Цитотоксичность новых селективных ингибиторов NHE-1 − производных хиназолин-2,4(1H,3H)-диона VMA 21-14 и VMA 21-10
Журнал: Волгоградский научно-медицинский журнал @bulletin-volgmed
Статья в выпуске: 3 т.23, 2026 года.
Бесплатный доступ
Одной из важных проблем при создании ингибиторов натрий-водородного обменника 1-го типа (NHE-1) является риск неспецифической цитотоксичности, что существенно ограничивает их терапевтический потенциал. Большинство известных представителей этого класса демонстрируют повреждающее действие на мембраны клеток в микромолярном диапазоне концентраций, что требует поиска новых химических структур, сочетающих высокую фармакологическую активность с отсутствием цитотоксических свойств. Цель. Комплексная оценка цитотоксичности новых селективных ингибиторов NHE-1 – производных хиназолин-2,4(1Н,3Н)-диона под шифрами VMA 21-14 и VMA 21-10 в условиях отсутствия и наличия ЛПС стимуляции на модели первичной культуры перитонеальных макрофагов in vitro. Материалы и методы. Исследование выполнено на модели активированных перитонеальных макрофагов, полученных от беспородных мышей. Оценка жизнеспособности клеток осуществлялась в условиях длительной 72-часовой экспозиции соединений в концентрации 100 мкМ. Анализ включал оценку структурной целостности мембран (ЛДГ-тест) и митохондриальной активности (МТТ-тест) как в интактной культуре, так и на фоне ЛПС-индуцированного воспалительного стресса. В качестве препаратов сравнения использовались амилорид, зонипорид, римепорид и дексаметазон. Результаты и обсуждение. Полученные результаты свидетельствуют о том, что оба исследуемых производных хиназолин-2,4(1Н,3Н)-диона не обладают цитотоксичностью. В культуре интактных клеток сохранность мембран для соединения VMA 21-14 и VMA 21-10 составила (95,03 ± 0,87) % и (104,75 ± 3,00) % соответственно, что статистически значимо превосходит показатели препаратов сравнения. В МТТ-тесте соединение VMA 21-10 продемонстрировало стабильную метаболическую инертность (102,22 %), в то время как соединение VMA 21-14 вызвало умеренную активацию энергетического обмена (145,82 %). В условиях воздействия бактериального эндотоксина (ЛПС) оба соединения сохранили высокий уровень безопасности. Заключение. Исследуемые соединения VMA 21-14 и VMA 21-10 характеризуются полным отсутствием неспецифической цитотоксичности в концентрациях, превышающих их эффективные дозы. Полученные данные подтверждают, что фармакологические эффекты исследуемых соединений являются следствием высокоспецифичного взаимодействия с NHE-1-мишенью, а не результатом нарушения клеточного гомеостаза, что обосновывает перспективность их дальнейшего доклинического изучения in vivo.
Короткий адрес: https://sciup.org/142248775
IDS: 142248775 | УДК: 615.275:547.856.1 | DOI: 10.19163/2658-4514-2026-23-3-42-50
Cytotoxicity of new selective NHE-1 inhibitors − quinazoline-2,4(1H,3H)-dione derivatives VMA 21-14 and VMA 21-10
One of the critical challenges in the development of sodium-hydrogen exchanger 1 (NHE-1) inhibitors is the risk of non-specific cytotoxicity, which significantly limits their therapeutic potential. Most well-known representatives of this class exert damaging effects on cell membranes within the micromolar concentration range, necessitating the search for novel chemical scaffolds that combine high pharmacological activity with the absence of cytotoxic properties. Purpose: The aim of this work was to comprehensively evaluate the cytotoxicity of new selective NHE-1 inhibitors − quinazoline-2,4(1H,3H)-dione derivatives designated as VMA 21-14 and VMA 21-10 − under both basal conditions and LPS stimulation using an in vitro primary culture model of peritoneal macrophages to determine their therapeutic safety margin. Materials and methods: The study was conducted on a model of activated peritoneal macrophages harvested from outbred mice. Cell viability was evaluated following a prolonged 72-hour exposure to the compounds at a concentration of 100 muM. The analysis included the assessment of membrane structural integrity (LDH assay) and mitochondrial metabolic activity (MTT assay) in both intact culture and under lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammatory stress. Amiloride, zoniporide, rimeporide, and dexamethasone were used as reference drugs. Results and discussion: The findings indicate that both investigated quinazoline-2,4(1H,3H)-dione derivatives are completely devoid of cytotoxicity. In the intact cell culture, membrane integrity for compounds VMA 21-14 and VMA 21-10 was 95,03 % and 104,75 %, respectively, which statistically exceeds the performance of the reference drugs. In the MTT assay, compound VMA 21-10 demonstrated stable metabolic inertness (102,22 %), whereas compound VMA 21-14 induced a moderate activation of energy metabolism (145,82 %). Under exposure to the bacterial endotoxin (LPS), both compounds maintained a high safety profile. Conclusion: The investigated compounds VMA 21-14 and VMA 21-10 are characterized by a complete absence of non-specific cytotoxicity at concentrations that far exceed their effective doses. These data confirm that the pharmacological effects of the investigated compounds result from highly specific interactions with the NHE-1 target rather than from a disruption of cellular homeostasis, thereby justifying the prospects for their further in vivo preclinical evaluation.
