Mecanismul de acțiune al antipsihoticelor – cum funcționează?
- Principalul rol al eficacității antipsihoticelor este blocada receptorului dopaminergic D2 pe care o exercită toate antipsihoticele cu diferite intensități.
- Antipsihoticele de primă generație (tipice) și de a doua generație (atipice) sunt antagoniști la receptorii dopaminergici D2
- Compușii care acționează ca agonist parțial al receptorului dopaminergic reprezintă antipsihotice de a treia generație.
- Activitatea agonistului parțial al receptorului dopaminergic diferă, în funcție de nivelul la care dopamina apare în mod natural în creier.
- Agoniștii parțiali prezintă o activitate antagonistă funcțională pe receptorii țintă când nivelurile neurotransmițătorului sunt ridicate și prezintă o activitate agonistă funcțională când nivelurile neurotransmițătorului sunt reduse.
In aceasta sectiune
Antipsihoticele reprezintă fundamentul tratamentului pentru schizofrenie. Începând cu anii 1950, când clorpromazina a fost descoperită accidental, structura și dezvoltarea acestor medicamente au dus la aprobarea a peste 30 de antipsihotice diferite. Deși profilurile de afinitate ale receptorului pentru aceste medicamente diferă considerabil, toate antipsihoticele prezintă o legare semnificativă de receptorii dopaminergici D2 în doze terapeutice – acest mecanism de legare este esențial pentru eficacitatea terapeutică1.
Clasele de antipsihotice
Profilul eficacității clinice al agenților antipsihotici tipici pare să depindă de afinitatea mare și de activitatea antagonistă completă la nivelul receptorilor D2 ai dopaminei. Datorită acestui profil de legare a receptorului, antipsihoticele tipice sunt eficiente pentru tratarea simptomelor pozitive ale schizofreniei, dar nu pot ameliora simptomele negative și tulburările cognitive, care sunt asociate, de asemenea, cu schizofrenia.
Dozele terapeutice ale acestor medicamente pot determina și creșterea frecvenței simptomelor extrapiramidale (EPS), un efect advers cauzat de receptorii dopaminergici antagonizanți din calea nigrostriatală2.
La fel ca antipsihoticele tipice, antipsihoticele atipice sunt antagoniști la nivelul receptorilor D2, deși sunt caracterizate de o posibilitate mai redusă de EPS și se leagă de o gamă variată de tipuri de neuroreceptori2. De exemplu, unele dintre aceste medicamente au o afinitate mare pentru receptorul serotoninergic 5-HT2A comparativ cu blocada receptorilor D2 și D31.
Antipsihoticele tipice și atipice acționează ca antagoniști totali la nivelul receptorilor D2, deși au afinități foarte diferite. Gama largă de simptome asociate cu schizofrenia sunt considerate ca rezultând dintr-o combinare a căilor dopaminergice hiperactive și hipoactive.
În plus, activitatea antagonistă din căile dopaminergice care nu sunt atât de mult implicate în patofiziologia schizofreniei, cum ar fi căile nigrostriatală și tuberoinfundibulară, poate determina efecte adverse grave, cum ar fi EPS și hiperprolactinemia și agravarea simptomelor negative și cognitive.
Date fiind aceste complicații, un medicament care poate modifica neurotransmiterea dopaminei diferit în diverse condiții fiziologice poate oferi avantaje terapeutice și privind siguranța față de antipsihoticele disponibile în prezent2. Un agonist parțial poate fi capabil de acest lucru – antipsihoticele, precum aripiprazol, brexpiprazol și cariprazina, care acționează prin agonist parțial la nivelul receptorilor dopaminei D2 și D3 reprezintă o a treia generație de antipsihotice1.
Așadar, ce este un agonist parțial?
Agoniștii parțiali pot acționa fie ca agonist funcțional, fie ca antagonist funcțional, în funcție de nivelurile agonistului complet (de ex. neurotransmițătorul endogen) prezent în mediul înconjurător. Comparativ cu agoniștii totali, agoniștii parțiali au o activitate intrinsecă redusă. În absența agonistului total, agoniștii parțiali se pot lega de receptor pentru a obține un răspuns, prezentând activitate agonistă funcțională; cu toate acestea, în prezența agonistului total, legarea de receptor a unui agonist parțial reduce răspunsul agonistului, prezentând activitate antagonistă funcțională2,3.
