Systemic Effects of Topically Applied Trichothecenes I. Comparative Study of Various Trichothecenes in Mice
Authors: Schiefer H. B. , Hancock D. S. , Bhatti A. R. 
Published: May 2010

T‐2 toxin, HT‐2 toxin, Diacetoxyscirpenol (DAS), Roridin A, Verrucarin A and 3‐Acetyl‐deoxynivalenol (3‐AcDON) were dissolved in dimethyl sulfoxide and applied topically to mice. For a mortality study, groups of 10–20 male mice received either 5, 10, 20, 30 or 40 mg toxin/kg BW. Further, mixtures of trichothecenes were applied, e. g.: T‐2 toxin + DAS + 3‐AcDON; T‐2 toxin + DAS; T‐2 toxin + 3‐AcDON; DAS + 3‐AcDON. Animals were observed until death or until day 14 after application, and the mortality rates were established. To study progressive morphological changes, groups of 20 male mice received 40 mg/kg BW of the individual toxins listed above, and mice were killed at 6, 12, 18 or 24 hrs after application.

With respect to cumulative mortality, it was found that T‐2 toxin was the most potent toxin, followed, in descending order, by DAS, Verrucarin A, HT‐2 toxin and Roridin A. No deaths occurred with 3‐AcDON. The combination of T‐2 toxin + DAS + 3‐AcDON produced a greater effect than predicted. The early systemic effects were found to be in partial agreement only with the mortality study: HT‐2 toxin and DAS appeared more toxic in the early stages than T‐2 toxin. Verrucarin A and Roridin A did not complete the pattern, and 3‐AcDON caused very little damage.

It is concluded that topical application of various trichothecenes results in characteristic toxic effects, yet these occur at different times and to varying degrees. Mixtures of trichothecenes have a synergistic effect as compared to singular trichothecenes.

Über die allgemeinen Wirkungen der Verabreichung von Trichothecenen durch die Haut I. Vergleichende Studie mit verschiedenen Trichothecenen in Mäusen

T‐2‐Toxin, HT‐2‐Toxin, Diacetoxyscirpenol (DAS), Roridin A, Verrucarin A und 3‐Acetyldeoxynivalenol (3‐AcDON), gelöst in Dimethylsulfoxyd, wurde auf die Haut von Mäusen aufgetragen. In einer Mortalitätsstudie erhielten 10 bis 20 Mäuse entweder 5 oder 10, 20, 30 oder 40 mg T‐2‐Toxin pro kg/Körpergewicht. In weiteren Experimenten erhielten Mäuse die Trichothecene in folgender Mischung: T‐2 + DAS + 3‐AcDON; T‐2 + DAS; T‐2 + 3‐AcDON, und DAS + 3‐AcDON. Die Tiere wurden entweder bis zum Eintritt des Todes oder bis zu 14 Tagen nach der Applikation der Toxine beobachtet, um die Todesrate zu bestimmen. In einem anderen Experiment, in dem die Tiere die gleichen Konzentrationen der obengenannten Toxine erhielten, wurden die Mäuse nach 6, 12, 18 und 24 Stunden getötet, um die Entwicklung der Veränderungen in den inneren Organen zu verfolgen. T‐2‐Toxin wurde in der Mortalitätsstudie als das schädlichste Toxin bestimmt. Die anderen Toxine (DAS, Verrurarin A, HT‐2‐Toxin und Roridin A, in absteigender Reihenfolge) waren weniger schädlich. Die Verabreichung von 3‐AcDON verursachte keinerlei Mortalität. Nach gleichzeitiger Verabreichung von T‐2‐Toxin, DAS und 3‐AcDON wurde trotz des erwarteten geringeren Effekts eine verstärkte Wirkung beobachtet. Die Intensität der Veränderungen der inneren Organe stimmte nicht mit der Mortalität überein. Im Hinblick auf die untersuchten inneren Organe waren HT‐2‐Toxin und DAS toxischer als T‐2‐Toxin, hingegen verursachten Verrucarin A und Roridin A weniger und 3‐AcDON gar keine Schäden. Die Schlußfolgerung ist, daß Mischungen von verschiedenen Trichothecenen in der Lage sind, einen verstärkten (synergistischen) Effekt zu erzielen.