Wpływ flufenazyny i risperidonu na przebudowę kości u szczurów owariektomizowanych

• Authors: Maria Pytlik , Justyna Fronczek-Sokół

Title variants

EN

Effect of fluphenazine and risperidone on bone remodeling in ovariectomized rats

• Languages of publication: PL

Abstracts

PL

WSTĘP Neuroleptyki typowe (flufenazyna) oraz w mniejszym stopniu atypowe (risperidon) na skutek zwiększonego wydzielania prolaktyny mogą powodować rozwój osteoporozy. W dostępnym piśmiennictwie brakuje wyników badań eksperymentalnych dotyczących działania neuroleptyków na układ kostny w warunkach niedoboru estrogenów. Celem pracy było zbadanie wpływu flufenazyny i risperidonu na przebudowę kości u szczurów owariektomizowanych. MATERIAŁ I METODY Badania przeprowadzono na samicach szczurów szczepu Wistar podzielonych na grupy: NOVX – szczury kontrolne nieowariektomizowane; OVX – szczury kontrolne owariektomizowane; OVX+R – szczury owariektomizowane otrzymujące risperidon w dawce 1 mg/kg; OVX+F1 – szczury owariektomizowane otrzymujące flufenazynę w dawce 1 mg/kg; OVX+F5 – szczury owariektomizowane otrzymujące flufenazynę w dawce 5 mg/kg. Leki podawano sondą dożołądkowo (po) raz dziennie przez 28 dni. Przebudowę kości po stosowaniu neuroleptyków oceniano na podstawie masy kości, masy substancji mineralnych oraz parametrów makrometrycznych i histomorfometrycznych. WYNIKI Flufenazyna podawana w dawce 5 mg/kg, w porównaniu z wynikami uzyskanymi w grupie szczurów kontrolnych owariektomizowanych (OVX), spowodowała znaczący statystycznie spadek masy kości udowej, kości piszczelowej i kręgu L-4, a także przyrostu na grubość i szerokości osteoidu od strony okostnej w trzonie kości piszczelowej oraz szerokości beleczek kostnych w nasadzie kości udowej. W obu badanych dawkach flufenazyna wykazała znaczący statystycznie spadek pola powierzchni przekroju poprzecznego trzonu kości piszczelowej, a także masy substancji mineralnych w kości udowej, piszczelowej oraz kręgu L-4. Risperidon u szczurów z niedoborem estrogenów nie wykazał istotnych statystycznie zmian w ocenianych parametrach kości w odniesieniu do grupy kontrolnej owariektomizowanej. WNIOSKI Flufenazyna nasiliła zmiany w układzie kostnym wywołane niedoborem estrogenów w kości o strukturze gąbczastej oraz zbitej w sposób zależny od dawki. Risperidon nie intensyfikował zmian w układzie kostnym szczurów wywołanych niedoborem estrogenów.

EN

INTRODUC TION Typical neuroleptics (fl uphenazine), and to a less extent atypical neuroleptics (risperidone), can induce osteoporosis because of the increased secretion of prolactin. The available literature lacks experimental results on the effect of neuroleptics on the skeletal system in conditions of estrogen deficiency. The aim of this study was to investigate the effect of fluphenazine and risperidone on bone remodeling in ovariectomized rats. MATERIAL AND METHODS The experiments were conducted on female Wistar rats divided into groups: NOVX – non-ovariectomized control rats, OVX – ovariectomized control rats, OVX+R – ovariectomized rats receiving risperidone (1 mg/kg), OVX+F1 – ovariectomized rats receiving fluphenazine (1 mg/kg), OVX+F5 – ovariectomized rats receiving fluphenazine (5 mg/kg). The tested drugs were administered by a stomach tube (po) once daily for 28 days. Bone remodeling after the use of neuroleptics was assessed based on the bone mass, bone mineral mass, macrometric parameters and histomorphometric parameters. RESULTS Fluphenazine administered at the dose of 5 mg/kg, compared with the results obtained in ovariectomized control rats (OVX), signifi cantly decreased mass of the femur, tibia and L-4 vertebra, as well as periosteal transverse growth and width of periosteal osteoid in the tibial diaphysis and the width of trabeculae in the femoral epiphysis. Fluphenazine in both doses caused statistically signifi cant reduction of the transverse cross-section area of the tibial diaphysis, and decreases in bone mineral mass in the femur, tibia and L-4 vertebra. After risperidone administration no statistically signifi cant differences in the examined bone parameters were observed in comparison to the ovariectomized control rats. CONCLUSIONS Fluphenazine dose dependently augmented the changes in the skeletal system caused by estrogen defi ciency in both cancellous and cortical bone. Risperidone did not intensify changes in the rats bones induced by estrogen deficiency.

