Doxorubicin ile oluşturulan nefrotoksisite üzerine difenhidraminin koruyucu etkisinin değerlendirilmesi

Abstract

Doksorubisin (DOX), çeşitli tümörlerin tedavisinde kullanılan bir antrasiklin antitümör antibiyotiktir. Nefrotoksisite DOX kullanımının en sık görülen yan etkilerinden biridir ve bu nedenle kullanımı sınırlıdır. Dox'un sitotoksik etkilerini en aza indirmek için farklı bileşikler kullanılmaktadır. Bir antihistaminik ilaç olan difenhidraminin (DPH) DOX hasararına yanıt olarak antioksidan, anti-inflamatuar ve anti-apoptotik etkileri gösterebileceği ileri sürülmüş, ancak etki mekanizması henüz bilinmemektedir. Bu çalışmanın amacı, DPH’ın DOX kaynaklı nefrotoksisiteye karşı koruyucu etkisinin biyokimyasal, immunohistokimyasal ve histopatolojik yaklaşımlar kullanılarak belirlenmesidir. Kırk erkek Wistar sıçanları rastgele dört gruba ayrıldı: kontrol grubu, Dox grubu (20 mg/kg, i.p.), DPH grubu (20 mg/kg i.m.) ve DOX+DPH grubu (20 mg/kg i.p. ve 20 mg/kg i.m). 10 gün sonra sıçanların serum ve böbrek dokuları toplanarak biyokimyasal böbrek fonksiyon testleri, oksidatif stres belirteçleri, antioksidan enzim durumları ve histopatolojik değişiklikler incelendi. Serum üre (BUN), kreatinin (CR), katalaz (CAT), glutatyon (GSH), melondialdehid (MDA), süperoksit dismutaz (SOD), total antioksidan kapasite (TAS), total oksidan kapasite (TOS), oksidatif system indeksi (OSİ) konsantrasyonları ELİSA tekniği ile tespit edildi. İnflamatuar durumu belirlemek için IL-1, IL-6, TNF-α ve CRP düzeyleri immünohistokimya ile değerlendirildi. DOX böbreklerde glomerüler vakuolizasyon ve dejenerasyon, Bowman kapsülüne genişleme, tübüler ve glomerüler kapiller dejenerasyon ve düzensizlik ve fibrozis gibi bazı histopatolojik değişikliklere sebep oldu. Ayrıca serum IL-1, IL-6, TNF-α ve CRP immünoreaktivitelerinin DOX grubunda arttığı gözlendi. DOX uygulaması serum BUN and kreatinin konsantrasyonunu artırdı. DOX uygulaması ile MDA ve ISO konsantrasyonu artarken GSH, SOD, CAT, TAS konsantrasyonları azaldı. DPH, böbrek dokusunda DOX kaynaklı histopatolojik değişiklikleri inhibe etti. DPH uygulaması serum kreatinin, BUN ve MDA düzeylerini azalttı, serum antioksidan parametrelerinde, enzimatik aktivitede ve inflamatuar proteinlerin ekspresyonunda doksorubisinin neden olduğu değişiklikleri tersine çevirdi. DPH antioksidan mekanizmayı iyileştirerek, inflamasyonu azaltarak ve böbreğin histolojik yapısını koruyarak Dox'un neden olduğu nefrotoksisiteyi hafifletti. Toplu olarak bu bulgular, DPH sıçanlarda DOX kaynaklı nefrotoksisiteye karşı koruyucu etkilerini ortaya koymaktadır. Böylece DPH, DOX kaynaklı böbrek toksisitesine karşı umut verici yeni bir koruyucu ilaç olarak etkinlik göstermiştir.

Doxorubicin (Dox) is an anthracycline antitumor antibiotic used in the treatment of various tumors. Nephrotoxicity is one of the most common side effects of DOX use and therefore its use is limited. Different compounds are used to minimize the cytotoxic effects of Dox. It has been suggested that diphenhydramine (DPH), an antihistamine drug, may exhibit antioxidant, anti-inflammatory and anti-apoptotic effects in response to DOX damage, but its mechanism of action is not yet known. The aim of this study was to determine the protective effect of DPH against DOX-induced nephrotoxicity using biochemical, immunohistochemical and histopathological approaches. Forty male Wistar rats were randomly divided into four groups: control group, Dox group (20 mg/kg, i.p.), DPH group (20 mg/kg i.m.), and Dox + DPH group (20 mg/kg i.p. and 20 mg/kg i.m.). After 10 days, serum and kidney tissues of the rats were collected and biochemical kidney function tests, oxidative stress markers, antioxidant enzyme status, and histopathological changes were examined. Serum blood ürea nitrogen (BUN), creatinine (CR), catalase CAT, glutatyon (GSH), malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD), total antioxidant capacity TAS, total oxidant capacity TOS, oxidant stress indexing (OSI) concentrations were determined by ELISA technique. To determine the inflammatory status, IL-1β, IL-6, TNF-α and CRP levels were evaluated by ımmunohistochemistry. DOX caused some histopathological changes in the kidneys, such as glomerular vacuolization and degeneration, expansion of Bowman's capsule, tubular and glomerular capillary degeneration and irregularity and fibrosis. In addition, serum IL-1, IL-6, TNF-α and CRP immunoreactivities were observed to increase in the DOX group. DOX administration increased serum BUN and creatinine concentrations. With DOX administration, MDA and ISO concentrations increased, while GSH, SOD, CAT, TAS concentrations decreased. DPH inhibited DOX-induced histopathological changes in kidney tissue. DPH administration reduced serum creatinine, BUN, and MDA levels and reversed doxorubicin-induced changes in serum antioxidant parameters, enzymatic activity, and expression of inflammatory proteins. DPH alleviated Dox-induced nephrotoxicity by improving the antioxidant mechanism, reducing inflammation, and protecting the histological structure of the kidney. Collectively, these findings demonstrate the protective effects of DPH against DOX-induced nephrotoxicity in rats. Thus, DPH showed efficacy as a promising new preventive drug against DOX-induced renal toxicity.