Published January 14, 2019 | Version v1
Publication Open

Carnitine Supplementation Attenuates Sunitinib-Induced Inhibition of AMP-Activated Protein Kinase Downstream Signals in Cardiac Tissues

Creators

  • 1. Cairo University
  • 2. King Saud University
  • 3. King Abdullah International Medical Research Center

Description

This study has been initiated to investigate whether sunitinib (SUN) alters the expression of key genes engaged in mitochondrial transport and oxidation of long chain fatty acids (LCFA), and if so, whether these alterations should be viewed as a mechanism of SUN-induced cardiotoxicity, and to explore the molecular mechanisms whereby carnitine supplementation could attenuate SUN-induced cardiotoxicity. Adult male Wister albino rats were assigned to one of the four treatment groups: Rats in group 1 received no treatment but free access to tap water for 28 days. Rats in group 2 received L-carnitine (200 mg/kg/day) in drinking water for 28 days. Rats in group 3 received SUN (25 mg/kg/day) in drinking water for 28 days. Rats in group 4 received the same doses of L-carnitine and SUN in drinking water for 28 days. Treatment with SUN significantly increased heart weight, cardiac index, and cardiotoxicity enzymatic indices, as well as severe histopathological changes. Moreover, SUN significantly decreased level of adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPKα2), total carnitine, adenosine triphosphate (ATP) and carnitine palmitoyltransferase I (CPT I) expression and significantly increased acetyl-CoA carboxylase-2 (ACC2) expression and malonyl-CoA level in cardiac tissues. Interestingly, carnitine supplementation resulted in a complete reversal of all the biochemical, gene expression and histopathological changes-induced by SUN to the control values. In conclusion, data from this study suggest that SUN inhibits AMPK downstream signaling with the consequent inhibition of mitochondrial transport of LCFA and energy production in cardiac tissues. Carnitine supplementation attenuates SUN-induced cardiotoxicity.

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

Translated Description (Arabic)

وقد بدأت هذه الدراسة للتحقيق فيما إذا كان سونيتينيب (صن) يغير تعبير الجينات الرئيسية العاملة في نقل الميتوكوندريا وأكسدة الأحماض الدهنية طويلة السلسلة (LCFA)، وإذا كان الأمر كذلك، ما إذا كان ينبغي النظر إلى هذه التغييرات كآلية لسمية القلب الناجمة عن الشمس، واستكشاف الآليات الجزيئية التي يمكن لمكملات الكارنيتين أن تخفف من سمية القلب الناجمة عن الشمس. تم تعيين ذكور الفئران البيضاء البالغة لواحدة من مجموعات العلاج الأربع: لم تتلق الفئران في المجموعة 1 أي علاج ولكن الوصول المجاني إلى مياه الصنبور لمدة 28 يومًا. تلقت الفئران في المجموعة 2 L - carnitine (200 ملغ/كغ/يوم) في مياه الشرب لمدة 28 يومًا. تلقت الفئران في المجموعة 3 أشعة الشمس (25 ملغ/كغ/يوم) في مياه الشرب لمدة 28 يومًا. تلقت الفئران في المجموعة 4 نفس الجرعات من L - carnitine والشمس في مياه الشرب لمدة 28 يومًا. أدى العلاج بالشمس إلى زيادة كبيرة في وزن القلب ومؤشر القلب والمؤشرات الأنزيمية للسمية القلبية، بالإضافة إلى التغيرات النسيجية المرضية الشديدة. علاوة على ذلك، قللت الشمس بشكل كبير من مستوى تعبير بروتين كيناز الأدينوزين أحادي الفوسفات (AMPKα 2)، والكارنيتين الكلي، وثلاثي فوسفات الأدينوزين (ATP) والكارنيتين بالميتويل ترانسفيراز I (CPT I) وزادت بشكل كبير من تعبير أسيتيل- CoA كربوكسيلاز-2 (ACC 2) ومستوى مالونيل- CoA في أنسجة القلب. ومن المثير للاهتمام أن مكملات الكارنيتين أدت إلى انعكاس كامل لجميع التغيرات البيوكيميائية والتعبير الجيني والتغيرات النسيجية المرضية التي تسببها الشمس لقيم التحكم. في الختام، تشير البيانات المستمدة من هذه الدراسة إلى أن الشمس تمنع إشارات AMPK في اتجاه مجرى النهر مع ما يترتب على ذلك من تثبيط لنقل الميتوكوندريا لـ LCFA وإنتاج الطاقة في أنسجة القلب. مكملات الكارنيتين تخفف من سمية القلب الناجمة عن الشمس.

