Automatisierte Flüssigchromatographie mit Säulenschaltung und Ultraviolettspektroskopie oder Massenspektrometrie für therapeutisches Drug Monitoring von Antipsychotika und Antidepressiva

Therapeutisches Drug Monitoring (TDM) wird zur individuellen Dosiseinstellung genutzt, um die Effizienz der Medikamentenwirkung zu steigern und das Auftreten von Nebenwirkungen zu senken. Für das TDM von Antipsychotika und Antidepressiva besteht allerdings das Problem, dass es mehr als 50 Medikamente gibt. Ein TDM-Labor muss dementsprechend über 50 verschiedene Wirkstoffe und zusätzlich aktive Metaboliten messen. Mit der Flüssigchromatographie (LC oder HPLC) ist die Analyse vieler unterschiedlicher Medikamente möglich. LC mit Säulenschaltung erlaubt eine Automatisierung. Dabei wird Blutserum oder -plasma mit oder ohne vorherige Proteinfällung auf eine Vorsäule aufgetragen. Nach Auswaschen von störenden Matrixbestandteilen werden die Medikamente auf einer nachgeschalteten analytischen Säule getrennt und über Ultraviolettspektroskopie (UV) oder Massenspektrometrie (MS) detektiert. Ziel dieser Arbeit war es, LC-Methoden zu entwickeln, die die Messung möglichst vieler Antipsychotika und Antidepressiva erlaubt und die für die TDM-Routine geeignet ist. Eine mit C8-modifiziertem Kieselgel gefüllte Säule (20 µm 10x4.0 mm I.D.) erwies sich in Vorexperimenten als optimal geeignet bezüglich Extraktionsverhalten, Regenerierbarkeit und Stabilität. Mit einer ersten HPLC-UV-Methode mit Säulenschaltung konnten 20 verschiedene Psychopharmaka einschließlich ihrer Metabolite, also insgesamt 30 verschiedene Substanzen quantitativ erfasst werden. Die Analysenzeit betrug 30 Minuten. Die Vorsäule erlaubte 150 Injektionen, die analytische Säule konnte mit mehr als 300 Plasmainjektionen belastet werden. Abhängig vom Analyten, musste allerdings das Injektionsvolumen, die Flussrate oder die Detektionswellenlänge verändert werden. Die Methode war daher für eine Routineanwendung nur eingeschränkt geeignet. Mit einer zweiten HPLC-UV-Methode konnten 43 verschiedene Antipsychotika und Antidepressiva inklusive Metaboliten nachgewiesen werden. Nach Vorreinigung über C8-Material (10 µm, 10x4 mm I.D.) erfolgte die Trennung auf Hypersil ODS (5 µm Partikelgröße) in der analytischen Säule (250x4.6 mm I.D.) mit 37.5% Acetonitril im analytischen Eluenten. Die optimale Flussrate war 1.5 ml/min und die Detektionswellenlänge 254 nm. In einer Einzelprobe, konnten mit dieser Methode 7 bis 8 unterschiedliche Substanzen gemessen werden. Für die Antipsychotika Clozapin, Olanzapin, Perazin, Quetiapin und Ziprasidon wurde die Methode validiert. Der Variationskoeffizient (VK%) für die Impräzision lag zwischen 0.2 und 6.1%. Im erforderlichen Messbereich war die Methode linear (Korrelationskoeffizienten, R2 zwischen 0.9765 und 0.9816). Die absolute und analytische Wiederfindung lagen zwischen 98 und 118 %. Die für das TDM erforderlichen unteren Nachweisgrenzen wurden erreicht. Für Olanzapin betrug sie 5 ng/ml. Die Methode wurde an Patienten für das TDM getestet. Sie erwies sich für das TDM als sehr gut geeignet. Nach retrospektiver Auswertung von Patientendaten konnte erstmalig ein möglicher therapeutischer Bereich für Quetiapin (40-170 ng/ml) und Ziprasidon (40-130 ng/ml) formuliert werden. Mit einem Massenspektrometer als Detektor war die Messung von acht Neuroleptika und ihren Metaboliten möglich. 12 Substanzen konnten in einem Lauf bestimmt werden: Amisulprid, Clozapin, N-Desmethylclozapin, Clozapin-N-oxid, Haloperidol, Risperidon, 9-Hydroxyrisperidon, Olanzapin, Perazin, N-Desmethylperazin, Quetiapin und Ziprasidon. Nach Vorreinigung mit C8-Material (20 µm 10x4.0 mm I.D.) erfolgte die Trennung auf Synergi MAX-RP C12 (4 µm 150 x 4.6 mm). Die Validierung der HPLC-MS-Methode belegten einen linearen Zusammenhang zwischen Konzentration und Detektorsignal (R2= 0,9974 bis 0.9999). Die Impräzision lag zwischen 0.84 bis 9.78%. Die für das TDM erforderlichen unteren Nachweisgrenzen wurden erreicht. Es gab keine Hinweise auf das Auftreten von Ion Suppression durch Matrixbestandteile. Die absolute und analytische Wiederfindung lag zwischen 89 und 107 %. Es zeigte sich, dass die HPLC-MS-Methode ohne Modifikation erweitert werden kann und anscheinend mehr als 30 verschiedene Psychopharmaka erfasst werden können. Mit den entwickelten flüssigchromatographischen Methoden stehen neue Verfahren für das TDM von Antipsychotika und Antidepressiva zur Verfügung, die es erlauben, mit einer Methode verschiedene Psychopharmaka und ihre aktiven Metabolite zu messen. Damit kann die Behandlung psychiatrischer Patienten insbesondere mit Antipsychotika verbessert werden.

