Short and long term neurotoxic effects following lactational exposure to the sum of the six non-dioxin-like polychlorinated biphenyls (∑6 NDL-PCBs) at low levels in offspring mice

Abstract

In this study, the neurotoxicity of lactational exposure to a representative mixture of the six indicator non-dioxin-like-polychlorinated biphenyls (∑6 NDL-PCBs) found in contaminated fish matrices was assessed in neonatal to adult mice. We compared the performance of mice lactationally exposed to ∑6 NDL-PCBs (1, 10 or 100 ng/kg) to that of mice lactationally exposed to vehicle, in several developmental, behavioral and cognitive tests. Our results showed that some alterations were sex dependant; neonatal offspring female mice exhibited significantly longer turning reflexes while male mice showed a reduction in their general activity compared to the controls. Nevertheless, the exposed young and adult mice exhibited persistent anxious behavior that was detected at more progressive life stages. This persistent anxious behavior could be related to the overexpression of RyR3 in the cerebellum via the disruption of calcium signaling in the neurons. Early exposure to ∑6 NDL-PCBs has also induced oxidative stress and cell death in juvenile mice cerebral neural and glial cells. Transcriptomic analyses have shown that the expression of proteins involved in exocytosis, social and reproductive behaviors (syt10 and vmn2r123), were significantly increased in cerebellar neural ∑6 NDL-PCB-exposed cells compared to the controls. Therefore, our results suggest that regular consumption of contaminated fish matrices by lactating women could be detrimental to the neurodevelopment of their newborns.

IIn dieser Studie wurde die Neurotoxizität von Laktation-Exposition gegenüber einer repräsentativen Mischung der sechs Indikator-non-dioxin-like-polychlorierte Biphenyle (∑6 NDL-PCB), die in kontaminierten Fisch-Matrizen gefunden wurden, in neugeborenen bis erwachsenen Mäusen untersucht. Wir verglichen die Leistung von bei der Laktation ∑6 NDL-PCB (1, 10 oder 100 ng / kg) ausgesetzten Mäusen zu beim Säugen Vehiculum ausgesetzten Mäusen in mehreren Entwicklungs-, Verhaltens- und kognitiven Tests. Unsere Ergebnisse zeigten, dass einige Änderungen geschlechtsabhängig waren; neugeborene Nachkommen weiblicher Mäusen zeigten deutlich längere Drehreflexe, während männliche Mäuse eine Reduktion in ihrer allgemeinen Aktivität im Vergleich zu den Kontrollen zeigten. Dennoch zeigten die exponierten jungen und erwachsenen Mäusen persistent ängstliches Verhalten, die bei mehr progressive Lebensphasen erkannt wurde. Dieses anhaltende ängstliche Verhalten könnte die Überexpression von RyR3 im Kleinhirn über die Störung des Calcium-Signalgebung in den Neuronen bezogen werden. Frühe Exposition gegenüber ∑6 NDL-PCB auch oxidativen Stress und Zelltod in jungen Mäusen zerebralen neuronalen und Gliazellen induziert. Transkriptom-Analysen haben gezeigt, dass die Expression von Proteinen in Exozytose beteiligt, soziale und reproduktive Verhalten (syt10 und vmn2r123) deutlich wurden in Kleinhirn neuronale ∑6 NDL-PCB-exponierten Zellen im Vergleich zu den Kontrollen erhöht. Daher legen unsere Ergebnisse nahe, dass der regelmäßige Verzehr von kontaminiertem Fisch-Matrizen durch stillende Frauen nachteilig für die Entwicklung des Nervensystems ihrer Neugeborenen sein könnte.