Determination of Oxidative Damage Caused by Methotrexate and 5-Fluorouracil in Liver, Heart and Kidney Tissue in Rats
MTX and 5-FU-induced Oxidative Stress in Liver, Heart and Kidney Tissue in Rats
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.12600434Keywords:
Malondialdahyde, Methotrexate, Nitric Oxide, Oxidative Damage, Reduced GlutathioneAbstract
5-Fluorourosil (5-FU), birçok kanser türünde kemoterapi ilacı olarak kullanılan bir pirimidin analoğudur. Metotreksat (MTX) birçok hastalıkta terapötik ilaç ve kemoterapötik ajan olarak kullanılmaktadır. Ancak tedavi edici özelliğinin yanı sıra karaciğer, böbrek gibi organlarda da hasara neden olur. Bu çalışmada, 2 aylık erkek Sprague Dawley sıçanları, karaciğer, böbrek ve kalpteki oksidatif hasarın belirlenmesi amacıyla her grupta 5 hayvan olacak şekilde Grup 1: Kontrol, Grup 2: MTX, Grup 3: 5-FU gruplarına ayrıldı. Dokular. Uygulamadan bir gün sonra sıçanlara anestezi uygulandı, servikal dislokasyon sonrası karın ön duvarı kesi ile açıldı ve karaciğer, böbrek ve kalp dokuları çıkarıldı. Bu dokularda malondialdehit (MDA), nitrik oksit (NO) ve indirgenmiş glutatyon (GSH) düzeyleri belirlendi. MTX ve 5-FU gruplarında kontrol grubuna göre karaciğer GSH düzeyleri anlamlı derecede düşük (p<0,001), MDA ve NO düzeyleri ise anlamlı derecede yüksek (p<0,05) idi. Benzer şekilde MTX ve 5-FU gruplarında renal GSH düzeyleri kontrol grubuna göre anlamlı derecede düşük (p<0,01), MDA düzeyleri her iki grupta da anlamlı derecede yüksek (p<0,01) ve NO düzeyleri anlamlı derecede yüksekti (p<0,05). ) yalnızca MTX grubunda. Kalp dokusunda MTX ve 5-FU gruplarında kontrol grubuna göre GSH düzeyleri anlamlı olarak düşük (p<0,01), MDA anlamlı olarak yüksek (p<0,05) ve NO anlamlı olarak yüksek (p<0,05) idi. Sonuç olarak MTX ve 5-FU'nun böbrek, karaciğer ve kalp dokusunda oksidatif hasara neden olabileceği, oksidatif hasar belirteçleri ve antioksidan düzeylerinde değişikliklere neden olabileceği düşünülmektedir.
References
Hongsa, N, Thinbanmai T, Luesakul U, Sansanaphongpricha K, Muangsin N. A novel modified chitosan/collagen coated-gold nanoparticles for 5-fluorouracil delivery: Synthesis, characterization, in vitro drug release studies, anti-inflammatory activity and in vitro cytotoxicity assay. Carbohydrate Polymers. 2022; 118858. https://doi.org/10.1016/J.CARBPOL.2021.118858
Pujari RR, Bandawane, DD. Hepatoprotective activity of gentisic acid on 5-fluorouracil-induced hepatotoxicity in wistar rats. Turkish Journal of Pharmaceutical Sciences. 2021;18(3), 332–338. https://doi.org/10.4274/TJPS.GALENOS.2020.95870
Uygur AG, Şingirik E, Yücel A. Metotreksat kaynaklı hasarlarda alfa lipoik asitin koruyucu etkisi. Arşiv Kaynaklı Tarama Dergisi. 2019;28(3): 227-236. doi:10.17827/aktd.433748S
Moodi M, Hosseini M, Abedini MR, Taheri MH, Taheri MH. (2020). Ethanolic extract of Iris songarica rhizome attenuates methotrexate-induced liver and kidney damages in rats. Avicenna Journal of Phytomedicine. 2020;10 (4): 372-383. doi: 10.22038/AJP.2019.14084
Ganti V. A pharmacokınetıc based study to better understand the reported cognıtıve defıcıts for 5-fluorouracıl and methotrexate ın male swıss-webster mıce. 2014. doi: http://dx.doi.org/10.34944/dspace/2879
Cadman$ E, Heimer R, Benz C. The influence of methotrexate pretreatment on 5-fluorouracil metabolism in L1210 cells. Journal of Biological Chemistry. 1981; 256(4), 1695–1704. https://doi.org/10.1016/S0021-9258(19)69863-7
Fernandes DJ, Bertino J R. 5-fluorouracil-methotrexate synergy: enhancement of 5-fluorodeoxyridylate binding to thymidylate synthase by dihydropteroylpolyglutamates. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1980;77(10),5663. https://doi.org/10.1073/PNAS.77.10.5663
Eri̇şi̇r M, Eri̇şi̇r Z, Seyran A. Farklı Yetiştirme Sistemlerinin Pekin Ördeklerindeki Plazma Malondialdehit, Retinol ve β-karoten Düzeyleri Üzerine Etkisi. Atatürk University Journal of Veterinary Sciences. 2010;5(1), 21–25.
