Generowanie reaktywnych form tlenu (ROS) przez płytki krwi osób chorych na schizofrenię po stymulacji czynnikiem aktywującym płytki (PAF)

• Authors: Anna Dietrich-Muszalska

Title variants

EN

Production of reactive oxygen species by blood platelets in patients with schizophrenia after stimulation with platelet activating factor

• Languages of publication: EN PL

Abstracts

EN

Generation of reactive oxygen species (ROS) and lipid peroxidation in blood platelets were determined in patients with paranoid schizophrenia (acc. to DSM-IV) during exacerbation of psychotic symptoms and in healthy volunteers. Measurements of chemiluminescence emitted by blood platelets (PAF-stimulated and non-stimulated) were performed in an automatic luminescence analyzer (Berthold LB 950) according to the method described by Król et al. (1990). Measurements of lipid peroxidation in blood platelets was performed by measuring the concentration of thobarbituric acid-reactive substances (TBARS) according to the method described by Rice-Evans. Our results suggest, that persons with schizophrenia exhibit a significantly higher production of reactive oxygen species and a significantly higher level of TBARS than in healthy persons. There was a significant difference between PAF-stimulated platelet chemiluminescence in patients with schizophrenia as compared with healthy persons (p=0.03). The results of this study suggest, that persons with schizophrenia during exacerbation of psychotic symptoms experience an increased production of reactive oxygen species, leading to greater oxidative stress and an altered response to PAF stimulation. In patients with schizophrenia, altered platelet response to PAF stimulation may be due to the changes of the platelet PAF receptor activity (desensitization), to an altered NMDA receptor (stimulation) and to a disturbed platelet activation mediated by secondary events associated with oxidative stress.

PL

W płytkach krwi pacjentów chorych na schizofrenię typu paranoidalnego (wg DSM-IV), w okresie zaostrzenia objawów psychotycznych, i u zdrowych ochotników oznaczono generowanie reaktywnych form tlenu (reactive oxygen species, ROS) oraz peroksydację lipidów. Pomiary chemiluminescencji emitowanej przez płytki krwi (stymulowane PAF i niestymulowane) wykonano w automatycznym analizatorze luminescencji Berthold LB 950, według metody opisanej przez Króla i wsp. (1990). Pomiary peroksydacji lipidów w płytkach krwi wykonano, oznaczając stężenie związków reagujących z kwasem tiobarbiturowym (TBARS) wg metody opisanej przez Rice-Evansa. Ustalono, że u chorych na schizofrenię występuje istotnie wyższe generowanie reaktywnych form tlenu oraz istotnie zwiększone stężenie TBARS niż u osób zdrowych. U chorych na schizofrenię różnica w chemiluminescencji emitowanej przez płytki, po stymulacji PAF, w odniesieniu do chemiluminescencji płytek w grupie osób zdrowych była istotnie różna (p= 0,03). Wyniki tego badania wskazują, że u osób ze schizofrenią, w okresie zaostrzenia objawów psychotycznych, w płytkach krwi występuje zwiększone generowanie ROS, prowadzące do stresu oksydacyjnego, oraz zmieniona reaktywność w odpowiedzi na stymulację PAF. Zmieniona reaktywność płytek krwi po stymulacji PAF u osób chorych na schizofrenię może wynikać zarówno ze zmian aktywności płytkowego receptora PAF (desensytyzacja), jak i receptora NMDA (pobudzenie) oraz zaburzenia aktywacji płytek krwi na drodze wtórnych przemian związanych ze stresem oksydacyjnym.

Keywords

EN

czynnik aktywujący płytki krwi (PAF); oxidative stress; platelet activating factor (PAF); reactive oxygen species (ROS); reaktywne formy tlenu (ROS); schizofrenia; schizophrenia; stres oksydacyjny

Discipline

• MEDICINE: MEDICINE

• Publisher: Medical Communications
• Journal: Psychiatria i Psychologia Kliniczna
• Year: 2007
• Volume: 7
• Issue: 1
• Pages: 18-28

Contributors

author

Anna Dietrich-Muszalska

• Klinika Psychiatryczna Uniwersytetu Medycznego w Łodzi. Kierownik: prof. dr hab. n. med. Jolanta Rabe-Jabłońska

