Published July 12, 2021 | Version v1
Publication Open

Phytochemical, acute toxicity and renal protective appraisal of Ajuga parviflora hydromethanolic leaf extract against CCl4 induced renal injury in rats

Creators

  • 1. Jinnah Sindh Medical University
  • 2. Federal Urdu University
  • 3. International Center for Chemical and Biological Sciences
  • 4. University of Karachi

Description

Degenerative kidney diseases are mostly associated with oxidative stress. Natural products are considered as the antioxidants enrich food that can restrict the progress of oxidative stress induced disorders. Therefore, the present study was aimed to evaluate the renal protective effect of Ajuga parviflora leaf extract in carbon tetrachloride intoxicated rats.The hydromethanolic extract of A. parviflora leaves was obtained by extracting twice in 60% methanol. The principal bioactive constituents were detected by LC/MS analysis. Toxicity of plant extract was assessed using brine shrimp lethal toxicity test and acute toxicity model on healthy Sprague-Dawley male rats. Nephroprotective effects of plant extract were also evaluated on rats by inducing CCl4 renal toxicity in comparison with positive control and naïve groups. The dose of A. parviflora administered to animal was 100, 200 and 300 mg/kg. All administrations were given orally on an alternate day basis for 30 days. Urine and serum biomarkers were analyzed, along with antioxidant enzymes. Finally, the DNA damages, lipid peroxides, hydrogen peroxides and nitrites were assessed in rat's renal tissue. The histopathology alterations in renal tissues were further studied for kidney damages.The LC/MS analysis confirmed the presence of different important pharmacological compounds in A. parviflora methanolic leaf extract. The key bioactive compounds include pyocyanin, zonisamide, D Saccharic acid, altretamine, carbocyclic thromboxane A2, Sinapyl alcohol, and vitamin C. The important polypeptides identified include Lys-Tyr-Lys, His-His-Lys, Met-Asp-Arg, Phe-Val-Arg, and PyroGlu-Val-Arg. The LD50 of A. parviflora was found to be > 1000 μg/mL. A. parviflora administration significantly subsides CCl4 toxicity in rats, reduced the elevated level of RBCs, pus and epithelial cells. The abnormal elevated level of specific gravity, creatinine, urobilinogen, urea and albumin were also reduced to normal physiological level. The reduced urinary protein and pH were also normalized. The serum urobilinogen, urea and total bilirubin levels were also reversed to normal levels while the diminished albumin and total protein levels also came to normal. The important phase I and II enzyme levels were also reversed in A. parviflora administered rats. The H2O2, thiobarbituric acid reactive substance (TBARS) and nitrite levels were significantly decreased. Furthermore, the damaged DNA and histopathological changes in CCl4 exposed rats were also highly significantly reversed after the administration of A. parviflora. All effects were significant (P < 0.05) and highly significant (P < 0.005) at 100 and 300 mg/kg respectively.The restored urine and serum profile of various parameters to normal physiological levels suggests that the A. parviflora has potential antioxidant and repairing potential in renal disorders.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

