Efficacy Assessment of an Uncharged Reactivator of NOP-Inhibited Acetylcholinesterase Based on Tetrahydroacridine Pyridine-Aldoxime Hybrid in Mouse Compared to Pralidoxime
André-Guilhem Calas,
Anne-Sophie Hanak,
Nina Jaffré,
Aurélie Nervo,
José Dias,
Catherine Rousseau,
Charlotte Courageux,
Xavier Brazzolotto,
Pascal Villa,
Adeline Obrecht,
Jean-François Goossens,
Christophe Landry,
Johan Hachani,
Fabien Gosselet,
Marie-Pierre Dehouck,
Jagadeesh Yerri,
Maria Kliachyna,
Rachid Baati,
Florian Nachon
Affiliations
André-Guilhem Calas
Département de Toxicologie et Risques Chimiques, Institut de Recherche Biomédicale des Armées, F-91220 Brétigny-sur-Orge, France
Anne-Sophie Hanak
Département de Toxicologie et Risques Chimiques, Institut de Recherche Biomédicale des Armées, F-91220 Brétigny-sur-Orge, France
Nina Jaffré
Département de Toxicologie et Risques Chimiques, Institut de Recherche Biomédicale des Armées, F-91220 Brétigny-sur-Orge, France
Aurélie Nervo
Département de Toxicologie et Risques Chimiques, Institut de Recherche Biomédicale des Armées, F-91220 Brétigny-sur-Orge, France
José Dias
Département de Toxicologie et Risques Chimiques, Institut de Recherche Biomédicale des Armées, F-91220 Brétigny-sur-Orge, France
Catherine Rousseau
Département de Toxicologie et Risques Chimiques, Institut de Recherche Biomédicale des Armées, F-91220 Brétigny-sur-Orge, France
Charlotte Courageux
Département de Toxicologie et Risques Chimiques, Institut de Recherche Biomédicale des Armées, F-91220 Brétigny-sur-Orge, France
Xavier Brazzolotto
Département de Toxicologie et Risques Chimiques, Institut de Recherche Biomédicale des Armées, F-91220 Brétigny-sur-Orge, France
Pascal Villa
CNRS, Université de Strasbourg, PCBIS Plate-forme de Chimie Biologique Intégrative de Strasbourg UMS 3286, F-67412 Illkirch, France
Adeline Obrecht
CNRS, Université de Strasbourg, PCBIS Plate-forme de Chimie Biologique Intégrative de Strasbourg UMS 3286, F-67412 Illkirch, France
Jean-François Goossens
Université de Lille, ULR-7365—GRITA Groupe de Recherche sur les Formes Injectables et Technologies Associées, F-59000, Lille, France
Christophe Landry
Université d’Artois (UArtois), UR 2465, LBHE Laboratoire de la Barrière Hémato-Encéphalique, F-62307 Lens, France
Johan Hachani
Université d’Artois (UArtois), UR 2465, LBHE Laboratoire de la Barrière Hémato-Encéphalique, F-62307 Lens, France
Fabien Gosselet
Université d’Artois (UArtois), UR 2465, LBHE Laboratoire de la Barrière Hémato-Encéphalique, F-62307 Lens, France
Marie-Pierre Dehouck
Université d’Artois (UArtois), UR 2465, LBHE Laboratoire de la Barrière Hémato-Encéphalique, F-62307 Lens, France
Jagadeesh Yerri
UMR CNRS 7515, ICPEES Institut de Chimie et Procédés pour l’Énergie, l’Environnement et la Santé, F-67087 Strasbourg, France
Maria Kliachyna
UMR CNRS 7515, ICPEES Institut de Chimie et Procédés pour l’Énergie, l’Environnement et la Santé, F-67087 Strasbourg, France
Rachid Baati
UMR CNRS 7515, ICPEES Institut de Chimie et Procédés pour l’Énergie, l’Environnement et la Santé, F-67087 Strasbourg, France
Florian Nachon
Département de Toxicologie et Risques Chimiques, Institut de Recherche Biomédicale des Armées, F-91220 Brétigny-sur-Orge, France
(1) Background: Human exposure to organophosphorus compounds employed as pesticides or as chemical warfare agents induces deleterious effects due to cholinesterase inhibition. One therapeutic approach is the reactivation of inhibited acetylcholinesterase by oximes. While currently available oximes are unable to reach the central nervous system to reactivate cholinesterases or to display a wide spectrum of action against the variety of organophosphorus compounds, we aim to identify new reactivators without such drawbacks. (2) Methods: This study gathers an exhaustive work to assess in vitro and in vivo efficacy, and toxicity of a hybrid tetrahydroacridine pyridinaldoxime reactivator, KM297, compared to pralidoxime. (3) Results: Blood–brain barrier crossing assay carried out on a human in vitro model established that KM297 has an endothelial permeability coefficient twice that of pralidoxime. It also presents higher cytotoxicity, particularly on bone marrow-derived cells. Its strong cholinesterase inhibition potency seems to be correlated to its low protective efficacy in mice exposed to paraoxon. Ventilatory monitoring of KM297-treated mice by double-chamber plethysmography shows toxic effects at the selected therapeutic dose. This breathing assessment could help define the No Observed Adverse Effect Level (NOAEL) dose of new oximes which would have a maximum therapeutic effect without any toxic side effects.