The trypanocidal benznidazole promotes adaptive response to oxidative injury: Involvement of the nuclear factor-erythroid 2-related factor-2 (Nrf2) and multidrug resistance associa...

Authors
Rigalli, Juan Pablo; Perdomo, Virginia; Ciriaci, Nadia; Frances, Daniel Eleazar Antonio; Ronco, Maria Teresa; Bataille, Amy Michele; Ghanem, Carolina Inés; Ruiz, Maria Laura; Manautou, José Enrique; Catania, Viviana Alicia
Publication Year
2016
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
Oxidative stress is a frequent cause underlying drug-induced hepatotoxicity. Benznidazole (BZL) is the only antitripanocide agent available for treatment of Chagas disease in endemic areas. Its use is associated with side effects, including increases in biomarkers of hepatotoxicity. However, BZL potential to cause oxidative stress has been poorly investigated. Here, we evaluated the effect of a pharmacologically relevant BZL concentration (200 μM) at different time points on redox status and the counteracting mechanisms in the human hepatic cell line HepG2. BZL increased reactive oxygen species (ROS) after 1 and 3 h of exposure, returning to normality at 24 h. Additionally, BZL increased glutathione peroxidase activity at 12 h and the oxidized glutathione/total glutathione (GSSG/GSSG + GSH) ratio that reached a peak at 24 h. Thus, an enhanced detoxification of peroxide and GSSG formation could account for ROS normalization. GSSG/GSSG + GSH returned to control values at 48 h. Expression of the multidrug resistance-associated protein 2 (MRP2) and GSSG efflux via MRP2 were induced by BZL at 24 and 48 h, explaining normalization of GSSG/GSSG + GSH. BZL activated the nuclear erythroid 2-related factor 2 (Nrf2), already shown to modulate MRP2 expression in response to oxidative stress. Nrf2 participation was confirmed using Nrf2-knockout mice in which MRP2 mRNA expression was not affected by BZL. In summary, we demonstrated a ROS increase by BZL in HepG2 cells and a glutathione peroxidase- and MRP2 driven counteracting mechanism, being Nrf2 a key modulator of this response. Our results could explain hepatic alterations associated with BZL therapy.
Fil: Rigalli, Juan Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Fisiología Experimental. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Fisiología Experimental; Argentina. University of Heidelberg; Alemania
Fil: Perdomo, Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Fisiología Experimental. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Fisiología Experimental; Argentina
Fil: Ciriaci, Nadia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Fisiología Experimental. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Fisiología Experimental; Argentina
Fil: Frances, Daniel Eleazar Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Fisiología Experimental. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Fisiología Experimental; Argentina
Fil: Ronco, Maria Teresa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Fisiología Experimental. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Fisiología Experimental; Argentina
Fil: Bataille, Amy Michele. University of Connecticut; Estados Unidos
Fil: Ghanem, Carolina Inés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; Argentina
Fil: Ruiz, Maria Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Fisiología Experimental. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Fisiología Experimental; Argentina
Fil: Manautou, José Enrique. University of Connecticut; Estados Unidos
Fil: Catania, Viviana Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Fisiología Experimental. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Fisiología Experimental; Argentina
Subject
BENZNIDAZOLE
MULTIDRUG RESISTANCE ASSOCIATED PROTEIN 2
NUCLEAR FACTOR-ERYTHROID 2-RELATED FACTOR-2
OXIDATIVE STRESS
Inmunología
Medicina Básica
CIENCIAS MÉDICAS Y DE LA SALUD
Access level
Restricted access
License
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repository
CONICET Digital (CONICET)
Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/52767