Hogyan befolyásolják az antipszichotikumok az APP agyi metabolizmusát patkányokban?

Az elızı pontban ismertetett kísérleteink eredményei arra utalnak, hogy a típusos antipszichotikum csoport etalon molekulájának, a haloperidolnak terápiás dózisai akut kísérletekben fokozzák az APP transzkripcióját, de ez a hatás nem érvényesül sem a molekula krónikus alkalmazásakor, sem az atípusos szer, a risperidon esetében (Fehér és mtsai 2005).

Mivel a haloperidol általunk megfigyelt transzkripció szintő hatásai nem feltétlenül jelentik azt, hogy a várható eltérések fehérje transzlációs szinten is megnyilvánulnak, azaz emelkedett agyi APP szinteket találunk a haloperidol kezelt patkányok agyában, ezért kísérleteink következı szakaszában akut és krónikus, terápiás és toxikus haloperidol és risperidon kezelések APP szintő in vivo hatásainak nyomonkövetését tőztük ki célul (Palotás és mtsai 2003b). Eredményeinket a 18-19. ábrák mutatják be.

Fontos metodikai szempont, hogy a kísérleteinkben használt monoklonális ellenanyag nem különböztette meg az egyes APP izoformákat, továbbá az amiloidhoz hasonló, 2-es típusú prekurzor proteint is felismerte (Wolozin és mtsai 1996). Az amiloidogén és nem amiloidogén peptidek arányait és mennyiségét ezért nem tudtuk meghatározni.

Eredményeink szerint az akut terápiás és toxikus dózisú haloperidol kezelés kismértékő (2-6%-os), de szignifikáns APP szint emelkedést okozott 12-96 órával a beadást követıen (18.

ábra). A krónikus 1-4 hetes kezelés, sem a terápiás, sem a toxikus dózist alkalmazva nem változtatta meg az agyi APP szinteket.

a b

97 100 103 106 109

6 12 24 96

idı (órák)

optikai denzitás (%)

C Th Tx

*

*

*

*

*

97 100 103 106

1 2 3 4

idı (hetek)

optikai denzitás (%)

C Th Tx

18. ábra Akut (a) és krónikus (b) terápiás (Th) és toxikus (Tx) haloperidol kezelés hatása a kortikális APP szintekre patkány agyban. Szemikvantitatív Western immunoblot meghatározások. (C) Kontroll csoport.

a b

97 100 103 106

6 12 24 96

idı (óra)

optikai denzitás (%)

C Th Tx

97 100 103 106

1 2 3 4

idı (hetek)

optikai denzitás (%)

C Th Tx

19. ábra Akut (a) és krónikus (b) terápiás (Th) és toxikus (Tx) risperidon kezelés hatása a kortikális APP szintekre patkány agyban. Szemikvantitatív Western immunoblot meghatározások. (C) Kontroll csoport.

A jelen kísérleteinkben megfigyelt, akut haloperidol kezelés következtében létrejött APP szintek kismértékő emelkedés mértékét arányban lévınek tartjuk az elızı pontban bemutatott és megbeszélt transzkriptomiai kísérleteinkben leírt APP RNS mennyiségi növekedésének mértékével (1.76x; 50. táblázat) (Fehér és mtsai 2005). Az APP egy filogenetikusan ısi molekulaként ismert, analóg szekvenciái már a férgekben és az ízeltlábúakban is kimutathatóak, anyagcseréje pedig rendkívül szoros és multiplex szabályozás alatt áll (Selkoe 2001; Mattson 2004), ezért feltételezhetı, hogy megfigyeléseinkhez hasonló, relatíve kismértékő expressziós változások is már jelentıs eltéréseket okozhatnak a fehérje KIR-i funkcióiban.

_______________________________________________________________________________________________________

Az irodalomban elsıként igazoltuk a haloperidol APP szinteket emelı hatását in vivo. Az itt bemutatott protein szintő kísérleti eredményeink megerısítik korábbi, transzkriptomikai eredményeinket a haloperidol akut hatásait illetıen.

A haloperidol APP szinteket emelı hatásának patomechanizmusa nem ismert. Az antipszichotikum multiplex hatása feltételezhetı, hiszen lehet, ahogy elızı pontban említett kísérleteink is bizonyítják, hogy az APP gén transzkripcióját fokozza (Fehér és mtsai 2005), de az is lehet, hogy a transzláció vagy a poszt-transzlációs processzing, vagy akár más receptorok mőködésének szabályozása révén fejti ki hatását.