Funktionelle Bedeutung von P-Glykoprotein für Wirkungen und Nebenwirkungen von Antipsychotika

Therapeutisches Drug Monitoring (TDM) ist eine Maßnahme, bei der durch Messung der Medikamentenspiegel im Blut die Dosis ermittelt wird, bei der mit höchster Wahrscheinlichkeit mit Therapieansprechen gerechnet werden kann. Dabei wird angenommen, dass die Konzentrationen im Blut mit denen im Wirkkompartiment korrelieren. Für Antipsychotika wurde gezeigt, dass die Konzentrationen im Blut direkt mit denen im Gehirn korrelieren, die Verteilung zwischen den beiden Kompartimenten ist jedoch für die verschiedenen Antipsychotika sehr unterschiedlich. Die Distribution von Arzneistoffen zwischen Blut und Gehirn wird durch Effluxtransporter in der Blut-Hirn-Schranke kontrolliert. Welche Rolle dabei P-Glykoprotein (P-gp) für die Verteilung von atypischen Antipsychotika spielt und wie die Pharmakokinetik und –dynamik durch diesen Transporter beeinflusst werden, sollte in dieser Arbeit untersucht werden. Für die Messung des neu eingeführten Antipsychotikums Aripiprazol, sowie für seinen aktiven Metaboliten Dehydroaripiprazol, wurde eine hochleistungsflüssigchromatographische (HPLC) Methode mit Säulenschaltung und spektrophotometrischer Detektion etabliert. Die Methode wurde für die Messung von Serumproben schizophrener Patienten eingesetzt, um einen therapeutischen Bereich für Aripiprazol zu ermitteln. Aus der Analyse von 523 Patientenproben wurde herausgefunden, dass Aripiprazol-Serumkonzentrationen von 150 bis 300 ng/ml mit gutem klinischen Ansprechen und einem geringen Risiko für Nebenwirkungen einhergingen. Weiterhin wurde festgestellt, dass die Serumspiegel bei gleichzeitiger Gabe von Inhibitoren und Induktoren der Cytochrom P450 (CYP) Isoenzyme CYP2D6 und CYP3A4 erhöht bzw. gesenkt wurden. Am Modell der P-gp Knockout Maus im Vergleich zu FVB Wildtyp Mäusen wurden Konzentrationsverläufe von Antipsychotika nach i.p. Gabe von Amisulprid, Aripiprazol, Dehydroaripiprazol, Clozapin, Desmethylclozapin, Haloperidol, Olanzapin, Quetiapin, Risperidon und 9-Hydroxyrisperidon sowie der Kontrollsubstanz Domperidon im Gehirn und Blut über 24 Stunden mittels HPLC-Methoden gemessen. Welchen Einfluss eine verminderte Expression von P-gp auf die Pharmakodynamik hat, wurde in zwei Verhaltenstests untersucht. Mit Hilfe des Rotarods wurden motorische Effekte der Arzneistoffe erfasst und mittels Radial Arm Water Maze kognitive Fähigkeiten. Risperidon und sein aktiver Metabolit 9-Hydroxyrisperidon waren die stärksten Substrate von P-gp. 10-fach höhere Konzentrationen im Gehirn der P-gp Knockout Mäuse führten zu 10-fach stärkeren Beeinträchtigungen in den pharmakodynamischen Untersuchungen im Vergleich zu Wildtyp Tieren. Amisulprid, Aripiprazol, Dehydroaripiprazol, Desmethylclozapin und Quetiapin konnten ebenfalls als Substrate von P-gp identifiziert werden. Olanzapin, Haloperidol und Clozapin wurden durch P-gp wenig bzw. nicht in ihrer Pharmakokinetik und –dynamik beeinflusst. Da P-gp von Nagern und Menschen nach derzeitiger Kenntnis in ihren Substrateigenschaften weitgehend übereinstimmen, muss bei einer Behandlung von schizophrenen Patienten mit Antipsychotika, die als Substrate von P-gp identifiziert wurden, davon ausgegangen werden, dass eine Veränderung der Expression oder Aktivität von P-gp, genetisch verursacht oder durch Medikamente bedingt, für das Therapieansprechen oder das Auftreten von Nebenwirkungen bedeutsam sind.

