Евтеев Владимир Александрович
Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051
Vladimir A. Evteev
8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051
Семенова Ирина Семеновна, канд. биол. наук
Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051
Irina S. Semenova, Cand. Sci. (Biol.)
8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051
Бунятян Наталья Дмитриевна, д-р фарм. наук, профессор
Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051;
Трубецкая ул., д. 8, стр. 2, Москва, 119991
Natalia D. Bunyatyan, Dr. Sci. (Pharm.), Professor
8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051;
8/2 Trubetskaya St., Moscow 119991
Прокофьев Алексей Борисович, д-р мед. наук, профессор
Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051;
Трубецкая ул., д. 8, стр. 2, Москва, 119991
Alexey B. Prokofiev, Dr. Sci. (Med.), Professor
8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051;
8/2 Trubetskaya St., Moscow 119991
Выявление нефротоксических свойств является актуальной задачей как на доклиническом этапе разработки новых препаратов, так и при изучении возможностей оптимизации фармакотерапии. Основной проблемой при этом является поиск экспериментальной модели для оценки нефротоксичности лекарственных средств, наиболее приближенной к условиям in vivo.
Цель работы: сравнение чувствительности клеточных линий HEK293 и RPTEC, используемых в качестве экспериментальных моделей при оценке нефротоксического действия цефуроксима и цефепима.
Материалы и методы: в исследовании использовали клеточные линии HEK293 и RPTEC, которые культивировали в планшетах с мембранными вставками диаметром пор 0,4 мкм. Для каждой клеточной линии проводили инкубацию с цефалоспоринами цефуроксимом и цефепимом, преимущественно выводящимися через почки, в течение 3 сут. Препараты добавляли в базальный отдел лунки планшета 2 раза/сут в следующих концентрациях: цефуроксим — 50 и 150 мкг/мл, цефепим — 30 и 120 мкг/мл. Через 24, 48 и 72 ч инкубации с препаратами измеряли уровни экспрессии генов транспортеров органических анионов SLC22A6 и SLC22A8 методом полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией. Признаком нефротоксического действия цефалоспоринов считали активацию каспаз 3 и 7, которую оценивали с помощью флуориметрического теста, который проводили через 24, 48 и 72 ч после инкубации с препаратами.
Результаты: показано уменьшение экспрессии генов транспортеров органических анионов SLC22A6 и SLC22A8 в обеих клеточных линиях при транспорте цефалоспоринов, причем в клеточной линии RPTEC оно наступало раньше, чем в клеточной линии HEK293. Активация каспаз 3 и 7 при инкубации клеток с цефуроксимом и цефепимом в низких концентрациях (50 и 30 мкм/мл соответственно) была отмечена только в клеточной линии RPTEC через 72 ч, а при инкубации с этими препаратами в высоких концентрациях (150 и 120 мкг/мл соответственно) в клетках линии RPTEC она наблюдалась уже через 24 ч.
Выводы: клеточная линия RPTEC является более чувствительной к токсическому действию цефуроксима и цефепима в связи с более высоким уровнем экспрессии генов транспортеров лекарственных средств. Повышение концентрации цефалоспоринов уменьшает время активации каспаз 3 и 7 в этой клеточной линии. Экспериментальная модель на основе клеточной линии RPTEC является перспективной для проведения анализа нефротоксических свойств различных препаратов.
Researchers need to identify the nephrotoxic properties of medicinal products both during preclinical development and when exploring options to optimise pharmacotherapy. The main challenge is to find an experimental model for assessing drug-induced nephrotoxicity that reflects in vivo conditions as closely as possible.
The aim of the study was to compare the susceptibility of HEK293 and RPTEC cell lines used as experimental models for assessing the nephrotoxicity of cefuroxime and cefepime.
Materials and methods. The study investigated HEK293 and RPTEC cell lines cultured on plates with 0.4 µm pore membrane inserts. The cell lines were incubated for 3 days with cefuroxime and cefepime (cephalosporins excreted primarily by the kidneys). The medicinal products were added to the basal part of the well at concentrations of 50 and 150 µg/mL (cefuroxime) or 30 and 120 µg/mL (cefepime) twice a day. After incubating the cells with cefuroxime and cefepime for 24, 48, and 72 hours, the authors determined the expression levels of the SLC22A6 and SLC22A8 genes encoding organic anion transporters by a reverse transcription polymerase chain reaction. The authors considered caspase 3 and caspase 7 activation indicative of the nephrotoxic effect of cephalosporins; they evaluated this indicator by a fluorometric assay after 24, 48, and 72 hours of incubation.
Results. According to the study, the expression of the SLC22A6 and SLC22A8 genes decreased with cephalosporin transport in both cell lines. The decrease occurred in the RPTEC cell line earlier than in the HEK293 cell line. The authors observed caspase 3 and caspase 7 activation only in the RPTEC cell line after incubation with cefuroxime and cefepime at low concentrations (50 and 30 µg/mL, respectively) for 72 hours and at high concentrations (150 and 120 µg/mL, respectively) for 24 hours.
Conclusions. The RPTEC cell line exhibits higher susceptibility to cefuroxime and cefepime toxic effects than the HEK293 cell line due to higher transporter gene expression. Higher cephalosporin concentrations accelerate caspase 3 and caspase 7 activation in the RPTEC cell line. The experimental model based on the RPTEC cell line is a promising tool for the analysis of the nephrotoxic properties of a wide range of medicinal products.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.