The possible role of the poly(ADP-ribose) polymerase pathway in nicotine-induced nephrotoxicity in mice

INTRODUCTION: Smoking is one of the most important preventable cause of death that threatens public health and is widely used all over the world. Nicotine is an important toxic component in tobacco and contributes to the pathogenesis of many chronic diseases. The aim of this study is to investigate the possible role of kidney functions, oxidative DNA damage, apoptosis and PARP pathway in nicotine-induced nephrotoxicity.
METHODS: 24 male C57BL6J mice were divided into control, saline and nicotine groups. Nicotine group mice were injected subcutaneously with nicotine at a dose of 3 mg/kg twice a day for 14 days. The saline group was injected with physiological saline. No procedure was performed to the control group. At the end of the experiment, cardiac blood samples and bilateral kidney tissues were isolated. The levels of 8-OHdG and cotinine were measured in serum by ELISA method. Hematoxylin - eosin staining was performed to right kidney tissues for morphological evaluation. Caspase-3 and PARP-1 gene expression levels were determined by real-time quantitative polymerase chain reaction method in left kidneys.
RESULTS: Body and kidney weights decreased significantly in nicotine group (P<0.05). Serum 8-OHdG level was significantly increased in nicotine group (P<0.05). Serum cotinine level was measured as 303.11±0.3 ng/ml in nicotine group. Glomerular diameter and mesangial matrix were increased in nicotine group. In addition, tubular dilatation was observed in nicotine group. Caspase-3 and PARP-1 gene expression levels were significantly increased in the nicotine group compared to the control and saline groups (P<0.05).
DISCUSSION AND CONCLUSION: In conclusion, it was determined that nicotine exposure increased oxidative DNA damage in kidney tissue and induced intracellular apoptosis and PARP pathway.

Farelerde nikotin kaynaklı nefrotoksisitede poli(ADP-riboz) polimeraz yolağının olası rolü

GİRİŞ ve AMAÇ: Sigara, halk sağlığını tehdit eden ve tüm dünyada yaygın olarak kullanılan, en önemli önlenebilir ölüm nedenidir. Nikotin tütünde önemli bir toksik bileşen olup birçok kronik hastalığın patogenezine katkıda bulunur. Bu çalışmanın amacı, nikotin ile indüklenmiş nefrotoksisitede böbrek fonksiyonları, oksidatif DNA hasarı, apoptoz ve PARP yolağının olası rolünün araştırılmasıdır.
YÖNTEM ve GEREÇLER: Bu çalışmada, 24 adet C57BL6J soy erkek fare kontrol, salin ve nikotin olmak üzere üç gruba ayrılmıştır. Nikotin grubu farelere 14 gün boyunca günde 2 kere 3 mg/kg dozunda nikotin subkutan olarak enjekte edilmiştir. Salin grubuna aynı yöntemle serum fizyolojik sıvısı enjekte edilmiştir. Kontrol grubuna deneyin son gününe kadar hiçbir işlem uygulanmamıştır. Deneyin son günü farelerin kardiyak kan örnekleri alınmış ve bilateral böbrek dokuları izole edilmiştir. Kan örneklerinde ELISA yöntemiyle 8-OHdG ve kotinin düzeyleri ölçülmüştür. Sağ böbrek dokuları %10’luk formalin solüsyonunda fikse edilip parafin bloklara gömülmüştür. Kesitlere morfolojik değerlendirme için hematoksilen - eozin boyama yapılmıştır. Sol böbrek dokularında gerçek zamanlı kantitaif polimeraz zincir reaksiyonu yöntemiyle kaspaz-3 ve PARP-1 gen ekspresyon düzeyleri belirlenmiştir.
BULGULAR: Nikotin grubunda vücut ve böbrek ağırlığı anlamlı düzeyde azalmıştır (P<0.05). Serum 8-OHdG seviyesi nikotin grubunda kontrol ve salin gruplarına kıyasla anlamlı düzeyde artmıştır (P<0.05). Serum kotinin seviyesi nikotin grubunda 303.11±0.3 ng/ml olarak ölçülmüştür. Morfolojik değerlendirmede, nikotin grubunda glomerül çapında ve mezangial matrikste artış olduğu gözlenmiştir. Ayrıca, nikotin grubunda tübüler dilatasyon gözlenmiştir. Kaspaz-3 ve PARP-1 gen ekspresyon düzeyi nikotin grubunda kontrol ve salin gruplarına kıyasla anlamlı düzeyde artmıştır (P<0.05).
TARTIŞMA ve SONUÇ: Sonuç olarak, nikotin maruziyetinin böbrek dokusunda oksidatif DNA hasarını artırdığı ve hücre içi apoptoz ve PARP yolağını indüklediği saptanmıştır.