Therapeutic Effects of Hesperetin in Doxorubicin-Induced Liver Injury: The Role of DRP1 and MFN2

Abstract

Amaç: Kemoterapötikler içerisinde yaygın bir kullanıma sahip olan Doksorubisin (DOX)’in birçokorgan üzerine olan toksik etkisinin ana nedeni reaktif oksijen türleri (ROT) ve oksidatif strestir. Bunedenle çalışmamızda güçlü bir antioksidan olan hesperetin (HST) kullanımının DOX kaynaklıhepatotoksisite üzerindeki terapötik etkilerinde mitokondri ve oksidatif stres ile ilişkili olduklarıbilinen Dynamin 1 Like (DRP1) ve Mitofusin 2 (MFN2)’nin olası rollerinin incelenmesiamaçlanmıştır.Gereç ve Yöntem: Çalışmada kullanılan 28 adet Sprague-Dawley erkek sıçanlar Kontrol, DOX,DOX+HST ve HST olmak üzere 4 gruba ayrıldı (n=7). DOX uygulaması intraperitoneal olarak 15mg/kg tek doz yapıldı. HST uygulaması, 28 gün boyunca gün aşırı 50 mg/kg dozda oral gavajyoluyla gerçekleştirildi. Deney sonunda dekapite edilen sıçanların serum örneklerinde totalantioksidan seviye (TAS) ve total oksidan seviye (TOS)’leri belirlendi. Karaciğer dokularındahistopatolojik değerlendirmeler için hematoksilen-eozin (H&E) boyaması yapıldı. Ayrıca DRP1 veMFN2 immünreaktiviteleri için avidin-biodinperoksidaz yöntemi uygulandı. DRP1 ve MFN2 mRNAdüzeylerinin tespiti için kantitatif gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu kullanıldı. Bulgular: Kontrol grubuna kıyasla DOX grubunda TAS’lerinin azaldığı, TOS’lerinin arttığı,histopatolojik bulguların arttığı, DRP1 ekspresyon düzeylerinin arttığı ve MFN2 ekspresyondüzeylerinin azaldığı belirlendi (P<0.05). Buna karşın, DOX grubuna kıyasla DOX+HST grubundaise TAS’lerinin arttığı, TOS’lerinin azaldığı, histopatolojik bulguların azaldığı, DRP1 ekspresyondüzeylerinin azaldığı ve MFN2 ekspresyon düzeylerinin arttığı saptandı (P<0.05).Sonuç: Mevcut çalışmadan elde edilen sonuçlar, HST'nin DOX ile indüklenen hepatotoksisiteüzerindeki terapötik etkilerinde DRP1 ve MFN2’nin rol oynayabileceğini düşündürmektedir.

Objective: The main reason of the Doxorubicin (DOX) toxicity, which is widely used amongchemotherapeutics, on many organs is the increased reactive oxygen species (ROS) and oxidativestress. Therefore, our study aimed to evaluate the possible roles of Dynamin 1 Like (DRP1) andMitofusin 2 (MFN2), which are associated with mitochondria and oxidative stress, in the therapeuticeffects of hesperetin (HST), a powerful antioxidant, on DOX-induced hepatotoxicity. Materials and Methods: 28 Sprague-Dawley male rats were divided into 4 groups: Control, DOX,DOX+HST, and HST (n=7). DOX was administered intraperitoneally as a single dose of 15 mg/kg.HST was performed by oral gavage at a dose of 50 mg/kg every other day for 28 days. Totalantioxidant level (TAS) and total oxidant level (TOS) were determined in serum samples ofdecapitated rats. Hematoxylin-eosin staining was performed for histopathological evaluations inliver tissues. The avidin-biotin-peroxidase method was used for DRP1 and MFN2immunoreactivities. The qPCR was used to determine the DRP1 and MFN2 mRNA levels. Results: Compared to the control group, it was determined that TAS level decreased, TOS levelincreased, histopathological findings increased, DRP1 expression level increased and MFN2expression level decreased in the DOX group (P<0.05). Besides, in the DOX+HST group, it wasfound that TAS level increased, TOS level decresed, histopathological findings decreased, DRP1expression level decreased and MFN2 expression level increased compared to the DOX group(P<0.05). Conclusion: These results suggest that DRP1 and MFN2 may play a role in the therapeutic effectsof HST on DOX-induced hepatotoxicity.