Ukr.Biochem.J. 2023; Том 95, № 5, вересень-жовтень, c. 61-75

doi: https://doi.org/10.15407/ubj95.05.061

Фулерен С(60) послаблює ознаки гострої ниркової недостатності у щурів пригніченням окисного стресу за рабдоміолізу

03.01.2024   Uncategorized   No comments

О. Омельчук1, С. Прилуцька2, Д. Ноздренко3,
О. Мотузюк1,3, І. Варенюк3, К. Богуцька3,
О. Виговська4, О. Жолос3, Ю. Прилуцький3*

1Волинський національний університет імені Лесі Українки, Луцьк, Україна;
2Національний університет біоресурсів і природокористування України, Київ;
3Київський національній університет імені Тараса Шевченка, Україна;
*e-mail: prylut@ukr.net;
4Національний медичний університет імені О. О. Богомольця, Київ, Україна

Отримано: 14 серпня 2023; Виправлено: 18 вересня 2023;
Затверджено: 27 жовтня 2023; Доступно онлайн: 06 листопада 2023

Відомо, що рабдоміоліз як гостра стадія міопатії пов’язаний з накопиченням продуктів розпаду м’язів, гострою нирковою недостатністю та окисним стресом. Метою дослідження було оцінити вплив C60 фулерену як антиоксиданту на пошкодження нирок у щурів з індукованим гліцерином рабдоміолізом. Дослідження проводили на щурах-самцях лінії Wistar, розділених на такі дослідні групи: контрольні тварини, тварини, яким внутрішньом’язово вводили гліцерин у дозах 5, 10 і 15 мг/кг та ті, яким щодня внутрішньоочеревинно вводили водний розчин С60 фулерену (С60ФВР) в дозі 1 або 2 мг/кг через 48 год після введення гліцерину. Контроль за біохімічними та морфологічними показниками проводили на 3, 6 та 9 добу. Виявлено тісний кореляційний зв’язок між тяжкістю гострого ураження нирок, підвищенням рівня креатиніну та сечовини, активністю супероксиддисмутази (СОД) та каталази (КАТ) у крові щурів. Показано, що у щурів, які отримували 2 мг/кг C60ФВР, розміри ниркових клубочків і прояви некрозу зменшувалися, а активність СОД і КАТ у крові значно знижувалася. Отримані результати можуть бути корисними для розробки підходів до лікування патологічних станів м’язової системи, спричинених рабдоміолізом та пов’язаним із ним оксидативним стресом.

Ключові слова: , , , , ,

Посилання:

