Structure-activity relationships derived by machine learning: the use of atoms and their bond connectivities to predict mutagenicity by inductive logic programming.

We present a general approach to forming structure-activity relationships (SARs). This approach is based on representing chemical structure by atoms and their bond connectivities in combination with the inductive logic programming (ILP) algorithm PROGOL. Existing SAR methods describe chemical structure by using attributes which are general properties of an object. It is not possible to map chemical structure directly to attribute-based descriptions, as such descriptions have no internal organization. A more natural and general way to describe chemical structure is to use a relational description, where the internal construction of the description maps that of the object described. Our atom and bond connectivities representation is a relational description. ILP algorithms can form SARs with relational descriptions. We have tested the relational approach by investigating the SARs of 230 aromatic and heteroaromatic nitro compounds. These compounds had been split previously into two subsets, 188 compounds that were amenable to regression and 42 that were not. For the 188 compounds, a SAR was found that was as accurate as the best statistical or neural network-generated SARs. The PROGOL SAR has the advantages that it did not need the use of any indicator variables handcrafted by an expert, and the generated rules were easily comprehensible. For the 42 compounds, PROGOL formed a SAR that was significantly (P < 0.025) more accurate than linear regression, quadratic regression, and back-propagation. This SAR is based on an automatically generated structural alert for mutagenicity.

The development and utilization of automated and semi-automated microbial mutagenicity assays : cooperative research and development agreement with Spiral Biotech, Incorporated.

Mode of access: Internet.

Hydrolysis of genotoxic methyl-substituted oxiranes : Experimental kinetic and semiempirical studies

The kinetics of acid-catalyzed hydrolysis of seven methylated aliphatic epoxides - R1R2C(O)CR3R4 (A: R1=R2=R3=R4=H; B: R1=R2=R3=H, R4=Me; C: R1=R2=H, R3=R4=Me; D: R1=R3=H, R2=R4=Me(trans); E: R1=R3=H, R2=R4=Me(cis); F: R1=R3=R4=Me, R2=H; G: R1=R2=R3=R4=Me) - has been studied at 36 ± 1.5°C. Compounds with two methyl groups at the same carbon atom of the oxirane ring exhibit highest rate constants (k(eff) in reciprocal molar concentration per second: 11.0 ± 1.3 for C, 10.7 ± 2.1 for F, and 8.7 ± 0.7 for G as opposed to 0.124 ± 0.003 for B, 0.305 ± 0.003 for D, and 0.635 ± 0.036 for E). Ethylene oxide (A) displays the lowest rate of hydrolysis (0.027 M-1 s-1). The results are consistent with literature data available for compounds A, B, and C. To model the reactivities we have employed quantum chemical calculations (MNDO, AM1, PM3, and MINDO/3) of the main reaction species. There is a correlation of the logarithm k(eff) with the total energy of epoxide ring opening. The best correlation coefficients (r) were obtained using the AM1 and MNDO methods (0.966 and 0.957, respectively). However, unlike MNDO, AM1 predicts approximately zero energy barriers for the oxirane ring opening of compounds B, C, E and G, which is not consistent with published kinetic data. Thus, the MNDO method provides a preferential means of modeling the acidic hydrolysis of the series of methylated oxiranes. The general ranking of mutagenicity in vitro, A > B > C, is in line with the concept that this sequence also gradually leaves the expoxide reactivity optimal for genotoxicity toward reactivities leading to higher biological detoxifications.

