Оценка гепатопротекторного эффекта антиоксидантов на амиодарон-индуцированную цитотоксичность в клетках гепатомы человека линии HepaRG

Для эффективной терапии амиодарон-индуцированной гепатотоксичности необходимы изучение механизмов токсического действия амиодарона на гепатоциты и оценка возможного влияния гепатопротекторов. Целью работы было исследовать гепатопротекторный эффект антиоксидантов на амиодарон-индуцированную цитототоксичность с использованием иммортализованной гепатомы человека линии HepaRG. Жизнеспособность клеток оценивали при действии амиодарона и в смеси с витамином Е, N-ацетилцистеином и S-аденозилметионином методом импедансометрии, а также определяли содержание некоторых биомаркеров гепатотоксичности с использованием технологии Luminex xMAP. В результате исследования установлен дозозависимый эффект токсического действия амиодарона, IC50 амиодарона для линии HepaRG составил 3,5 мкМ. Показано, что в присутствии витамина Е, N-ацетилцистеина и S-аденозилметионина снижается цитотоксический эффект и увеличивается значение IC50. Амиодарон снижает активность регуляторов клеточного цикла: киназ AKT, JNK и белка p53. В результате действия амиодарона уменьшается содержание АТФ в клетках и наблюдается выход внутриклеточных ферментов (малатдегидрогеназы 1, глутатион-S-трансферазы, сорбитолдегидрогеназы, 5'-нуклеотидазы) в кондиционную среду, что свидетельствует о клеточной гибели по типу некроза. Таким образом, витамин Е, S-аденозилметионин и N-ацетилцистеин снижают цитотоксичность амиодарона в модели амиодарон-индуцированного повреждения гепатоцитов и могут быть рассмотрены в качестве гепатопротекторов при необходимости защиты тканей печени от гепатотоксических эффектов амиодарона.

1. Ивашкин В. Т., Барановский А. Ю., Райхельсон К. Л. и др. Лекарственные поражения печени (клинические рекомендации для врачей). Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2019; 29 (1): 101–31.

2. Stine JG, Lewis JH. Current and future directions in the treatment and prevention of drug-induced liver injury: a systematic review. Expert Rev Gastroenterol Hepatol. 2016; 10 (4): 517–36.

3. Mujović N, Dobrev D, Marinković M, et al. The role of amiodarone in contemporary management of complex cardiac arrhythmias. Pharmacol Res. 2020; 151: 104521.

4. Hashmi A, Keswani NR, Kim S, et al. Hepatic dysfunction in patients receiving intravenous amiodarone. South Med J. 2016; 109 (2): 83–6.

5. Waldhauser KM, Török M, Ha H-R, et al. Hepatocellular toxicity and pharmacological effect of amiodarone and amiodarone derivatives. J Pharmacol Exp Ther. 2006; 319 (3): 1413–23.

6. Serviddio G, Bellanti F, Giudetti AM, et al. Mitochondrial oxidative stress and respiratory chain dysfunction account for liver toxicity during amiodarone but not dronedarone administration. Free Radic Biol Med. 2011; 51 (12): 2234–42.

7. Golli-Bennour EE, Bouslimi A, Zouaoui O, et al. Cytotoxicity effects of amiodarone on cultured cells. Exp Toxicol Pathol. 2012; 64 (5): 425–30.

8. Schumacher JD, Guo GL. Mechanistic review of drug-induced steatohepatitis. Toxicol Appl Pharmacol. 2015; 289 (1): 40–7.

9. Grünig D, Duthaler U, Krähenbüh S. Effect of Toxicants on Fatty Acid Metabolism in HepG2 Cells. Front Pharmacol. 2018; 9: 257.

10. Erez N, Hubel E, Avraham R, et al. Hepatic amiodarone lipotoxicity is ameliorated by genetic and pharmacological inhibition of endoplasmatic reticulum stress. Toxicol Sci. 2017; 159 (2): 402–12.

11. Durukan AB, Erdem B, Durukan E, et al. May toxicity of amiodarone be prevented by antioxidants? A cell-culture study. J Cardiothorac Surg. 2012; 7 (1): 61.

12. Galli F, Azzi A, Birringer M, et al. Vitamin E: Emerging aspects and new directions. Free Radic Biol Med. 2017; 102: 16–36.

13. Chughlay MF, Kramer N, Spearman CW, et al. N‐acetylcysteine for non–paracetamol drug–induced liver injury: a systematic review. Br J Clin Pharmacol. 2016; 81: 1021–9.

14. Anstee QM, Day CP. S-adenosylmethionine (SAMe) therapy in liver disease: A review of current evidence and clinical utility. J Hepatol. 2012; 57 (5): 1097–109.

15. Aninat C, Piton A, Glaise D, et al. Expression of cytochromes P450, conjugating enzymes and nuclear receptors in human hepatoma HepaRG cells. Drug Metab Dispos. 2006; 34 (1): 75–83.

16. Yokoyama Y, Sasaki Y, Terasaki N, et al. Comparison of drug metabolism and its related hepatotoxic effects in HepaRG, cryopreserved human hepatocytes, and HepG2 cell cultures. Biol Pharm Bull. 2018; 41 (5): 722–32.

17. Tomida T, Okamura H, Yokoi T, et al. A modified multiparametric assay using HepaRG cells for predicting the degree of druginduced liver injury risk. J Appl Toxicol. 2017; 37 (3): 382–90.

18. Wu Y, Geng X, Wang J, et al. The HepaRG cell line, a superior in vitro model to L-02, HepG2 and hiHeps cell lines for assessing drug-induced liver injury. Cell Biol Toxicol. 2016; 32 (1): 37–59.

19. McGovern B, Garan H, Ruskin JN. Serious adverse effects of amiodarones. Clin Cardiol. 1984; 7 (3): 131–7.

20. Pessayre D, Fromenty B, Berson A, et al. Central role of mitochondria in drug-induced liver injury. Drug Metab Rev. 2012; 44 (1): 34–87.

21. Anthérieu S, Rogue A, Fromenty B, et al. Induction of vesicular steatosis by amiodarone and tetracycline is associated with upregulation of lipogenic genes in heparg cells. Hepatology. 2011; 53 (6): 1895–905.

22. Ye H, Nelson LJ, Gómez del Moral M, et al. Dissecting the molecular pathophysiology of druginduced liver injury. World J Gastroenterol. 2018; 24 (13): 1373–85.

23. Yuan L, Kaplowitz N. Mechanisms of drug induced liver injury. Clin Liver Dis. 2013; 17 (4): 507–18.

24. Iorga A., Dara L. Cell death in drug-induced liver injury. Adv Pharmacol. 2019; 85: 31–74.

25. Ali SE, Waddington JC, Park BK, et al. Definition of the Chemical and Immunological Signals Involved in Drug-Induced Liver Injury. Chem Res Toxicol. 2020; 33 (1): 61–76.

26. Bognar Z, Fekete K, Antus C, et al. Desethylamiodarone — A metabolite of amiodarone — Induces apoptosis on T24 human bladder cancer cells via multiple pathways. PLoS One. 2017; 12 (12): e0189470.

27. Steinberg E, Fluksman A, Zemmour C, et al. Low dose amiodarone reduces tumor growth and angiogenesis. Sci Rep. 2020; 10 (1): 18034.

28. Abdulkhaleq F, Alhussainy T, Badr M, et al. Antioxidative stress effects of vitamins C, E, and B12, and their combination can protect the liver against acetaminophen-induced hepatotoxicity in rats. Drug Des Devel Ther. 2018; 12: 3525–33.