Translated Description (French)

Cette étude a été lancée pour déterminer si le sunitinib (SUN) modifie l'expression des gènes clés impliqués dans le transport mitochondrial et l'oxydation des acides gras à longue chaîne (LCFA) et, dans l'affirmative, si ces altérations doivent être considérées comme un mécanisme de cardiotoxicité induite par le soleil, et pour explorer les mécanismes moléculaires par lesquels la supplémentation en carnitine pourrait atténuer la cardiotoxicité induite par le soleil. Les rats albinos mâles adultes Wister ont été affectés à l'un des quatre groupes de traitement : les rats du groupe 1 n'ont reçu aucun traitement, mais un accès gratuit à l'eau du robinet pendant 28 jours. Les rats du groupe 2 ont reçu de la L-carnitine (200 mg/kg/jour) dans l'eau potable pendant 28 jours. Les rats du groupe 3 ont reçu DU SOLEIL (25 mg/kg/jour) dans l'eau potable pendant 28 jours. Les rats du groupe 4 ont reçu les mêmes doses de L-carnitine et de SOLEIL dans l'eau potable pendant 28 jours. Le traitement par LE SOLEIL a considérablement augmenté le poids cardiaque, l'indice cardiaque et les indices enzymatiques de cardiotoxicité, ainsi que de graves changements histopathologiques. De plus, SUN a significativement diminué le niveau d'expression de la protéine kinase activée par l'adénosine monophosphate (AMPKα2), de la carnitine totale, de l'adénosine triphosphate (ATP) et de la carnitine palmitoyltransférase I (CPT I) et a significativement augmenté l'expression de l'acétyl-CoA carboxylase-2 (ACC2) et le niveau de malonyl-CoA dans les tissus cardiaques. Fait intéressant, la supplémentation en carnitine a entraîné une inversion complète de tous les changements biochimiques, d'expression génique et histopathologiques induits par LE SOLEIL par rapport aux valeurs témoins. En conclusion, les données de cette étude suggèrent que SUN inhibe la signalisation en aval de l'AMPK avec pour conséquence l'inhibition du transport mitochondrial des LCFA et de la production d'énergie dans les tissus cardiaques. La supplémentation en carnitine atténue la cardiotoxicité induite par le soleil.

Translated Description (Spanish)

Este estudio se ha iniciado para investigar si sunitinib (SUN) altera la expresión de genes clave involucrados en el transporte mitocondrial y la oxidación de ácidos grasos de cadena larga (LCFA) y, de ser así, si estas alteraciones deben considerarse como un mecanismo de cardiotoxicidad inducida por Sun, y para explorar los mecanismos moleculares mediante los cuales la suplementación con carnitina podría atenuar la cardiotoxicidad inducida por Sun. Las ratas albinas Wister macho adultas se asignaron a uno de los cuatro grupos de tratamiento: las ratas del grupo 1 no recibieron tratamiento, pero tuvieron libre acceso al agua del grifo durante 28 días. Las ratas del grupo 2 recibieron L-carnitina (200 mg/kg/día) en agua potable durante 28 días. Las ratas del grupo 3 recibieron SOL (25 mg/kg/día) en agua potable durante 28 días. Las ratas del grupo 4 recibieron las mismas dosis de L-carnitina y SOL en agua potable durante 28 días. El tratamiento con SUN aumentó significativamente el peso del corazón, el índice cardíaco y los índices enzimáticos de cardiotoxicidad, así como los cambios histopatológicos graves. Además, SUN disminuyó significativamente EL nivel de expresión de la proteína quinasa activada por adenosina monofosfato (AMPKα2), carnitina total, trifosfato de adenosina (ATP) y carnitina palmitoiltransferasa I (CPT I) y aumentó significativamente la expresión de acetil-CoA carboxilasa-2 (ACC2) y el nivel de malonil-CoA en los tejidos cardíacos. Curiosamente, la suplementación con carnitina resultó en una reversión completa de todos los cambios bioquímicos, de expresión génica e histopatológicos inducidos por el SOL a los valores de control. En conclusión, los datos de este estudio sugieren que SUN inhibe la señalización corriente abajo de AMPK con la consiguiente inhibición del transporte mitocondrial de LCFA y la producción de energía en los tejidos cardíacos. La suplementación con carnitina atenúa la cardiotoxicidad inducida por Sun.

