Developmental and testicular toxicity of butyl benzyl phthalate in the rat and the impact of study design

Abstract

De embryofoetale toxiciteit van butylbenzylftalaat is onderzocht in de rat in een studieopzet met tien doseringsgroepen. Het effect van blootstellingsduur is bestudeerd, en effecten in drachtige en niet-drachtige dieren zijn vergeleken. Bovendien is de klassieke data-analyse met no-observed- effect-levels (NOAEL) vergeleken met een alternatieve benchmark benadering waarin critische-effect-doseringen (CED) worden afgeleid. Daarnaast is een verkennende studie uitgevoerd met jonge mannetjesratten om de testistoxiciteit van de stof te bepalen. Dit rapport beschrijft de resultaten alsmede een initi6le analyse van de data. Een uitgebreide data-analyse is voorzien voor een volgende rapportage. Vergelijking van de laagste NOAEL met de laagste CED laat zien dat in beide analyses levereffecten de maternale toxiciteit bepalen, waarbij de NOAEL voor levergewicht 450 mg/kg lichaamsgewicht/dag (mkd) bedraagt en de CED20 voor serum ALAT 456 mkd. Voor embryotoxiciteit blijken in beide analyses testis-effecten het gevoeligst, met NOAEL voor testisgewicht < 270 mkd en de CED01 voor foetale caudale testismigratie 164 mkd. Aangezien embryotoxiciteit optrad bij doseringen waarbij geen maternale toxiciteit gezien werd, komt BBP uit deze studie naar voren als een specifiek embryotoxische stof. Gevoeligste toxiciteit bij mannetjes werd gezien als testis-atrofie met een NOAEL van 750 mkd en als testisgewicht reductie bij CED10 van 576 mkd. gereproduceerd. Daarnaast werden in deze studie critische effecten gezien op maternale serum ALAT spiegels en op testisgewicht en -migratie, beide uitsluitend na lange blootstelling. Eindpunten die reversibel zijn of die gevoelig zijn in de latere fase van de blootstelling zijn veelal gevoeliger voor langere blootstelling. Lever enzym veranderingen en hematologische parameters blijken gevoeliger in drachtige dan in niet-drachtige dieren. De dataset van deze studie zal gebruikt worden voor verdere ontwikkeling en discussie van de alternatieve benchmark benadering voor humane risicoanalyse.<br>

The developmental toxicity of butyl benzyl phthalate was investigated in the rat in an alternative study design using ten treatment groups. The effect of exposure period was studied, and a comparison of reaction to treatment in pregnant versus non-pregnant females was made. The classical data analysis via no-observed-adverse-effect-levels (NOAEL) was compared to an alternative benchmark approach, in which critical effect dosages (CED) are derived. In addition, a pilot study was carried out in young males to assess the testicular toxicity of the compound. This report describes the results obtained, together with an initial analysis of the data. A more extensive data analysis will be presented in a consecutive report. Comparison of the lowest NOAEL with the lowest CED shows that in both analyses liver effects determine maternal toxicity, with liver weight at NOAEL=450 mg/kg body weight/day (mkd) and serum at ALAT CED20=456 mkd. For embryo toxicity, fetal testicular effects appear critical in both analyses, with fetal testicular weight at NOAEL<270 mkd (lowest dose tested) and fetal testicular caudal migration at CED01=164 mkd. As embryotoxicity was observed at dosages without observed maternal toxicity, BBP appeared as a specific embryotoxic compound. Most sensitive male toxicity appears at testis atrophy: NOAEL=750 mkd and testis weight reduction: CED10=576 mkd. The effects reported in the literature were generally reproduced. In addition, in the present study, critical adverse effects were observed on maternal serum ALAT levels and on fetal testis weight and descent, both found only after long exposure. End points which are either reversible or affected in the later phase of exposure appear more likely to be affected after the long exposure regimen. Liver enzyme changes and hematological parameters appear more sensitive in pregnant than in non-pregnant animals. The data set collected in this study will be instrumental for further development and discussion of the alternative benchmark approach for human risk assessment.<br>