Comparative Effects of Phenytoin and/or Phenobarbital Treatment on Sister Chromatid Exchange

Blanka A. Schaumann, Vernon B. Winge, Melissa Pederson, Michael A. Kuskowski

Research output: Contribution to journalArticlepeer-review

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Abstract

Summary: The potential of the widely prescribed antiep‐ileptic drugs (AEDs) phenytoin (PHT) and phenobarbital (PB) to interact with genetic material was tested using sister chromatid exchange (SCE) assay. Thirty adult male patients with epilepsy receiving long‐term AED therapy (16 with PHT, 6 with PB, and 8 with combined PHT and PB therapy) and 30 healthy controls were selected for the study of SCE frequencies in peripheral lymphocytes. The patients and controls were carefully screened and matched for sex, age, and smoking habits. All potential probands with exposure to factors known or suspected of affecting the SCE frequencies were excluded. Statistical analyses did not show any significant differences between the SCE rates of PHT‐ and/or PB‐treated patients and controls, indicating a lack of mutagenicity of the tested drugs as expressed by induction of SCE on adult recipients. Smoking, however, affected the SCE levels considerably. The smokers had higher SCE frequencies than the nonsmokers, both among patients and controls. Caffeine consumption was also associated with SCE increases in patients but not in controls. L'interaction potentielle des antédpileptiques largement presents que sont la phénytoine (PHT), le phénobarbital (PB) avec le matériel génétique a étéétudiée par dosages des échanges de chromatide soeur (ECS). 39 adultes masculins présentant une épilepsie et recevant un traitement antiépileptique chronique (PHT, 16; PB, 6; association PHT + PB, 8), ainsi que 30 sujets‐contrôles sains ont été retenus pour une étude de la fréquence des ECS au niveau des lymphocytes périphériques. Les patients et les sujets‐contrôles ont ététe soigneusement appariés pour le sexe, l'âage et la consommation de tabac. Tous les sujets exposés à des facteurs modifiant les fréquences d'ECS connus ou suspectéds ont étté exclus. Les analyses statistiques n'ont pas révélé de différences significatives pour les taux de ECS entre les patients traités par PHT et/ou PB et les contrôles, ce qui indique l'absence de pouvoir mutagène des médicaments testés exprimé par l'induction d'ECS chez des sujets adultes. La consommation tabagique, cependant, a affecté de façon considérable les taux d'ECS. Les fumeurs présentment des fréquences ECS plus éleveés que les non‐fumeurs, chez les malades comme chez les sujets‐contrôles. La consommation de caféine s'accompagnait également d'augmentation d'ECS chez les patients, mais pas chez les sujets‐contrôles. Utilizando un ensayo de intercambio de cromatida (SCEL) se ha estudiado la posibilidad de que las ampliamente utilizadas medicaciones antiepilépticas como la fenitoina (PHT) y el fenobarbital (PB) actuen conjuntamente con material genético. Treinta adultos varones con epilepsyía y recibiendo un tratamiento de larga duración con medicaciones antiepitépticas (16 con PHT, 6 con PB y 8 con una combinación de PHT y PB) y 30 sujetos sanos control fueron seleccionados para el estudio de las frecuencias del SCE en los linfocitos periféricos. Los pacientes control fueron cuidadosamente seleccionados con respecto a sexo, edad y tabaquismo. Todos los probandos con factores conocidos o sospechosos de alterar las frecuencias del SCE fueron excluidos. El análisis estadístico no reveló ninguna dife‐rencia significativa entre la frecuencia del SCE de PHT y/o PB entre los pacientes tratados y los controles, lo que indica una ausencia de mutagenicidad de las drogas estudiadas que se ex‐presaría por una induccion del SCE en los adultos que utilizan estas medicaciones. El tabaquismo, sin embargo, afecto los niveles del SCE de modo considerable. Los fumadores teiuan frecuencias mas elevadas del SCE que los no fumadores tanto entre los pacientes como en los controles. El consumo de caféína también se asoció a un incremento del SCE en pacientes pero no en los controles. Mit dem Sister‐Chromatid‐Austausch‐Test wurde die mögliche Interaktion von Phenytoin und Phenobarbital mit geneti‐schem Material untersucht. 30 erwachsene Patienten mit einer Epilepsie, die unter antiepileptischer Langzeitbehandlung standen (16 mit PHT, 6 mit PB, 8 mit PHT und PB) und 30 gesunde Kontrollpersonen wurden in die Untersuchung der SCE‐Häufigkeit in peripheren Lymphozyten einbezogen. Patienten und Kontrollen wurden sorgfaltig untersucht und nach Geschlecht, Alter und Rauchgewohnheiten gematcht. Alle po‐tentiellen Probanden mit mdglichen Risikofaktoren im Sinne einer Beeinträchtigung der SCE‐Häufigkeit wurden ausge‐schlossen. Die statistische Analyse zeigte keine signifikanten Unterschiede zwischen der SCE‐Häufigkeit von PHT‐und / oder PB‐behandelten Patienten und KontroUen, womit festgesteUt ist, daβ eine Mutagenität der getesteten Substanzen bei erwachse‐nen Behandelten nicht vorliegt. Die Raucher boten eine hohere Frequenz als die Nichtraucher, sowohl unter den Patienten als auch unter den Kontrollpersonen. Koffein‐Konsum war eben‐falls mit einer erhöhten Frequenz der SCE bei Patienten, nicht aber bei Kontrollpersonen vergeseUschaftet.

Original languageEnglish (US)
Pages (from-to)453-457
Number of pages5
JournalEpilepsia
Volume31
Issue number4
DOIs
StatePublished - Aug 1990

Keywords

  • Epilepsy
  • Phenobarbital
  • Phenytoin
  • Sister chromatid exchange

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