Вплив екзогенного мелатоніну на перебіг гострого пошкодження нирок, індукованого ацетамінофеном

Abstract

В експериментах на 24 лабораторних нелінійних білих щурах досліджено вплив мелатоніну (5 мг/кг) на морфофункціональний стан нирок за умов розвитку ацетамінофен-індукованого гострого пошкодження нирок. Встановлено, що одноразове введення ацетамінофену дозою 750 мг/кг призводить до пошкодження переважно проксимальних канальців нефрону, що виявляється некрозом 12% та поширеними дегенеративними змінами у 50% канальцевих клітин за даними гістологічного дослідження. При цьому спостерігається порушення функції нирок, на що вказує зменшення діурезу в 1,6 разу, зниження швидкості клубочкової фільтрації в 2 рази, збільшення концентрації креатиніну в плазмі крові в 1,7 разу, зростання протеїнурії та фракційної екскреції іонів натрію в 3,3 разу, що підтверджує порушення реабсорбційної здатності нефронів. Виявлено, що одноразове застосування мелатоніну виявляє цитопротекторний ефект щодо епітеліоцитів ниркових канальців, значно обмежуючи ступінь та поширеність гістопатологічних змін, та, відповідно, попереджуючи розвиток токсичної нефропатії, що підтверджується нормалізацією більшості показників: зростанням діурезу в 1,3 разу, швидкості клубочкової фільтрації в 1,6 разу, реабсорбції іонів натрію на 2%, зниженням креатинінемії та протеїнурії порівняно до показників нелікованих тварин. Отримані дані щодо ефективності профілактичного застосування мелатоніну після введення токсичної дози ацетамінофену вказують на нефропротекторну активність пінеального гормону, обумовлену його здатністю впливати на ключові ланки патогенезу даної патології. Результати проведеного дослідження обґрунтовують перспективність подальшого експериментального вивчення впливу екзогенного мелатоніну на перебіг нирковій патології різного ґенезу.

В экспериментах на 24 лабораторных нелинейных белых крысах исследовано влияние мелатонина (5 мг/кг) на морфофункциональное состояние почек в условиях развития ацетаминофениндуцированного острого повреждения почек. Установлено, что однократное введение ацетаминофена в дозе 750 мг/кг приводит к повреждению преимущественно проксимальных канальцев нефрона и проявляется некрозом 12% и распространенными дегенеративными изменениями в 50% канальцевых клеток по данным гистологического исследования. При этом наблюдается нарушение функции почек, на что указывает уменьшение диуреза в 1,6 раза, снижение скорости клубочковой фильтрации в 2 раза, увеличение концентрации креатинина в плазме крови в 1,7 раза, нарастание протеинурии и фракционной экскреции ионов натрия в 3,3 раза, что подтверждает нарушение реабсорбционной способности нефронов. Обнаружено, что однократное применение мелатонина оказывает цитопротекторный эффект по отношению к эпителиоцитам почечных канальцев, значительно ограничивая степень и распространенность гистопатологичних изменений, и, соответственно, предупреждая развитие токсической нефропатии, что подтверждается нормализацией большинства показателей: увеличением диуреза в 1,3 раза, скорости клубочковой фильтрации в 1,6 раза, реабсорбции ионов натрия на 2%, а также снижением креатининемии и протеинурии по сравнению с показателями нелеченных животных. Полученные данные об эффективности профилактического применения мелатонина в условиях введения токсической дозы ацетаминофена указывают на нефропротекторную активность пинеального гормона, обусловленную способностью мелатонина влиять на ключевые звенья патогенеза данной патологии. Результаты проведенного исследования обосновывают перспективность дальнейшего экспериментального изучения влияния экзогенного мелатонина на течение почечной патологии различного генеза.

This study aimed at investigating influence of melatonin (in a dose of 5 mg/kg) on the morphofunctional state of the kidneys in acetaminophen-induced acute kidney injury. The study was performed on 24 laboratory non-linear white rats. It has been found out that a single administration of acetaminophen in a dose of 750 mg/kg causes mainly the damage to proximal nephron tubules and manifests by cell necrosis (12%) and widespread degenerative changes in 50% of the tubular cells according to the histological examination. At the same time, renal dysfunction is observed, which is characterized by a 1.6-fold decrease in diuresis, a 2-fold decrease in the glomerular filtration rate, an increase in creatinine concentration in blood plasma in 1.7 times, an increase in proteinuria and fractional excretion of sodium ions in 3.3 times that confirms the disturbances in a readsorption capacity of nephrons. It was found that a single administration of melatonin produced a cytoprotective effect on the epitheliocytes of renal tubules, significantly limiting the extent and prevalence of the histopathological changes, and, accordingly, preventing the development of toxic nephropathy, which was confirmed by the normalization of the majority of indices: an increase in diuresis in 1.3 times, glomerular filtration rate in 1.6 times, sodium reabsorption by 2%, as well as a decrease in creatininemia and proteinuria compared with the values of untreated animals. The obtained data on the effectiveness of preventive use of melatonin under the conditions of acetaminophen administration in a toxic dose indicate the nephroprotective activity of the pineal hormone resulting from its ability to influence the key links of pathogenesis. The results of the study confirm the prospects for further experimental study of the influence of exogenous melatonin on the course of renal pathology of various geneses.