Referențe: Adaptat din Lieberman, J. A. Dopamine partial agonists: A new class of antipsychotic. CNS Drugs 18, 251–267 (2004)2; Lambert, D. G. Drugs and receptors. Contin. Educ. Anaesthesia, Crit. Care Pain 4, 181–184 (2004)3.
Astfel, agonismul parțial la nivelul receptorilor dopaminergici D2 oferă o opțiune interesantă pentru tratarea simptomelor de schizofrenie. Un agonist parțial trebuie să acționeze ca un antagonist funcțional în calea mezolimbică, unde activitatea dopaminergică excesivă este considerată generatoare de simptome pozitive, dar un agonist parțial trebuie să acționeze drept agonist funcțional în calea mezocorticală, unde activitatea redusă a adopaminei poate fi asociată cu simptome negative și tulburări cognitive. În plus, agonismul parțial poate evita blocada completă a căii dopaminei asociate cu EPS și niveluri ridicate de prolactină2.
Acțiunea antipsihotică de bază
Pentru un răspuns clinic, este necesară de regulă o ocupare de cel puțin 50% a receptorilor dompaminergici D2 de către antipsihotice, în timp ce o ocupare de peste 85% duce la un risc crescut de EPS și alte efecte secundare nedorite. Acest lucru sugerează că există o fereastră terapeutică între 60% și 80% pentru ocuparea receptorilor dopaminergici D2 care echilibrează o posibilitate ridicată de răspuns clinic cu un risc redus de EPS. S-a dovedit că doar clozapina și agoniștii parțiali de la receptorii dopaminergici sunt excepții de la această generalizare1.
Clozapina determină o ocupare mai mică (~40%) a receptorilor dopaminergici D2 striatali în practica clinică, sugerând ceva despre mecanismul de acțiune și profilul de siguranță a acesteia.
În schimb, aripiprazol și cariprazina ocupă în proporție mai mare (80% sau peste) receptorii D2 la doze terapeutice. Prin urmare, antipsihoticele care sunt agoniști parțiali necesită un nivel mai ridicat de ocupare a receptorilor dopaminergici D2 pentru a produce un efect clinic, decât cel necesar pentru antagoniștii dopaminergici. Acest lucru se poate datora faptului că acești agoniști parțiali au o activitate intrinsecă redusă față de receptorii dopaminergici D2, ceea ce duce la un antagonism funcțional net, care sfârșește prin a fi similar cu comportamentul antagoniștilor la doze terapeutice1.
Referințe: Adaptat din Kaar, S. J., Natesan, S., McCutcheon, R. & Howes, O. D. Antipsychotics: Mechanisms underlying clinical response and side-effects and novel treatment approaches based on pathophysiology. Neuropharmacology (2019) (1)
Cu toate acestea, este dificil de descris numeric activitatea intrinsecă, deoarece există o variabilitate ridicată între condițiile de testare. Trebuie să luăm în considerare și faptul că măsurătorile in vitro nu pot reproduce condițiile in vivo, deoarece acești receptori nu sunt izolați, ci interacționează cu numeroși alți receptori și proteine de transducție 6.
Eficacitatea la nivelul receptorilor de dopamină
Toate antipsihoticele se pot lega de receptorii de dopamină D2; cu toate acestea, unii dintre acești agenți pot prezenta afinitate și pentru receptorii de dopamină D1 și D3. În general, legarea relevantă clinic de receptorii de dopamină depinde de potența relativă comparativ cu dopamina endogenă la nivelul acestor receptori (de exemplu, dacă un medicament antipsihotic are o afinitate de legare mai mică decât dopamina, este puțin probabil că va obține un efect).
În ceea ce privește activitatea la nivelul receptorilor D1 și D3, relevanța clinică depinde și de potența relativă a legării de acești receptori comparativ cu puterea de legare de receptorii D2. De exemplu, dacă un medicament are o afinitate redusă pentru D1 și/sau D3 comparativ cu receptorii D2, atunci efectul la nivelul receptorilor D2 va domina probabil față de cel de la nivelul receptorilor D1 și/sau D311.
