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- Title
Comparison of the novel HK-2 human renal proximal tubular cell line with the standard LLC-PK1 cell line in studying drug-induced nephrotoxicity.
- Authors
Gunness, Patrina; Aleksa, Katarina; Kosuge, Kazuhiro; Ito, Shinya; Koren, Gideon
- Abstract
Established cell lines are widely used as in vitro models in toxicology studies. The choice of an appropriate cell line is critical when performing studies to elucidate drug-induced toxicity in humans. The porcine renal proximal tubular cell line LLC-PK1 is routinely used to study the nephrotoxic effects of drugs in humans. However, there are significant interspecies differences in drug pharmacokinetics and pharmacodynamics. The objective of this study was to determine whether the human renal proximal tubular cell line HK-2 is an acceptable model to use when performing in vitro toxicity studies to predict effects in humans. We examined 2 nephrotoxic agents, ifosfamide (IFO) and acyclovir, that exhibit different clinical nephrotoxic patterns. HK-2 cells metabolized IFO to its nephrotoxic metabolite, chloroacetaldehyde (CAA). Acyclovir induced a concentration-dependent decrease in HK-2 cell viability, suggesting that acyclovir may induce direct insult to renal proximal tubular cells. The results support clinical pathology data in humans and suggest that HK-2 cells are a suitable model to use in in vitro toxicity studies to determine drug-induced nephrotoxicity in humans. Les lignées de cellules établies sont abondamment utilisées comme modèles in vitro dans les études de toxicologie. Le choix d’une lignée cellulaire appropriée est important pour comprendre la toxicité des médicaments chez les humains. La lignée tubulaire proximale rénale porcine LLC-PK1 est couramment utilisée pour examiner les effets néphrotoxiques des médicaments chez les humains. Toutefois, il existe des différences inter-espèces significatives dans la pharmacocinétique et la pharmacodynamique des médicaments. La présente étude a eu pour objectif de déterminer si la lignée de cellules tubulaires proximales rénales humaines HK-2 est un modèle qui peut être utilisé dans les études in vitro pour prédire les effets toxiques chez les humains. On a examiné deux agents néphrotoxiques, ifosfamide (IFO) et acyclovir, qui présentent des profils néphrotoxiques cliniques différents. Les résultats montrent que les cellules HK-2 possèdent la machinerie métabolique nécessaire pour métaboliser l’IFO en son métabolite néphrotoxique chloroacétaldéhyde (CAA). L’acyclovir a entraîné une diminution dépendante de la concentration de la viabilité des cellules HK-2, ce qui permet de supposer que l’acyclovir pourrait induire une agression directe aux cellules tubulaires proximales rénales, et conforte les données pathologiques cliniques chez les humains. Les résultats donnent à penser que les cellules HK-2 constituent un bon modèle à utiliser dans les études de toxicité in vitro pour déterminer la néphrotoxicité induite par les médicaments chez les humains.
- Subjects
CELL lines; NEPHROTOXICOLOGY; PHARMACODYNAMICS; IN vitro toxicity testing; PHARMACOKINETICS; ACYCLOVIR; CLINICAL pathology
- Publication
Canadian Journal of Physiology & Pharmacology, 2010, Vol 88, Issue 4, p448
- ISSN
0008-4212
- Publication type
Article
- DOI
10.1139/Y10-023