Окремі та комбіновані нефротоксичні ефекти цисплатину і дексаметазону у самок щурів

  • Женя Явроян Міжфакультетська науково-дослідна лабораторія структурної біофізики, Науково-дослідний інститут біології, Єреванський державний університет, Єреван, Республіка Вірменія https://orcid.org/0009-0007-9292-1809
  • Анна Григорян Лабораторія фізіології людини і тварин, Науково-дослідний інститут біології, Єреванський державний університет, Єреван, Республіка Вірменія https://orcid.org/0000-0002-8276-3831
  • Нуне Акопян Міжфакультетська науково-дослідна лабораторія структурної біофізики, Науково-дослідний інститут біології, Єреванський державний університет, Єреван, Республіка Вірменія https://orcid.org/0000-0003-3050-8940
  • Агапі Оганесян Міжфакультетська науково-дослідна лабораторія структурної біофізики, Науково-дослідний інститут біології, Єреванський державний університет, Єреван, Республіка Вірменія https://orcid.org/0009-0005-8292-8586
  • Тамара Абгарян Лабораторія фізіології людини і тварин, Науково-дослідний інститут біології, Єреванський державний університет, Єреван, Республіка Вірменія https://orcid.org/0009-0000-4159-2725
  • Анна Карапетян Лабораторія фізіології людини і тварин, Науково-дослідний інститут біології, Єреванський державний університет, Єреван, Республіка Вірменія https://orcid.org/0000-0001-8869-3187
  • Еміль Геворгян Міжфакультетська науково-дослідна лабораторія структурної біофізики, Науково-дослідний інститут біології, Єреванський державний університет, Єреван, Республіка Вірменія https://orcid.org/0000-0001-8404-7858
Ключові слова: цисплатин, дексаметазон, малоновий діальдегід, каталаза, нефротоксичність, гістологічні зміни.

Анотація

Нефротоксичність є одним із найважчих побічних ефектів, спричинених цисплатином, що обмежує його використання в ефективних концентраціях. Дексаметазон, відомий своїми сильними протизапальними та імуномодулюючими властивостями, часто використовується для полегшення побічних ефектів, спричинених цисплатином. Проте дексаметазон також проявляє прооксидантні властивості та асоційований з морфологічними порушеннями та гострим ураженням нирок. Хоча механізми індукованої цисплатином нефротоксичності є складними та включають численні клітинні процеси, окислювальний стрес визнаний однією з основних причин цієї патології. Метою цього дослідження було вивчити окремі та комбіновані нефротоксичні ефекти цисплатину і дексаметазону у самок щурів.

Методи. У дослідженні визначали рівні малонового діальдегіду (MDA) продукту перекису ліпідів за допомогою методу тіобарбітурової кислоти та активності каталази за допомогою молібденового методу. Для гістологічного дослідження із зразків, оброблених формаліном і фіксованих парафіном, готували зрізи тканин товщиною 5-6 мкм. Ці зрізи фарбували гематоксилін-еозином і спостерігали під світловим мікроскопом.

Результати. Цисплатин і дексаметазон незалежно підвищували рівні МДА різним ступенем. Цисплатин підвищував МДА на 75% у гомогенаті та на 38% у супернатанті, тоді як дексаметазон підвищував ці рівні на 41% та 25% відповідно. Комбіноване застосування цисплатину та дексаметазону викликало ефекти, подібні до ефектів окремого застосування дексаметазону. Активність каталази знизилася після впливу цисплатину (36% у супернатанті та 14% у ядрі) та дексаметазону окремо (33% у супернатанті та 24% у ядрі). Спільне застосування лікарських засобів призводило до аналогічного зниження активності каталази. Гістологічний аналіз виявив пошкодження тканин, що підтверджує прооксидантну природу як цисплатину, так і дексаметазону.

Висновки. Отримані результати вказують на прооксидантну дію як цисплатину, так і дексаметазону, про що свідчить підвищення рівня МДА, зниження активності каталази та гістологічні ознаки пошкодження ниркової тканин. Здатність дексаметазону пом’якшувати побічні ефекти, спричинені цисплатином, ймовірно, пояснюється поєднанням його протизапальних та імуномодулюючих властивостей, а також «профілактичного або стримувального» ефекту.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Aldossary SA. Review on pharmacology of cisplatin: clinical use, toxicity and mechanism of resistance of cisplatin. Biomed Pharmacol J. 2019;12(1):7-15. doi: 10.13005/bpj/1608.

