Download article
DOI 10.34014/2227-1848-2026-2-131-142
THE IMPACT OF CHRONIC STRESS ON THE NEPHROTOXIC EFFECT OF PARACETAMOL: HISTOMORPHOLOGICAL AND BIOCHEMICAL ANALYSIS
G.F. Mukhammadiyeva 1, E.R. Kudoyarov 1, A.R. Akhmadeev 1, A.A. Gizatullina 1, D.A. Smolyankin 1, D.O. Karimov 1, 2
1 Ufa Research Institute of Occupational Health and Human Ecology, Ufa, Russia;
2 N.A. Semashko National Research Institute of Public Health, Moscow, Russia
Chronic stress and paracetamol use are common factors that potentially disrupt homeostasis. Their interaction and impact on renal function still remain poorly understood.
Objective: The aim of the study is to evaluate the effect of chronic stress on paracetamol nephrotoxicity in rats using histomorphological and biochemical analysis.
Materials and Methods. Forty-eight rats were divided into four groups: control, stress, paracetamol (1000 mg/kg/day), and paracetamol + stress. Chronic stress was modeled over a period of 28 days. After euthanasia, the authors performed histological analysis of the kidneys (H&E staining), and measured serum biochemical parameters (enzymes, nitrogen metabolites, lipids) were. Statistical analysis was carried out using the bootstrap test with the Holm-Bonferroni correction (p<0.05).
Results. The most pronounced changes in nitrogen metabolism were revealed under combined effect: in males in the “Paracetamol + stress” group, urea and uric acid levels were at their maximum and significantly exceeded the control parameters (11.47±0.36 mmol/L versus 9.81±0.22 mmol/L and 86.86±4.37 μmol/L versus 55.50±2.28 μmol/L, p=0.001). Histologically, this group demonstrated the most severe lesions: deformation of renal corpuscles, foci of sclerosis, massive accumulations of erythrocytes. Significant sex differences were revealed: paracetamol increased the triglyceride levels in females (2.28±0.41 mmol/L vs. 0.97±0.06 mmol/L, p=0.007), but decreased them in males. Chronic stress caused a significant increase in LDH activity in males (2265.69±86.57 U/L vs. 1777.02±93.94 U/L, p=0.001).
Conclusion. A synergistic effect of chronic stress and paracetamol was established, leading to significant nitrogen metabolism disorders and progressive structural damage to the kidneys. The results demonstrate a pronounced sex-specificity of metabolic reactions. These findings indicate a potential risk of increased paracetamol nephrotoxicity under chronic stress and necessitate further research in this area.
Key words: paracetamol, chronic stress, nephrotoxicity, kidney histology, biochemical parameters, rats.
The study was conducted within the framework of the research and development program of the Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Wellbeing for 2021–2025.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Author contributions
Research concept and design: Karimov D.O., Gizatullina A.A.
Literature search, participation in the study, data processing: Mukhammadieva G.F., Kudoyarov E.R., Akhmadeev A.R., Gizatullina A.A., Smolyankin D.A.
Statistical data processing: Karimov D.O.
Data analysis and interpretation: Karimov D.O., Gizatullina A.A.
Text writing and editing: Mukhammadieva G.F., Gizatullina A.A.
References
-
Arsakhanova G.A. Gomeostaz v faktornoy strukture protivodeystviya organizmennomu stress [Homeostasis in the factor structure of counteracting organismic stress]. Mezhdunarodnyy zhurnal prikladnykh nauk i tekhnologiy Integral. 2020; 5: 8 (in Russian).
-
Dai S., Mo Y., Wang Y., Xiang B., Liao Q., Zhou M., Li X., Li Y., Xiong W., Li G., Guo C., Zeng Z. Chronic Stress Promotes Cancer Development. Front Oncol. 2020; 10: 1492.
-
Van der Kooij M.A. The impact of chronic stress on energy metabolism. Mol Cell Neurosci. 2020; 107: 103525.
-
Buenrostro-Jáuregui M.H., Muñóz-Sánchez S., Rojas-Hernández J., Alonso-Orozco A.I., Vega-Flores G., Tapia-de-Jesús A., Leal-Galicia P. A Comprehensive Overview of Stress, Resilience, and Neuroplasticity Mechanisms. Int J Mol Sci. 2025; 26 (7): 3028.
-
Godoy L.D., Rossignoli M.T., Delfino-Pereira P., Garcia-Cairasco N., de Lima Umeoka E.H. A Comprehensive Overview on Stress Neurobiology: Basic Concepts and Clinical Implications. Front Behav Neurosci. 2018; 12: 127.
