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Nephroprotective effect of naringin in methotrexate induced renal toxicity in male rats - 09/10/21

Doi : 10.1016/j.biopha.2021.112180 
Hany Elsawy a, b, , 1 , Abdullah M. Alzahrani c , Manal Alfwuaires c , Ashraf M. Abdel-Moneim c, d , Mahmoud Khalil d, e
a Department of Chemistry, College of Science, King Faisal University, P.O. Box 400, Al-Ahsa 31982, Saudi Arabia 
b Department of Chemistry, Faculty of Science, Tanta University, Tanta, Egypt 
c Department of Biological Sciences, College of Science, King Faisal University, P.O. Box 400, 31982 Al-Ahsa, Saudi Arabia 
d Department of Zoology, Faculty of Science, Alexandria University, Alexandria, Egypt 
e Department of Biological Sciences, Faculty of Science, Beirut Arab University, Lebanon 

Correspondence to: Department of Chemistry, College of Science, King Faisal University, 31982 Al-Ahsa, Saudi Arabia.Department of Chemistry, College of Science, King Faisal UniversityAl-Ahsa31982audi Arabia

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Abstract

The current work aims to study the nephroprotective potential of naringin (NG), a flavanone derived from citrus fruits, in methotrexate (MTX)-induced renal toxicity. Thirty male rats were divided into five groups; control group (IP saline), MTX group (IP single dose, 20 mg/kg), and three groups co-treated with MTX and naringin (IP daily dose; 20, 40, and 80 mg/kg, respectively). Kidney tissues were used to investigate renal function, oxidative stress, lipid peroxidation, and caspase-3 activity. Biochemical cytokine analysis was performed in addition to ultrastructural examinations of kidney tissue. When compared to the MTX-treated rats, MTX+NG significantly reduced the levels of urea, creatinine, MDA, NO, TNFα, IL-6, and caspase-3 activity. A significant increase in the levels of the antioxidant enzymes and GSH were also noted. Additionally, naringin ameliorated the apparent ultrastructural changes observed in the glomeruli and renal tubules of MTX-intoxicated rats. Noticeable structural improvements of glomerular lesions, proximal, and distal convoluted tubular epithelium were observed in MTX+NG treated animals, including podocytes with regular foot processes, perfectly organized filtration barrier, no signs of GBM thickening, organized brush border, and normal architecture of microvilli. Naringin (80 mg/kg) had the maximum amelioration effect. To the best of our knowledge, this is the first study to investigate the ultrastructural manifestations of naringin and/or MTX on the kidney of rats. Taken all, naringin has a potent therapeutic effect and can be used in adjuvant therapy to prevent MTX-induced nephrotoxicity. Nevertheless, the molecular mechanism underlying the nephroprotective capacity of naringin needs further investigation.

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Graphical Abstract




ga1

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Highlights

Naringin induced a marked decrease of renal injury markers in MTX-treated rats.
Naringin protected against redox imbalance of renal tissue in MTX-treated rats.
Naringin restored serum levels of TNF-α and IL-6 in a dose-dependent manner.
Naringin attenuated apoptotic changes and caspase-3 activity in MTX-treated rats.
Naringin preserved renal pathology alterations in the MTX-treated rats.

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Keywords : Methotrexate, Naringin, Oxidative biomarkers, Nephrotoxicity, Glomeruli, Podocyte


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