Urethane (Carbamic acid ethyl ester) est un composé organique à structure ester, qui peut être utilisé pour la synthèse de matériaux en polyuréthane[1], et a également été employé comme anesthésique par injection intraveineuse[2]. Urethane exerce ses effets sédatifs, analgésiques et anesthésiques généraux en inhibant la transmission des signaux nerveux dans le système nerveux central, en réduisant l'excitabilité des cellules nerveuses[3]. Cependant, Urethane présente une carcinogénicité potentielle; une exposition à long terme ou une prise excessive peut augmenter le risque d'appatition de tumeurs dans des organes comme le foie et les reins, et peut également avoir des effets adverses sur le système reproducteur[4].
In vivo, Urethane (10mM) a perfusé des neurones du cortex visuel de rat pendant 10 minutes à 2 heures, suivi d'une stimulation par courant dépolarisant pendant 1 seconde, inhibant significativement la décharge du potentiel d'action et diminuant la résistance membranaire[5]. Urethane (0.4%) a traité des cellules somatiques de rats normals (comprendre des fibroblastes et des cellules épithéliales) et des cellules tumorales (sarcome C57 et adénocarcinome 63) pendant 2 à 4 jours, inhibant considérablement la croissance et la mitose des cellules normales, réduisant le taux de mitose d'environ 50%. Cependant, Urethane a significativement favorisé la croissance et la mitose des cellules tumorales, augmentant le taux de mitose de 2 à 4 fois[6].
In vivo, Urethane (1.25–1.5g/kg) a été administré par voie intra-péritonéale pour anesthésier des rats Sprague-Dawley âgés de 3-4 mois, induisant considérablement un débordement de glutamate dans différentes régions cérébrales[7]. Urethane (1g/kg) a été administré par voie intra-péritonéale à des rats FVB, BALB/c, et C57B6; les souches sensibles (FVB, BALB/c) ont montré une activation précoce de NF-κB et une inflammation pulmonaire, tandis que la souche résistante (C57B6) n'a pas activé NF-κB ni induit l'inflammation pulmonaire[8].
References:
[1] Szelest-Lewandowska A, Masiulanis B, Szymonowicz M, et al. Modified polycarbonate urethane: synthesis, properties and biological investigation in vitro. J Biomed Mater Res A. 2007 Aug;82(2):509-20.
[2] Carter DA, Dyer RG. Inhibition by pentobarbitone and urethane of the in vitro response of the adenohypophysis to luteinising hormone-releasing hormone in male rats. Br J Pharmacol. 1979 Oct;67(2):277-81.
[3] Mondino A, González J, Li D, et al. Urethane anaesthesia exhibits neurophysiological correlates of unconsciousness and is distinct from sleep. Eur J Neurosci. 2024 Feb;59(4):483-501.
[4] Sotomayor RE, Collins TF. Mutagenicity, metabolism, and DNA interactions of urethane. Toxicol Ind Health. 1990 Jan;6(1):71-108.
[5] Sceniak MP, Maciver MB. Cellular actions of urethane on rat visual cortical neurons in vitro. J Neurophysiol. 2006 Jun;95(6):3865-74.
[6] LASNITZKI I. Some effects of urethane on the growth and mitosis of normal and malignant cells in vitro. Br J Cancer. 1949 Dec;3(4):501-9.
[7] Beitchman JA, Krishna G, Bromberg CE, et al. Effects of isoflurane and urethane anesthetics on glutamate neurotransmission in rat brain using in vivo amperometry. BMC Neurosci. 2023 Oct 10;24(1):52.
[8] Stathopoulos GT, Sherrill TP, Cheng DS, et al. Epithelial NF-kappaB activation promotes urethane-induced lung carcinogenesis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007 Nov 20;104(47):18514-9.