Sub-chronic administration of vincristine sulfate induces renal damage and apoptosis in rats via induction of oxidative stress and activation of Raf1-MEK1/2-Erk1/2 signal transduction / La administración subcrónica de sulfato de vincristina induce daño renal y apoptosis en ratas por inducción de estrés oxidativo y activación de la transducción de señales Raf1-MEK1/2-Erk1/2

ABSTRACT

SUMMARY: In spite of being one of the most powerful anti-cancer drug, the nephrotoxicity of Vincristine (VCR) is not well established in either animals or humans. Hence, this study evaluates the nephrotoxic effect of VCR in rats after sub-chronic long-term administration. Rats were divided into 2 groups (n=10/group) of either control and VCR treated rats (50 mg/kg). Treatments were carried out for 30 consecutive days, after which a series of biochemical and molecular experiments related to kidney function were evaluated. VCR administration significantly decreased the survival rate (69.8 %) and impaired renal function as evidenced by lowered creatinine (Cr) clearance (Ccr), high serum levels of urea and Cr, increased urinary protein levels and resulted in sever cortex pathological alterations, including glomerulus congestion and damage as well as vascular degenerations up to necrosis of both proximal and distal convoluted tubules. Mechanistically, VCR lowered renal antioxidant potential and ATP levels, enhanced lipid peroxidation and induced inflammation. In addition, VCR induced activation of Raf-1-MEK1/2-ERK1/2 signaling pathway leading to downregulation of Bcl2 and upregulation of P53, Bax, and cleaved caspase-3. In conclusion, these findings show a nephrotoxic effect of VCR sulfate in rats after sub-chronic administration and such effect was mediated by activation of ERK1/2 induced apoptosis.

RESUMEN

RESUMEN A pesar de ser uno de los medicamentos de mayor eficacia contra el cáncer, aún no se ha establecido la nefrotoxicidad de la vincristina (VCR) en animales y humanos. Por lo tanto, este estudio evalúa el efecto nefrotóxico de la VCR en ratas después de la administración subcrónica a largo plazo. Las ratas se dividieron en 2 grupos (n = 10 / grupo) de control y ratas tratadas con VCR (50 mg / kg). Los tratamientos se llevaron a cabo durante 30 días consecutivos, después de los cuales se evaluaron una serie de experimentos bioquímicos y moleculares relacionados con la función renal. La administración de VCR disminuyó significativamente la tasa de supervivencia (69,8 %), dificultó la función renal, lo que se observó además en los bajos niveles de creatinina (Cr) (Ccr), los niveles séricos elevados de urea y Cr, un nivel más alto de proteína urinaria, los que dieron lugar a alteraciones patológicas severas de la corteza, incluido el glomérulo congestión y daño, como también degeneraciones vasculares, incluyendo la necrosis de los túbulos contorneados proximales y distales. Mecánicamente, el VCR redujo el potencial antioxidante renal y los niveles de ATP, mejoró la peroxidación lipídica y la inflamación inducida. Además, la VCR indujo la activación de la vía de señalización Raf-1-MEK1 / 2-ERK1 / 2 que conduce a la regulación negativa de Bcl-2 y la regulación positiva de P53, Bax y la caspasa-3. En conclusión, estos hallazgos muestran un efecto nefrotóxico del sulfato de VCR en ratas después de la administración subcrónica. Dicho efecto fue mediado por la activación de la apoptosis inducida por ERK1 / 2.