eRapport

Metabolic adverse effects of antipsychotic drugs

Prosjekt
Prosjektnummer
911781
Ansvarlig person
Silje Skrede
Institusjon
Helse Bergen HF
Prosjektkategori
Forskerutdanning - postdoc
Helsekategori
Mental Health, Metabolic and Endocrine
Forskningsaktivitet
2. Aetiology, 5. Treatment Developement
Rapporter
2015 - sluttrapport
Utgangspunktet for prosjektet er de metabolske bivirkningene - overvekt, dyslipidemi og forstyrrelser i blodsukkernivå - som er knyttet til behandling med antipsykotiske medikamenter. For å kunne utvikle behandling som ikke har slike bivirkninger, er det nødvendig å forstå hvilke molekylære mekanismer som medierer disse. Hovedfokuset i dette prosjektet har vært å utvikle en forbedret preklinisk modell for metabolske bivirkninger. Tidligere forsøk i rotte har gitt motstridende resultater, ettersom halvveringstiden for antipsykotika er svært kort og en dermed ikke oppnår klinisk relevante nivåer av medikamenter i relevante vev. Vi har tatt i bruk depotinjeksjoner, der medikamentene injiseres i dyrets lårmuskel og frisettes gradvis gjennom en periode på 10-14 dager. På denne måten har vi oppnådd klinisk relevante, stabile nivåer av medikament, og har kunnet kartlegge hvordan antipsykotiske medikamenter aktiverer apetittsenteret i hjernen, med overspising og vektøkning som resultat. Dersom mattilgangen begrenses under behandlingen, uteblir vektøkningen. Til tross for dette stimulerer medikamentene den kroppsegne produksjonen av fettstoffer. Dette er altså en direkte farmakologisk effekt av antipsykotiske medikamenter, ikke en konsekvens av økt matinntak. Videre har vi utviklet protokoller for å studere fettnivåer i lever hos rotte ved hjelp av ultralyd. Ultralyd er en ikke-invasiv, rask undersøkelse som kan brukes for å følge pasienter over tid. Det er ikke kjent om antipsykotiske medikamenter kan føre til skadelig akkumulasjon av fett i leveren, og dette bør undersøkes både i dyremodeller og i kliniske studier. Et annet viktig delmål med prosjektet har vært å finne kliniske biomarkører for metabolske bivirkninger under behandling med antipsykotiske medikamenter, med spesiell vekt på metabolske bivirkninger. Det er store individuelle forskjeller i risiko for metabolske bivirkninger under behandling med antipsykotiske medikamenter. Vi ønsker å undersøke om syntesen av fettstoffer aktiveres på samme måte hos pasienter som i våre prekliniske modeller. Dessuten er det et viktig spørsmål om tidlige endringer kan predikere risiko for bivirkninger, eller si noe om graden av bivirkninger. Gjennom et bredt anlagt samarbeid med Bergen psykoseprosjekt 2/ the Bergen-Stavanger-Innsbruck-Trondheim (Best Intro)-prosjektet er det etablert en biobank med ulike typer blodprøver (RNA, DNA, serum) fra pasienter som starter behandling med antipsykotiske medikamenter. Pasientene følges gjennom det første behandlingsåret, og kartlegges grunding både klinisk og biokjemisk. Biobanken omfatter nå prøver fra over 200 pasienter, der omkring halvparten er fulgt gjennom de oppsatte 7 kontrollene i løpet av første behandlingsår. For de øvrige pasientene foreligger det prøver fra ett tidspunkt før behandlingsstart, 1 uke etter oppstart og 3 uker etter oppstart. Inklusjonen av pasienter avsluttes i første halvdel av 2016, og analyser av prøver særlig fra tiden like etter oppstart av behandling iverksettes så snart prøvesettene fra samtlige pasienter er komplette. Et tredje delmål med prosjektet var å undersøke om pasienter som bruker antipsykotiske mediamenter får foreskrevet kolesterolsenkende medikamenter for å forebygge medikamentindusert økning av kolesterol i blodet. Det er ikke kartlagt hvor mange pasienter som har behov for slik tilleggsbehandling, men det er grunn til å anta at andelen er minst like høy som i normalbefolkningen. I en studie publisert i januar 2015 fant vi at kolesterolsenkende medikamenter ble foreskrevet til 5,3% av pasienter som var under behandling med antipsykotiske medikamenter. I den generelle befolkningen har tidligere studier vist at 34% av den generelle befolkningen i tilsvarende alder får foreskrevet kolesterolsenkende medikamenter. Selv om det ikke er uproblematisk å behandle legemiddelbivirkninger ved hjelp av andre medikamenter, ser det altså