-
Leistner C., Menke A. Hypothalamic-pituitary-adrenal axis and stress. Handb Clin Neurol. 2020; 175: 55–64.
-
Bonanno M., Papa D., Cerasa A., Maggio M.G., Calabrò R.S. Psycho-Neuroendocrinology in the Rehabilitation Field: Focus on the Complex Interplay between Stress and Pain. Medicina (Kaunas). 2024; 60 (2): 285.
-
Obeagu E.I. Stress-induced hemostasis: mechanisms and implications for health. Ann Med Surg (Lond). 2025; 87 (6): 3300–3309.
-
Juszczyk G., Mikulska J., Kasperek K., Pietrzak D., Mrozek W., Herbet M. Chronic Stress and Oxidative Stress as Common Factors of the Pathogenesis of Depression and Alzheimer's Disease: The Role of Antioxidants in Prevention and Treatment. Antioxidants (Basel). 2021; 10 (9): 1439.
-
Kim E., Zhao Z., Rzasa J.R., Glassman M., Bentley W.E., Chen S., Kelly D.L., Payne G.F. Association of acute psychosocial stress with oxidative stress: Evidence from serum analysis. Redox Biol. 2021; 47: 102138.
-
Karanikas E. Psychologically Traumatic Oxidative Stress; A Comprehensive Review of Redox Mechanisms and Related Inflammatory Implications. Psychopharmacol Bull. 2021; 51 (4): 65–86.
-
Trofin D.M., Sardaru D.P., Trofin D., Onu I., Tutu A., Onu A., Onită C., Galaction A.I., Matei D.V. Oxidative Stress in Brain Function. Antioxidants (Basel). 2025; 14 (3): 297.
-
Latif A.A.E., Assar D.H., Elkaw E.M., Hamza H.A., Alkhalifah D.H.M., Hozzein W.N., Hamouda R.A. Protective role of Chlorella vulgaris with Thiamine against Paracetamol induced toxic effects on haematological, biochemical, oxidative stress parameters and histopathological changes in Wistar rats. Sci Rep. 2021; 11 (1): 3911.
-
Caragea G., Avram O., Pauna A., Costea A.C., Tudosie M. Acetaminophen, a Therapeutic or an Extremely Toxic Remedy – A Review. J. Mind Med. Sci. 2022; 9 (1): 102–110.
-
Chidiac A.S., Buckley N.A., Noghrehchi F., Cairns R. Paracetamol (acetaminophen) overdose and hepatotoxicity: mechanism, treatment, prevention measures, and estimates of burden of disease. Expert Opin Drug Metab Toxicol. 2023; 19 (5): 297–317.
-
Luo G., Huang L., Zhang Z. The molecular mechanisms of acetaminophen-induced hepatotoxicity and its potential therapeutic targets. Exp Biol Med (Maywood). 2023; 248 (5): 412–424.
-
Matisz C.E., Badenhorst C.A., Gruber A.J. Chronic unpredictable stress shifts rat behavior from explora-tion to exploitation. Stress. 2021; 24 (5): 635–644.
-
Spiers J.G., Chen H.J., Sernia C., Lavidis N.A. Activation of the hypothalamic-pituitary-adrenal stress axis induces cellular oxidative stress. Front Neurosci. 2015; 8: 456.
-
Kanchanasurakit S., Arsu A., Siriplabpla W., Duangjai A., Saokaew S. Acetaminophen use and risk of renal impairment: A systematic review and meta-analysis. Kidney Res Clin Pract. 2020; 39 (1): 81–92.
-
Topal I., Özdamar M.Y., Catakli T., Malkoc İ., Hacimuftuoglu A., Mamoulakis C., Tsatsakis A., Tsarouhas K., Tsitsimpikou C., Taghizadehghalehjoughi A. Renoprotective Effect of Taxifolin in Paracetamol-Induced Nephrotoxicity: Emerging Evidence from an Animal Model. J Clin Med. 2023; 12 (3): 876.
Received January 12, 2026; accepted February 06, 2026.
