Dödsorsaken fastslogs aldrig (se nedan). Övriga överlevde testperioden.
Det fanns en tydlig ökning i serum-fenylalanin och tyrosinvärdena hos mellan- och högdosgrupperna. Ökningen var jämförbar med data från djur som matats med L-fenylalanin. Ökningen erhölls efter 200 dagars (28 veckor) matning med SC-18862. Konvulsionerna hos aporna kan tillskrivas de höga nivåerna av fenylalanin.
Bland lågdosaporna hade inga konvulsioner observerats när den delen av studien avslutades efter endast 30 veckor på grund av Dr Waismans bortgång. Studien avslutades godtyckligt av laboratoriepersonalen.
Efter studiens slut hölls mellan- och högdosgrupperna på enbart Similac-losning för observation under 3 månader. Under den perioden upptäcktes inga konvulsioner hos försöksdjuren.
POSTMORTEM OBSERVATIONER
Djuren var inte tillgängliga för dissekering och patologiska undersökningar efter avslutande av testperioden beroende på brist på personal och övervakning efter Dr Waismans bortgång. Dissekeringsdata för den apa som avled efter 279 dagars tillförsel av SC-18862 försvann av liknande orsaker.
SLUTSATSER
Apor som fick SC-18862 (Aspartam) hade förhöjda serum-fenylanalinvärden och uppvisade anfallsaktiviteter. Hos apor som fick 1 g/kg/dag under 30 veckor observerades inga biologiskt meningsfulla fysiska eller beteendemässiga förändringar. För de apor som fick högre doser observerades konvulsioner av typen "grand mal" (epileptiskt anfall) som fortsatte under hela studietiden (52 veckor).
2000-06-17 Översättning och sammandrag: Rose-Marie Tofte