Effect of Glycine on Valproate Toxicity in Rat Hepatocytes

Summary: The interaction between the amino acid glycine and valproate (VPA), an antiepileptic drug (AED) that occasionally causes hepatotoxicity, was studied in rat hepatocytes in monolayer culture. Valproate caused a doseependent increase in leakage of lactic acid dehy-drogenase (LDH), and glycine prevented this toxic response. L-Carnitine, L-lanine, and L-cysteine did not protect hepatocytes from VPA. Glycine also partially antagonized inhibition of fatty acid β-oxidation by VPA, as estimated by the generation of acid-soluble products from [14C]palmitic acid. These results are consistent with the hypothesis that glycine prevents VPA toxicity by removing acyl-CoA esters, which accumulate during VPA exposure and interfere with fatty acid p-oxidation. Glycine, however, also antagonized the toxic effects of acetaminophen on hepatocytes, although at higher concentrations than required to protect hepatocytes from VPA. Because the mechanism of toxicity of acetaminophen probably is different from that of VPA, a nonspecific cytoprotective effect may contribute to glycine antagonism of valproate toxicity. Our results emphasize the importance of glycine in protecting hepatocytes from noxious insult in general as well as from VPA in particular. ReSUMe L'interaction entre la glycine de l'aminoacide et le valproate (VPA), une drogue contre les attaques que produit de temps en temps l'hepatotoxicite, a eteetudiee dans les hepatocytes des rats utilisant une culture d'une seule couche. VPA a provoque un accroissement de la dose dependante dans la fuite des deshydrogenases de l'acide lactique et la glycine a empeche cette reponse toxique. Les L-carnitine, L-alanine, et L-cysteine n'ont pas protege les hepatocytes du valproate. La glycine a aussi, en partie, tendu a neutraliser l'inhibition de la β-oxydation des acides gras par VPA comme on avait juge par la generation des produits d'acide soluble de l'acide palmatique. Ces resultats sont en accord avec l'hypothtse que la glycine empeche la toxicite de VPA en enlevant les esters acyl-CoA qui s'accumulent a l'exposition de VPA et genent la β-oxydation des acides gras. Cependant, la glycine contrarie les effets toxiques de l'acetaminophene sur les hepatocytes quoiqu'a une plus haute concentration qu'il ne soit necessaire pour proteger les hepatocytes de VPA. Puisque le systeme de la toxicite de l'acetaminophene est probablement different de celui de VPA, cela indique qu'un effet cyto-protectif non-specifique peut contribuer a l'antagonisme glycinal de la toxicite de VPA. Les resultats mettent en relief l'importance de la glycine dans la protection des hepatocytes des injures en general aussi bien qu'en particulier de VPA. RESUMEN La interaccion entre el amino acido glicina y la anticonvulsiva valproato (VPA), la cual ha sido asociada raramente con hepatotoxicidad, se ha estudiado en cultura de capa singular de hepatocitos de ratas. VPA causo un incremento en la fuga de acido lactico deshidrogenosa y esta respuesta toxica fue impedida por glicina. L-carnitina, L-alanina y L-cisteina, no protegieron los hepatocitos. Glicina tambien parcialmente bloqueo la inhibition de la β-oxidacion de los acidos grasos por valproato que se estimaron por la formacion de productos de [14C]acido palmitico solubles en acido. Estos resultados apoyan la hipotesis de que glicina previene la toxicidad de VPA a traves de remover esteres acil-CoA que se acumulan a causa de valproato e interfiere con la β-oxidacion de los acidos grasosos. Glicina, sin embargo, tambien previno los efectos toxicos de acetaminofeno (paracetamol) en los hepatocitos, aunque con una dosis mas aka de la que se necesitaba para proteger hepatocitos de VPA. El mecanismo de la hepatotoxicidad de acetaminofeno probablamente sea diferente a1 de VPA. Por eso es posible que un efecto citoprotectivo no especifico contribuya al antagonismo por glicina de la toxicidad de VPA. Los resultados subrayan la importancia de glicina en la proteccion de hepatocitos de insultos generales y de VPA en particular. ZUSAMMENFASSUNG Die Wechselwirkung zwischen der aminosaure Glycine und Na Valproat (VPA), ein notlauf Praparat welches Lebertoxische Nebenwirkungen hatt, wurde in einem Ratten leberzellen Praparat in einer einfach Schicht studiert. VPA welches eine Dosis abhangige Zunahme von (LDH) lactic acid dehydrogenase verursachte, wurde durch die aniinosaure Glycine verhindert. L Carnitin, L Alanin, L Cystein haben die leberzellen nicht verhutet. Glycine hatt auch zum teil die Inhibition von der fettsaure β oxidation durch VPA verhindert. Dieses beurteilt durch die Entstehung von Saure loslichem Produkten von C-Palmitic acid. Diese Resultate sind ubereinstimmend mit der Hypothese das Glycine die VPA toxizitat verhindert durch die Entfernung von Acyl-Co A ester welches sich durch die VPA Prasenz anhauft, und mit der fetsaure β oxidation interferiert. Glycine, wenn auch noch so, antagonisiert die toxischen Effekte von paracetamol auf die Leber Zellen. obwohl dieses in hoheren mengen als mit VPA benutzt werden muβ. Weil der Mechanismus des toxichem Effektes mit paracetamol anders ist als von VPA konnen wir von einen non spezifischem cytoprotectivem Effekt reden. Das endgultige Resultat weist auf die Wichtigkeit von Glycine hin, um die leberzellen vor Drogen zu schutzen, insbesondere VPA.