Information about the authors
Mukhammadiyeva Guzel Fanisovna, Candidate of Sciences (Biology), Senior Researcher, Laboratory of Genetics, Department of Toxicology and Genetics with Experimental Clinic of Laboratory Animals, Ufa Research Institute of Occupational Health and Human Ecology. 450106, Russia, Ufa, Stepan Kuvykin St., 94; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-7456-4787
Kudoyarov Eldar Renatovich, Junior Researcher, Laboratory of Genetics, Department of Toxicology and Genetics with Experimental Clinic of Laboratory Animals, Ufa Research Institute of Occupational Health and Human Ecology. 450106, Russia, Ufa, Stepan Kuvykin St., 94; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-2092-1021
Akhmadeev Aydar Rinatovich, Junior Researcher, Toxicology Laboratory, Department of Toxicology and Genetics with Experimental Clinic of Laboratory Animals, Ufa Research Institute of Occupational Health and Human Ecology. 450106, Russia, Ufa, Stepan Kuvykin St., 94; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-7309-4990
Gizatullina Alina Anvarovna, Junior Researcher, Laboratory of Genetics, Department of Toxicology and Genetics with Experimental Clinic of Laboratory Animals, Ufa Research Institute of Occupational Health and Human Ecology. 450106, Russia, Ufa, Stepan Kuvykin St., 94; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-7321-0864
Smolyankin Denis Anatolevich, Researcher, Laboratory of Toxicology, Department of Toxicology and Genetics with Experimental Clinic of Laboratory Animals, Ufa Research Institute of Occupational Health and Human Ecology. 450106, Russia, Ufa, Stepan Kuvykin St., 94; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.,
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-7957-2399
Karimov Denis Olegovich, Candidate of Sciences (Medicine), Head of the Department of Toxicology and Genetics with the Experimental Clinic of Laboratory Animals, Ufa Research Institute of Occupational Health and Human Ecology. 450106, Russia, Ufa, Stepan Kuvykin St., 94; Senior Researcher, Department of Public Health Research, N.A. Semashko National Research Institute of Public Health. 105064, Russia, Moscow, Vorontsovo Pole St., 12, Bldg. 1; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-0039-6757
For citation
Mukhammadieva G.F., Kudoyarov E.R., Akhmadeev A.R., Gizatullina A.A., Smolyankin D.A., Karimov D.O. Vliyanie khronicheskogo stressa na nefrotoksicheskoe deystvie paratsetamola: gistomorfologicheskiy i biokhimicheskiy analiz [The impact of chronic stress on the nephrotoxic effect of paracetamol: histomorphological and biochemical analysis]. Ul′yanovskiy mediko-biologicheskiy zhurnal. 2026; 2: 131–142. DOI: 10.34014/2227-1848-2026-2-131-142 (in Russian).
Скачать статью
УДК 615.9:616.61-092.9:577.1
DOI 10.34014/2227-1848-2026-2-131-142
ВЛИЯНИЕ ХРОНИЧЕСКОГО СТРЕССА НА НЕФРОТОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ПАРАЦЕТАМОЛА: ГИСТОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ И БИОХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
Г.Ф. Мухаммадиева 1, Э.Р. Кудояров 1, А.Р. Ахмадеев 1, А.А. Гизатуллина 1, Д.А. Смолянкин 1, Д.О. Каримов 1, 2
1 ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека», г. Уфа, Россия;
2 ФГБНУ «Национальный научно-исследовательский институт общественного здоровья им. Н.А. Семашко», г. Москва, Россия
Хронический стресс и прием парацетамола представляют собой распространенные факторы, потенциально нарушающие гомеостаз. Их взаимодействие и влияние на почечную функцию остаются недостаточно изученными.
Цель. Оценить влияние хронического стресса на нефротоксичность парацетамола у крыс с помощью гистоморфологического и биохимического анализа.
Материалы и методы. 48 крыс были разделены на 4 группы: «Контроль», «Стресс», «Парацетамол» (1000 мг/кг/день) и «Парацетамол + стресс». Хронический стресс моделировали в течение 28 дней. После эвтаназии проведен гистологический анализ почек (окраска H&E) и измерены биохимические показатели сыворотки крови (ферменты, метаболиты азота, липиды). Статистическая обработка выполнена с использованием бутстрап-теста с поправкой Холма – Бонферрони (p<0,05).
Результаты. Наиболее выраженные изменения азотистого обмена выявлены при комбинированном воздействии: у самцов в группе «Парацетамол + стресс» уровень мочевины и мочевой кислоты был максимальным и достоверно превышал контроль (11,47±0,36 ммоль/л против 9,81±0,22 ммоль/л и 86,86±4,37 мкмоль/л против 55,50±2,28 мкмоль/л, p=0,001). Гистологически у этой группы наблюдались наиболее тяжелые поражения: деформация почечных телец, очаги склероза, массивные скопления эритроцитов. Выявлены значимые половые различия: парацетамол повышал уровень триглицеридов у самок (2,28±0,41 ммоль/л против 0,97±0,06 ммоль/л, p=0,007), но снижал у самцов. Хронический стресс вызывал значительный рост активности ЛДГ у самцов (2265,69±86,57 Ед/л против 1777,02±93,94 Ед/л, p=0,001).
