Hydroxychloroquine and zinc ameliorate interleukin-6 associated hepato-renal toxicity induced by Aspergillus fumigatus in experimental rat models

Abstract

Background: In Nigeria, immunocompromised persons, particularly those living with HIV, are at an increased risk of developing invasive pulmonary aspergillosis caused by Aspergillus fumigatus. Interestingly, this condition produces symptoms that can be easily mistaken for those of COVID-19. This misdiagnosis results in their treatment with zinc and hydroxychloroquine (HCQ). To better understand the pathophysiology of aspergillosis and determine the therapeutic and toxic effects of zinc and HCQ, this study examined liver and renal functions in experimental rat models. Methodology: Twenty-eight Albino rats, randomised into 7 groups (n=4 each) designated A to G, were used for this study. Group A rats received standardized rat chow and distilled water only. Group B rats received moderate dose of HCQ only. Group C to G rats received immunosuppressive agents (an alkylating agent: cyclo- phosphamide and a steroid: hydrocortisone) to simulate an immunocompromised state before being infected with A. fumigatus suspension (AFS). Group C rats received AFS without treatment. Group D rats simultaneously received AFS and low dose of HCQ. Group E rats simultaneously received AFS and moderate dose of HCQ. Group F rats simultaneously received AFS and high dose of HCQ, and Group G rats simultaneously received AFS and moderate dose of HCQ and zinc. Serum levels of interleukin (IL)-6 and IL-10, liver enzymes, and renal parameters were measured using standard methods. The weights of the lungs, liver, and kidneys of each rat were measured after being sacrificed. One-way analysis of variance (ANOVA) was used to compare the means (±SD) of the biochemical variables and relative weight of the organs, while Post Hoc test was used for group comparison. Pearson's correlation was used to determine relationship between parameters, with significant levels established at p<0.05. Results: Higher levels of serum alanine transaminase, creatinine, and urea and lower relative lung weight were observed in group C rats (infected but untreated) compared to rats in other groups (p<0.001). Higher IL-6 levels and IL-6/IL-10 ratio were also observed in group C rats compared to rats in other groups (p>0.05). Conclusion: This study revealed that HCQ and zinc ameliorate oxidative stress and hepato-renal damage induced by A. fumigatus in Albino rats. Contexte: Au Nigeria, les personnes immunodéprimées, en particulier celles vivant avec le VIH, courent un risque accru de développer une aspergillose pulmonaire invasive causée par Aspergillus fumigatus. Il est intéressant de noter que cette maladie produit des symptômes qui peuvent facilement être confondus avec ceux du COVID-19. Cette erreur de diagnostic entraîne leur traitement au zinc et à l'hydroxychloroquine (HCQ). Pour mieux comprendre la physiopathologie de l'aspergillose et déterminer les effets thérapeutiques et toxiques du zinc et de l'HCQ, cette étude a examiné les fonctions hépatiques et rénales dans des modèles expérimentaux de rats. Méthodologie: Vingt-huit rats albinos, randomisés en 7 groupes (n=4 chacun) désignés de A à G, ont été utilisés pour cette étude. Les rats du groupe A ont reçu uniquement de la nourriture pour rats standardisée et de l'eau distillée. Les rats du groupe B ont reçu uniquement une dose modérée de HCQ. Les rats des groupes C à G ont reçu des agents immunosuppresseurs (un agent alkylant: cyclophosphamide et un stéroïde: hydro- cortisone) pour simuler un état d'immunodépression avant d'être infectés par une suspension d'A. fumigatus (AFS). Les rats du groupe C ont reçu de l'AFS sans traitement. Les rats du groupe D ont reçu simultanément de l'AFS et une faible dose de HCQ. Les rats du groupe E ont reçu simultanément de l'AFS et une dose modérée de HCQ. Les rats du groupe F ont reçu simultanément de l'AFS et une dose élevée de HCQ, et les rats du groupe G ont reçu simultanément de l'AFS et une dose modérée de HCQ et de zinc. Les taux sériques d'interleukine (IL)-6 et d'IL-10, les enzymes hépatiques et les paramètres rénaux ont été mesurés à l'aide de méthodes standard. Le poids des poumons, du foie et des reins de chaque rat a été mesuré après sacrifice. Une analyse de variance unidirectionnelle (ANOVA) a été utilisée pour comparer les moyennes (±SD) des variables biochimiques et du poids relatif des organes, tandis que le test Post Hoc a été utilisé pour la comparaison de groupes. La corrélation de Pearson a été utilisée pour déterminer la relation entre les paramètres, avec des niveaux significatifs établis à p<0,05. Résultats: Des taux sériques plus élevés d'alanine transaminase, de créatinine et d'urée et un poids relatif inférieur des poumons ont été observés chez les rats du groupe C (infectés mais non traités) par rapport aux rats des autres groupes (p<0,001). Des taux d'IL-6 et un rapport IL-6/IL-10 plus élevés ont également été observés chez les rats du groupe C par rapport aux rats des autres groupes (p>0,05). Conclusion: Cette étude a révélé que l'HCQ et le zinc atténuent le stress oxydatif et les lésions hépato-rénales induites par A. fumigatus chez les rats albinos.