Combining passive sampling and toxicity testing for evaluation of mixtures of polar organic chemicals in sewage treatment plant effluent

Effluent from sewage treatment plants has been associated with a range of pollutant effects. Depending on the influent composition and treatment processes the effluent may contain a myriad of different chemicals which makes monitoring very complex. In this study we aimed to monitor relatively polar organic pollutant mixtures using a combination of passive sampling techniques and a set of biochemistry based assays covering acute bacterial toxicity (Microtox™), phytotoxicity (Max-I-PAM assay) and genotoxicity (umuC assay). The study showed that all of the assays were able to detect effects in the samples and allowed a comparison of the two plants as well as a comparison between the two sampling periods. Distinct improvements in water quality were observed in one of the plants as result of an upgrade to a UV disinfection system, which improved from 24× sample enrichment required to induce a 50% response in the Microtox™ assay to 84×, from 30× sample enrichment to induce a 50% reduction in photosynthetic yield to 125×, and the genotoxicity observed in the first sampling period was eliminated. Thus we propose that biochemical assay techniques in combination with time integrated passive sampling can substantially contribute to the monitoring of polar organic toxicants in STP effluents.

A new Salmonella typhimurium NM5004 strain expressing rat glutathione S-transferase 5-5 : use in detection of genotoxicity of dihaloalkanes using an SOS/umu test system

The Escherichia coli mu operon was subcloned into a pKK233-2 vector containing rat glutathione S-transferase (GST) 5-5 cDNA and the plasmid thus obtained was introduced into Salmonella typhimurium TA1535. The newly developed strain S.typhimurium NM5004, was found to have 52-fold greater GST activity than the original umu strain S.typhimurium TA1535/pSK1002. We compared sensitivities of these two tester strains, NM5004 and TA1535/ pSK1002, for induction of umuC gene expression with several dihaloalkanes which are activated or inactivated by GST 5-5 activity. The induction of umuC gene expression by these chemicals was monitored by measuring the cellular P-galactosidase activity produced by umuC'lacZ fusion gene in these two tester strains. Ethylene dibromide, 1-bromo-2-chloroethane, 1,2-dichloroethane, and methylene dichloride induced umuC gene expression more strongly in the NM5004 strain than the original strain, 4-Nitroquinoline 1-oxide and N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine were found to induce umuC gene expression to similar extents in both strains. In the case of 1-nitropyrene and 2-nitrofluorene, however, NM5004 strain showed weaker umuC gene expression responses than the original TA1535/ pSK1002 strain, 1,2-Epoxy-3-(4'-nitrophenoxy)propane, a known substrate for GST 5-5, was found to inhibit umuC induction caused by 1-bromo-2-chloroethane. These results indicate that this new tester NM5004 strain expressing a mammalian GST theta class enzyme may be useful for studies of environmental chemicals proposed to be activated or inactivated by GST activity.

Conjugation of carcinogens by 6 class glutathione S-transferases : mechanisms and relevance to variations in human risk

Conjugation of chemicals with glutathione (GSH) can lead to decreased or increased toxicity. A genetic deficiency in the GSH S-transferase μ class gene M1 has been hypothesized to lead to greater risk of lung cancer in smokers. Recently a gene deletion polymorphism involving the human θ enzyme T1 has been described; the enzyme is present in erythrocytes and can be readily assayed. A rat θ class enzyme, 5-5, has structural and catalytic similarity and the protein was expressed in the Salmonella typhimurium tester strain TA1535. Expression of the cDNA vector increased the mutagenicity of ethylene dibromide and several methylene dihalides. Mutations resulting from the known GSH S-transferase substrate 1,2-epoxy-3-(4′nitrophenoxy)propane were decreased in the presence of the transferase. Expression of transferase 5-5 increased mutations when 1,2,3,4-diepoxybutane (butadiene diepoxide), 4-bromo-1,2-epoxybutane, or 1,3-dichloracetone were added. The latter compound is a model for the putative 1,2-dibromo-3-chloropropane oxidation product 1-bromo-3-chloroacetone. These genotoxicity and genotyping assays may be of use in further studies of the roles of GSH S-transferase θ enzymes in bioactivation and detoxication and any changes in risk due to polymorphism.