ترتبط أمراض الكلى التنكسية في الغالب بالإجهاد التأكسدي. تعتبر المنتجات الطبيعية من مضادات الأكسدة التي تثري الطعام والتي يمكن أن تحد من تقدم الاضطرابات الناجمة عن الإجهاد التأكسدي. لذلك، كانت الدراسة الحالية تهدف إلى تقييم التأثير الوقائي الكلوي لمستخلص أوراق Ajuga parviflora في الفئران المسكرة برابع كلوريد الكربون. تم الحصول على المستخلص المائي الميثانولي لأوراق A. parviflora عن طريق الاستخراج مرتين في 60 ٪ من الميثانول. تم الكشف عن المكونات النشطة بيولوجيًا الرئيسية من خلال تحليل LC/MS. تم تقييم سمية المستخلصات النباتية باستخدام اختبار السمية القاتلة للروبيان المالح ونموذج السمية الحادة على ذكور فئران سبراغ داولي الأصحاء. كما تم تقييم الآثار الوقائية للكلية للمستخلصات النباتية على الفئران عن طريق إحداث سمية كلوية CCl4 مقارنة بالمجموعات الضابطة الإيجابية والسذاجة. كانت جرعة A. parviflora التي أعطيت للحيوان 100 و 200 و 300 ملغ/كغ. تم إعطاء جميع الإدارات شفهيًا على أساس يوم بديل لمدة 30 يومًا. تم تحليل المؤشرات الحيوية للبول والمصل، إلى جانب الإنزيمات المضادة للأكسدة. أخيرًا، تم تقييم أضرار الحمض النووي وبيروكسيدات الدهون وبيروكسيدات الهيدروجين والنتريت في الأنسجة الكلوية للفئران. تمت دراسة التغيرات النسيجية المرضية في الأنسجة الكلوية بشكل أكبر بحثًا عن الأضرار الكلوية. أكد تحليل LC/MS وجود مركبات دوائية مهمة مختلفة في مستخلص أوراق الميثانول A. parviflora. تشمل المركبات النشطة بيولوجيًا الرئيسية البيوسيانين، و zonisamide، و D Saccharic acid، و altretamine، و carbocyclic thromboxane A2، و Sinapyl alcohol، وفيتامين C. وتشمل الببتيدات المهمة التي تم تحديدها Lys - Tyr - Lys، و His - His - Lys، و Met - Asp - Arg، و Phe - Val - Arg، و PyroGlu - Val - Arg. تم العثور على LD50 من A. parviflora أكبر من 1000 ميكروغرام/مل. أ. تخفف إدارة النباتات الصغيرة بشكل كبير من سمية CCl4 في الفئران، مما يقلل من ارتفاع مستوى كرات الدم الحمراء والقيح والخلايا الظهارية. كما انخفض المستوى المرتفع غير الطبيعي للثقل النوعي والكرياتينين واليوروبيلينوجين واليوريا والألبومين إلى المستوى الفسيولوجي الطبيعي. كما تم تطبيع البروتين البولي المنخفض ودرجة الحموضة. كما تم عكس مستويات اليوروبيلينوجين واليوريا والبيليروبين الكلي في المصل إلى المستويات الطبيعية بينما عادت مستويات الألبومين والبروتين الكلي المتناقصة إلى طبيعتها. كما تم عكس مستويات إنزيم المرحلة الأولى والثانية المهمة في الفئران التي تديرها A. parviflora. انخفضت مستويات H2O2 والمادة المتفاعلة مع حمض الثيوباربيتوريك (TBARS) والنتريت بشكل كبير. علاوة على ذلك، تم أيضًا عكس الحمض النووي التالف والتغيرات النسيجية المرضية في الفئران المكشوفة CCl4 بشكل كبير بعد إعطاء A. parviflora. كانت جميع التأثيرات كبيرة (P < 0.05) وذات دلالة عالية (P < 0.005) عند 100 و 300 ملغ/كغ على التوالي. يشير البول والمصل المستعادان لمختلف المعلمات إلى المستويات الفسيولوجية الطبيعية إلى أن A. parviflora لديه إمكانات مضادة للأكسدة وإمكانات إصلاح في الاضطرابات الكلوية.

Translated Description (French)