Karabulut H, Gülay MŞ. Antioksidanlar. MAKÜ Vet.Fak. Derg. 2016;1(1):65-76.
Derici MK, Yılmaz E. Nitrik oksitin kanser gelişimi ve metastaz üzerine etkileri. Türk Hij. Den. Biyol. Derg. 2017;74(2):161-174.
Konukoğlu D, Akçay T. Glutatyon metabolizması ve klinik önemi. T. Klin. Tıp Bilimleri. 1995;15: 214-228.
Yarsan E. Lipid peroksidasyon olayı ve önlenmesine yönelik uygulamalar. Y.Y.Ü. Vet. Fak. Derg. 1998;9(1-2): 89-95.
Keleştemur GT, Keleştemur Ü, Selçuk S. Nakil işleminin gökkuşağı alabalığı, oncorhynchus mykıss (walbaum 1792) yavrularının malondialdehit düzeyine etkisi. SAÜ Fen Bilimleri Dergisi. 2010;14(2): 119-123.
Rashid, S, Ali N, Nafees S, Hasan SK, Sultana S. Mitigation of 5-Fluorouracil induced renal toxicity by chrysin via targeting oxidative stress and apoptosis in wistar rats. Food and Chemical Toxicology.2014;66,185–193. https://doi.org/10.1016/J.FCT.2014.01.026
Dangi R, Hurkat P, Jain A, Shilpi S, Jain A, Gulbake A, Jain SK. Targeting liver cancer via ASGP receptor using 5-FU-loaded surface-modified PLGA nanoparticles. Journal of Microencapsulation Micro and Nano Carriers. 2014;31(5), 479–487. https://doi.org/10.3109/02652048.2013.879929
Rashid S, Sultana S. (2015). Chrysin Attenuates 5- Fluorouracil Induced Renal Toxicity: Possible Role of Oxidative Stress and Apoptosis. Free Radical Biology and Medicine. 2015;87, S72. https://doi.org/10.1016/J.FREERADBIOMED.2015.10.189
Gelen V, Şengül E, Yıldırım S, Atila G. The protective effects of naringin aganist 5-fluorouracil induced hepatotoxicity and nephrotoxicity in rats. J Basic Med. Sci. 2018;21(4): 404-410. doı: 10.22038/IJBMS.2018.27510.6714
Ray SD. Evaluation of Protective effect of reduced Glutathione on 5-Fluorouracil-induced changes in Cholesterol Profile. Int. J. Pharm. Tech. Res. 2011;3, 580-584.
Famurewa AC, Asogwa NT, Aja PM, Akunna GG, Awoke JN. Ekeleme-Egedigwe CA, Maduagwuna EK, Folawiyo AM, Besong EE, Ekpono EU, Nwoha PA. Moringa oleifera seed oil modulates redox imbalance and iNOS/NF-κB/caspase-3 signaling pathway to exert antioxidant, anti-inflammatory and antiapoptotic mechanisms against anticancer drug 5-fluorouracil-induced nephrotoxicity in rats. South African Journal of Botany. 2019;127, 96–103. doi: https://doi.org/10.1016/J.SAJB.2019.08.038
Refaie MMM, Abdel-Gaber SA, Rahman SAA, El Hafez SMNA, Khalaf HM. Cardioprotective effects of bosentan in 5-fluorouracil-induced cardiotoxicity. Toxicology. 2022;465, 153042. https://doi.org/10.1016/J.TOX.2021.153042
Mohamed ET, Safwat GM. Evaluation of cardioprotective activity of Lepidium sativum seed powder in albino rats treated with 5-fluorouracil. Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences. 2016; 5(2), 208–215. https://doi.org/10.1016/J.BJBAS.2016.05.001
Khalaf HM, Hafez SMNA, Abdalla AM, Welson NN, Abdelzaher WY, Abdelbaky FAF. Role of Platelet-activating factor and HO-1 in mediating the protective effect of rupatadine against 5-fluorouracil-induced hepatotoxicity in rats. Environmental Science and Pollution Research International. 2022;29(26), 40190. https://doi.org/10.1007/S11356-022-18899-4
Yousef HN, Aboelwafa HR. The potential protective role of taurine against 5-fluorouracil-induced nephrotoxicity in adult male rats. Experimental and Toxicologic Pathology. 2017;69(5), 265–274. https://doi.org/10.1016/J.ETP.2017.01.012
Kocaman N. Tekrarlayan dozlarda metotreksat uygulamasının sıçan karaciğer dokusu üzerine etkileri. Fırat Tıp Dergisi/Fırat Med J. 2013;18(3) :141-145.