  1. Petejova N, Martinek A. Acute kidney injury due to rhabdomyolysis and renal replacement therapy: a critical review. Crit Care. 2014;18(3):224. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  2. Wu J, Pan X, Fu H, Zheng Y, Dai Y, Yin Y, Chen Q, Hao Q, Bao D, Hou D. Effect of curcumin on glycerol-induced acute kidney injury in rats. Sci Rep. 2017;7(1):10114. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  3. Plotnikov EY, Chupyrkina AA, Pevzner IB, Isaev NK, Zorov DB. Myoglobin causes oxidative stress, increase of NO production and dysfunction of kidney’s mitochondria. Biochim Biophys Acta. 2009;1792(8):796-803. PubMed, CrossRef
  4. Bosch X, Poch E, Grau JM. Rhabdomyolysis and acute kidney injury. N Engl J Med. 2009;361(1):62-72. PubMed, CrossRef
  5. Trillaud H, Degrèze P, Combe C, Deminière C, Palussière J, Benderbous S, Grenier N. USPIO-enhanced MR imaging of glycerol-induced acute renal failure in the rabbit. Magn Reson Imaging. 1995;13(2):233-240. PubMed, CrossRef
  6. Melli G, Chaudhry V, Cornblath DR. Rhabdomyolysis: an evaluation of 475 hospitalized patients. Medicine (Baltimore). 2005;84(6):377-385. PubMed, CrossRef
  7. Owen TH, Wahi MM, Carter R 3rd, Kay AB, McKinnon CJ, Wallace RF. Rhabdomyolysis in the US Active Duty Army, 2004-2006. Med Sci Sports Exerc. 2012;44(3):442-449. PubMed, CrossRef
  8. Candela N, Silva S, Georges B, Cartery C, Robert T, Moussi-Frances J, Rondeau E, Rebibou J-M, Lavayssiere L, Belliere J, Krummel T, Lebas C, Cointault O, Sallee M, Faguer S. Short- and long-term renal outcomes following severe rhabdomyolysis: a French multicenter retrospective study of 387 patients. Ann Intensive Care. 2020;10(1):27. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  9. Boden BP, Isaacs DJ, Ahmed AE, Anderson SA. Epidemiology of Exertional Rhabdomyolysis in the United States: Analysis of NEISS Database 2000 to 2019. Phys Sportsmed. 2022;50(6):486-493. PubMed, CrossRef
  10. Hudkova О, Krysiuk І, Drobot L, Latyshko Н. Rhabdomyolysis attenuates activity of semicaкbazide sensitive amine oxidase as the marker of nephropathy in diabetic rats. Ukr Biochem J. 2022;94(1):23-32. CrossRef
  11. Gburek J, Birn H, Verroust PJ, Goj B, Jacobsen C, Moestrup SK, Willnow TE, Christensen EI. Renal uptake of myoglobin is mediated by the endocytic receptors megalin and cubilin. Am J Physiol Renal Physiol. 2003;285(3):F451-F458. PubMed, CrossRef
  12. Agarwal A, Bolisetty S. Adaptive responses to tissue injury: role of heme oxygenase-1. Trans Am Clin Climatol Assoc. 2013;124:111-122. PubMed, PubMedCentral
  13. Nielsen FE, Cordtz JJ, Rasmussen TB, Christiansen CF. The Association Between Rhabdomyolysis, Acute Kidney Injury, Renal Replacement Therapy, and Mortality. Clin Epidemiol. 2020;12:989-995. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  14. Shimizu MHM, Coimbra TM, de Araujo M, Menezes LF, Seguro AC. N-acetylcysteine attenuates the progression of chronic renal failure. Kidney Int. 2005;68(5):2208-2217. PubMed, CrossRef
  15. Eswaran SV. Water soluble nanocarbon materials: a panacea for all? Curr Sci. 2018;114(09):1846-1850. CrossRef
  16. Ferreira CA, Ni D, Rosenkrans ZT, Cai W. Scavenging of reactive oxygen and nitrogen species with nanomaterials. Nano Res. 2018;11(10):4955-4984. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  17. Halenova T, Raksha N, Savchuk O, Ostapchenko L, Prylutskyy Yu, Ritter U, Scharff P. Evaluation of the biocompatibility of water-soluble pristine C60 fullerenes in rabbit. BioNanoSci. 2020;10(3):721-730. CrossRef
  18. Nozdrenko D, Matvienko T, Vygovska O, Bogutska K, Motuziuk O, Nurishchenko N, Prylutskyy Yu, Scharff P, Ritter U. Protective Effect of Water-Soluble C60 Fullerene Nanoparticles on the Ischemia-Reperfusion Injury of the Muscle Soleus in Rats. Int J Mol Sci. 2021;22(13):6812. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  19. Nozdrenko D, Matvienko T, Vygovska O, Soroca V, Bogutska K, Zholos A, Scharff P, Ritter U, Prylutskyy Yu. Post-traumatic recovery of muscle soleus in rats is improved via synergistic effect of C60 fullerene and TRPM8 agonist menthol. Appl Nanosci. 2022;12(3):467-478. CrossRef
  20. Scharff P, Carta-Abelmann L, Siegmund C, Matyshevska OP, Prylutska SV, Koval TV, Golub AA, Yashchuk VM, Kushnir KM, Prylutskyy YuI. Effect of X-ray and UV irradiation of the C60 fullerene aqueous solution on biological samples. Carbon. 2004;42(5-6):1199-1201. CrossRef
  21. Prilutski YuI, Durov SS, Yashchuk VN, Ogul’chansky TYu, Pogorelov VE, Astashkin YuA, Buzaneva EV, Kirghizov YuD, Andrievsky GV, Scharff P. Theoretical predictions and experimental studies of self-organization C60 nanoparticles in water solution and on the support. Eur Phys J D. 1999;9(1-4):341-343. CrossRef
  22. Gharbi N, Pressac M, Hadchouel M, Szwarc H, Wilson SR, Moussa F. [60]fullerene is a powerful antioxidant in vivo with no acute or subacute toxicity. Nano Lett. 2005;5(12):2578-2585. PubMed, CrossRef
  23. Prylutska SV, Grebinyk AG, Lynchak OV, Byelinska IV, Cherepanov VV, Tauscher E, Matyshevska OP, Prylutskyy YuI, Rybalchenko VK, Ritter U, Frohme M. In vitro and in vivo toxicity of pristine C60 fullerene aqueous colloid solution. Fuller Nanotub Carbon Nanostruct. 2019;27(9):715-728. CrossRef
  24. Suvarma KS, Layton C, Bancroft JD. Вancroft’s theory and practice of histological techniques. (7th Edition). 2013. 654 p.
  25. Khalid U, Pino-Chavez G, Nesargikar P, Jenkins R.H, Bowen T, Fraser DJ, Chavez R. Kidney ischaemia reperfusion injury in the rat: the EGTI scoring system as a valid and reliable tool for histological assessment. J Histol Histopathol. 2016;3(1): 1. CrossRef
  26. Sen CK. Antioxidant and redox regulation of cellular signaling: introduction. Med Sci Sports Exerc. 2001;33(3):368-370. PubMed, CrossRef
  27. Nozdrenko D, Abramchuk O, Prylutska S, Vygovska O, Soroca V, Bogutska K, Khrapatyi S, Prylutskyy Yu, Scharff P, Ritter U. Analysis of Biomechanical Parameters of Muscle Soleus Contraction and Blood Biochemical Parameters in Rat with Chronic Glyphosate Intoxication and Therapeutic Use of C60 Fullerene. Int J Mol Sci. 2021;22(9):4977. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  28. Motuziuk O, Nozdrenko D, Prylutska S, Bogutska K, Korotkyi O, Prylutskyy Yu. Biochemical parameters of blood and tissue of the gastrocnemius muscle in chronically alcoholized rats under oral administration of C60 fullerene aqueous solution. Ukr Biochem J. 2023;95(2):58-67. CrossRef
  29. Antioxidants Effects in Health: The Bright and the Dark Side. Eds.Nabavi SM, Silva AS. (1st Edition). Elsevier, 2022. 912 p.
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.