Silymarin Has a Protective Effect on Kidney Volumes in Mice with Endoplasmic Reticulum Stress

Abstract

The incidence of non-alcoholic fatty liver disease in individuals is between 11-46%. Silymarin; is a flavonoid complex obtained from the seed of the plant named Silybum marianum. It is a substance with a strong antioxidant effect, which is thought to protect the liver against acute and chronic toxicity and injury. In our study, we aimed to investigate the effect of silymarin on ER stress by giving fructose water to mice and to examine the effect of silymarin on the kidneys by the Cavalieri volume measurement method. 42 swiss albino genus 6-8-week-old mice were divided into 6 groups. The control group was given standard feed and drinking water for 70 days. A 30% fructose solution was added to the drinking water of the fructose group for 70 days. After feeding the silymarin 100 group with standard feed and drinking water, at the end of the 70th day, 100 mg/kg silymarin was given by gavage every day for 10 days. Silymarin 100 + fructose group was fed with standard feed and 30% fructose water for 70 days and at the end of the 70th day, 100 mg/kg silymarin was given by gavage every day for 10 days. After feeding the silymarin 200 group with standard feed and drinking water, 200 mg/kg silymarin was given by gavage every day for 10 days at the end of the 70th day. Silymarin 200 + fructose group was fed with standard feed and 30% fructose water for 70 days and at the end of the 70th day, 200 mg/kg silymarin was given by gavage every day for 10 days. At the end of the experimental period, the mice will be anesthetized and sacrificed. After the kidneys of mice were stained with hematoxylin-eosin, their volumes were calculated by the Cavalieri method. Our findings showed that kidney volume was the lowest in the fructose group and the highest in the silymarin 100 group. Compared with the control group, all groups that received fructose were found to have lower kidney volumes than the controls. While the silymarin 100 group significantly increased kidney volume compared to the controls, the silymarin 200 group was no different from the control group. Compared to the fructose group, the fructose + silymarin 100 groups significantly increased kidney volume, but fructose + silymarin 200 did not achieve a significant increase. The fructose + silymarin 100 group compared with the silymarin 100 groups had a very low kidney volume. A similar situation was found between fructose + silymarin 200 and silymarin 200. Our results have shown that 100 mg/kg silymarin reduces kidney damage in mice with non-alcoholic fatty liver disease.

Keywords

• Alkolik olmayan yağlı karaciğer hastalığı,silimarin,böbrek

Silimarin Endoplazmik Retikulum Stresi Oluşturulmuş Farelerde Böbrek Hacimlerini Koruyucu Bir Etkiye Sahiptir