A transzkripciós faktorok közül a haloperidol többek között az NFκB aktivitását is fokozza (Paul és Purdy 1992), errıl a transzkripciós faktorról pedig ismert, hogy az APP transzkripciójának szabályozásában is részt vesz (Yan és mtsai 1995).

Az antipszichotikumok az APP poszt-transzlációs processzing szintjén kifejtett hatását támasztják alá Higaki és munkatársainak (1997) eredményei, amelyek a haloperidol szekretáz gátló képességét igazolták, és így feltétezhetıen részt vehet az APP amiloidogén metabolizmusának gátlásában. A klinikai megfigyelések is fontos ide vonatkozó érveket nyújtanak, hiszen a szkizofréniás betegek között az AK ritkábban fordul elı (Arnold és mtsai 1994; Higaki és mtsai 1997), és ezt a jelenséget a krónikus antipszichotikum használat következményének tartják (Casanova és mtsai 1993).

Az említetteken kívül a molekula D2 receptor antagonista hatását, a következményes csökkent PKC mediált folyamatokkal és Ca²⁺ szignalizációval (Giambalvo 1988; Cedazo-Minguez és mtsai 2001), vagy a σ1 antagonista hatását is feltételezhetjük azonban, mint potenciális APP metabolizmussal interferáló tényezıket. A KIR-I σ₁ receptorok a Ca²⁺

szignalizációs folyamatokkal kapcsolt ionotróf, metabotróf és feszültség-függı Ca²⁺ csatornák mőködését modulálják (Walker és mtsai 1990). Mivel az APP metabolizmus is Ca²⁺ regulált folyamat (Mattson és mtsai 1993; 1997), annak a lehetıségét sem zárhatjuk ki, hogy a haloperidol σ₁ receptor antagonista hatása felelıs az általunk megfigyelt eltérésekért.

Eredményeink szerint a risperidon kezelések egyik formája sem okozott szignifikáns kortikális APP szint változásokat, bár enyhén, de nem szignifikáns mértékben emelkedett fehérje szinteket minden kezelési variációjában ki tudtunk mutatni (19. ábra). Ezek a megfigyeléseink arra utalnak, hogy a risperidon alkalmazása az AK amiloid anyagcseréje szempontjából biztonságosnak tekinthetı. A receptoriális funkciókat tekintve a risperidon a monoaminerg receptorok antagonistájaként is mőködik, így az 5HT receptorok közül elsısorban az 5HT_2A és az 5HT7 receptorokat blokkolja (Kinon és Lieberman 1996). Az 5HT2A receptorok stimulációja az in vitro adatok szerint APP szekréciót fokozó hatású (Nitsch és mtsai 1992; Arjona és mtsai 2002). Ezt figyeltük meg saját vizsgálatainkban is (Pákáski és mtsai 2005). Az akut risperidon

kezelés 5HT_2A receptor blokkoló hatása tehát csökkentheti a szekretált APP izoformák arányát, mennyiségét. A risperidonnak az 5HT receptorokon megnyilvánuló effektusa is magyarázhatja kísérleti eredményeinket, feltételezve, hogy az egyik neurotranszmitter rendszer APP összmennyiséget növelı hatását a másik rendszer ellentétes irányú hatása kompenzálhatja.

Kísérleteink egyik legfontosabb klinikai üzenete, hogy a risperidon akut és krónikus szedése nincs hatással az agyi APP metabolizmusra és ezért valószínőleg biztonságosan adagolható az AK, vagy AK rizikójú betegeknek.

Összefoglalva, az APP szintek agyi változásait nyomonkövetı kísérleteink eredményei szerint csak a haloperidol rövidtávú szedése emeli meg a kortikális APP mennyiségét, a risperidon nem rendelkezik ilyen jellegő hatásokkal (Palotás és mtsai 2003b). Adataink arra utalnak, hogy hosszú távon mindkét fajta antipszichotikum biztonságosan alkalmazható az APP metabolizmusa szempontjából az AK viselkedési tüneteinek kezelésére. Adataink azonban nem zárják ki más, akár eredményeinkkel ellentétes mechanizmusok érvényesülését e gyógyszerek AK specifikus hatásaiban.

3.23. Az addiktív szerek közül a 3,4-metiléndioximetamfetamin (MDMA) és a morfin