Thesis (M.Sc.)-Cairo University, 2024.

Bibliography: pages 80-95.

Cisplatin (Cis) is among the most powerful antineoplastic medications, nevertheless, its serious side effects; particularly nephrotoxicity designates a major concern. Previous studies reported that ezetimibe (Eze), a well-known antihyperlipidemic drug, exerts additional trivial pharmacological effects. In this work, we displayed Eze as an intriguing protective candidate in a cisplatin-induced nephrotoxicity rat model through AMPK activation. Eze (10 mg/kg, p.o.) was administered for two weeks and Cis (10 mg/kg, i.p.) was administered on the 10th day to induce nephrotoxicity in male Wistar rats. Renal homogenate was used to measure AMPK, p-AMPK, Nrf2, TXNIP, NLRP3, ASK1 and p-ASK1 protein content using western blotting technique while levels of HO-1, MDA, caspase-1 activity, active caspase-3 and the inflammatory cytokines IL-18 and IL-1β were evaluated using ELISA. GR activity was also assessed in renal homogenate by colorimetric assay. Moreover, histopathological examination and immunohistochemical analysis of Bax and bcl2 were performed in renal sections.
The current study revealed that treatment with Eze greatly augmented the phosphorylation of AMPK and the antioxidant regulator; Nrf2, thus, mitigating oxidative injury through induction of the antioxidant enzymes, such as HO-1 and GR. As well, Eze relieved inflammation by reducing TXNIP and NLRP3 protein content, which led to a decrease in the release of caspase-1, in addition to, the inflammatory markers IL-18 and IL-1β. Besides, Eze ameliorated apoptosis in the renal cells through inhibiting p-ASK1, caspase-3 and reducing Bax/Bcl2 ratio. Correspondingly, histopathological examination corroborated the previous biochemical findings. Collectively, Eze exerts significant renal protection against Cis-induced nephrotoxicity via antioxidant, anti-inflammatory and anti-apoptotic pathways that are probably mediated, at least partly, via activating AMPK/Nrf2/HO-1 pathway and conquering both TXNIP/NLRP3 inflammasome and TXNIP/ASK1 signaling pathways. To confirm the protective effect of Eze via AMPK-activation, an AMPK-inhibitor, dorsomorphin (Dors), when co-administered with Eze abolished its protective effect.