Les maladies rénales dégénératives sont principalement associées au stress oxydatif. Les produits naturels sont considérés comme des antioxydants qui enrichissent les aliments et peuvent limiter la progression des troubles induits par le stress oxydatif. Par conséquent, la présente étude visait à évaluer l'effet protecteur rénal de l'extrait de feuilles d'Ajuga parviflora chez des rats intoxiqués au tétrachlorure de carbone. L'extrait hydrométhanolique de feuilles d'A. parviflora a été obtenu en extrayant deux fois dans du méthanol à 60%. Les principaux constituants bioactifs ont été détectés par analyse LC/MS. La toxicité de l'extrait de plante a été évaluée à l'aide d'un test de toxicité létale des crevettes en saumure et d'un modèle de toxicité aiguë sur des rats mâles Sprague-Dawley en bonne santé. Les effets néphroprotecteurs de l'extrait végétal ont également été évalués chez le rat en induisant une toxicité rénale de CCl4 par rapport aux groupes témoins positifs et naïfs. La dose d'A. parviflora administrée à l'animal était de 100, 200 et 300 mg/kg. Toutes les administrations ont été administrées par voie orale un jour sur deux pendant 30 jours. Les biomarqueurs urinaires et sériques ont été analysés, ainsi que les enzymes antioxydantes. Enfin, les dommages à l'ADN, les peroxydes lipidiques, les peroxydes d'hydrogène et les nitrites ont été évalués dans le tissu rénal du rat. Les altérations histopathologiques des tissus rénaux ont été étudiées plus avant pour les dommages rénaux. L'analyse LC/MS a confirmé la présence de différents composés pharmacologiques importants dans l'extrait de feuille méthanolique d'A. parviflora. Les composés bioactifs clés comprennent la pyocyanine, le zonisamide, l'acide D-saccharique, l'altrétamine, le thromboxane carbocyclique A2, l'alcool sinapylique et la vitamine C. Les polypeptides importants identifiés comprennent Lys-Tyr-Lys, His-His-Lys, Met-Asp-Arg, Phe-Val-Arg et PyroGlu-Val-Arg. La DL50 d'A. parviflora s'est avérée être > 1000 μg/mL. L'administration d'A. parviflora réduit significativement la toxicité du CCl4 chez le rat, réduit le taux élevé de globules rouges, de pus et de cellules épithéliales. Le niveau anormalement élevé de gravité spécifique, de créatinine, d'urobilinogène, d'urée et d'albumine a également été réduit à un niveau physiologique normal. Les protéines urinaires et le pH réduits ont également été normalisés. Les taux sériques d'urobilinogène, d'urée et de bilirubine totale ont également été inversés à des taux normaux, tandis que les taux d'albumine et de protéines totales diminués sont également revenus à la normale. Les taux importants d'enzymes de phase I et II ont également été inversés chez les rats administrés à A. parviflora. Les niveaux de H2O2, de substance réactive à l'acide thiobarbiturique (TBARS) et de nitrite ont été significativement diminués. De plus, l'ADN endommagé et les changements histopathologiques chez les rats exposés au CCl4 ont également été inversés de manière très significative après l'administration d'A. parviflora. Tous les effets étaient significatifs (P < 0,05) et très significatifs (P < 0,005) à 100 et 300 mg/kg respectivement. Le profil urinaire et sérique rétabli de divers paramètres à des niveaux physiologiques normaux suggère que l'A. parviflora a un potentiel antioxydant et réparateur potentiel dans les troubles rénaux.

Translated Description (Spanish)

Las enfermedades renales degenerativas se asocian principalmente con el estrés oxidativo. Los productos naturales se consideran como los antioxidantes que enriquecen los alimentos y pueden restringir el progreso de los trastornos inducidos por el estrés oxidativo. Por lo tanto, el presente estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto protector renal del extracto de hoja de Ajuga parviflora en ratas intoxicadas con tetracloruro de carbono. El extracto hidrometanólico de hojas de A. parviflora se obtuvo extrayendo dos veces en metanol al 60%. Los principales constituyentes bioactivos se detectaron mediante análisis LC/MS. La toxicidad del extracto vegetal se evaluó mediante la prueba de toxicidad letal de camarones en salmuera y el modelo de toxicidad aguda en ratas macho sanas Sprague-Dawley. Los efectos nefroprotectores del extracto vegetal también se evaluaron en ratas mediante la inducción de toxicidad renal por CCl4 en comparación con los grupos de control positivo y sin tratamiento previo. La dosis de A. parviflora administrada al animal fue de 100, 200 y 300 mg/kg. Todas las administraciones se administraron por vía oral en días alternos durante 30 días. Se analizaron biomarcadores de orina y suero, junto con enzimas antioxidantes. Finalmente, se evaluaron los daños en el ADN, los peróxidos lipídicos, los peróxidos de hidrógeno y los nitritos en el tejido renal de la rata. Las alteraciones histopatológicas en los tejidos renales se estudiaron más a fondo para detectar daños renales. El análisis LC/MS confirmó la presencia de diferentes compuestos farmacológicos importantes en el extracto de hoja metanólica de A. parviflora. Los compuestos bioactivos clave incluyen piocianina, zonisamida, D ácido sacárico, altretamina, tromboxano carbocíclico A2, alcohol sinapílico y vitamina C. Los polipéptidos importantes identificados incluyen Lys-Tyr-Lys, His-His-Lys, Met-Asp-Arg, Phe-Val-Arg y PyroGlu-Val-Arg. Se encontró que la DL50 de A. parviflora era > 1000 μg/mL. A. La administración de parviflora disminuye significativamente la toxicidad de CCl4 en ratas, redujo el nivel elevado de glóbulos rojos, pus y células epiteliales. El nivel elevado anormal de gravedad específica, creatinina, urobilinógeno, urea y albúmina también se redujo al nivel fisiológico normal. La proteína urinaria reducida y el pH también se normalizaron. Los niveles séricos de urobilinógeno, urea y bilirrubina total también se revirtieron a niveles normales, mientras que los niveles disminuidos de albúmina y proteína total también se normalizaron. Los importantes niveles de enzimas de fase I y II también se invirtieron en ratas a las que se administró A. parviflora. Los niveles de H2O2, sustancia reactiva al ácido tiobarbitúrico (TBARS) y nitrito disminuyeron significativamente. Además, el ADN dañado y los cambios histopatológicos en ratas expuestas a CCl4 también se revirtieron de manera muy significativa después de la administración de A. parviflora. Todos los efectos fueron significativos (P < 0.05) y altamente significativos (P < 0.005) a 100 y 300 mg/kg respectivamente. El perfil de orina y suero restaurado de varios parámetros a niveles fisiológicos normales sugiere que A. parviflora tiene potencial antioxidante y reparador en trastornos renales.