Keywords

EN

bones; flufenazyna; fluphenazine; kości; osteopenia; ovariectomized rats; risperidon; risperidone; szczury owariektomizowane

Discipline

• MEDICINE: MEDICINE

• Publisher: Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach
• Journal: Annales Academiae Medicae Silesiensis
• Year: 2012
• Volume: 66
• Issue: 3
• Pages: 34–43

Contributors

author

Maria Pytlik

• Katedra i Zakład Farmakologii Wydziału Farmaceutycznego z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach ul. Jagiellońska 4 41-200 Sosnowiec tel./fax [phone]

author

Justyna Fronczek-Sokół

• Katedra i Zakład Farmakologii Wydziału Farmaceutycznego z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach

References

• 1. Rybakowski J. Leki psychotropowe w profi laktyce chorób afektywnych i schizofrenii. Instytut Psychiatrii i Neurologii, Warszawa 1995: 13–26.
• 2. McIlwain M., Harrison J., Wheeler A.J., Russel B.R. Pharmacotherapy for treatment – resistant schizophrenia. Neuropsychiatr. Dis. Treat. 2011; 7: 135–149.
• 3. Halbreich U. Osteoporosis, schizophrenia and antipsychotics. The need for a comprehensive multifactorial evaluation. CNS Drugs 2007; 21: 641–657.
• 4. Hummer M., Malik P., Gasser R.W. i wsp. Osteoporosis in patients with schizophrenia. Am. J. Psychiatry 2005; 162: 162–167.
• 5. Wyszogrodzka-Kucharska A., Rabe-Jabłońska J. Ocena gęstości mineralnej kości u chorych na schizofrenię leczonych lekami przeciwpsychotycznymi II generacji. Psychiatr. Pol. 2005; 6: 1173–1184.
• 6. Bolanowski M., Kałużny M. Zaburzenia metabolizmu i gęstości kości w hiperprolaktynemii. Terapia 2005; 2: 15–17.
• 7. Meaney A.M., Smith S., Howes O.D., O’Brien M., Murray R.M., O’Keane V. Eff ects of long-term prolactin raising antipsychotic medication on bone mineral density in patients with schizophrenia. Br. J. Psychiatr. 2004; 184: 503–508.
• 8. Rizzoli R., Bonjour J.P., Ferrari S.L. Osteoporosis, genetics and hormones. J. Mol. Endocrinol. 2001; 26: 79–94.
• 9. Skrzypulec V., Rozmus-Warcholińska W., Walasek A. Osteoporoza – patogeneza i profi laktyka. Wiad. Lek. 2004; 57: 295–299.
• 10. Sherrard D.J., Maloney N.A. Single-dose tetracycline labeling for bone histomorphometry. Am. J. Clin. Pathol. 1989; 19: 682–687.
• 11. Wronski T.J., Yen CF. The ovariectomized rat as an animal model for postmenopausal bone loss. Cell Mater suppl. 1991; 1: 69–74.
• 12. Kalu D.N. The ovariectomized rat model of postmenopausal bone loss. Bone Miner. 1991; 15: 175–191.
• 13. Mosekilde L. Assessing bone quality — Animal models in preclinical osteoporosis research. Bone 1995; 17: 343–352.
• 14. Elliot P.J., Close S.P., Walsh D.M., Hayes A.G., Marriott A.S. Neuroleptic-induced catalepsy as a model of Parkinson’s disease. Eff ect of dopaminergic agents. J. Neural. Transm. Park. Dis. Dement. Sect 1990; 2: 79–89.
• 15. Bergemann N., Parzer P., Mundt C., Auler B. High bone turnover but normal bone mineral density in women suff ering from schizophrenia. Psychol. Med. 2008; 26: 1–7.