References

• 1. Horrobin D.F., Glen A.I., Vaddadi K.S.: The membrane hypothesis of schizophrenia. Schizophr. Res. 1994; 13: 195-207.
• 2. Horrobin D.F., Manku M.S., Hillman H. i wsp.: Fatty acid levels in the brains of schizophrenics and normal controls. Biol. Psychiatry 1991; 30: 795-805.
• 3. Yao J.K., Reddy R.D., Kammen D.P.: Oxidative damage and schizophrenia. CNS Drugs 2001; 15: 287-310.
• 4. Delanty N., Dichter M.A.: Oxidative injury in the nervous system. Acta Neurol. Scand. 1998; 98: 145-153.
• 5. Aihara M., Ishii S., Kume K., Shimizu T.: Interaction between neurone and microglia mediated by platelet-activating factor Gen. Cells 2000; 5: 397-406.
• 6. Carlsson A., Hansson L.O., Waters N., Carlsson M.: Neurotransmitter aberrations in schizophrenia new perspectives and therapeutic implications. Life Sci. 1997; 61: 75-94.
• 7. Farooqui A.A., Horrocks L.A., Farooqui T.: Glycerophospholipids in brain: their metabolism, incorporation into membranes, functions, and involvement in neurological disorders. Chem. Phys. Lipids 2000; 106: 1-29.
• 8. Tsai G., Passani L.A., Slusher B.S. i wsp.: Abnormal excitatory neurotransmitter metabolism in schizophrenic brains. Arch. Gen. Psychiatry 1995; 52: 829-836.
• 9. Olney J.E., Farber N.B.: Glutamate receptor dysfunction and schizophrenia. Arch. Gen. Psychiatry 1995; 52: 998-1007.
• 10. Nguimfack Mbodie P.C.: Do the glutamate excitotoxicity theory and potential free radicals implication in schizophrenia aetiopathogenesis provide a new enlightenment to links between: genome, environment and biology in the determinism of that disorder? Encephale 2002; 28: 147-153.
• 11. Marcheselli V.L., Bazan N.G.: Platelet-activating factor (PAF) enhances glutamic acid release in the retina through a presynaptic receptor. Invest. Vis. Science 1993; supl. 34: 1049.
• 12. Montague P.R.: The resource consumption principle: Attention and memory in volumes of neural tissue. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1996; 93: 3619-3623.
• 13. Bredt D.S., Mourey R.J., Snyder S.H.: A simple, sensitive, and specific radioreceptor assay for inositol 1,4,5-trisphosphate in biological tissues. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1989; 159: 976-982.
• 14. Teather L.A., Packard M.G., Bazan N.G.: Differential interaction of platelets -activating factor and NMDA receptor function in hippocampal and dorsal striatal memory processes. Neurobiol. Learn. Mem. 2001; 75: 310-324.
• 15. Tabuchi S., Kume K., Aihara M. i wsp.: Lipid mediators modulate NMDA receptor currents in a Xenopus oocyte expression system. Neurosci. Lett. 1997; 237: 13-16.
• 16. Chao W., Olson M.S.: Platelet-activating factor: receptors and signal transduction. Biochem. J. 1993; 292: 617-629.
• 17. Stafforini D.M., Prescott S.M., Zimmerman G.A., McIntyre T.M.: PAF acetylhydrolase in human tissues and blood cells. Lipids 1991; 26: 979-985.
• 18. Ohtsuka T., Wattanabe H., Toru M., Arinami T.: Lack of evidence for associations between plasma platelet-activat-ing factor acetylhydrolase deficiency and schizophrenia. Psych. Res. 2002; 109: 93-96.
• 19. Bell R., Collier D.A., Rice S.O. i wsp.: Systematic screening of the LDL-PLA2 gene for polymorphic variants and case-control analysis in schizophrenia. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1997; 241: 630-635.
• 20. Bussolino F., Soldi R., Arese M. i wsp.: Multiple roles of platelet-activating factor in the nervous system. Neurochem. Int. 1995; 26: 425-433.
• 21. Berk M., Plein H., Belsham B.: The specificity of platelet glutamate receptor supersensitivity in psychotic disorders. Life Sci. 2000; 66: 2427-2432.