Therapeutisches drug monitoring bei antidepressiver Pharmakotherapie

Therapeutisches Drug Monitoring (TDM) umfasst die Messung von Medikamentenspiegeln im Blut und stellt die Ergebnisse in Zusammenhang mit dem klinischen Erscheinungsbild der Patienten. Dabei wird angenommen, dass die Konzentrationen im Blut besser mit der Wirkung korrelieren als die Dosis. Dies gilt auch für Antidepressiva. Voraussetzung für eine Therapiesteuerung durch TDM ist die Verfügbarkeit valider Messmethoden im Labor und die korrekte Anwendung des Verfahrens in der Klinik. Ziel dieser Arbeit war es, den Einsatz von TDM für die Depressionsbehandlung zu analysieren und zu verbessern. Im ersten Schritt wurde für das neu zugelassene Antidepressivum Duloxetin eine hochleistungsflüssig-chromatographische (HPLC) Methode mit Säulenschaltung und spektrophotometrischer Detektion etabliert und an Patienten für TDM angewandt. Durch Analyse von 280 Patientenproben wurde herausgefunden, dass Duloxetin-Konzentrationen von 60 bis 120 ng/ml mit gutem klinischen Ansprechen und einem geringen Risiko für Nebenwirkungen einhergingen. Bezüglich seines Interaktionspotentials erwies sich Duloxetin im Vergleich zu anderen Antidepressiva als schwacher Inhibitor des Cytochrom P450 (CYP) Isoenzyms 2D6. Es gab keinen Hinweis auf eine klinische Relevanz. Im zweiten Schritt sollte eine Methode entwickelt werden, mit der möglichst viele unterschiedliche Antidepressiva einschließlich deren Metaboliten messbar sind. Dazu wurde eine flüssigchromatographische Methode (HPLC) mit Ultraviolettspektroskopie (UV) entwickelt, mit der die quantitative Analyse von zehn antidepressiven und zusätzlich zwei antipsychotischen Substanzen innerhalb von 25 Minuten mit ausreichender Präzision und Richtigkeit (beide über 85%) und Sensitivität erlaubte. Durch Säulenschaltung war eine automatisierte Analyse von Blutplasma oder –serum möglich. Störende Matrixbestandteile konnten auf einer Vorsäule ohne vorherige Probenaufbereitung abgetrennt werden. Das kosten- und zeiteffektive Verfahren war eine deutliche Verbesserung für die Bewältigung von Proben im Laboralltag und damit für das TDM von Antidepressiva. Durch Analyse des klinischen Einsatzes von TDM wurden eine Reihe von Anwendungsfehlern identifiziert. Es wurde deshalb versucht, die klinische Anwendung des TDM von Antidepressiva durch die Umstellung von einer weitgehend händischen Dokumentation auf eine elektronische Bearbeitungsweise zu verbessern. Im Rahmen der Arbeit wurde untersucht, welchen Effekt man mit dieser Intervention erzielen konnte. Dazu wurde eine Labor-EDV eingeführt, mit der der Prozess vom Probeneingang bis zur Mitteilung der Messergebnisse auf die Stationen elektronisch erfolgte und die Anwendung von TDM vor und nach der Umstellung untersucht. Die Umstellung fand bei den behandelnden Ärzten gute Akzeptanz. Die Labor-EDV erlaubte eine kumulative Befundabfrage und eine Darstellung des Behandlungsverlaufs jedes einzelnen Patienten inklusive vorhergehender Klinikaufenthalte. Auf die Qualität der Anwendung von TDM hatte die Implementierung des Systems jedoch nur einen geringen Einfluss. Viele Anforderungen waren vor und nach der Einführung der EDV unverändert fehlerhaft, z.B. wurden häufig Messungen vor Erreichen des Steady State angefordert. Die Geschwindigkeit der Bearbeitung der Proben war im Vergleich zur vorher händischen Ausführung unverändert, ebenso die Qualität der Analysen bezüglich Richtigkeit und Präzision. Ausgesprochene Empfehlungen hinsichtlich der Dosierungsstrategie der angeforderten Substanzen wurden häufig nicht beachtet. Verkürzt wurde allerdings die mittlere Latenz, mit der eine Dosisanpassung nach Mitteilung des Laborbefundes erfolgte. Insgesamt ist es mit dieser Arbeit gelungen, einen Beitrag zur Verbesserung des Therapeutischen Drug Monitoring von Antidepressiva zu liefern. In der klinischen Anwendung sind allerdings Interventionen notwendig, um Anwendungsfehler beim TDM von Antidepressiva zu minimieren.