Carcinogenicity and genotoxicity of ethylene oxide : new aspects and recent advances

Long-term inhalation studies in rodents have presented unequivocal evidence of experimental carcinogenicity of ethylene oxide, based on the formation of malignant tumors at multiple sites. However, despite a considerable body of epidemiological data only limited evidence has been obtained of its carcinogenicity in humans. Ethylene oxide is not only an important exogenous toxicant, but it is also formed from ethylene as a biological precursor. Ethylene is a normal body constituent; its endogenous formation is evidenced by exhalation in rats and in humans. Consequently, ethylene oxide must also be regarded as a physiological compound. The most abundant DNA adduct of ethylene oxide is 7-(2-hydroxyethyl)guanine (HOEtG). Open questions are the nature and role of tissue-specific factors in ethylene oxide carcinogenesis and the physiological and quantitative role of DNA repair mechanisms. The detection of remarkable individual differences in the susceptibility of humans has promoted research into genetic factors that influence the metabolism of ethylene oxide. With this background it appears that current PBPK models for trans-species extrapolation of ethylene oxide toxicity need to be refined further. For a cancer risk assessment at low levels of DNA damage, exposure-related adducts must be discussed in relation to background DNA damage as well as to inter- and intraindividual variability. In rats, subacute ethylene oxide exposures on the order of 1 ppm (1.83 mg/m3) cause DNA adduct levels (HOEtG) of the same magnitude as produced by endogenous ethylene oxide. Based on very recent studies the endogenous background levels of HOEtG in DNA of humans are comparable to those that are produced in rodents by repetitive exogenous ethylene oxide exposures of about 10 ppm (18.3 mg/m3). Experimentally, ethylene oxide has revealed only weak mutagenic effects in vivo, which are confined to higher doses. It has been concluded that long-term human occupational exposure to low airborne concentrations to ethylene oxide, at or below current occupational exposure limits of 1 ppm (1.83 mg/m3), would not produce unacceptable increased genotoxic risks. However, critical questions remain that need further discussions relating to the coherence of animal and human data of experimental data in vitro vs. in vivo and to species-specific dynamics of DNA lesions.

Interaction of metal salts with cytoskeletal motor protein systems

Interactions of chemicals with the microtubular network of cells may lead to genotoxicity. Micronuclei (MN) might be caused by interaction of metals with tubulin and/or kinesin. The genotoxic effects of inorganic lead and mercury salts were studied using the MN assay and the CREST analysis in V79 Chinese hamster fibroblasts. Effects on the functional activity of motor protein systems were examined by measurement of tubulin assembly and kinesin-driven motility. Lead and mercury salts induced MN dose-dependently. The no-effect-concentration for MN induction was 1.1 μM PbCl2, 0.05 μM Pb(OAc)2 and 0.01 μM HgCl2. The in vitro results obtained for PbCl2 correspond to reported MN induction in workers occupationally exposed to lead, starting at 1.2 μM Hg(II) (Vaglenov et al., 2001, Environ. Health Perspect. 109, 295-298). The CREST Analysis indicate aneugenic effects of Pb(II) and aneugenic and additionally clastogenic effects of Hg(II). Lead (chloride, acetate, and nitrate) and mercury (chloride and nitrate) interfered dose-dependently with tubulin assembly in vitro. The no-effect-concentration for lead salts in this assay was 10 μM. Inhibition of tubulin assembly by mercury started at 2 μM. The gliding velocity of microtubules along immobilised kinesin molecules was affected by 25 μM Pb(NO3)2 and 0.1 μM HgCl2 in a dose-dependent manner. Our data support the hypothesis that lead and mercury genotoxicity may result, at least in part, via disturbance of chromosome segregation via interaction with cytoskeletal proteins.

Expression of mammalian glutathione S-transferase 5-5 in Salmonella typhimurium TA1535 leads to base-pair mutations upon exposure to dihalomethanes