Numeroase antipsihotice au o afinitate pentru receptorul D3 cu un nivel similar sau mai mare decât afinitatea pentru receptorul D2 și de regulă mai scăzută decât afinitatea receptorului D3 pentru dopamină. Ultimul punct sugerează că se poate preconiza doar o ocupare minimă sau absentă a receptorului D3 în zonele cerebrale bogate în dopamină de către medicamente, altele decât cele cu cea mai mare putere de legare de D3.
Cu alte cuvinte, medicamentele trebuie să aibă o afinitate pentru receptorul D3 care să fie și mai mare decât cea a dopaminei pentru a fi relevante clinic. Prin urmare, singurii agenți care pot avea grade semnificative clinic de ocupare a receptorului D3 când sunt dozați pentru psihoze sunt agentul care preferă D3 cariprazina și poate blonanserina (un medicament pentru psihoză comercializat în Japonia)12. Eliberarea redusă de dopamină la nivel limbic a fost considerată ca fiind asociată cu anhedonia, stările depresive, motivația și plăcerea.
Rezultatele de la modelele animale susțin această idee, arătând că antagonismul D3 îmbunătățește cogniția, dispoziția și motivația; rezultatele clinice sugerează și eficacitatea sporită pe simptomele negative ale schizofreniei pentru cariprazină12.
Afinitatea receptorului D311,12
Referență: Adaptat din Stahl, S. M. Drugs for psychosis and mood: Unique actions at D3, D2, and D1 dopamine receptor subtypes. CNS Spectr. 22, 375–384 (2017)12
În plus față de receptorii D1 și D31, și alți receptori dopaminergici pot avea efecte semnificative. De exemplu, receptorii dopaminergici D1 sunt considerați ca jucând un rol important în atenție, memoria de lucru și funcția executivă. Teoretic, medicamentele care blochează sau hiperstimulează receptorii D1 pot deregla receptorii D1, ceea ce ar putea duce la disfuncții cognitive.
Disfuncțiile cognitive pot reprezenta în mod clar un efect nedorit al agenților care blochează receptorii D1, în special la pacienții cu probleme caracterizate de disfuncții cognitive, cum ar fi schizofrenia și tulburarea bipolară. Ocuparea receptorilor dopaminergici D1 variază semnificativ în rândul antipsihoticelor la doze eficiente clinic; de exemplu, nivelurile de ocupare sunt 0% cu haloperidol, ~25% cu risperidonă și până la ~60% cu clozapină1.
Unele medicamente au afinități pentru receptorii dopaminergici D1 care sunt apropiate de afinitățile pentru receptorii D2 și mai mari decât afinitatea dopaminei pentru receptorii D1 (care este relativ scăzută), ceea ce sugerează o ocupare relevantă clinic posibilă a receptorilor D1 la doze terapeutice12.
Unele medicamente care pot prezenta o blocadă relevantă clinic a receptorilor D1 blochează și receptorii muscarinici, colinergici și histaminici în diferite grade, ceea ce în teorie se adaugă la potențialul de tratare a disfuncției cognitive. Urmează să se determine dacă antagonismul D1 are un beneficiu posibil12.
Când concentrațiile de dopamină din PFC sunt prea ridicate sau prea scăzute, pot apărea deficiențele cognitive13
Referințe: Adaptat din Cools, R. & D’Esposito, M. Inverted-U-shaped dopamine actions on human working memory and cognitive control. Biol. Psychiatry 69, e113-125 (2011)13.
Receptorii D4 sunt prezenți în regiuni cerebrale similare cu receptorii D2, dar este posibil să fie în concentrații mai reduse. Clozapina este unică datorită afinității sale ridicate pentru receptorii D4 comparativ cu afinitatea sa pentru receptorii dopaminergici D2; astfel, ar trebui să aibă un procent mai mare de receptori dopaminergici D4 ocupați la doze eficiente clinic comparativ cu alte antipsihotice. Cu toate acestea, în practică, antagoniștii selectivi ai receptorului dopaminergic D4 nu au prezentat până în prezent nicio eficiență ca antipsihotice1.
În plus, efectele receptorilor D5 nu sunt prea bine înțelese.