Optimierung der Pharmakotherapie schizophrener Patienten durch objektive Symptomerfassung und Therapeutisches Drug Monitoring

Der Erfolg einer Schizophrenie-Behandlung ist zum größten Teil abhängig vom Ansprechen des Patienten auf seine antipsychotische Medikation. Welches Medikament und welche Dosis bei einem individuellen Patienten wirksam sind, kann derzeit erst nach mehrwöchiger Behandlung beurteilt werden. Ein Grund für variierendes Therapieansprechen sind variable Plasmakonzentrationen der Antipsychotika. Ziel dieser Arbeit war es, zu untersuchen, in wieweit der Therapieerfolg zu einem frühen Zeitpunkt der Behandlung durch objektive Symptomerfassung vorhersagbar ist und welche Faktoren die hohe Variabilität der Antipsychotikaspiegel im Blut beeinflussen. rnEine 18-monatige naturalistische klinische Studie an schizophrenen Patienten wurde durchgeführt, um folgende Fragen zu beantworten: Kann man das Therapieansprechen prädizieren und welche Instrumente sind dafür geeignet? Die Psychopathologie wurde anhand zweier Messskalen (Brief Psychiatric Rating Scale, BPRS und Clinical Global Impressions, CGI) wöchentlich ermittelt, um die Besserung der Krankheitssymptome im Verlauf von 8 Wochen zu bewerten. Therapiebegleitend wurden noch die Serum-Konzentrationen der Antipsychotika gemessen. Objektive Symptomerfassung durch BPRS oder CGI waren als Messinstrumente geeignet, Therapieansprechen vorherzusagen. Bezogen auf den Behandlungsbeginn war eine Verminderung der Symptome hoch prädiktiv für späteres Therapieversagen oder -ansprechen. Eine Verminderung um mehr als 36,5% auf der BPRS Skala in Woche 2 wurde als signifikanter Schwellenwert für Nichtansprechen ermittelt. Patienten, deren Symptombesserung unterhalb des Schwellenwertes lag, hatten eine 11,2-fach höhere Wahrscheinlichkeit, am Ende der Studie nicht auf ihre medikamentöse Therapie anzusprechen als die Patienten, die sich um mindestens 36,5% verbesserten. Andere Faktoren, wie Alter, Geschlecht, Dauer der Erkrankung oder Anzahl der stationären Aufenthalte hatten keinen Einfluss auf die Prädiktion des Therapieansprechens. Therapeutische Antipsychotika-Spiegel übten einen positiven Einfluss auf die Ansprechrate aus. Bei Patienten mit therapeutischen Spiegeln war das Ansprechen rascher und die Ansprechrate größer als unter denjenigen deren Spiegel außerhalb der therapeutisch üblichen Bereiche lag. rnEine wichtige Voraussetzung für den Einsatz von TDM ist das Vorhandensein einer präzisen, reproduzierbaren, zeit- und kostensparenden analytischen Methode zur quantitativen Bestimmung der untersuchten Substanzen. Die Entwicklung und Validierung einer solchen geeigneten Methode wurde für den Nachweis von Haloperidol vorgenommen. Eine HPLC-Methode mit Säulenschaltung erwies sich für TDM geeignet. rnBasierend auf den Ergebnissen der eigenen klinischen Studie zur Response Prädiktion wurde untersucht, welche Faktoren die Variabilität der Pharmakokinetik von Antipsychotika beeinflussen. Die Variabilität der Pharmakokinetik ist ein Grund für fehlendes oder unzureichendes Ansprechen. Es wurde zum einen der Einfluss der galenischen Formulierung auf die Freisetzung und zum anderen der Einfluss von entzündlichen Prozessen auf die Metabolisierung eines Antipsychotikums untersucht. Dazu wurden Patientendaten retrospektiv ausgewertet.rnDie Analyse von 247 Serumspiegeln von Patienten, die mit Paliperidon in OROS®Formulierung, einer neu eingeführten Retardform, behandelt wurden, zeigte, dass die intraindividuelle Variabilität der Talspiegel (Vk) von Paliperidon 35% betrug. Er war damit vergleichbar wie für nicht retardiertes Risperidon 32% (p=n.s.). Die Retardierung hatte demnach keinen Varianz mindernden Effekt auf die Talspiegel des Antipsychotikums. Der Wirkstoff-Konzentrations-Bereich lag bei 21-55 ng/ml und entsprach ebenfalls nahezu dem therapeutischen Bereich von Risperidon (20-60 ng/ml). rnEntzündliche Prozesse können die Metabolisierung von Medikamenten verändern. Dies wurde bisher für Medikamente nachgewiesen, die über CYP1A2 abgebaut werden. Durch die eigene Analyse von 84 Patienten-Serumspiegeln konnte festgestellt werden, dass die Metabolisierung von Quetiapin während eines entzündlichen Prozesses beeinträchtigt war, wahrscheinlich durch Hemmung von CYP3A4. Dies sprach dafür, dass auch Wirkstoffe, die über CYP3A4 abgebaut werden, während eines entzündlichen Prozesses im Körper in ihrer Pharmakokinetik beeinträchtigt sein können. Aus diesem Grund sollte während einer Infektion unter der Therapie mit Quetiapin besonders auf die Nebenwirkungen geachtet werden und der Serumspiegel sollte in dieser Zeit überwacht werden, um den Patienten vor eventuellen Nebenwirkungen oder sogar Intoxikationen zu schützen. rnDie Befunde dieser Arbeit zeigen, dass bei einer Behandlung schizophrener Patienten mit Antipsychotika die Messung der Psychopathologie zur Vorhersage des Therapieansprechens und die Messung der Blutspiegel zur Identifizierung von Faktoren, die die pharmakokinetische Variabilität bedingen, geeignet sind. Objektive Symptomerfassung und Therapeutisches Drug Monitoring sind demnach Instrumente, die für die Steuerung der antipsychotischen Pharmakotherapie genutzt werden sollten.rn