Dihalomethanes can produce liver tumors in mice but not in rats, and concern exists about the risk of these compounds to humans. Glutathione (GSH) conjugation of dihalomethanes has been considered to be a critical event in the bioactivation process, and risk assessment is based upon this premise; however, there is little experimental support for this view or information about the basis of genotoxicity. A plasmid vector containing rat GSH S-transferase 5-5 was transfected into the Salmonella typhimurium tester strain TA1535, which then produced active enzyme. The transfected bacteria produced base-pair revertants in the presence of ethylene dihalides or dihalomethanes, in the order CH2Br2 > CH2BrCl > CH2Cl2. However, revertants were not seen when cells were exposed to GSH, CH2Br2, and an amount of purified GSH S-transferase 5-5 (20-fold excess in amount of that expressed within the cells). HCHO, which is an end product of the reaction of GSH with dihalomethanes, also did not produce mutations. S-(1-Acetoxymethyl)GSH was prepared as an analog of the putative S-(1-halomethyl)GSH reactive intermediates. This analog did not produce revertants, consistent with the view that activation of dihalomethanes must occur within the bacteria to cause genetic damage, presenting a model to be considered in studies with mammalian cells. S-(1-Acetoxymethyl)GSH reacted with 2′-deoxyguanosine to yield a major adduct, identified as S-[1-(N2-deoxyguanosinyl)methyl]GSH. Demonstration of the activation of dihalomethanes by this mammalian GSH S-transferase theta class enzyme should be of use in evaluating the risk of these chemicals, particularly in light of reports of the polymorphic expression of a similar activity in humans.

Rapid transfection assay for screening mutagens and carcinogens

Testing for mutagenicity and carcinogenicity has become an integral part of the toxicological evaluation of drugs and chemicals. Standard carcinogenicity tests in vivo require both large numbers of animals and prolonged experiments. To circumvent these problems, several rapid tests have been developed for preliminary screening of mutagens and carcinogens in vitro. Ames and his associates, the first to develop a mutation test, used mutant strains of Salmonella typhimurium [1]. Mutation tests with Escherichia coli, Bacillus subtilis, Neurospora crassa and Saccharomyces cerevisiae, and DNA-repair tests with E. coli and B. subtilis, have been developed. Cytogenetic assays, in vivo as well as in vitro, in both plant and animal systems, are also used to detect potential mutagens and carcinogens. Transfection is inhibited by base mutation, cleavage of DNA, loss of cohesive ends, interaction with histones, spermidine, nalidixic acid, etc. [3]. The efficiency of transfection is affected by temperature, DNA structure and the condition of the competence of the recipient cells [3]. Transfection assays with phages MS: RNA and ~i, x 174-DNA have been reported [15]. A fast and easy transfection assay using colitis bacteriophage DNA is reported in this communication.

Mutagênese ambiental: estabelecimento de valores de referência para manguezais da Baía de Ilha Grande

Estudos ambientais têm demonstrado que substâncias geradas por processos antropogênicos podem causar efeitos prejudiciais interferindo no equilíbrio natural do ecossistema. Manguezais exercem funções essenciais nos ciclos biológicos e constituem Área de Proteção Permanente no Brasil. Infelizmente, eles estão sendo degradados acima do seu limite de suporte, levando a uma redução das áreas remanescentes no mundo. Este trabalho apresenta os resultados de mutagenicidade e genotoxicidade observados em quatro amostragens (PI, V, O e PII) entre 2009 e 2010, relacionados com metais e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) em sedimento de mangue para a caracterização dos valores de referência. Os testes de genotoxicidade foram feitos a partir de hemócitos do caranguejo Goniopsis cruentata, coletados em um ecossistema potencialmente não poluído do Brasil, localizado no sul do Rio de Janeiro (Parati/RJ), chamado de "Saco do Mamanguá". Coleta, armazenamento e manipulação dos sedimentos e material biológico de cinco pontos de amostragem (M1- M5) foram processados de acordo com normas norte-americanas reconhecidas. A identificação das substâncias químicas foi realizada com extratos de sedimentos e utilizada no bioensaio Salmonella/microssoma (Kado). A avaliação de potenciais danos genotóxicos estabelecidos foi realizada através do Teste de Micronúcleo, que apresentou valores significativos na amostra V. Resultados negativos foram observados para as cepas de Salmonella typhimurium TA97, TA98, TA100 e TA102, tanto na ausência quanto na presença de fração de metabolização exógena de mamíferos (S9 mix 4%) em todas as análises. A quantificação por cromatografia gasosa com detecção por espectrometria de massas dos 16 HPA prioritários em termos de conservação ambiental apresentou valores baixos nas duas primeiras amostragens (PI e V) e nulos nas coletas seguintes (O e PII), nos mesmos pontos. De acordo com os valores utilizados nos Estados Unidos e Canadá como referência, os detectados por nós não são considerados como toxicantes ambientais positivos, com exceção do Benzo(a)pireno, que em M1V apresentou valores um pouco acima do limite a partir do qual já podem ser observados pequenos efeitos na biota. A análise dos metais (Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn) por Espectrometria de Absorção Atômica inicialmente realizada com a água intersticial foi melhor interpretada a partir da matriz sedimento. Este estudo contribuirá com a implementação de indicadores para valores de referência em mangue.

