Protective effect of Enicostemma axillare - Swertiamarin on oxidative stress against nicotine-induced liver damage in SD rats

Abstract

Objective

The current investigation was aimed to determine the hepatoprotective benefits of Swertiamarin (ST) administration against nicotine-induced hepatotoxicity in SD rats.

Material and methods

A total of 48 adult male SD rats were allocated into six groups using a fully randomised approach. As a control, group I was given oral (PO) normal saline. For 65 days, the animals in groups II, III, IV, V and VI received 2.5 mg/kg/day of nicotine intraperitoneally (IP), 100 mg/kg/day of ST orally (PO), 200 mg/kg/day of ST orally (PO), 2.5 mg/kg/day of nicotine (IP) + 100 mg/kg/day of ST (PO), and 2.5 mg/kg/day of nicotine (IP) + 200 mg/kg/day of ST (PO), respectively. Animals were killed on 66^thday, liver tissue was removed and used for histopathological analysis as well as biochemical testing (oxidative stress parameters and liver function enzymes).

Results

When compared to control animals, the animals in group II showed a substantial rise in their aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), urea, and creatinine levels (P ˂ 0.001). Furthermore, compared to control animals, these animals displayed enhanced hepatic oxidative stress as indicated by significantly higher Malondialdehyde (MDA) levels (P ˂ 0.001) and lower levels of Catalase (CAT), Glutathione (GSH), Glutathione peroxidase (GSH-Px) and Superoxide dismutase (SOD) (P ˂ 0.001). Further, more histological anomalies were seen in the liver of nicotine-treated rats compared to control rats, including significant vacuolization, poor tissue architecture, the growth of pycnotic nuclei, and dilated sinusoids. Contrary to nicotine-treated rats, the co-administration of ST and nicotine was observed to prevent the abnormalities caused by nicotine (groups V and VI).

Conclusion

The results of the current study show that nicotine can seriously harm liver tissue and that swertiamarin can prevent the harmful effects of nicotine on rat liver. Future research is necessary to delve deeply into the mechanisms behind swertiamarin protective impact against nicotine-induced hepatotoxicity.

Objectif

La présente enquête visait à déterminer les bénéfices hépatoprotecteurs de l’administration de Swertiamarine (ST) contre l’hépatotoxicité induite par la nicotine chez les rats SD.

Matériel et méthodes

Au total, 48 rats SD mâles adultes ont été répartis en six groupes en utilisant une approche entièrement randomisée. À titre de contrôle, le groupe I a reçu une solution saline normale par voie orale (PO). Pendant 65 jours, les animaux des groupes II, III, IV, V et VI ont reçu 2,5 mg/kg/j de nicotine par voie intrapéritonéale (IP), 100 mg/kg/j de ST par voie orale (PO), 200 mg/kg/j de ST par voie orale (PO), 2,5 mg/kg/j de nicotine (IP) + 100 mg/kg/j de ST (PO) et 2,5 mg/kg/j de nicotine (IP) + 200 mg/kg/j de ST (PO), respectivement. Les animaux ont été sacrifiés au jour 66 et le tissu hépatique a été prélevé et utilisé pour l’analyse histopathologique ainsi que pour des tests biochimiques (paramètres de stress oxydatif et enzymes de la fonction hépatique).

Résultats

Par rapport aux animaux témoins, les animaux du groupe II ont montré une augmentation substantielle de leurs taux d’aspartate aminotransférase (AST), d’alanine aminotransférase (ALT), d’urée et de créatinine (p ˂ 0,001). De plus, par rapport aux animaux témoins, ces animaux présentaient un stress oxydatif hépatique accru, comme l’indiquent des taux de malondialdéhyde (MDA) significativement plus élevés (p ˂ 0,001) et des taux plus faibles de catalase (CAT), de glutathion (GSH) et de glutathion peroxydase (GSH-Px) et superoxyde dismutase (SOD) (p ˂ 0,001). De plus, davantage d’anomalies histologiques ont été observées dans le foie des rats traités à la nicotine par rapport aux rats témoins, notamment une vacuolisation importante, une mauvaise architecture tissulaire, la croissance de noyaux pycnotiques et des sinusoïdes dilatées. Contrairement aux rats traités à la nicotine, il a été observé que la co-administration de ST et de nicotine prévenait les anomalies provoquées par la nicotine (groupes V et VI).

Conclusion

Les résultats de la présente étude montrent que la nicotine peut gravement endommager les tissus hépatiques et que la swertiamarine peut prévenir les effets nocifs de la nicotine sur le foie du rat. Des recherches futures sont nécessaires pour approfondir les mécanismes à l’origine de l’impact protecteur de la swertiamarine contre l’hépatotoxicité induite par la nicotine.