In vitro effects of selected psychopharmaca on energy metabolism

Abstract

Mitochondrial dysfunction is a key factor in the pathophysiology of psychiatric disorders and may serve as a modulator and predictor of therapeutic response. Understanding the mitochondrial effects of antipsychotics and antidepressants is crucial to relate their therapeutic and adverse effects to mitochondrial functions. In this study, we used mitochondria isolated from pig brain as an in vitro model and evaluated the effects of selected antidepressants and antipsychotics on mitochondrial parameters. Selected antipsychotics (aripiprazole, brexpiprazole, cariprazine, chlorpromazine, clozapine, haloperidol, levomepromazine, loxapine, lurasidone, olanzapine, quetiapine, risperidone, ziprasidone, and zotepine) and antidepressants (agomelatine, bupropion, escitalopram, fluoxetine, paroxetine, sertraline, and vortioxetine) were tested. The activities of electron transport chain complexes I, II+III, and IV, citrate synthase, malate dehydrogenase, and monoamine oxidases, as well as mitochondrial respiration, ATP production, and hydrogen peroxide formation were measured. The results showed that the majority of tested antipsychotics and all tested antidepressants (except bupropion for complex II+III) significantly inhibited the activity of the electron transport chain complexes. Full inhibitors of complex...

Mitochondriální dysfunkce jsou klíčovým faktorem v patofyziologii psychiatrických onemocnění a mohou sloužit jako modulátor a prediktor terapeutické odpovědi. Porozumění mitochondriálním účinkům antipsychotik a antidepresiv je důležité pro propojení jejich terapeutických a nežádoucích účinků s mitochondriálními funkcemi. V této studii jsme používali jako in vitro model mitochondrie izolované z prasečích mozků a hodnotili jsme vliv vybraných antidepresiv a antipsychotik na mitochondriální parametry. Byla testovaná vybraná antipsychotika (aripiprazol, brexpiprazol, haloperidol, chlorpromazin, kariprazin, klozapin, levomepromazin, loxapin, lurasidon, olanzapin, quetiapin, risperidon, ziprasidon a zotepin) a antidepresiva (agomelatin, bupropion, escitalopram, fluvoxamin, ketamin, paroxetin, sertralin a vortioxetin). Byly měřeny aktivity komplexů elektronového transportního řetězce I, II+III a IV, citrátsyntázy, malátdehydrogenázy a monoaminooxidázy, stejně jako mitochondriální respirace a tvorba ATP a peroxidu vodíku. Výsledky ukázaly, že většina testovaných antipsychotik a všechna antidepresiva (kromě bupropionu u komplexu II+III) signifikantně inhibovala aktivitu komplexů elektronového transportního řetězce. Plnými inhibitory mitochondriální respirace přes komplex I byla antipsychotika aripiprazol,...