Выводы. Установлено синергетическое влияние хронического стресса и парацетамола, приводящее к значительным нарушениям азотистого обмена и прогрессирующим структурным повреждениям почек. Результаты демонстрируют выраженную половую специфичность метаболических реакций. Полученные данные указывают на потенциальный риск усиления нефротоксичности парацетамола в условиях хронического стресса и подчеркивают необходимость дальнейших исследований в этой области.
Ключевые слова: парацетамол, хронический стресс, нефротоксичность, гистология почек, биохимические показатели, крысы.
Исследование было выполнено в рамках отраслевой научно-исследовательской программы Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека на 2021–2025 гг.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Вклад авторов
Концепция и дизайн исследования: Каримов Д.О., Гизатуллина А.А.
Литературный поиск, участие в исследовании, обработка материала: Мухаммадиева Г.Ф., Кудояров Э.Р., Ахмадеев А.Р., Гизатуллина А.А., Смолянкин Д.А.
Статистическая обработка данных: Каримов Д.О.
Анализ и интерпретация данных: Каримов Д.О., Гизатуллина А.А.
Написание и редактирование текста: Мухаммадиева Г.Ф., Гизатуллина А.А.
Литература
-
Арсаханова Г.А. Гомеостаз в факторной структуре противодействия организменному стрессу. Международный журнал прикладных наук и технологий Integral. 2020; 5: 8.
-
Dai S., Mo Y., Wang Y., Xiang B., Liao Q., Zhou M., Li X., Li Y., Xiong W., Li G., Guo C., Zeng Z. Chronic Stress Promotes Cancer Development. Front Oncol. 2020; 10: 1492.
-
Van der Kooij M.A. The impact of chronic stress on energy metabolism. Mol Cell Neurosci. 2020; 107: 103525.
-
Buenrostro-Jáuregui M.H., Muñóz-Sánchez S., Rojas-Hernández J., Alonso-Orozco A.I., Vega-Flores G., Tapia-de-Jesús A., Leal-Galicia P. A Comprehensive Overview of Stress, Resilience, and Neuroplasticity Mechanisms. Int J Mol Sci. 2025; 26 (7): 3028.
-
Godoy L.D., Rossignoli M.T., Delfino-Pereira P., Garcia-Cairasco N., de Lima Umeoka E.H. A Comprehensive Overview on Stress Neurobiology: Basic Concepts and Clinical Implications. Front Behav Neurosci. 2018; 12: 127.
-
Leistner C., Menke A. Hypothalamic-pituitary-adrenal axis and stress. Handb Clin Neurol. 2020; 175: 55–64.
-
Bonanno M., Papa D., Cerasa A., Maggio M.G., Calabrò R.S. Psycho-Neuroendocrinology in the Rehabilitation Field: Focus on the Complex Interplay between Stress and Pain. Medicina (Kaunas). 2024; 60 (2): 285.
-
Obeagu E.I. Stress-induced hemostasis: mechanisms and implications for health. Ann Med Surg (Lond). 2025; 87 (6): 3300–3309.
-
Juszczyk G., Mikulska J., Kasperek K., Pietrzak D., Mrozek W., Herbet M. Chronic Stress and Oxidative Stress as Common Factors of the Pathogenesis of Depression and Alzheimer's Disease: The Role of Antioxidants in Prevention and Treatment. Antioxidants (Basel). 2021; 10 (9): 1439.
-
Kim E., Zhao Z., Rzasa J.R., Glassman M., Bentley W.E., Chen S., Kelly D.L., Payne G.F. Association of acute psychosocial stress with oxidative stress: Evidence from serum analysis. Redox Biol. 2021; 47: 102138.
-
Karanikas E. Psychologically Traumatic Oxidative Stress; A Comprehensive Review of Redox Mechanisms and Related Inflammatory Implications. Psychopharmacol Bull. 2021; 51 (4): 65–86.
-
Trofin D.M., Sardaru D.P., Trofin D., Onu I., Tutu A., Onu A., Onită C., Galaction A.I., Matei D.V. Oxidative Stress in Brain Function. Antioxidants (Basel). 2025; 14 (3): 297.