Ghosh S. Cisplatin: The first metal based anticancer drug. Bioorg Chem. 2019;88: 102925 doi: 10.1016/j.bioorg.2019.102925.

Jadon AS, Bhadauriya P, Sharma M. An integrative review of cisplatin: the first metal anti-tumor drug. Journal of Drug Delivery Ther. 2019;9(3):673-7. doi: 10.22270/jddt.v9i3.2679.

Fawzy MH, Moustafab YM, Khodeerb DM, Saeeda NM, El- Sayed NM. Molecular mechanisms of cisplatin induced nephrotoxicity. Rec Pharm Biomed Sci. 2022;6(3):128-35. doi: 10.21608/rpbs.2022.145126.1152.

Oh GS, Kim HJ, Shen AH, Lee SB, Khadka D, Pandit A, et al. Cisplatin-induced kidney dysfunction and perspectives on improving treatment strategies. Electrolyte Blood Press. 2014;12:55-65. doi: 10.5049/Ebp.2014.12.2.55.

Koulouridis I, Koulouridis E. Cisplatin nephrotoxicity: New insights in an old problem. Medical Research Archives. 2022;10(3):1-17. doi: 10.18103/mra.v10i3.2725.

Wang L, Zhao X, Fu J, Xu W, Yuan J. The role of tumour metabolism in cisplatin resistance. Front Mol Biosci. 2021;8:1-13. 691795. doi: 10.3389/fmolb.2021.691795.

Ognjanović BI, Djordjević NZ, Matić MM, Obradović JM, Mladenović JM, Štajn AŠ, et al. Lipid peroxidative damage on cisplatin exposure and alterations in antioxidant defense system in rat kidneys: A possible protective effect of selenium. Int J Mol Sci. 2012;13:1790-803. doi: 10.3390/ijms13021790.

Cook AM, McDonnella AM, Lakea RA, Nowaka AK. Dexamethasone co-medication in cancer patients undergoing chemotherapy causes substantial immunomodulatory effects with implications for chemo-immunotherapy strategies. Oncoimmunology. 2016;5(3):e1066062. doi: 10.1080/2162402X.2015.1066062.

Chow R, Warr DG, Navari RM, Tsao M, Milakovic M, Popovic M, et al. Efficacy and safety of 1-day versus 3-day dexamethasone for the prophylaxis of chemotherapy-induced nausea and vomiting: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. J Hosp Manag Health Polic. 2018;25(2):1-13. doi:10.21037/jhmhp.2018.04.05.

Liu W, Zhao Zh., Na Y, Meng Ch, Wang JR. Dexamethasone-induced production of reactive oxygen species promotes apoptosis via endoplasmic reticulum stress and autophagy in MC3T3-E1 cells. Int J Mol Med. 2018;41(4):2028-36. doi: 10.3892/ijmm.2018.3412.

Owu DU, Okon IA, Ufot UF, Beshel JA. Cardiac and renal protective effect of vitamin E in dexamethasone-induced oxidative stressed wistar rats. Niger J Physiol Sci. [Internet].2020;35(1):52-60. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33084616/.

Jasim NH, Kareem AD, Majeed MF, Abbas BA. Effect of long-term treatment with dexamethasone on the liver and kidney histopathology, as well as blood biochemistry in male rabbits (Lepus Cuniculus). Arch Razi Inst. 2022;77(1):333-43. doi: 10.22092/ARI.2021.356468.1847.

Sahu AK, Verma VK, Mutneja E, Malik S, Nag TC, Dinda A, et al. Mangiferin attenuates cisplatin-induced acute kidney injury in rats mediating modulation of MAPK pathway. Mol Cell Biochem.2019;452(1-2):141-152. doi: 10.1007/s11010-018-3420-y.

Nagendranayak IM, Chinta R, Nagaraju KB, Jetti R. Short-term administration of high dose dexamethasone can induce maximum insulin resistance in Wistar albino rats. Rom J Diabetes Nutr Metab Dis. [Internet].2021;28(4):352–362. Available from: https://www.rjdnmd.org/index.php/RJDNMD/article/view/945.

Blobel G, Potter VR. Nuclei from rat liver: isolation method that combines purity with high yield. Science. 1966;154(3757):1662–65. doi: 10.1126/science.154.3757.1662.

Uchiyama M, Mihara M. Determination of malonaldehyde precursor in tissues by thiobarbituric acid test. Anal Biochem. 1978;86(1):271-78. doi: 10.1016/0003-2697(78)90342-1.

