Metformin Inhibits ROS/TNF-α Axis-Mediated Chronic Kidney Disease Induced by TAA Independent of Leukocyte Infiltration in Association with the Inhibition of Kidney Injury Biomarkers

• Autores: Fahaid Al-Hashem
• Localización: International Journal of morphology, ISSN-e 0717-9502, Vol. 41, Nº. 4, 2023, págs. 1191-1197
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • La Metformina Inhibe la Enfermedad Renal Crónica Mediada por el Eje ROS/TNF-α Inducida por TAA Independientemente de la Infiltración de Leucocitos en Asociación con la Inhibición de Biomarcadores de Lesión Renal
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    RESUMEN: Son bien conocidosos los efectos tóxicos de la tioacetamida (TAA) y el tetracloruro de carbono en el cuerpo humano. En este estudio, examinamos si la intoxicación por TAA puede inducir la infiltración de leucocitos renales (medida como antígeno leucocitario común CD45) asociada con el aumento de las especies reactivas de oxígeno (ROS)/factor de necrosis tumoral-alfa (TNF-α), así como biomarcadores de daño renal con y sin tratamiento con metformina. A las ratas se les inyectó TAA (200 mg/kg; dos veces por semana durante 8 semanas) antes de sacrificarlas a las 10 semanas (grupo experimental) o se les pretrató con metformina (200 mg/kg) diariamente durante dos semanas antes de las inyecciones de TAA y continuaron recibiendo ambos agentes hasta el final del experimento, en la semana 10 (grupo protector). Usando tinción histológica básica, métodos de inmunohistoquímica y análisis químico de la sangre, observamos una lesión profunda del tejido renal, como daño glomerular y tubular en el grupo experimental, que mejoraron sustancialmente con la metformina. La metformina también inhibió significativamente (p<0,05) las ROS, TNF-α, urea y creatinina inducidas por TAA en muestras de sangre y homogeneizados de riñón recolectados. Además, se observó una correlación positiva significativa (p<0,0001) entre la lesión de las células epiteliales tubulares renales y los niveles séricos de biomarcadores de estrés oxidativo, inflamación y lesión renal. Sin embargo, TAA no provocó un aumento significativo (p>0,05) en la expresión renal de células de inmunotinción positivas para CD45. En conclusión, encontramos que el TAA induce la lesión renal en asociación con el aumento del eje ROS/TNF-α, independientemente de la infiltración de leucocitos, que está protegida por metformina.

  • English

    SUMMARY: The toxic effects of thioacetamide (TAA) and carbon tetrachloride on the human body are well recognized. In this study, we examined whether TAA intoxication can induce kidney leukocyte infiltration (measured as leukocyte common antigen CD45) associated with the augmentation of the reactive oxygen species (ROS)/tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) axis, as well as biomarkers of kidney injury with and without metformin treatment. Rats were either injected with TAA (200 mg/kg; twice a week for 8 weeks) before being sacrificed after 10 weeks (experimental group) or were pre-treated with metformin (200 mg/kg) daily for two weeks prior to TAA injections and continued receiving both agents until the end of the experiment, at week 10 (protective group). Using basic histology staining, immunohistochemistry methods, and blood chemistry analysis, we observed profound kidney tissue injury such as glomerular and tubular damage in the experimental group, which were substantially ameliorated by metformin. Metformin also significantly (p<0.05) inhibited TAA-induced ROS, TNF-α, urea, and creatinine in harvested kidney homogenates and blood samples. In addition, a significant (p<0.0001) positive correlation between kidney tubular epithelial cell injury and the serum levels of biomarkers of oxidative stress, inflammation, and kidney injury was observed. However, TAA caused no significant (p>0.05) increase in kidney expression of CD45 positive immunostaining cells. In conclusion, we found that TAA induces kidney injury in association with the augmentation of ROS/TNF-α axis, independent of leukocyte infiltration, which is protected by metformin.