يتصف مرض الكلى الحاد بفقدان مفاجئ لوظائف الكلى ويسبب معدل عالي من الإصابة والوفاة. ومن أكثر الأسباب شيوعًا للسمية الكلوية الحادة، الاسكيمية الكلوية، الأدوية السامة للكلى، ارتفاع ضغط الدم، أمراض القلب وداء السكري ويُعتقد أن إصابة الكلى الحادة هي سبب وفاة مليوني شخص عالميًا كل عام. وتشير الأبحاث إلى أن الأشخاص الذين ينجون من السمية الكلوية الحادة لديهم احتمال أكبر بكثير لتطور المرض الى الفشل الكلوي المزمن ومع ذلك، لا يوجد حاليًا دواء أو تقنية فعالة للوقاية من أو علاج مرض الكلى الحاد.
يُعد السيسبلاتين من أكثر الأدوية الكيميائية استخدامًا وفاعلية لعلاج الأورام الخبيثة في العديد من الأعضاء المختلفة، بما في ذلك أورام الخصيتين، الرئة، المثانة، المبيضين، عنق الرحم والمعدة. يمكن أن يكون لعقار السيسبلاتين عواقب سلبية مثل الحساسية، والتثبيط النخاعى، والاعتلال العصبي المحيطي ولكن تعتبر السمية الكلوية هي واحدة من أخطر الآثار الجانبية التي تمت ملاحظتها في الممارسة السريرية و تشير العديد من التغيرات التي تحدث إلى السمية الكلوية الناجمة عن السيسبلاتين، بما في ذلك زيادة حمض اليوريك ، ونقص الكالسيوم في الدم، و زيادة حامضية الأنابيب الكلوية.
كما تشير الدراسات الحديثة إلى أن العديد من مسارات الإشارات مسئولة عن السمية الكلوية الناجمة عن السيسبلاتين وقد لوحظ أن الإجهاد التأكسدي، والالتهاب، وموت الخلايا المبرمج تلعب أدوارًا رئيسية في الآليات المرضية المؤدية للسمية الكلوية المستحدثة بواسطة السيسبلاتين و يُعتقد أن تراكم الشوارد الحرة الناتج عن خلل في أنظمة الدفاع المضادة للأكسدة الإنزيمية وغير الإنزيمية من اهم أسباب الإصابة بالكلى التأكسدية وهذا يؤدى الى زيادة إنتاج دلالات الالتهاب IL-18 و IL-1β نتيجة لتعلق TXNIP ب NLRP3 inflammaosme .علاوة على ذلك، يؤدي الضرر التأكسدي إلى انتقال TXNIP من النواة إلى الميتوكوندريا، حيث يرتبط بـ Trx2ويمنعه من الارتباط بـ ASK1 ولهذا يصبح ASK1 نشطًا ومفسفرًا، مما يشجع على إطلاق caspase-3 الذى يسبب موت الخلايا المبرمج
يعرف الإيزيتيمب بأنه دواء مضاد للكوليسترول و يمنع امتصاص الكوليسترول من خلال (NPC1L1). وقد أشارت الأبحاث السابقة إلى أن الإيزيتيمب يحفز المنظم الرئيسي لمضادات الأكسدة Nrf2 من خلال زيادة فسفرة AMPK من أجل منع الإجهاد التأكسدي وعدة ردود فعل التهابية أخرى و يعتبر Nrf2 حاسمًا في تنشيط عدد من إنزيمات مضادات الأكسدة مثل HO-1 و GRويتم تثبيط كل من TXNIP و NLRP3 inflammasome عن طريق تفعيل Nrf2ومن المثير للاهتمام أن حجب تعبير TXNIP يقلل أيضًا من موت الخلايا المبرمج عن طريق عرقلة تنشيط. ASK1
وقد استخدمنا في هذه الدراسة نموذج الفئران المستحدث بها السمية الكلوية بواسطة السيسبلاتين لإظهار الإيزيتيمب كعلاج واعد للحماية من خلال تنشيط
AMPKلإحداث السمية الكلوية في ذكور الفئران من نوع Wistar فقد تم إعطاء الإيزيتيميب (10 ملغ/كغ، عن طريق الفم) لمدة أسبوعين، وفى اليوم العاشر تم إعطاء السيسبلاتين (10 ملغ/كغ، في الصفاق) و لتأكيد التأثير الوقائي لـعقار الإيزيتيمب عن طريق تنشيط AMPK, تم تعاطي مثبط (Dors) AMPK مع الإيزيتيميب وقد تم تقييم التأثير الوقائي للسمية الكلوية المحدثة بالسيسبلاتين من خلال عقار الإيزيتيميب من خلال قياس مستويات AMPK، p-AMPK، Nrf2، TXNIP، NLRP3، ASK1 و p-ASK1 باستخدام تقنية (Western Blot) كما تم قياس نشاط HO-1، ونشاط GR، ومستويات MDA، ونشاط caspase-1، ومستويات IL-18، و IL-1ß، وcaspase-3النشط باستخدام تقنية (ELISA) ،بالإضافة إلى ذلك، فقد تم فحص التعبير المناعي لكل من البروتينين Bax و Bcl2 في أقسام الكلى المفحوصة.
وقد أوضحت النتائج أن العلاج بالإيزيتيمب قلل الضرر التأكسدي عن طريق زيادة تنشيط AMPK والعامل المضاد للأكسدة Nrf2، وبالتالي حفز نشاط الإنزيمات المضادة للأكسدة بما في ذلك HO-1 و .GR بالإضافة إلى ذلك، لقد قلل Eze من الالتهاب عن طريق تقليل تعبير البروتين TXNIP و NLRP3 مما أدى إلى تقليل مستوى caspase-1 وكذلك المؤشرات الالتهابية IL-18 و IL-1β بالإضافة الى p-ASK1 وcaspase-3 وخفض نسبة Bax/Bcl2.
وقد حد الإيزيتيمب من تدمير خلايا الكلى من خلال تحفيز مسار AMPK/Nrf2/HO-1 وتثبيط إشارات TXNIP/NLRP3 وTXNIP/ASK1 ولذلك تستنتج الدراسة الحالية أن الإيزيتيمب يمارس حماية كبيرة للكلى ضد السمية الكلوية المحدثة بواسطة السيسبلاتين عن طريق آليات مضادة للأكسدة ومضادة للالتهاب ومضادة للاستماتة. وقد أكد مثبط AMPK (Dors) بشكل ملحوظ أن التأثير المفيد لدواء الإيزيتيمب نشأ عن طريق تنشيط AMPK .
وأخيرا، لقد قدمت هذه النتائج أول دراسة تشير الى فاعلية الإيزيتيمب ضد السمية الكلوية المحدثة بالسيسبلاتين وقد اشتملت هذه الآليات على تنشيط مسار AMPK/Nrf2/HO-1 وحجب كل من إشارات TXNIP-NLRP3 و TXNIP/ASK1 ،ونتيجة لذلك، وبناءً على هذه الدراسةفيمكن أن يقدم لإيزيتيمب حلا علاجيًا قابلاً للتطبيق للحماية ضد السمية الكلوية المحدثة بالسيسبلاتين. ونوصى بعمل المزيد من التجارب السريرية للتأكد من فاعلية هذا العقار في علاج السمية الكلوية المحدثة ب السيسبلاتين

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.