Antioxidants capabilities in correction of gentamicin-induced nephrotoxicity in experimental infection

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim. To assess the antioxidants effectiveness (ascorbic acid, methylethylpiridinol, N-acetylcysteine) in reducing the gentamicin-induced nephrotoxicity in experimental infection caused by Escherichia coli or Klebsiella pneumoniae.

Methods. The experiment was divided into two parts. In the first part, the effect of antioxidants on the sensitivity of bacteria to gentamicin in vitro according to changing the optical density of the bacterial suspension, in the second part - nephroprotective activity of antioxidants and their effects on antibiotic activity in experimental bacterial peritonitis were evaluated.

Results. All antioxidants significantly reduce the sensitivity of E. coli to gentamicin in vitro, and the level of effect is directly proportional to the antioxidant concentration. Methylethylpiridinol has the most pronounced antagonistic action against gentamicin. It is found that methylethylpiridinol at a concentration of 4 mmol/l enhances development of Escherichia coli strain by 7 times by the 6th hour of incubation. Ascorbic acid and N-acetylcysteine have a similar probacterial activity profile. In the incubation mixtures containing a strain of Klebsiella pneumoniae, a similar pattern of increase in bacterial biomass optical density was observed with maximum values in the presence of the highest concentrations of antioxidants. In experimental infection, antioxidants reduce the activity of gentamicin against Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae, without reducing the antibiotic nephrotoxicity.

Conclusion. Ascorbic acid, methylethylpiridinol and N-acetylcysteine reduce the antibacterial activity of gentamicin against Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in vitro and in vivo, in a dose of 80 mg/kg they do not reduce gentamicin nephrotoxicity in bacterial peritonitis in rats; their use in the course of treatment with gentamicin is not only irrational, but also contraindicated.

About the authors

A G Miroshnichenko

Altay State University

Author for correspondence.
Email: pharmacologist@ya.ru

V M Brukhanov

Altay State Medical University

Email: pharmacologist@ya.ru

I Ye Gossen

Altay State Medical University

Email: pharmacologist@ya.ru

V Yu Perfilyev

Altay State Medical University

Email: pharmacologist@ya.ru

References

  1. Камышников B.C. Клинико-биохимическая лабораторная диагностика. Справочник. В 2 т. 2-е изд. Мн.: Интерпрессервис. 2003; 2: 463 с.
  2. Лакин Г.Ф. Биометрия. Учебное пособие для биологических специальных вузов. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа. 1990; 352 с.
  3. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. Под ред. Р.У. Хабриева. 2-изд., перераб. и доп. М.: Медицина. 2005; 832 с.
  4. Ali B.H. Agents ameliorating or augmenting experimental gentamicin nephrotoxicity: some recent research. Food Chem. Toxicol. 2003; 41: 1447-1452. http://dx.doi.org/10.1016/S0278-6915(03)00186-8
  5. Banday A.A., Farooq N., Priyamvada S. et al. Time dependent effects of gentamicin on the enzymes of carbohydrate metabolism, brush border membrane and oxidative stress in rat kidney tissues. Life Sci. 2008; 82: 450-459. http://dx.doi.org/10.1016/j.lfs.2007.11.014
  6. Ben Ismail T.H., Ali B.H., Bashir A.A. Influence of iron, deferoxamine and ascorbic acid on gentamicin-induced nephrotoxicity in rats. Gen. Pharmacol. 1994; 25 (6): 1249-1252. http://dx.doi.org/10.1016/0306-3623(94)90145-7
  7. Cachofeiro V., Goicochea M., de Vinuesa S.G. et al. Oxidative stress and inflammation, a link between chronic kidney disease and cardiovascular disease. Kidney Int. 2008; suppl.: S4-S9. http://dx.doi.org/10.1038/ki.2008.516
  8. De la Cruz Rodríguez L.C., Araujo C.R., Posleman S.E. et al. Attenuation of gentamicin-induced nephrotoxicity: trimetazidine versus N-acetyl cysteine. J. Appl. Toxicol. 2010; 30 (4): 343-353. http://dx.doi.org/10.1002/jat.1502
  9. Hanaa M., El-Fattah A., El-Sheikh N.M. Evaluation of chemoprotective role of N-acetylcysteine and vitamin E on gentamicin-induced nephrotoxicity. Australian J. Basic Applied Sci. 2012; 6 (3): 263-270.
  10. Kohanski M.A., Dwyer D.J., Hayete B. et al. A common mechanism of cellular death induced by bactericidal antibiotics. Cell. 2007; 130: 797-810. http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2007.06.049
  11. Koyner J.L., Sher Ali R., Murray P.T. Antioxidants. Do they have a place in the prevention or therapy of acute kidney injury? Nephron Exp. Nephrol. 2008; 109: e109-e117. http://dx.doi.org/10.1159/000142935
  12. Morales A.I., Detaille D., Prieto M. et al. Metformin prevents experimental gentamicin-induced nephropathy by a mitochondria-dependent pathway. Kidney Int. 2010; 77: 861-869. http://dx.doi.org/10.1038/ki.2010.11
  13. Selby N.M., Shaw S., Woodier N. et al. Gentamicin-associated acute kidney injury. QJ. Med. 2009; 102: 873-880. http://dx.doi.org/10.1093/qjmed/hcp143
  14. Stojiljkovic N., Stoiljkovic M., Randjelovic P. et al. Cytoprotective effect of vitamin C against gentamicin-induced acute kidney injury in rats. Exp. Toxicol. Pathol. 2012; 64 (1-2): 69-74. http://dx.doi.org/10.1016/j.etp.2010.06.008

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

© 2016 Miroshnichenko A.G., Brukhanov V.M., Gossen I.Y., Perfilyev V.Y.

Creative Commons License

This work is licensed
under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.





Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».