Öz

Alkolik olmayan yağlı karaciğer hastalığının bireylerde görülme oranı %11-46 arasındadır. Silimarin; Silybum marianum adlı bitkinin tohumundan elde edilen bir flavanoid kompleksidir. Karaciğeri akut ve kronik toksisite ve zedelenmeye karşı koruduğu düşünülen güçlü antioksidan etkisi olan bir maddedir. Biz de çalışmamızda farelere fruktozlu su vererek ER (endoplazmik retikulum) stresi oluşturup silimarinin ER stresine etkisini böbrekler üzerinde Cavalieri hacim ölçme metodu ile incelemeyi amaçladık. 42 adet swiss albino cinsi 6-8 haftalık fareler 6 gruba ayrılmıştır. Kontrol grubuna 70 gün boyunca standart yem ve içme suyu verilmiştir. Fruktoz grubunun içme suyuna 70 gün boyunca %30’luk fruktoz çözeltisi konmuştur. Silimarin 100 Grubu standart yem ve içme suyu ile beslendikten sonra 70. günün sonunda 100 mg/kg silimarin, 10 gün boyunca her gün gavaj yoluyla verilmiştir. Silimarin 100 + fruktoz grubu 70 gün boyunca standart yem ve %30’luk fruktozlu su ile beslenip 70. günün sonunda 100 mg/kg silimarin, 10 gün boyunca her gün gavaj yoluyla verilmiştir. Silimarin 200 grubu standart yem ve içme suyu ile beslendikten sonra 70. günün sonunda 200 mg/kg silimarin, 10 gün boyunca her gün gavaj yoluyla verilmiştir. Silimarin 200 + fruktoz grubu 70 gün boyunca standart yem ve %30’luk fruktozlu su ile beslenip 70. günün sonunda 200 mg/kg silimarin, 10 gün boyunca her gün gavaj yoluyla verilmiştir. Deney süresi sonunda fareler anestezi ile uyutularak ve sakrifiye edilmiştir. Farelerden alınan böbrekler hematoksilen-eozin ile boyandıktan sonra, hacimleri Cavalieri yöntemi ile hesaplanmıştır. Bulgularımız böbrek hacminin fruktoz grubunda en düşük, silimarin 100 grubunda ise en yüksek olduğunu gösterdi. Kontrol grubu ile karşılaştırıldığında fruktoz verilen tüm grupların kontrolden daha düşük böbrek hacimlerine sahip oldukları görüldü. Silimarin 100 grubu kontrole göre böbrek hacmini önemli derecede arttırır iken silimarin 200 grubu ise kontrolden farksızdı. Fruktoz grubu ile kıyaslandığında fruktoz + silimarin 100 grubu böbrek hacmini önemli derecede arttırdı, ancak fruktoz + silimarin 200 önemli artış sağlayamadı. Fruktoz + silimarin 100 grubu silimarin 100 grubu ile kıyaslandığında ise böbrek hacmi oldukça düşüktü. Benzer durum fruktoz + silimarin 200 ile silimarin 200 arasında da saptandı. Sonuçlarımız özellikle 100 mg/kg silimarinin alkolik olmayan yağlı karaciğer hastalığı oluşturulmuş farelerde oluşan böbrek hasarını azalttığını göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

• Non alcoholic fatty liver disease,silimarin,kidney

References

1. 1. Lin JH, Walter P, Yen TS. Endoplasmic reticulum stress in disease pathogenesis. Annu Rev Pathol. 2008;3:399‐425.
2. 2. Rafieian-Kopaie M, Nasri H. Silymarin and diabetic nephropathy. J Renal Inj Prev. 2012;1:3‐5.
3. 3. Dashti-Khavidaki S, Shahbazi F, Khalili H, Lessan-Pezeshki M. Potential renoprotective effects of silymarin against nephrotoxic drugs: a review of literature. J Pharm Pharm Sci. 2012;15:112‐23.
4. 4. Ahmed MA, Tayawi HM, Ibrahim MK. Protective effect of Silymarin against kidney injury induced by carbon tetrachloride in male rats. Iraqi Journal of Veterinary Sciences, 33: 127-30.
5. 5. Nasri H. Silymarin and its properties; a nephrology viewpoint. J Renal Endocrinol. 2015;1: e09
6. 6. Almeda-Valdés, P., Cuevas-Ramos, D., & Aguilar-Salinas, C. A.. Metabolic syndrome and non-alcoholic fatty liver disease. Annals of Hepatology, 2009;8:18-24.
7. 7. Salvado, L., Palomer, X., Barroso, E., & Vázquez-Carrera, M. Targeting endoplasmic reticulum stress in insulin resistance. Trends in Endocrinology & Metabolism, 2015;26:438-48.
8. 8. Spruss, A., Kanuri, G., Wagnerberger, S., Haub, S., Bischoff, S., Bergheim, I. Toll‐like receptor 4 is involved in the development of fructose‐induced hepatic steatosis in mice. Hepatology, 2009;50:1094-104.

9. 9. Habib Khoshvakhti, K. Kübra Yurt, B. Zuhal Altunkaynak, Aysın P. Türkmen, Ebru Elibol, Işınsu Aydın, Elfide G. Kıvrak, M. Emin Önger & Süleyman Kaplan Effects of melatonin on diclofenac sodium treated rat kidney: a stereological and histopathological study, Renal Failure, 2015;37:8,1379-83.
10. 10. Zaulet, M., Kevorkian, S. E. M., Dinescu S., Cotoraci C., Suciu M., Herman H., Buburuzan L., Badulescu L., Ardelean A., Hermenean A. Protective effects of silimarin against bisphenol A-induced hepatotoxicity in mouse liver. Experimental and Therapeutic Medicine, 2017;13:821-8.