Wpływ kwetiapiny na stężenie wolnych tioli i związków reagujących z kwasem tiobarbiturowym w osoczu, in vitro

• Authors: Anna Dietrich-Muszalska , Justyna Kopka , Paweł Kropiwnicki , Bogdan Kontek , Jolanta Rabe-Jabłońska

Title variants

EN

The effect of quetiapine on the in vitro serum concentration of free thiols and thiobarbituric acid-reacting substances

• Languages of publication: EN

Abstracts

EN

Quetiapine, a second generation antipsychotic, has no significant effect on the occurrence of tardive dyskinesia or other motoric disorders whose aetiology may be related to a pro- and antioxidative imbalance. The mechanism of quetiapine effect on the oxidative stress biomarkers remains unknown. The aim of the study was to establishthe effect of quetiapine, administered in doses recommended in the treatment of acute phase of schizophrenia, on lipid peroxidation measured by levels of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and on free thiols in human plasma in vitro. Material and methods: Blood samples were obtained from 10 healthy volunteers – males and females aged 24–26 (mean 25, SD = 0.6) and placed in the ACD solution. Quetiapine was dissolved in a 0.01% solution of dimethylsulfoxide to reach the final concentration of 400 ng/ml and incubated with plasma for 24 h at 37°C. For each experiment a control test (without drug) has been done. Thiol levels were evaluated by the Ellmann method and the TBARS concentrations by the spectrophotometric Rice-Evans method. For statistical analysis we used the t-test (Statistica 6.0, StatSoft, Inc.). Results: Quetiapine at 400 ng/ml shows antioxidative properties causing an increase of plasma free thiol level and decrease of plasma lipid peroxidation.

PL

Kwetiapina, lek przeciwpsychotyczny drugiej generacji, nie wywiera istotnego wpływu na występowanie późnej dyskinezy oraz innych zaburzeń ruchowych (movement disorders), w których etiopatogenezę mogą być zaangażowane zaburzenia równowagi pro- i antyoksydacyjnej. Mechanizm działania kwetiapiny na biomarkery stresu oksydacyjnego, a tym samym na redoks, nie jest znany. Celem badania było ustalenie wpływu kwetiapiny, w dawkach rekomendowanych do leczenia ostrego epizodu schizofrenii, na peroksydację lipidów mierzoną za pomocą oznaczenia stężenia związków reagujących z kwasem tiobarbiturowym (TBARS) oraz na wolne tiole w ludzkim osoczu, w modelu in vitro. Materiał i metody: Krew do badań pobrano od 10 zdrowych ochotników – kobiet i mężczyzn w wieku 24–26 lat (średnio 25 lat, SD = 0,6 roku) – na roztwór ACD. Substancję aktywną kwetiapiny rozpuszczono w 0,01% dimetylosulfotlenku do stężenia końcowego 400 ng/ml i inkubowano z osoczem przez 24 godziny w temperaturze 37°C. Do każdego doświadczenia wykonano próby kontrolne (bez leku). Oznaczenia poziomu wolnych tioli przeprowadzono metodą Ellmana, a stężenia TBARS – metodą spektrofotometryczną opisaną przez Rice’a-Evansa. Do analizy wyników zastosowano sparowany test t-Studenta (StatSoft Inc., Statistica v. 6.0). Wyniki: Stwierdzono, że kwetiapina w stężeniu 400 ng/ml w porównaniu z próbami kontrolnymi powoduje istotny statystycznie spadek stężenia TBARS o 22% (p < 0,04) oraz wywiera istotny wpływ na wzrost stężenia wolnych tioli (p < 0,002). Wniosek: Kwetiapina w stężeniu 400 ng/ml wykazuje działanie antyoksydacyjne, powodując wzrost stężenia wolnych tioli w osoczu i zmniejszenie peroksydacji lipidów osocza.