ut til å foreligge underbehandling av metabolske bivirkninger. Prosjektet, med dets publikasjoner og presentasjoner på møter/konferanser, har bidratt til den økende bevisstheten omkring metabolske bivirkninger av antipsykotiske medikamenter. I umiddelbar fremtid vil dette først og fremst få konsekvenser for informasjon som gis til pasienter, samt for monitorering av vekt/body mass index og blodlipider under behandling. Jevnlig måling av lipider i blod er spesielt relevant i denne sammenheng. Våre resultater har understreket at økning av lipider ikke nødvendigvis er sekundært til vektøkning. Dette tyder på at måling av vekt ikke er tilstrekkelig for å monitorere pasienter. Analyser av blodlipider er også nødvendig. Enkelte antipsykotiske medikamenter gir mer uttalte metabolske bivirkninger enn andre medikamenter. Imidlertid er disse også regnet som klinisk effektive og til dels godt tolererte medikamenter. Så lenge det ikke finnes gode erstatninger, er det usikkert hvor stor betydning prosjektets resultater får for behandlingsvalg. Det er likevel sannsynlig at økt kunnskap om problematikken med metabolske bivirkninger vil påvirke beslutningsgrunnlaget ved oppstart av medikamentell behandling for pasienter med psykose. Et sentralt tema er prediksjon av risiko for å utvikle metabolske bivirkninger ved oppstart av behandling. Det gjenstår både utforskende og validerende faser i arbeidet med å kunne identifisere risikomarkører. I videre arbeid med dette kan det bygges på resultatene av aktuelle prosjekt gjennom kombinasjonen av det ovennevnte kliniske materialet og den kompetanse de samarbeidende miljøer innehar mht klinisk kartlegging, kunnskap om de molekylære mekanismene bak metabolske bivirkninger og storskala genetikkstudier.
2014
Hormonelle faktorer ser ut til å ha stor innvirkning på resultater fra forsøk med antipsokotika i dyremodeller. Gjenspeiles dette hos mennesker?Hensikten med prosjektet "Metabolic adverse effects of antipsychotic drugs" er å avdekke hvorfor antipsykotiske medikamenter kan gi metabolske bivirkninger som fedme og diabetes. Prosjektet har to hovedarmer. I den ene benyttes forsøksdyr for å undersøke basale molekylære mekanismer som medierer slike bivirkninger. I den andre undersøkes det i hvilken grad funnene herfra stemmer med funn hos mennesker som bruker de aktuelle medikamentene. I 2013 begynte en å benytte såkalte depotpreparater i dyrestudier, og så at disse gir langt mer stabile nivåer av medikamenter enn det som tidligere kunne oppnås. I 2014 har det vært fokusert på en annen utfordring med dyremodellene, nemlig kjønnsforskjeller med hensyn til vektoppgang. Behandling med antipsykotiske medikamenter gir risiko for vektøkning både hos kvinner og menn. I rotter, som benyttes i dette prosjektet, har det bare vært mulig å indusere vektøkning i hunner. Ingen av våre forsøk i hannrotter har resultert i vektøkning, og dette kan skyldes hormonelle faktorer. Vi har derfor behandlet hunnrotter med utslått østrogenproduksjon, og det kan se ut til at østrogen spiller en viktig rolle. Dette kan være spesifikt for rotter, men det kan også tenkes at kjønnsforskjellene hos mennesker er større enn tidligere antatt dersom en spesifikt undersøker dette i kliniske materialer. I et forsøk der olanzapin-behandlede hannrotter og hunnrotter sammenliknes, har vi brukt microarray-teknikk for å undersøke uttrykket av mange tusen gener i hjerne og lever. De kjønns-spesifikke effektene av antipsykotika er tydelige, og vil stå i fokus fremover. Prosjektet innebærer også samarbeid omkring to pasientrelaterte studier. Den første, Best Intro-studien (tidligere Bergen Psykoseprosjekt 2), ledes fra Sandviken sykehus ved overlege/professor Erik Johnsen. Her inkluderes pasienter som starter behandling med antipsykotika. Det utføres omfattende klinisk testing før og på gitte tidspunkter etter oppstart av behandling. I tillegg tas det blodprøver før og etter behandlingsstart. Rekruttering til studien har vært god i 2014. Det er utført analyser av endokrinologiske og immunologiske parametre i de første pasientprøvene i løpet av 2014. De endokrinologiske analysene, der en blant annet måler østrogen, kan bidra til at relevansen av resultatene fra rotte blir avklart. Innen kort tid