Exposição ao material particulado 2,5 m coletado em vias de alto tráfego da cidade do Rio de Janeiro: avaliação mutagênica, genotóxica e determinação de risco à saúde induzido por hidrocarbonetos policíclicos aromáticos

A mutagenicidade do material particulado é atribuída primeiramente aos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA). Investigamos a atividade mutagênica do material particulado (MP2,5) em amostras coletadas em três pontos da cidade do Rio de Janeiro. As coletas foram realizadas com auxílio de um amostrador de grande volume na Avenida Brasil, no campus da Universidade do Estado do Rio de Janeiro e no Túnel Rebouças em filtros de fibra de vidro. Metade de cada filtro foi submetido à extração por sonicação com o solvente diclorometano. Seis HPA foram identificados e quantificados por cromatografia gasosa com espectrometria de massa (GC/MS). Após a análise química as concentrações dos HPA obtidos foram correlacionados ao fatores físicos, além de ser realizado avaliação de risco para cada HPA estudado. Linhagens de Salmonella typhimurium (TA98 e derivadas TA98/1.8-DNP6, YG1021 e YG1024) foram utilizadas no ensaio de mutagenicidade e tratadas (10-50 g/placa) com extrato orgânico na presença e na ausência de metabolização exógena. Células de raiz de cebola foram tratadas com extratos orgânicos nas concentrações (5-25g/mL). A alta umidade encontrada no Túnel Rebouças pode ter influenciado na deposição de cinco dos seis HPA estudados em material particulado. Além disso, em diferentes condições de tráfego, motoristas de ônibus que cruzam a Avenida Brasil e o Rebouças túnel estão expostos ao risco induzidos por HPA na ordem de 10-6. Mutagenicidade foi detectada tanto na presença quanto na ausência de metabolização, para as linhagens YG1021 e YG1024 nos três pontos, sugerindo a presença de nitro e amino derivados de HPA. As amostras do Túnel Rebouças apresentaram os maiores valores para rev/g e rev/m3. Estes resultados podem estar relacionados ao longo trajeto e a restrita ventilação. Efeito citotóxico foi detectado pelo ensaio Allium cepa nos três pontos de monitoramento. Além disso os extratos orgânicos provenientes das coletas da Avenida Brasil, UERJ e do Túnel Rebouças induziram efeito clastogênico em células de raiz de Allium cepa

Estudo toxicológico de extratos do coral alcionáceo Chromonephthea braziliensis (Alcyonacea, Nephtheidae)