Keywords

EN

antipsychotics; kwetapina; leki przeciwpsychotyczne; lipid peroxidation; oxidative stress; peroksydacja lipidów; quetiapine; stres oksydacyjny; thiols; tiole

Discipline

• MEDICINE: MEDICINE

• Publisher: Medical Communications
• Journal: Psychiatria i Psychologia Kliniczna
• Year: 2013
• Volume: 13
• Issue: 3
• Pages: 145–153

Contributors

author

Anna Dietrich-Muszalska

• Zakład Psychiatrii Biologicznej, Katedra Fizjologii Doświadczalnej i Klinicznej, Uniwersytet Medyczny w Łodzi

author

Justyna Kopka

• Zakład Psychiatrii Biologicznej, Katedra Fizjologii Doświadczalnej i Klinicznej, Uniwersytet Medyczny w Łodzi

author

Paweł Kropiwnicki

• Klinika Psychiatrii Młodzieżowej, Uniwersytet Medyczny w Łodzi

author

Bogdan Kontek

• Katedra Biochemii Ogólnej, Uniwersytet Łódzki

author

Jolanta Rabe-Jabłońska

• Klinika Zaburzeń Afektywnych i Psychotycznych, Uniwersytet Medyczny w Łodzi

References

• 1. Dietrich-Muszalska A., Kontek B.: Lipid peroxidation in patients with schizophrenia. Psychiatry Clin. Neurosci. 2010; 64: 469–475.
• 2. McCreadie R.G., MacDonald E., Wiles D. i wsp.: The Nithsdale Schizophrenia Surveys. XIV: Plasma lipid peroxide and serum vitamin E levels in patients with and without tardive dyskinesia, and in normal subjects. Br. J. Psychiatry 1995; 167: 610–617.
• 3. Reddy R.D., Yao J.K.: Free radical pathology in schizophrenia: a review. Prostaglandins Leukot. Essent. Fatty Acids 1996; 55: 33–43.
• 4. Dietrich-Muszalska A., Olas B., Rabe-Jablonska J.: Oxidative stress in blood platelets from schizophrenic patients. Platelets 2005; 16: 386–391.
• 5. Lohr J.B., Kuczenski R., Bracha H.S. i wsp.: Increased indices of free radical activity in the cerebrospinal fluid of patients with tardive dyskinesia. Biol. Psychiatry 1990; 28: 535–539.
• 6. Sagara Y.: Induction of reactive oxygen species in neurons by haloperidol. J. Neurochem. 1998; 71: 1002–1012.
• 7. Parikh V., Khan M.M., Mahadik S.P.: Differential effects of antipsychotics on expression of antioxidant enzymes and membrane lipid peroxidation in rat brain. J. Psychiatr. Res. 2003; 37: 43–51.
• 8. Zhang X.Y., Tan Y.L., Cao L.Y. i wsp.: Antioxidant enzymes and lipid peroxidation in different forms of schizophrenia treated with typical and atypical antipsychotics. Schizophr. Res. 2006; 81: 291–300.
• 9. Kropp S., Kern V., Lange K. i wsp.: Oxidative stress during treatment with first- and second-generation antipsychotics. J. Neuropsychiatry Clin. Neurosci. 2005; 17: 227–231.
• 10. Dietrich-Muszalska A., Kopka J., Kwiatkowska A.: The effects of ziprasidone, clozapine and haloperidol on lipid peroxidation in human plasma (in vitro): comparison. Neurochem. Res. 2013; 38: 1490–1495.
• 11. Dietrich-Muszalska A., Kopka J., Kontek B., Kwiatkowska A.: Wpływ stężeń terapeutycznych zyprazydonu na poziom wolnych tioli i związków reagujących z kwasem tiobarbiturowym w osoczu – badania in vitro. Psychiatr. Psychol. Klin. 2012; 12: 237–246.
• 12. Schatzberg A.F., Nemeroff C.B. (red.): The American Psychiatric Publishing Textbook of Psychopharmacology. Wyd. 3, American Psychiatric Publishing, Inc., Arlington 2004.
• 13. Arvanitis L.A., Rak I.W.: Efficacy, safety, and tolerability of Seroquel (quetiapine) in elderly subjects with psychotic disorders. Presented at a Meeting of the American Psychiatric Association, Toronto, Canada, 1998.
• 14. Keefe R.S.E., Sweeney J.A., Gu H. i wsp.: Effects of olanzapine, quetiapine, and risperidone on neurocognitive function in early psychosis: a randomized, double-blind 52-week comparison. Am. J. Psychiatry 2007; 164: 1061–1071.
