Oxidative stress and changes in hematological and biochemical biomarkers in Crotalus durissus terrificus (South American rattlesnake) venom-induced acute kidney injury in rats / Estrés oxidativo y alteraciones en biomarcadores hematológicos y bioquímicos en lesión renal aguda inducida por el veneno de Crotalus durissus terrificus (cascabel de America del Sur) en ratones

ABSTRACT

Abstract Acute kidney injury (AKI) is the major cause of mortality following bites by the South American rattlesnake Crotalus durissus terrificus. We investigated the early onset of Crotalus durissus terrificus venom-induced AKI in rats within 2 h of venom injection and its attenuation by antivenom. Several biomarkers were used to monitor AKI in the absence or presence of antivenom. Male Wistar rats were divided into five groups (n=5 each) G1, rats injected with saline (control); G2, rats injected with venom (6 mg kg-1, intraperitoneally) and euthanized after 2 h to evaluate AKI; G3 and G4, rats injected with 0.9% sterile saline or antivenom 2 h after venom, respectively, and monitored until death or up to 24 h post-venom, and G5, rats injected with antivenom alone and monitored for 24 h. Blood, urine and renal tissue samples were collected immediately after death to assess oxidative stress, hematological and biochemical alterations, and renal histological damage. Venom caused AKI within 2 h (G2) that persisted for up to 8.2 ± 1.6 h (G3), as confirmed by increases in blood urea, creatinine, and renal proteinuria; these increases were attenuated by antivenom. There were no changes in blood protein concentrations in G2 and G3, whereas there were increases in blood reduced glutathione, glutathione peroxidase, and plasma TBARS (but not in catalase) that were attenuated to varying extents by antivenom. There were no marked changes in platelets or leukocytes, but an increase in erythrocytes after 8.2 h with venom alone was attenuated by antivenom. Renal glomerular and tubular damage was greatest after 2 h post-venom groups alone was attenuated by antivenom. Renal glomerular and tubular damage was greatest after 2 h post-venom and declined thereafter. Venom caused early-onset AKI, with variable effects on lipid peroxidation and oxidative stress. Antivenom attenuated the AKI, as shown by the decrease in blood urea and the normalization of proteinuria, without protecting against lipid peroxidation.

RESUMEN

Resumen La injuria o lesión renal aguda (LRA) es la mayor causa de mortalidad debido a las mordeduras por cascabeles Crotalus durissus terrificus. Se estudió la instalación precoz de LRA, en ratas, inducida por el veneno de Crotalus durissus terrificus después de 2 h de su inoculación y la atenuación por el antiveneno. Se utilizaron diversos biomarcadores para monitorear LRA en ausencia o presencia del antiveneno. Ratas Wistar machos fueron divididos en 5 grupos (n=5 por grupo) G1, ratas inoculadas con solución salina (control); G2, ratas inoculadas con veneno (6 mg kg-1 dosis, vía intraperitoneal), y sacrificadas después de 2 h para evaluar LRA; G3 y G4, ratas inoculadas con 0.9% de solución salina esterilizada o antiveneno luego de 2 h después de inoculado el veneno, respectivamente, y monitoreadas hasta su muerte o hasta 24 h después de inoculado el veneno; y G5, ratas inoculadas con antiveneno solo y monitoreadas durante 24 h. Las muestras de sangre, orina, y tejido renal fueron colectadas inmediatamente después de la muerte de los animales para evaluar estrés oxidativo, alteraciones hematológicas y bioquímicas, y daño histológico renal. El veneno causó LRA dentro de las 2 h (G2) persistiendo durante más de 8,2 ± 1,6 h (G3), estando esto confirmado por el incremento de urea sanguínea, creatinina, y proteinuria renal; estos aumentos disminuyeron con la aplicación del antiveneno. No se observaron alteraciones en las concentraciones de proteínas sanguíneas en G2 y G3, mientras que se encontraron incrementos en glutatión reducido sanguíneo, glutatión peroxidasa y TBARS plasmática (pero no en catalasa), que disminuyeron con la aplicación del antiveneno aunque en diferente grado. No ocurrieron alteraciones marcadas de plaquetas o leucocitos, mientras que el aumento de glóbulos rojos observado luego de 8,2 h de la inoculación con veneno, disminuyó con el antiveneno. El daño renal glomerular y tubular fue más importante luego de 2 h de la inoculación con veneno y posteriormente disminuyó. El veneno causó LRA precoz a las 2 h, con efectos variables sobre la peroxidación lipídica y el estrés oxidativo. El antiveneno redujo el daño renal, conforme lo demostrado por la disminución en la urea sanguínea y por la normalización de la proteinuria, aunque no se observó protección contra la peroxidación lipídica.