Os recifes de corais são ecossistemas diversos com alta densidade de biodiversidade, o que leva a intensa competição entre as espécies. Estas espécies podem produzir substâncias desconhecidas, muitas com valor farmacológico. Chromonephthea braziliensis é um coral mole invasor, originário do Oceano Indo-Pacífico, que foi possivelmente transportado por plataformas de petróleo e cuja presença é uma ameaça para a biodiversidade da região de Arraial do Cabo (RJ). Esta espécie produz metabólitos secundários que são responsáveis pela indução de danos para o ecossistema local. A finalidade deste estudo é a busca de novas substâncias para quimioterapia geral com base na estrutura de compostos bioativos. Extratos desse coral foram preparados a partir de colônias liofilizadas (solventes: hexano, diclorometano, acetato de etila e metanol). Realizaram-se análises químicas para a caracterização dos extratos e avaliaram-se as atividades: mutagênicas e citotóxicas, usando o ensaio de mutação reversa bacteriana (Salmonella/microssoma) com as linhagens TA97, TA98, TA100 e TA102; genotóxicas, utilizando análise da quebra do DNA e formação de micronúcleos na linhagem RAW 264,7 de macrófagos e; tóxicas para náuplios de microcrustáceos Artemia salina. Observou-se citotoxicidade, na presença de S9 mix, dos extratos diclorometano para a linhagem TA102 na concentração de 20 g/100 L/placa e metanol para a TA97 com 5 e 20 g/100 L/placa. Os extratos diclorometano, acetato de etila e metanol apresentaram genotoxicidade no DNA plasmidial em concentrações elevadas (250 g/mL), mas nenhum dano ao DNA foi observado no ensaio de micronúcleo. Todos os extratos foram tóxicos para os náuplios de microcrustáceos em pelo menos uma das concentrações usadas (0,01 1000 g/mL), e a LC50 pode ser determinada apenas para os extratos hexano, diclorometano e acetato de etila.

Estudo da atividade anti-inflamatória e toxicológica em extratos de corais do gênero Tubastraea

O ambiente marinho é um dos ecossistemas mais diversos e complexos em termos de biodiversidade. As condições químicas, físicas e biológicas desse ambiente favorecem a produção de uma variedade de substâncias pela biota, transformando os produtos naturais marinhos em um dos recursos promissores na pesquisa por novos compostos bioativos. O gênero Tubastraea (Scleractinia, Dendrophylliidae) inclui corais ahermatípicos que produzem compostos secundários bioativos em situações de competição. No estado do Rio de Janeiro são encontradas duas espécies invasoras desse gênero, Tubastraea coccinea e Tubastraea tagusensis. A primeira é amplamente distribuída nas águas tropicais do Atlântico e do Pacífico, e a segunda é nativa do leste do pacífico, ambas invasoras no Atlântico Sul. Este trabalho objetiva avaliar as atividades anti-inflamatória, antioxidante e toxicológica de extratos metanólicos de T. coccinea e T. tagusensis. As colônias de Tubastraea foram coletadas na Baía de Ilha Grande, Rio de Janeiro - Brasil e extraídas com metanol. A caracterização química foi realizada através da espectroscopia ultravioleta, visível e de infravermelho. Ação anti-inflamatória foi avaliada pelo modelo in vivo de edema em pata de camundongo induzido por carragenina. Atividade sequestrante de radicais livres foi avaliada pelo método do DPPH. Na avaliação toxicológica utilizamos o ensaio Salmonella/microssoma, na presença e ausência de ativação metabólica exógena, o teste in vitro de micronúcleo com células de macrófagos de rato e o teste de mortalidade com o microcrustáceo Artemia salina. Foi possível a distinção dos grupos químicos presentes nos extratos, com os resultados encontrados sendo corroborados com os presentes na literatura. Os extratos de ambas as espécies apresentaram inibição significativa no edema da pata nas doses testadas, em relação ao veículo. Ambos os extratos demonstraram capacidade pela captura do radical DPPH. Atividades citotóxica e mutagênica na ausência de metabolização exógena não foram observadas para as linhagens TA97, TA98 e TA102 nas duas espécies; para a TA100 o extrato de T. coccinea induziu citotoxidade na concentração de 50 g/placa. Os dois extratos induziram citotoxicidade na presença de metabolização exógena para a cepa TA98, tendo sido detectada também indução de mutagenicidade nesta linhagem para T. coccinea. Os extratos não foram capazes de induzir a formação de micronúcleos e não foram tóxicos para o microcrustáceo A. salina. A resposta inibitória do edema após 2 h da indução indica que os compostos presentes nos extratos atuam na segunda fase da inflamação, possivelmente pela inibição da produção de prostaglandinas. Os resultados sugerem que os extratos das espécies T. coccinea e T. tagusensis apresentam substâncias com potencial uso farmacológico, como agente anti-inflamatório e antioxidante.