Şentürk N. Metotreksat. Turkderm-Arch Turk Dermatol Venerology. 2016;50(1): 18-21.
Chen C, Liu Y. hui, Cheng S. biao, Wu S. lan, Zhai X. jia.The hepatoprotective effects of XCHD and MgIG against methotrexate-induced liver injury and inflammation in rats through suppressing the activation of AIM2 inflammasomes. Pathology - Research and Practice. 2020;216(4), 152875. https://doi.org/10.1016/J.PRP.2020.152875
Jalili, C, Ghanbari A, Roshankhah S, Salahshoor MR. Toxic Effects of Methotrexate on Rat Kidney Recovered by Crocin as a Consequence of Antioxidant Activity and Lipid Peroxidation Prevention. Iranian Biomedical Journal. 2020;24(1), 39. https://doi.org/10.29252/IBJ.24.1.39
Armağan İ. Metotreksatın karaciğer ve böbrekte neden olduğu hasarda oksidatif stresin rolü. Süleyman Demirel Üniversitesi Tıp Fakültesi Dergisi. 2015;22(4): 151-155.
Kabakcı B, Kurutaş E, Bakariş S, Güngör M. Metotreksat ile indüklenmiş sıçanlarda böbrek hasarı üzerine eritropoetinin etkisi: Biyokimyasal ve histopatolojik çalışma. Cukurova Medical Journal. 2015;40(1): 98-106.
Armağan I, Bayram D, Candan IA, Yiğit A, Çelik E, Armağan HH. Effect of pentoxifylline and alpha lipoic acid on methotrexate-induced damage in liver and kidney of rats. Environmental Toxicology and Pharmacology. 2015.
Kutluana U, Oruç N, Yılmaz M, Yönetci N, Kaptanoğlu B, Özütemiz Ö. Ratlarda metotreksata bağlı oksidatif intestinal hasarda leflunomidinin koruyucu etkisinin araştırılması. Akademik Gastroenteroloji Dergisi. 2011;10(1) :23-27.
Ali N, Rashid S, Nafees S. Protective effects of chlorogenic acid against methotrexate induced oxidative stress, inflammation and apoptosis in rat liver. An experimental approach. Chem Biol Interact. 2017;272: 80-91.
Al-Taher AY, Morsy MA, Rifaai RA, Zenhom NM, Abdel-Gaber SA. Paeonol Attenuates Methotrexate-Induced Cardiac Toxicity in Rats by Inhibiting Oxidative Stress and Suppressing TLR4-Induced NF- κ B Inflammatory Pathway. Mediators of Inflammation. 2020. https://doi.org/10.1155/2020/8641026
Dogra A, Gupta D, Bag S, Ahmed I, Bhatt S, Nehra E, Dhiman S, Kumar A, Singh G, Abdullah ST, Sangwan PL, Nandi U. Glabridin ameliorates methotrexate-induced liver injury via attenuation of oxidative stress, inflammation, and apoptosis. Life Sciences. 2021;278, 119583. https://doi.org/10.1016/J.LFS.2021.119583
El-Kashef DH, Sewilam HM. Empagliflozin mitigates methotrexate-induced hepatotoxicity: Targeting ASK-1/JNK/Caspase-3 pathway. International Immunopharmacology. 2023;114, 109494. https://doi.org/10.1016/J.INTIMP.2022.109494
Cellat M, Kutlu T. Ratlarda Metotreksat ile Oluşturulan Karaciğer ve Böbrek Hasarı Üzerine Eskuletin’in Etkileri. Fırat Üniversitesi Sağlık Bilimleri Veteriner Dergisi. 2022; 35(3), 151-157.
Ahmed ZSO, Hussein S, Ghandour RA, Azouz AA, El-Sakhawy MA. Evaluation of the effect of methotrexate on the hippocampus, cerebellum, liver, and kidneys of adult male albino rat: Histopathological, immunohistochemical and biochemical studies. Acta Histochemica. 2021;123(2). https://doi.org/10.1016/J.ACTHIS.2021.151682
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Rats
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