Yavroyan ZhV, Hovhannisyan AG, Hakobyan NR, Gevorgyan ES. Changes in malondialdehyde level in female rats brain, kidney and liver cells after the separate and joint action of cisplatin and steroids. Biolog Journal of Armenia. [Internet]. 2021;1(73):17-25.

Koroliuk M, Ivanova L, Maĭorova I, Tokarev V. A method of determining catalase activity. Lab Delo. [Internet].1988;1:16-19. (Article in Russian). Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2451064/.

Kalb V, Bernlohr R. A new spectrophotometric assay for protein in cell extracts. Anal Biochem.1977;82(2):362-71. doi: 10.1016/0003-2697(77)90173-7.

Korjevsky DE, Gilyarov AB. Basics of histological technique. Spec. Lit. Sankt Peterburg. 2010. https://www.books-up.ru/ru/book/osnovy-gistologicheskoj-tehniki-4424130.

Yavroyan ZhV, Hovhannisyan AG, Hakobyan NR, Gevorgyan ES. Cisplatin and estradiol separate and joint action on catalase activity in liver and kidney tissues of rats. Eurasian Union of Scientists (ESU). 2019;68(11):12-16. doi: 10.31618/ESU.2413-9335.2019.2.68.439.

Ayala A, Muñoz M, Argüelles S. Lipid peroxidation: production, metabolism, and signaling mechanisms of malondialdehyde and 4-Hydroxy-2-Nonenal. Oxid Med and Cell Longev. 2014;2014:360438. doi: 10.1155/2014/360438.

Fontana J, Zima M, Vetvicka V. Biological markers of oxidative stress in cardiovascular diseases: after so many studies, what do we know? Immunological investigations. J Mol Cell Immunol. 2018;47(8):823-43. doi: 10.1080/08820139.2018.1523925.

Jadoon S, Malik A. A review article on the formation, mechanism and biochemistry of MDA and MDA as a biomarker of oxidative stress. Int J Adv. Res. 2017;5(12):811-18. doi: 10.21474/IJAR01/6024.

Fang CY, Lou DY, Zhou LQ, Wang JC, Yang B, He QJ, et al. Natural products: potential treatments for cisplatin-induced nephrotoxicity. Acta Pharmacol Sin. 2021;42(12):1951- 69. doi: 10.1038/s41401-021-00620-9.

McSweeney KR, Gadanec LK, Qaradakhi T, Ali BA, Zulli A, Apostolopoulos V. Mechanisms of cisplatin-induced acute kidney injury: Pathological mechanisms, pharmacological interventions, and genetic mitigations. Cancers. 2021;13(7):1572. doi: 10.3390/cancers13071572.

Ravindra P, Bhiwgade DA, Kulkarni S, Rataboli PV, Dhume CY. Cisplatin induced histological changes in renal tissue of rat. J Cell Anim Biol. 2010;4(7):108-111. Article Number - 8ACF04113170. doi: 10.5897/JCAB.9000003.

Gong Q, Yin J, Wang M, He L, Lei F, Luo Y, et al. Comprehensive study of dexamethasone on albumin biogenesis during normal and pathological renal conditions. Pharm Biol. 2020;58(1):1261-71. doi: 10.1080/13880209.2020.1855214.

Danaiyan S, Abbasi MM, Raeisi S, Argani H, Ghorbanihaghjo A, Shanehbandi D, et al. The efects of remdesivir and dexamethasone on renal sirtuin 1 expression and renal function in male rats. Appl Biochem Biotechnol. 2024;196(2):632–642. doi: 10.1007/s12010-023-04529-3.

Katanić Stanković JS, Selaković D, Rosić G. Oxidative Damage as a Fundament of Systemic Toxicities Induced by Cisplatin-The Crucial Limitation or Potential Therapeutic Target? Int J Mol Sci. 2023; 24(19):14574. doi: 10.3390/ijms241914574.


Переглядів анотації: 584
Завантажень PDF: 282
Опубліковано
2024-11-14
Як цитувати
Явроян, Ж., Григорян, А., Акопян, Н., Оганесян, А., Абгарян, Т., Карапетян, А., & Геворгян, Е. (2024). Окремі та комбіновані нефротоксичні ефекти цисплатину і дексаметазону у самок щурів. Український Журнал Нефрології та Діалізу, (4(84), 65-74. https://doi.org/10.31450/ukrjnd.4(84).2024.08

Розділ
Оригінальні наукові роботи