Files

s12906-021-03360-9.pdf

Files (1.9 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:8f55ab48e0131da53e6acc4a5a5f4e8f
1.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
السمية الكيميائية النباتية الحادة والتقييم الوقائي الكلوي لمستخلص أوراق أجوغا بارفيفلورا المائي الميثانولي ضد الإصابة الكلوية الناجمة عن CCl4 في الفئران
Translated title (French)
Évaluation phytochimique, de la toxicité aiguë et de la protection rénale de l'extrait de feuille hydrométhanolique d'Ajuga parviflora contre les lésions rénales induites par le CCl4 chez le rat
Translated title (Spanish)
Evaluación fitoquímica, de toxicidad aguda y de protección renal del extracto de hoja hidrometanólica de Ajuga parviflora contra la lesión renal inducida por CCl4 en ratas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3179349119
DOI
10.1186/s12906-021-03360-9

Is supplement to
https://openalex.org/W791954815 (Other)
https://openalex.org/W2792845597 (Other)
https://openalex.org/W2557075114 (Other)
https://openalex.org/W254667111 (Other)
https://openalex.org/W2414402440 (Other)
https://openalex.org/W2355288997 (Other)
https://openalex.org/W2343621127 (Other)
https://openalex.org/W2282512389 (Other)
https://openalex.org/W2161828560 (Other)
https://openalex.org/W153556183 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1561098119
  • https://openalex.org/W1581414347
  • https://openalex.org/W1599342152
  • https://openalex.org/W1775749144
  • https://openalex.org/W1980420821
  • https://openalex.org/W1981714984
  • https://openalex.org/W1990802251
  • https://openalex.org/W1996815739
  • https://openalex.org/W1997162880
  • https://openalex.org/W2005113694
  • https://openalex.org/W2020208954
  • https://openalex.org/W2027443731
  • https://openalex.org/W2048062311
  • https://openalex.org/W2052236994
  • https://openalex.org/W2054660819
  • https://openalex.org/W2069412931
  • https://openalex.org/W2073092594
  • https://openalex.org/W2100844107
  • https://openalex.org/W2108517613
  • https://openalex.org/W2113859358
  • https://openalex.org/W2118088886
  • https://openalex.org/W2124481159
  • https://openalex.org/W2128365832
  • https://openalex.org/W2142208636
  • https://openalex.org/W2163581092
  • https://openalex.org/W2463351666
  • https://openalex.org/W2511613135
  • https://openalex.org/W2610243145
  • https://openalex.org/W2761061640
  • https://openalex.org/W2788210515
  • https://openalex.org/W2789681753
  • https://openalex.org/W2920067835
  • https://openalex.org/W2952060169
  • https://openalex.org/W2972204477
  • https://openalex.org/W3030541868
  • https://openalex.org/W3032564875
  • https://openalex.org/W3039678254
  • https://openalex.org/W3076736208
  • https://openalex.org/W3092240301
  • https://openalex.org/W3103646339
  • https://openalex.org/W4235018263