Efeitos da ingestão materna de sorbitol na lactação sobre o perfil nutricional, bioquímico e toxicológico das proles amamentadas

Sorbitol é um poliol encontrado em produtos para fins especiais, como diet e light, Dentro deste contexto, incluem-se as lactantes como grandes consumidoras, almejando o retorno mais rápido ao peso pré-gestacional. Devido à grande carência em dados referentes às consequências metabólicas do consumo excessivo destes tipos de produtos, o objetivo deste trabalho foi avaliar os possíveis efeitos da ingestão materna de sorbitol na lactação sobre os perfis nutricional, bioquímico e toxicológico nas proles amamentadas. O teste da Salmonella/microssoma foi utilizado, inicialmente, na avaliação mutagênica e citotóxica com linhagens de S. enterica sorovar Typhimurium (TA97, TA98, TA100, TA102, TA104 e TA1535). Verificamos a capacidade de reversão da mutação (I.M.) e sobrevivência (%), em diferentes concentrações (0,4; 4; 40; 400; 4000 e 5000 μg/placa). Os resultados foram considerados positivos para valores de I.M. ≥ 2,0. Ratas wistar lactantes (6 por grupo experimental), cada uma com 6 filhotes, receberam sorbitol (0,00015 mg/g/dia; 0,0015 mg/g/dia e 0,15 mg/g/dia), nos primeiros 14 dias da lactação. Neste período, avaliamos a biometria das mães e proles, consumo de ração e ingestão hídrica das mães. Após a lactação, as ratas mães foram ordenhadas, e, junto com as proles, sacrificadas por punção cardíaca, para coleta de sangue total. Os fígados das proles foram submetidos ao método de perfusão, para obtenção de hepatócitos em cultura primária, ao final dos 14 dias de lactação. Os fêmures das proles foram retirados, para obtenção da medula óssea. A bioquímica de sangue das proles (glicose, triglicerídeo, colesterol total, LDL, proteínas totais, albumina, ALT, AST, cálcio total e ionizado) foi analisada, assim como a bioquímica do leite ordenhado (triglicerídeos). Os testes do micronúcleo em medual óssea e hepatócitos, assim como o teste Cometa em sangue total, foram utilizados para avaliação genotóxica e citotóxica, de acordo com as diretrizes da OECD. Os resultados mostraram que, em concentrações mais baixas (0,00015 e 0,0015 mg/g), o sorbitol induziu o ganho de peso, principalmente na menor concentração (0,00015 mg/g), e alterações no perfil lipídico do sangue em todas as concentrações. As quantidades de triglicerídeo no leite variaram em função da dose ingerida, reduzida na maior concentração (0,15 mg/g) e aumentada na menor (0,00015 mg/g). A maior concentração (0,15 mg/g) resultou em perda de peso das mães e proles, diminuição de proteínas viscerais totais, albumina e aumento de enzimas hepáticas (ALT e AST) nas proles. Os resultados do teste da Salmonella/microssoma não indicaram mutagenicidade, entretanto, uma relação de dependência entre dose e Índice de Mutagenicidade (I.M.). Ambos os testes, micronúcleos de medula óssea e hepatócitos, apresentaram uma citotoxicidade dose dependente, estatisticamente significativa em relação ao grupo controle, corroborando com a genotoxicidade do teste Cometa e dependência de dose encontrada no teste da Salmonella/microssoma. Em concentrações mais baixas, parece existir modulação das vias lipogênicas, em contrapartida, nas mais altas a toxicidade parece dificultar tais alterações, induzindo o efeito contrário. Concluimos que o consumo excessivo de sorbitol resulta em alterações metabólicas e toxicológicas em lactentes, mesmo sendo considerado seguro pelo FDA e ANVISA.