• 22. Berk M., Plein H., Csizmadia T.: Supersensitive platelet glutamate receptors as a possible peripheral marker in schizophrenia. Int. Clin. Psychopharmacol. 1999; 14: 119-122.
• 23. Sheehan D.V., Lecrubier Y., Sheenhan K.H. i wsp.: The Mini-International Neuropsychiatric Interview (MINI): the development and validation of a structured diagnostic psychiatric interview for DSM-IV and ICD-10. J. Clin. Psychiatry 1998; 59 (supl. 20): 22-33.
• 24. Walkowiak B., Michalak E., Koziołkiewicz W., Cierniewski C.S.: Rapid photometric method for estimation of platelet count in blood plasma or platelet suspension. Thromb. Res. 1989; 56: 763-766.
• 25. Rice-Evans C.A., Diplock A.T., Symons M.C.: Techniques in Free Radical Research. Elsevier, Amsterdam, London, New York, Tokyo 1991.
• 26. Wachowicz B.: Adenine nucleotides in thrombocytes of birds. Cell. Biochem. Function 1984; 2: 167-170.
• 27. Król W., Czuba Z., Scheller S. i wsp.: Antioxidant property of ethanolic extract of propolis (EEP) as evaluated by inhibiting the chemiluminescence oxidation of luminol. Biochem. Int. 1990; 21: 593-597.
• 28. Plein H., Berk M.: The platelet as a peripheral marker in psychiatric illness. Hum. Psychopharmacol. 200; 16: 229-236.
• 29. Dreux C., Launay J.M.: Blood platelets: neuronal model in psychiatric disorders. Encephale 1985; 11: 57-64.
• 30. Wirz-Justice A.: Platelet research in psychiatry. Experientia 1988; 44: 145-152.
• 31. Stahl S.M.: The human platelet. A diagnostic and research tool for the study of biogenic amines in psychiatric and neurologic disorders. Arch. Gen. Psychiatry 1977; 34: 509-516.
• 32. Horrobin D.F.: Schizophrenia as a membrane lipid disorder which is expressed throughout the body. Prostaglandins Leukot. Essent. Fatty Acids 1996; 55: 3-7.
• 33. Janero D.R.: Malondialdehyde and thiobarbituric acidreactivity as diagnostic indices of lipid peroxidation and peroxidative tissue injury. Free Radic. Biol. Med. 1990; 9: 515-540.
• 34. Bartosz G.: Peroksydacja lipidów. W: Bartosz G.: Druga twarz tlenu. Wolne rodniki w przyrodzie. PWN, Warszawa 2003: 99-109.
• 35. Mahadik S.P., Mukherjee S., Scheffer R. i wsp.: Elevated plasma lipid peroxides at the onset of nonaffective psychosis. Biol. Psychiatry 1998; 43: 674-679.
• 36. Dietrich-Muszalska A., Olas B., Rabe-Jabłońska J.: Oxidative stress in blood platelets from schizophrenic patients. Platelets 2005; 16: 386-391.
• 37. Mahadik S.P., Mukherjee S., Correnti E.E. i wsp.: Plasma membrane phospholipid and cholesterol distribution of skin fibroblasts from drug-naive patients at the onset of psychosis. Schizophr. Res. 1994; 13: 239-247.
• 38. Pall H.S., Williams A.C., Blake D.R., Lunec J.: Evidence of enhanced lipid peroxidation in the cerebrospinal fluid of patients taking phenothiazines. Lancet 1987; 2: 596-599.
• 39. Peet M., Laugharne J., Rangarajan N., Reynolds G.P.: Tardive dyskinesia, lipid peroxidation, and sustained amelio-ration with vitamin E treatment. Int. Clin. Psychopharmacol. 1993; 8: 151-153.
• 40. Wachowicz B., Olas B., Żbikowska H.M., Buczyński A.: Generation of reactive oxygen species in blood platelets. Platelets 2002; 13: 175-182.
• 41. Olas B., Wachowicz B.: Rola reaktywnych form tlenu w płytkach krwi. Post. Biol. Kom. 2003; 2: 325-337.
• 42. Iuliano L., Colavita A.R., Leo R. i wsp.: Oxygen free radicals and platelet activation. Free Radic. Biol. Med. 1997; 22: 999-1006.
• 43. Clemetson K.J.: Platelet receptors. W: Michelson A.D.: Platelets. Acad. Press. 2002: 65-80.
• 44. Maes M.: Cytokines in schizophrenia. Biol. Psychiatry 1996; 40: 1294-1297.
• 45. Franconi F., Miceli M., Alberti L. i wsp.: Further insights into the anti-aggregating activity of NMDA in human platelets. J. Pharmacol. 1998; 124: 35-40.

• Document Type: article