Electroencephalographic and Immunological Findings in Patients with Schizophrenia Treated with Clozapine

This work studies the effect of clozapine (CLO) on the electroencephalography (EEG) and reactive oxygen species (ROS) production by peripheral blood monocytes (MO) in patients with schizophrenia (SCH). The aim of the study was to investigate the mechanism of action of CLO, to clarify the effect of CLO on EEG absolute power spectrum and ROS production, and explore the relationship of these effects with clinical response. We also tried to clarify whether the EEG changes or ROS production would help to identify the patients who were most likely to respond to treatment with CLO. Our findings suggest that the amount of slow background activity, particularly the absolute power of the theta frequency band, in the EEG is markedly increased by CLO treatment and this finding correlates positively with clinical improvement in patients with SCH. CLO affected the production of ROS by blood MO with reduction or minimal increase of the ROS production being associated with clinical improvement, whereas marked increase of the ROS production did not. Also a positive correlation between theta absolute power increase in the EEG and suppression of the production of ROS by blood MO was found. The correlations between different symptom clusters of SCH and the EEG rhythms were investigated; the absolute power of beta activity in the EEG seemed to correlate positively to overall psychopathology in patients with SCH showing inadequate response. The results suggest that the EEG background activity and investigation of the production of ROS by MO seem to be an adjunctive method to objectively assess and possibly predict the therapeutic effect of CLO in patients with chronic SCH showing inadequate response to treatment with conventional antipsychotics.

Väitöskirjan osajulkaisut muodostavat kokonaisuuden, jossa on tarkastettu klotsapiinihoitoa saavien skitsofreniapotilaiden aivosähkötoimintaa ja neuroimmunologisia tekijöitä, niiden korrelaatiota keskenään sekä kliiniseen vasteeseen. Tutkimuksessamme selvisi, että klotsapiinin aiheuttama aivosähkötoiminnan hidastuminen ja vapaiden happiradikaalien tuotannon supistuminen korreloi positiivisesti lääkityksen tehoon. Klotsapiinin vaikutusta aivosähkötoimintaan on pidetty kliinisessä työssä merkkinä sen toksisuudesta ja aivotoimintaa haittaavana ilmiönä. Työssämme kuitenkin selvisi melko yksiselitteisesti, että klotsapiinin aiheuttama hidasaaltojen lisääntyminen korreloi nimenomaan positiivisesti kliiniseen vasteeseen. Klotsapiinin aiheuttamien neurofysiologisten muutosten myötä voi myös arvioida lääkityksen tehokkuutta. Tutkimuksemme viittaa myös siihen, että klotsapiinin neurofysiologiset sekä neuroimmunologiset vaikutukset ovat osa lääkkeen kokonaisvaikutusta skitsofreniaan. Yksi osajulkaisu käsittelee myös immuunireaktion ja aivosähkötoiminnan välistä yhteyttä ja tulos viittasi siihen, että vapaiden happiradikaalien tuotannolla olisi vaikutusta aivosähkökäyrään. Tutkimustuloksemme viitavat, että klotsapiinin teho skitsofreniaan voisi olla välittäjäainevaikutuksen lisäksi aivoissa myös mahdollisesti neuroimmunologisten mekanismien kautta. Tulos tuo lisäselvyyttä skitsofrenian klotsapiinihoidon biologiseen taustaan. Tulokset yhteensä viittaavat klotsapiinin vaikuttavan psyykkisiin oireisiin skitsofreniapotilailla monen eri fysiologisen mekanismin kautta. Lisää tutkimuksia sekä klotsapiinin että muiden antipsykoottien neuroimmunologisista sekä neurofysiologisista vaikutuksista skitsofreniapotilailla kaivataan jatkossa.