Multilead quantitative electroencephalogram profile and cognitive evoked potentials (P300) in healthy subjects after a single dose of olanzapine

RATIONALE: Olanzapine is an atypical antipsychotic drug with a more favourable safety profile than typical antipsychotics with a hitherto unknown topographic quantitative electroencephalogram (QEEG) profile. OBJECTIVES: We investigated electrical brain activity (QEEG and cognitive event related potentials, ERPs) in healthy subjects who received olanzapine. METHODS: Vigilance-controlled, 19-channel EEG and ERP in an auditory odd-ball paradigm were recorded before and 3 h, 6 h and 9 h after administration of either a single dose of placebo or olanzapine (2.5 mg and 5 mg) in ten healthy subjects. QEEG was analysed by spectral analysis and evaluated in nine frequency bands. For the P300 component in the odd-ball ERP, the amplitude and latency was analysed. Statistical effects were tested using a repeated-measurement analysis of variance. RESULTS: For the interaction between time and treatment, significant effects were observed for theta, alpha-2, beta-2 and beta-4 frequency bands. The amplitude of the activity in the theta band increased most significantly 6 h after the 5-mg administration of olanzapine. A pronounced decrease of the alpha-2 activity especially 9 h after 5 mg olanzapine administration could be observed. In most beta frequency bands, and most significantly in the beta-4 band, a dose-dependent decrease of the activity beginning 6 h after drug administration was demonstrated. Topographic effects could be observed for the beta-2 band (occipital decrease) and a tendency for the alpha-2 band (frontal increase and occipital decrease), both indicating a frontal shift of brain electrical activity. There were no significant changes in P300 amplitude or latency after drug administration. Conclusion: QEEG alterations after olanzapine administration were similar to EEG effects gained by other atypical antipsychotic drugs, such as clozapine. The increase of theta activity is comparable to the frequency distribution observed for thymoleptics or antipsychotics for which treatment-emergent somnolence is commonly observed, whereas the decrease of beta activity observed after olanzapine administration is not characteristic for these drugs. There were no clear signs for an increased cerebral excitability after a single-dose administration of 2.5 mg and 5 mg olanzapine in healthy controls.

