BackgroundAtrazine suppression of the LH surge slowly develops over time and peaks after 4 days; sensitivity to atrazine decreases after 8 or 14 days of dosing. Adaptation of the LH response was correlated with increased phase I and phase II liver enzyme activity/expression. MethodsThe effect of atrazine on the LH surge was evaluated in female Sprague-Dawley rats administered 100 mg/kg/day atrazine by gavage for 1, 2, 3, or 4 consecutive days or 6.5, 50, or 100 mg/kg/day atrazine for 4, 8, or 14 days. ResultsNo statistically significant effects of atrazine were seen on peak plasma LH or LH area under the curve (AUC) after one, two, or three doses of 100 mg/kg/day. Four daily doses of 50 or 100 mg/kg atrazine significantly reduced peak LH and LH AUCs, whereas 6.5 mg/kg/day had no effect. After 8 or 14 days of treatment, statistically significantly reduced peak LH and LH AUC were observed in the 100 mg/kg/day dose group, but not in the 6.5 or 50 mg/kg/day dose groups, although significantly reduced LH was observed in one sample 9 hr after lights-on in the 50 mg/kg/day dose group on day 14. The number of days of treatment required to achieve a significant suppression of the LH surge is consistent with the repeat-dose pharmacokinetics of the chlorotriazines. ConclusionThe apparent adaptation to the effect of atrazine on the LH surge after 8 or 14 days may be related to the induction of phase I or, more likely, phase II metabolism observed in this study after 8 days, or to a decreased sensitivity of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis or an homeostatic adaption of the effect of atrazine on the LH surge mechanism. Birth Defects Research 110:246-258, 2018. (c) 2017 The Authors. Birth Defects Research Published by Wiley Periodicals, Inc.

Dans les Antilles françaises, une proportion anormalement élevée de parkinsonismes atypiques sporadiques – des tauopathies – est observée. Un lien avec la consommation de plantes de la famille des Annonaceae, en particulier Annona muricata L. (corossol) a été démontré. Les acétogénines d’Annonaceae, des inhibiteurs puissants du complexe I de la chaine respiratoire mitochondriale, sont considérées comme des toxines candidates. L’annonacine, une acétogénine représentative, majoritaire dans A. muricata, est neurotoxique in vitro et in vivo. L’Agence Française de Sécurité Sanitaire des Aliments a exprimé ses doutes quant à ce problème de santé publique. Elle insiste sur l’importance d’évaluer l’exposition des consommateurs d’Annonaceae aux acétogénines, et de déterminer les paramètres pharmacocinétiques de ces molécules. Au cours de cette thèse, nous avons cherché à répondre à ces interrogations, avec l’annonacine pour modèle. Après l’analyse structurale d’acétogénines étalons, une méthode de déréplication puissante et innovante a été mise au point par CLHP-ESI-LTQ-Orbitrap® avec infusion post-colonne de lithium. Les profils complets des acétogénines d’extraits bruts issus d’un nectar d’A. muricata et d’un alcool d’Annona cherimolia Mill. (annone, chérimole) ont été élucidés, mettant en évidence une composition plus complexe et plus variée que celle envisagée dans la littérature. A. cherimolia n’avait pas été identifiée comme une source d’exposition jusqu’à maintenant. Des données quantitatives ont été obtenues par CLHP-DAD-MS, à partir d’une quinzaine d’échantillons de produits commerciaux, confirmant une exposition humaine importante à ces molécules par voie alimentaire, via des produits d’origines géographiques, de statuts et de modes d’obtention variés. Des travaux préliminaires d’étude du passage de l’annonacine à travers des membranes biologiques ont été amorcés (modèles de barrières intestinale – Caco-2 – et hémato-encéphalique – hCMEC/D3). Une étude de métabolisation de phase I de l’annonacine sur microsomes de foie de Rat a permis d'identifier 25 métabolites mono-hydroxylés par CLHP-ESI-LTQ-Orbitrap®. Seuls trois d’entre eux sont observés avec des microsomes humains. Ces métabolites ont été obtenus par hémisynthèse (bioconversion, catalyse par porphyrines) et leur structure a été déterminée. Les résultats montrent que cette étape de métabolisation n’est pas cruciale dans le devenir de l’annonacine, et ne peut expliquer de susceptibilité différentielle aux acétogénines. Après la présentation de rappels concernant les Annonaceae, les parkinsonismes et leurs formes atypiques guadeloupéennes et tropicales, puis d’aspects méthodologiques en spectrométrie de masse, nos travaux de phytochimie analytique, d’analyse métabolique, d’hémisynthèse et de détermination structurale sont présentés, et discutés en regard d’un problème de santé publique potentiellement large et préoccupant. / In the French West Indies, an unusually high proportion of atypical sporadic parkinsonisms - tauopathies - is observed. A link between these atypical parkinsonisms and the consumption of plants of the Annonacea family, Annona muricata L. (soursop) was demonstrated. The Annonaceous acetogenins are potent inhibitors of complex I of mitochondrial respiratory chain and are considered to be in vitro toxins candidate. The major acetogenin in Annona muricata, annonacin, is neurotoxic in in vitro and in vivo models. Afssa (Agence Française de Sécurité Sanitaire des Aliments) expressed its concern regarding this public health problem. The Agency reports the importance of assessing consumers ‘exposure to Annonaceous acetogenins, and of determining the pharmacokinetic of these molecules. In this thesis, we sintended to answer these questions, with annonacine as a model. After the structural analysis of acetogenins standards, a powerful and innovative method of dereplication was developed by HPLC-ESI-LTQ-Orbitrap ® with post-column infusion of lithium. Complete acetogenins profile in crude extracts from nectar of A. muricata and from an alcohol of Annona cherimolia Mill. (Annona, cherimoya) were elucidated, revealing a more complex and more varied composition than that proposed in the literature. A. cherimolia had not been identified as a source of exposure to date. Quantitative data were obtained by HPLC-DAD-MS, from fifteen samples of commercial products, confirming an important human exposure to these molecules through food products of varied geographical origins, status and methods. Preliminary works to study ability of annonacin to cross biological membranes have been initiated (intestinal barrier models - Caco-2 - and blood-brain barrier - hCMEC/D3). A study of phase I metabolism of annonacin in rat liver microsomes allowed the identification of 25 mono-hydroxylated metabolites by HPLC-ESI-LTQ-Orbitrap®. Only three of them were observed with human microsomes. These metabolites were obtained by semisynthesis (bioconversion, porphyrin mediated catalysis) and their structure was determined. The results show that phase metabolism is not critical in the becoming of annonacin, and cannot explain a differential susceptibility of acetogenins. After a presentation of the Annonaceae family, of parkinsonism – including atypical and guadeloupean forms then of and methodological aspects of mass spectrometry, analytical phytochemistry of our work, metabolic analysis, semisynthesis and structure determination are proposed, and discussed in the context of a public health problem and potentially broad concern.