COD: 300020/R05. Submitted to AIFA 16/04/2020
Referinte
- Kaar, S. J., Natesan, S., McCutcheon, R. & Howes, O. D. Antipsychotics: Mechanisms underlying clinical response and side-effects and novel treatment approaches based on pathophysiology. Neuropharmacology (2019). doi:10.1016/j.neuropharm.2019.107704
- Lieberman, J. A. Dopamine partial agonists: A new class of antipsychotic. CNS Drugs 18, 251–267 (2004).
- Lambert, D. G. Drugs and receptors. Contin. Educ. Anaesthesia, Crit. Care Pain 4, 181–184 (2004).
- Tadori, Y., Forbes, R. A., McQuade, R. D. & Kikuchi, T. Receptor reserve-dependent properties of antipsychotics at human dopamine D2 receptors. Eur. J. Pharmacol. 607, 35–40 (2009).
- Tadori, Y. et al. Differences in agonist/antagonist properties at human dopamine D 2 receptors between aripiprazole, bifeprunox and SDZ 208-912. Eur. J. Pharmacol. 574, 103–111 (2007).
- Tadori, Y. et al. Aripiprazole’s low intrinsic activities at human dopamine D2L and D2S receptors render it a unique antipsychotic. Eur. J. Pharmacol. 515, 10–19 (2005).
- Tadori, Y., Forbes, R. A., McQuade, R. D. & Kikuchi, T. Functional potencies of dopamine agonists and antagonists at human dopamine D 2 and D 3 receptors. Eur. J. Pharmacol. 666, 43–52 (2011).
- Tadori, Y., Forbes, R. A., McQuade, R. D. & Kikuchi, T. In vitro pharmacology of aripiprazole, its metabolite and experimental dopamine partial agonists at human dopamine D 2 and D 3 receptors. Eur. J. Pharmacol. 355–365 (2011). doi:10.1016/j.ejphar.2011.07.020
- Koener, B., Focant, M. C., Bosier, B., Maloteaux, J. M. & Hermans, E. Increasing the density of the D 2L receptor and manipulating the receptor environment are required to evidence the partial agonist properties of aripiprazole. Prog. Neuro-Psychopharmacology Biol. Psychiatry 36, 60–70 (2012).
- Urban, J. D., Vargas, G. A., Von Zastrow, M. & Mailman, R. B. Aripiprazole has functionally selective actions at dopamine D2 receptor-mediated signaling pathways. Neuropsychopharmacology 32, 67–77 (2007).
- Stahl, S. M. Dazzled by the dominions of dopamine: Clinical roles of D3, D2, and D1 receptors. CNS Spectr. 22, 305–311 (2017).
- Stahl, S. M. Drugs for psychosis and mood: Unique actions at D3, D2, and D1 dopamine receptor subtypes. CNS Spectr. 22, 375–384 (2017).
- Cools, R. & D’Esposito, M. Inverted-U-shaped dopamine actions on human working memory and cognitive control. Biol. Psychiatry 69, e113-125 (2011).
- RCP Reagila.
Neuropharmacology
Antipsychotics: Mechanisms underlying clinical response and side-effects and novel treatment approaches based on pathophysiology.
[dc-hide-content]CUM FUNCȚIONEAZĂ CARIPRAZINA?[/dc-hide-content]CUM FUNCȚIONEAZĂ PRODUSUL NOSTRU?
[dc-hide-content](COD: 300020/R06. Trimis către AIFA 16/04/2020) Cariprazina are o afinitate ridicată pentru receptorii dopaminergici D3 și D2 precum și receptorii de serotonină[/dc-hide-content](COD: 300020/R06. Trimis către AIFA 16/04/2020) Cariprazina are o afinitate ridicată pentru receptorii dopaminergici D3 și D2 precum și receptorii de serotonină
continuă…[dc-hide-content]SCHIZOFRENIA: BAZELE NEUROCHIMICE[/dc-hide-content]SCHIZOFRENIA: BAZELE NEUROCHIMICE
[dc-hide-content]Ipoteza dopaminei privind schizofrenia a început ca o teorie bazată pe dovezile circumstanțiale obținute din observațiile clinice în urma tratamentului antipsih[/dc-hide-content]Ipoteza dopaminei privind schizofrenia a început ca o teorie bazată pe dovezile circumstanțiale obținute din observațiile clinice în urma tratamentului antipsih
continuă…