Risk of incident stroke in patients with Alzheimer disease or vascular dementia

OBJECTIVE To explore the risk of ischemic stroke, hemorrhagic stroke, or TIA in patients with Alzheimer disease (AD) or vascular dementia (VD). METHODS We conducted a follow-up study with a nested case-control analysis using the UK-based General Practice Research Database. We included patients aged 65 years and older with an incident diagnosis of AD or VD between 1998 and 2008 and a comparison group of dementia-free patients. We estimated incidence rates of ischemic stroke, hemorrhagic stroke, or TIA in patients with AD, VD, or without dementia, and we calculated odds ratios with 95% confidence intervals (CIs) of developing such an outcome in patients with AD or VD, stratified by use of antipsychotic drugs. RESULTS We followed 6,443 cases with AD, 2,302 with VD, and 9,984 dementia-free patients over time and identified 281 cases with incident ischemic stroke, 139 with hemorrhagic stroke, and 379 with TIA. The incidence rates of ischemic stroke for patients with AD, VD, or no dementia were 4.7/1,000 person-years (PYs) (95% CI 3.8-5.9), 12.8/1,000 PYs (95% CI 9.8-16.8), and 5.1/1,000 PYs (95% CI 4.3-5.9), respectively. Compared with dementia-free patients, the odds ratio of developing a TIA for patients with AD treated with atypical antipsychotic drugs was 4.5 (95% CI 2.1-9.2). CONCLUSIONS Patients with VD, but not AD, have a markedly higher risk of developing an ischemic stroke than those without dementia. In patients with AD, but not VD, use of atypical antipsychotic drugs was associated with an increased risk of TIA.

WHEN DOES THE TROUBLE START? OBESITY, DIABETES RISKS AND METABOLIC DISTURBANCES IN YOUNG PEOPLE WITH PSYCHOSIS

People with psychotic disorders have higher mortality rates compared to the general population. Most deaths are due to cardiovascular (CV) disease, reflecting high rates of CV risk factors such as obesity and diabetes. Treatment with antipsychotic drugs is associated with weight gain in clinical trials. However, there is little information about how these drugs affect children and young people, and how early in the course of treatment the elevation in CV risk factors begins. This information is essential in understanding the costs and benefits of these treatments in young people, and establishing preventive and early intervention services to address physical health comorbidities. This symposium reports both prospective and naturalistic data from children and adolescents treated with antipsychotic drugs. These studies demonstrate that adverse effects on cardiometabolic measures, notably BMI and insulin resistance, become apparent very soon after treatment is initiated. Further, children and adolescents appear to be even more sensitive to these effects than adults. Population-wide studies are also informative. Danish data showing that young people exposed to antipsychotics have a higher risk of diabetes, compared with young people who had a psychiatric diagnosis but were not exposed to antipsychotic drugs, will be presented. In addition, an Australian comparison between a large, nationally representative sample of people with psychosis and a general population sample shows that higher rates of obesity and other cardiometabolic abnormalities are already evident in people with psychosis by the age of 25 years. Young people living with psychosis are already disadvantaged by the demands of living with mental illness, stigma, and social factors such as unemployment and low income. The addition of obesity, diabetes and other comorbidities adds a further burden. The data presented highlights the need for careful selection of antipsychotic drugs, regular monitoring of physical health and early intervention when weight gain, glucose dysregulation, or other cardiometabolic abnormalities are detected.

15 Years of Microstate Research in Schizophrenia - Where Are We? A Meta-Analysis

Schizophrenia patients show abnormalities in a broad range of task demands. Therefore, an explanation common to all these abnormalities has to be sought independently of any particular task, ideally in the brain dynamics before a task takes place or during resting state. For the neurobiological investigation of such baseline states, EEG microstate analysis is particularly well suited, because it identifies subsecond global states of stable connectivity patterns directly related to the recruitment of different types of information processing modes (e.g., integration of top-down and bottom-up information). Meanwhile, there is an accumulation of evidence that particular microstate networks are selectively affected in schizophrenia. To obtain an overall estimate of the effect size of these microstate abnormalities, we present a systematic meta-analysis over all studies available to date relating EEG microstates to schizophrenia. Results showed medium size effects for two classes of microstates, namely, a class labeled C that was found to be more frequent in schizophrenia and a class labeled D that was found to be shortened. These abnormalities may correspond to core symptoms of schizophrenia, e.g., insufficient reality testing and self-monitoring as during auditory verbal hallucinations. As interventional studies have shown that these microstate features may be systematically affected using antipsychotic drugs or neurofeedback interventions, these findings may help introducing novel diagnostic and treatment options.