Files

s12012-018-9500-0.pdf.pdf

Files (2.0 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:ce400cbbf9ceb1e59ac2069611855491
2.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مكملات الكارنيتين تخفف من التثبيط المستحث بالسونيتينيب لإشارات كيناز البروتين المنشط AMP - Activated Protein Kinase Downstream Signals في أنسجة القلب
Translated title (French)
La supplémentation en carnitine atténue l'inhibition induite par le sunitinib des signaux en aval de la protéine kinase activée par l'AMP dans les tissus cardiaques
Translated title (Spanish)
La suplementación con carnitina atenúa la inhibición inducida por sunitinib de las señales posteriores de la proteína quinasa activada por AMP en los tejidos cardíacos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2910634574
DOI
10.1007/s12012-018-9500-0

Is supplement to
https://openalex.org/W4235224798 (Other)
https://openalex.org/W3024877865 (Other)
https://openalex.org/W2401725220 (Other)
https://openalex.org/W2342038157 (Other)
https://openalex.org/W2086597135 (Other)
https://openalex.org/W1984804749 (Other)
https://openalex.org/W1983433556 (Other)
https://openalex.org/W1983160108 (Other)
https://openalex.org/W1982276424 (Other)
https://openalex.org/W121058412 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1573788449
  • https://openalex.org/W1626614993
  • https://openalex.org/W1923689774
  • https://openalex.org/W1964091382
  • https://openalex.org/W1969206151
  • https://openalex.org/W1972211191
  • https://openalex.org/W1974220687
  • https://openalex.org/W1988092776
  • https://openalex.org/W1992207047
  • https://openalex.org/W1997158815
  • https://openalex.org/W1998028009
  • https://openalex.org/W1999289711
  • https://openalex.org/W2004685609
  • https://openalex.org/W2008304021
  • https://openalex.org/W2022145227
  • https://openalex.org/W2026067666
  • https://openalex.org/W2030545382
  • https://openalex.org/W2031573979
  • https://openalex.org/W2032050606
  • https://openalex.org/W2032413643
  • https://openalex.org/W2048655801
  • https://openalex.org/W2067090468
  • https://openalex.org/W2068102372
  • https://openalex.org/W2071518542
  • https://openalex.org/W2077285193
  • https://openalex.org/W2080709742
  • https://openalex.org/W2085221388
  • https://openalex.org/W2087474950
  • https://openalex.org/W2087900886
  • https://openalex.org/W2091076187
  • https://openalex.org/W2094318130
  • https://openalex.org/W2099359513
  • https://openalex.org/W2102083512
  • https://openalex.org/W2104372934
  • https://openalex.org/W2107748959
  • https://openalex.org/W2115179369
  • https://openalex.org/W2124699569
  • https://openalex.org/W2128353432
  • https://openalex.org/W2132292999
  • https://openalex.org/W2139118223
  • https://openalex.org/W2142725966
  • https://openalex.org/W2149456801
  • https://openalex.org/W2153087095
  • https://openalex.org/W2157394282
  • https://openalex.org/W2159594706
  • https://openalex.org/W2164427484
  • https://openalex.org/W2175210540
  • https://openalex.org/W2282182310
  • https://openalex.org/W2290466312
  • https://openalex.org/W2376289158
  • https://openalex.org/W2416030633
  • https://openalex.org/W323133370
  • https://openalex.org/W37545008
  • https://openalex.org/W599696801