• 16. Abraham G., Paing W., Kaminski J., Joseph A., Kohegyi E., Josiassen R.C. Effects of elevated serum prolactin on bone mineral density and bone metabolism in female patients with schizophrenia: A prospective study. Am. J. Psychiatr. 2003; 160: 1618–1620.
• 17. Wyszogrodzka-Kucharska A., Rabe-Jabłońska J. Zaburzenia wydzielania prolaktyny u chorych na schizofrenię leczonych lekami przeciwpsychotycznymi II generacji. Psychiatr. Pol. 2005; 6: 1143– –1155.
• 18. Wyszogrodzka-Kucharska A., Rabe-Jabłońska J. Zaburzenia gospodarki wapniowo-fosforanowej u chorych na schizofrenię leczonych lekami przeciwpsychotycznymi II generacji. Psychiatr. Pol. 2005; 6: 1157–1173.
• 19. Naidoo U., Goff D.C., Klibanski A. Hyperprolactinemia and bone mineral density: the potential impact of antipsychotic agents. Psychoneuroendocrinology 2003; 28: 97–108.
• 20. Howes O.D., Wheller M.J., Meaney A.M. i wsp. Bone mineral density an its relationship to prolactin levels in patients taking antipsychotic treatment. J. Clin. Psychopharmacol. 2005; 25: 259–261.
• 21. Liu-Seifert H., Kinon B.J. Ahl J., Lamberson S. Osteopenia associated with increased prolactin and aging in psychiatric patients treated with prolactin elevating antipsychotics. Ann. N. Y. Acad Sci. 2004; 1032: 297–298.
• 22. Bilici M., Cakirbay H., Guler M., Tosun M., Ulgen M., Tan U. Classical and atypical neuroleptics and bone mineral density in patients with schizophrenia. Intern. J. Neurosci. 2002; 112: 817–828.
• 23. Atalay A., Yildirim M., Gokce-Kutsal Y., Onur R., Ariyurek M. Prospective use of dual energy X-ray absorptiometry in a model of immobilization and exercise in rats: the preliminary results. Rheumatol. Int. 2008; 28: 939–941.
• 24. Sievänen H. Immobilisation and bone structure in humans. Arch. Biochem. Biophys. 2010; 503: 146–152.
• 25. Becker D., Liver O., Mester R., Rapoport M., Weizman A., Weiss M. Risperidone but not olanzapine decreases bone mineral density in female premenopausal schizophrenia patients. J. Clin. Psychiatr. 2003; 64: 761–766.
• 26. Meaney A.M., O’Keane V. Bone mineral density changes over a year in young females with schizophrenia: relationship to medication and endocrine variables. Schizophr. Res. 2007; 93: 136–143.
• 27. Holzer L., Eap C.B. Risperidone – induced symptomatic hyperprolactinemia in adolescents. J. Clin. Psychopharm. 2006; 26: 167–171.
• 28. Kleinberg D.L., Davis J.M., De Coster R. Van Baelen B., Brecher M. Prolactin levels and adverse eff ects in patients treated with risperidone. J. Clin. Psychopharmacol. 1999; 19: 57–61.
• 29. Bliziotes M., Eshleman A., Zang X.W., Wiren K. Neurotransmitter action in osteoblasts: Expression of a functional system of serotonin receptor activation and reuptake. Bone 2001; 29: 477–486.
• 30. Bliziotes M., Gunnes M., Eshleman A., Wiren K. The role of dopamine and serotonin in regulating bone mass and strength: studies on dopamine and serotonin transporter null mice. J. Musculoskel. Neuron. Interact. 2002; 2: 291–295.
• 31. Komoda T., Nagata A., Kiyoki M. i wsp. Inhibitory eff ect of phenothiazine derivatives on bone in vivo and osteoblastic cells in vitro. Biochem. Pharmacol. 1985; 34: 3885–3889.

• Document Type: article