An astroglia-linked dopamine D2-receptor action in prefrontal cortex

Typical neuroleptic drugs elicit their antipsychotic effects mainly by acting as antagonists at dopamine D2 receptors. Much of this activity is thought to occur in the cerebral cortex, where D2 receptors are found largely in inhibitory GABAergic neurons. Here we confirm this localization at the electron microscopic level, but additionally show that a subset of cortical interneurons with low or undetectable expression of D2 receptor isoforms are surrounded by astrocytic processes that strongly express D2 receptors. Ligand binding of isolated astrocyte preparations indicate that cortical astroglia account for approximately one-third of the total D2 receptor binding sites in the cortex, a proportion that we found conserved among rodent, monkey, and human tissues. Further, we show that the D2 receptor-specific agonist, quinpirole, can induce Ca2+ elevation in isolated cortical astrocytes in a pharmacologically reversible manner, thus implicating this receptor in the signaling mechanisms by which astrocytes communicate with each other as well as with neurons. The discovery of D2 receptors in astrocytes with a selective anatomical relationship to interneurons represents a neuron/glia substrate for cortical dopamine action in the adult cerebral cortex and a previously unrecognized site of action for antipsychotic drugs with affinities at the D2 receptor.

Increased CNS levels of apolipoprotein D in schizophrenic and bipolar subjects: Implications for the pathophysiology of psychiatric disorders

Chronic administration of the atypical antipsychotic drug, clozapine, to rodents has been shown to increase the concentration of apolipoprotein D (apoD) in several area of the brain, suggesting that apoD could be involved in the therapeutic effects of antipsychotic drugs and/or the pathology of psychotic illnesses. Here, we measured a significant decrease in the concentration of apoD in serum samples from schizophrenic patients. In contrast, apoD levels were significantly increased (92–287%) in dorsolateral prefrontal cortex (Brodmann's area 9) of schizophrenic and bipolar subjects. Elevated levels of apoD expression were also observed in the caudate of schizophrenic and bipolar subjects (68–89%). No differences in apoD immunoreactivity were detected in occipital cortex (Brodmann's area 18) in either group, or in the hippocampus, substantia nigra, or cerebellum of the schizophrenic group. The low serum concentrations of apoD observed in these patients supports recent hypotheses involving systemic insufficiencies in lipid metabolism/signaling in schizophrenia. Elevation of apoD expression selectively within central nervous system regions implicated in the pathology of these neuropsychiatric disorders suggests a focal compensatory response that neuroleptic drug regimens may augment.

Assessing cost-effectiveness of drug interventions for schizophrenia

Objective: To assess from a health sector perspective the incremental cost-effectiveness of eight drug treatment scenarios for established schizophrenia. Method: Using a standardized methodology, costs and outcomes are modelled over the lifetime of prevalent cases of schizophrenia in Australia in 2000. A two-stage approach to assessment of health benefit is used. The first stage involves a quantitative analysis based on disability-adjusted life years (DALYs) averted, using best available evidence. The robustness of results is tested using probabilistic uncertainty analysis. The second stage involves application of 'second filter' criteria (equity, strength of evidence, feasibility and acceptability) to allow broader concepts of benefit to be considered. Results: Replacing oral typicals with risperidone or olanzapine has an incremental cost-effectiveness ratio (ICER) of A$48 000 and A$92 000/DALY respectively. Switching from low-dose typicals to risperidone has an ICER of A$80 000. Giving risperidone to people experiencing side-effects on typicals is more cost-effective at A$20 000. Giving clozapine to people taking typicals, with the worst course of the disorder and either little or clear deterioration, is cost-effective at A$42 000 or A$23 000/DALY respectively. The least cost-effective intervention is to replace risperidone with olanzapine at A$160 000/DALY. Conclusions: Based on an A$50 000/DALY threshold, low-dose typical neuroleptics are indicated as the treatment of choice for established schizophrenia, with risperidone being reserved for those experiencing moderate to severe side-effects on typicals. The more expensive olanzapine should only be prescribed when risperidone is not clinically indicated. The high cost of risperidone and olanzapine relative to modest health gains underlie this conclusion. Earlier introduction of clozapine however, would be cost-effective. This work is limited by weaknesses in trials (lack of long-term efficacy data, quality of life and consumer satisfaction evidence) and the translation of effect size into a DALY change. Some stakeholders, including SANE Australia, argue the modest health gains reported in the literature do not adequately reflect perceptions by patients, clinicians and carers, of improved quality of life with these atypicals.

Social Cognition, Negative Symptoms and Psychosocial Functioning in Schizophrenia.