• 15. Kivircik Akdede B.B., Alptekin K., Kitiş A. i wsp.: Effects of quetiapine on cognitive functions in schizophrenia. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry 2005; 29: 233–238.
• 16. Sheehan D.V., Lecrubier Y., Sheehan K.H. i wsp.: The Mini-International Neuropsychiatric Interview (M.I.N.I.): 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.
• 17. Rice-Evans C.A., Diplock A.T., Symons M.C.R.: Techniques in Free Radical Research. Vol. 22 serii: Burdon R.H., van Knippenberg P.H. (red.): Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology. Elsevier, Amsterdam 1991: 51–100.
• 18. Ellman G., Lysko H.: A precise method for the determination of whole blood and plasma sulfhydryl groups. Anal. Biochem. 1979; 93: 98–102.
• 19. Bradford M.: A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein- dye binding. Anal. Biochem. 1976; 72: 248–254.
• 20. Horrobin D.F.: Schizophrenia as a membrane lipid disorder which is expressed throughout the body. Prostaglandins Leukot. Essent. Fatty Acids 1996; 55: 3–7.
• 21. Ripova D., Strunecka A., Nemcova V., Farska I.: Phospholipids and calcium alterations in platelets of schizophrenic patients. Physiol. Res. 1997; 46: 59–68.
• 22. Ross B.M.: Phospholipid and eicosanoid signaling disturbances in schizophrenia. Prostaglandins Leukot. Essent. Fatty Acids. 2003; 69: 407–412.
• 23. Yao J.K., Reddy R.D., van Kammen D.P.: Oxidative damage and schizophrenia: an overview of the evidence and its therapeutic implications. CNS Drugs 2001; 15: 287–310.
• 24. Fenton W.S., Hibbeln J., Knable M.: Essential fatty acids, lipid membrane abnormalities and the diagnosis and treatment of schizophrenia. Biol. Psychiatry 2000; 47: 8–21.
• 25. Pillai A., Parikh V., Terry A.V., Mahadik S.P.: Long-term antipsychotic treatments and crossover studies in rats: differential effects of typical and atypical agents on the expression of antioxidant enzymes and membrane lipid peroxidation in rat brain. J. Psychiatr. Res. 2007; 41: 372–386.
• 26. Wang H., Xu H., Dyck L.E., Li X.M.: Olanzapine and quetiapine protect PC12 cells from β-amyloid peptide25–35-induced oxidative stress and the ensuing apoptosis. J. Neurosci. Res. 2005; 81: 572–580.
• 27. Xu H., Wang H., Zhuang L. i wsp.: Demonstration of an anti-oxidative stress mechanism of quetiapine: implications for the treatment of Alzheimer’s disease. FEBS J. 2008; 275: 3718–3728.
• 28. Dietrich-Muszalska A., Kontek B., Rabe-Jabłońska J.: Quetiapine, olanzapine and haloperidol affect human plasma lipid peroxidation in vitro. Neuropsychobiology 2011; 63: 197–201.
• 29. Purdon S.E., Malla A., Labelle A., Lit W.: Neuropsychological change in patients with schizophrenia after treatment with quetiapine or haloperidol. J. Psychiatry Neurosci. 2001; 26: 137–149.
• 30. Riedel M., Muller N., Spellman I. i wsp.: Efficacy of olanzapine versus quetiapine on cognitive dysfunctions in patients with an acute episode of schizophrenia. Eur. Arch. Psychiatry Clin. Neurosci. 2007; 257: 402–412.
• 31. Dietrich-Muszalska A., Olas B.: Modifications of blood platelet proteins of patients with schizophrenia. Platelets 2009; 20: 90–96.
• 32. Dietrich-Muszalska A., Olas B., Głowacki R., Bald E.: Oxidative/ nitrative modifications of plasma proteins and thiols from patients with schizophrenia. Neuropsychobiology 2009; 59: 1–7.
• 33. Huang T.L., Liou C.W., Lin T.K.: Serum thiobarbituric acidreactive substances and free thiol levels in schizophrenia patients: effects of antipsychotic drugs. Psychiatry Res.

• Document Type: article