-
Latif A.A.E., Assar D.H., Elkaw E.M., Hamza H.A., Alkhalifah D.H.M., Hozzein W.N., Hamouda R.A. Protective role of Chlorella vulgaris with Thiamine against Paracetamol induced toxic effects on haematological, biochemical, oxidative stress parameters and histopathological changes in Wistar rats. Sci Rep. 2021; 11 (1): 3911.
-
Caragea G., Avram O., Pauna A., Costea A.C., Tudosie M. Acetaminophen, a Therapeutic or an Extremely Toxic Remedy – A Review. J. Mind Med. Sci. 2022; 9 (1): 102–110.
-
Chidiac A.S., Buckley N.A., Noghrehchi F., Cairns R. Paracetamol (acetaminophen) overdose and hepatotoxicity: mechanism, treatment, prevention measures, and estimates of burden of disease. Expert Opin Drug Metab Toxicol. 2023; 19 (5): 297–317.
-
Luo G., Huang L., Zhang Z. The molecular mechanisms of acetaminophen-induced hepatotoxicity and its potential therapeutic targets. Exp Biol Med (Maywood). 2023; 248 (5): 412–424.
-
Matisz C.E., Badenhorst C.A., Gruber A.J. Chronic unpredictable stress shifts rat behavior from explora-tion to exploitation. Stress. 2021; 24 (5): 635–644.
-
Spiers J.G., Chen H.J., Sernia C., Lavidis N.A. Activation of the hypothalamic-pituitary-adrenal stress axis induces cellular oxidative stress. Front Neurosci. 2015; 8: 456.
-
Kanchanasurakit S., Arsu A., Siriplabpla W., Duangjai A., Saokaew S. Acetaminophen use and risk of renal impairment: A systematic review and meta-analysis. Kidney Res Clin Pract. 2020; 39 (1): 81–92.
-
Topal I., Özdamar M.Y., Catakli T., Malkoc İ., Hacimuftuoglu A., Mamoulakis C., Tsatsakis A., Tsarouhas K., Tsitsimpikou C., Taghizadehghalehjoughi A. Renoprotective Effect of Taxifolin in Paracetamol-Induced Nephrotoxicity: Emerging Evidence from an Animal Model. J Clin Med. 2023; 12 (3): 876.
Поступила в редакцию 12.01.2026; принята 06.02.2026.
Авторский коллектив
Мухаммадиева Гузель Фанисовна – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории генетики отдела токсикологии и генетики с экспериментальной клиникой лабораторных животных, ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека». 450106, Россия, г. Уфа, ул. Степана Кувыкина, 94; е-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-7456-4787
Кудояров Эльдар Ренатович – младший научный сотрудник лаборатории генетики отдела токсикологии и генетики с экспериментальной клиникой лабораторных животных, ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека». 450106, Россия, г. Уфа, ул. Степана Кувыкина, 94; е-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-2092-1021
Ахмадеев Айдар Ринатович – младший научный сотрудник лаборатории токсикологии отдела токсикологии и генетики с экспериментальной клиникой лабораторных животных, ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека». 450106, Россия, г. Уфа, ул. Степана Кувыкина, 94; е-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-7309-4990
Гизатуллина Алина Анваровна – младший научный сотрудник лаборатории генетики отдела токсикологии и генетики с экспериментальной клиникой лабораторных животных, ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека». 450106, Россия, г. Уфа, ул. Степана Кувыкина, 94; е-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-7321-0864
Смолянкин Денис Анатольевич – научный сотрудник лаборатории токсикологии отдела токсикологии и генетики с экспериментальной клиникой лабораторных животных, ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека». 450106, Россия, г. Уфа, ул. Степана Кувыкина, 94; е-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-7957-2399
Каримов Денис Олегович – кандидат медицинских наук, заведующий отделом токсикологии и генетики с экспериментальной клиникой лабораторных животных, ФБУН «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека». 450106, Россия, г. Уфа, ул. Степана Кувыкина, 94; старший научный сотрудник отдела исследований общественного здоровья, ФГБНУ «Национальный научно-исследовательский институт общественного здоровья им. Н.А. Семашко». 105064, Россия, г. Москва, ул. Воронцово поле, 12, стр. 1; е-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-0039-6757
Образец цитирования
Мухаммадиева Г.Ф., Кудояров Э.Р., Ахмадеев А.Р., Гизатуллина А.А., Смолянкин Д.А., Каримов Д.О. Влияние хронического стресса на нефротоксическое действие парацетамола: гистоморфологический и биохимический анализ. Ульяновский медико-биологический журнал. 2026; 2: 131–142. DOI: 10.34014/2227-1848-2026-2-131-142.