Although functional recovery could be advocated as an achievable treatment goal, many effective interventions for the treatment of psychotic symptoms, such as antipsychotic drugs, may not improve functioning. The last two decades of cognitive and clinical research on schizophrenia were a turning point for the firm acknowledgment of how relevant social cognitive deficits and negative symptoms could be in predicting psychosocial functioning. The relevance of social cognition dysfunction in schizophrenia patients’ daily living is now unabated. In fact, social cognition deficits could be the most significant predictor of functionality in patients with schizophrenia, non-redundantly with neurocognition. Emerging evidence suggests that negative symptoms appear to play an indirect role, mediating the relationship between neurocognition and social cognition with functional outcomes. Further explorations of this mediating role of negative symptoms have revealed that motivational deficits appear to be particularly important in explaining the relationship between both neurocognitive and social cognitive dysfunction and functional outcomes in schizophrenia. In this paper we will address the relative contribution of two key constructs—social cognitive deficits and negative symptoms, namely how intertwined they could be in daily life functioning of patients with schizophrenia.

N-acetylcysteine (NAC) in schizophrenia resistant to clozapine: a double blind randomised placebo controlled trial targeting negative symptoms

BACKGROUND: Clozapine is an effective treatment for a proportion of people with schizophrenia (SZ) who are resistant to the beneficial effects of other antipsychotic drugs. However, anything from 40-60 % of people on clozapine experience residual symptoms even on adequate doses of the medication, and thus could be considered 'clozapine resistant'. Agents that could work alongside clozapine to improve efficacy whilst not increasing the adverse effect burden are both desired and necessary to improve the lives of individuals with clozapine-resistant SZ. N-Acetylcysteine (NAC) is one such possible agent. Previous research from our research group provided promising pilot data suggesting the efficacy of NAC in this patient population. The aim of the study reported here is to expand this work by conducting a large scale clinical trial of NAC in the treatment of clozapine-resistant SZ.

METHODS: This study is an investigator initiated, multi-site, randomised, placebo-controlled trial. It aims to include 168 patients with clozapine-resistant SZ, divided into an intervention group (NAC) and a control group (placebo). Participants in the intervention group will receive 2 g daily of NAC. The primary outcome measures will be the negative symptom scores of the Positive and Negative Syndrome Scale (PANSS). Secondary outcome measures will include: changes in quality of life (QoL) as measured by the Lancashire Quality of Life Profile (LQoLP) and cognitive functioning as measured by the total score on the MATRICS. Additionally we will examine peripheral and cortical glutathione (GSH) concentrations as process outcomes.

DISCUSSION: This large scale clinical trial will investigate the efficacy of NAC as an adjunctive medication to clozapine. This trial, if successful, will establish a cheap, safe and easy-to-use agent (NAC) as a 'go to' adjunct in patients that are only partly responsive to clozapine.

Psychotropic drugs

19.1 Depression and Antidepressants 19.1.1 Depression 19.1.2 Neurochemistry of Depression and the Monoamine Theory 19.1.3 Antidepressant Indications and Drug Classes 19.1.4 General Considerations with the use of Antidepressants 19.1.5 Tricyclic Antidepressants 19.1.6 Monoamine Oxidase Inhibitors 19.1.7 Selective Serotonin Reuptake Inhibitors 19.1.8 Combined Serotonin and Noradrenaline Reuptake Inhibitors 19.1.9 Long Term Adaptive Changes with Antidepressants 19.2 Psychosis, Schizophrenia, and Antipsychotics 19.2.1 Psychosis and Schizophrenia 19.2.2 Neurochemistry of Psychosis and the Dopamine Theory 19.2.3 Antipsychotic Drug Indications and Drug Classes 19.2.4 Antipsychotic Mechanisms of Action 19.2.5 Typical Antipsychotics (First Generation) 19.2.6 Atypical Antipsychotics (Second Generation) 19.3 Anxiety and Anxiolytics 19.3.1 Fear, Anxiety and Anxiety Disorders 19.3.2 Neurochemistry of Anxiety 19.3.3 Anxiolytic Drug Indications and Drug Classes 19.3.4 Benzodiazepines 19.3.5 Antidepressants 19.3.6 Buspirone

Metabotropic glutamate receptors as targets for novel antipsychotic treatments

In recent years metabotropic glutamate receptors have emerged as key targets for the design of new antipsychotic medications for schizophrenia, in particular mGluR5 and mGluR2/3. These receptors exhibit diverse interactions with other neurotransmitter receptors and critical elements of intracellular signalling cascades known to be important to the pharmacotherapy of schizophrenia. In addition, mGluR5 and mGluR2/3 are intimately involved in behavioural domains related to the symptoms of this disorder. Both animal and clinical studies using novel drugs targeting these receptors have provided encouraging results. The number of patents registered for drugs targeting metabotropic glutamate receptors has grown dramatically, and positive allosteric modulators for both receptors show particular promise.