starter også ekstraksjon av RNA fra pasientprøver. Det vil da kjøres microarray-analyser av genuttrykk også her. På grunn av studiedesignen har en anledning til å sammenlikne uttrykk av gener før og etter oppstart av behandling hos samme pasient. Her vil vi være spesielt opptatt av om funn fra dyremodellene kan reproduseres. I det andre klinisk rettede prosjektet, som er et samarbeid med professor Jørgen Bramness med flere ved Universitetet i Oslo, har vi i en farmakoepidemiologisk studie undersøkt i hvilken grad pasienter som behandles med antipsykotiske medikamenter også får utskrevet kolesterolsenkende midler. I løpet av 2014 er artikkelen " Incident users of antipsychotic agents and future use of cholesterol-lowering drugs. An observational, pharmacoepidemiological study" akseptert i Journal of Clinical Psychiatry, der den publiseres i januar 2015. Resultatene herfra tyder på at færre pasienter enn de som sannsynligvis kunne ha nytte av kolesterolsenkende medikamenter, får dette utskrevet. Data som trengs i videre studier innen samme felt er innhentet, og analyser av disse er under forberedelse.
2013
Antipsykotiske medikamenter gir til dels alvorlige metabolske bivirkniger, samtidig som de er helt nødvendige for mange pasienter. Mer robuste funn i dyremodell gir bedre grunnlag for å sammenlikne med funn i pasientprøver.Antipsykotiske medikamenter gir metabolske bivirkninger, som overvekt og sukkersyke. Overvekt skyldes i stor grad overspising som følge av økt sultfølelse. Vi har tidliger vist at den økte apetitten skyldes aktivering av el senter, hypothalamus, i hjernen. Det har imidlertid pågått en diskusjon rundt det sentrale molekylet AMPK i hypotahalmus, der noen arbeider har tydet på at antipsykotikaindusert aktivering av dette molekylet gir økt sultfølelse, mens andre har ment at AMPK-aktivernig ikke var nødvendig for antipsykotikaindusert sultfølelse. Studier av denne typen kan bare utføres i dyremodeller, og rotter har vært hyppigst brukt. En av årsakene til denne uenigheten rundt AMPK har vært at antipsykotiske medikamenter brytes raskt ned i rotte, slik at det er vanskelig å oppnå pålitelige nivåer av medikamenter i rotte. Vi har nå, som første forskningsgruppe, begynt å ta i bruk såkalte depotinjeksjoner, det vil si at antipsykotiske medikamenter injiseres i en muskel, og det blir frisatt litt og litt medikament over en periode på 2 uker. Dette gir høye og stabile nok nivåer av medikament til at vi har kunnet vise at aktivering av AMPK er viktig for antipsykoikaindusert apetittøkning. Samtidig pågår det rekruttering av pasienter i en større klinisk studie, der det tas blodprøver før oppstart av behandling med antipsykotiske medikamenter, og på flere tidspunkter etter oppstart. Vi er i ferd med å innhente anbud på såkalt RNA-sekvensering av blodprøver fra disse pasientene, og det er hentet ut DNA fra de samme prøvene. Ettersom den nyre dyremodellen vår gir mer robuste resultater enn tidligere forsøk, har vi store forventninger til at enkelte av våre funn skal la seg validere i prøver fra pasienter. Dermed kan vi arbeide mer målrettet videre med mekanismene som gir metabolske bivirkninger.
Vitenskapelige artikler
Ersland KM, Skrede S, Røst TH, Berge RK, Steen VM

Antipsychotic-induced metabolic effects in the female rat: Direct comparison between long-acting injections of risperidone and olanzapine.

J Psychopharmacol 2015 Dec;29(12):1280-9. Epub 2015 sep 16

PMID: 26378122

Fernø J, Ersland KM, Duus IH, González-García I, Fossan KO, Berge RK, Steen VM, Skrede S

Olanzapine depot exposure in male rats: Dose-dependent lipogenic effects without concomitant weight gain.

Eur Neuropsychopharmacol 2015 Jun;25(6):923-32. Epub 2015 mar 18

PMID: 25823694

Skrede S, Tvete IF, Tanum L, Steen VM, Bramness JG

Incident users of antipsychotic agents and future use of cholesterol-lowering drugs: an observational, pharmacoepidemiologic study.

J Clin Psychiatry 2015 Jan;76(1):e111-6.

PMID: 25650676

Kroken Rune A, Løberg Else-Marie, Drønen Tore, Grüner Renate, Hugdahl Kenneth, Kompus Kristiina, Skrede Silje, Johnsen Erik

A critical review of pro-cognitive drug targets in psychosis: convergence on myelination and inflammation.

Front Psychiatry 2014;5():11. Epub 2014 feb 4

PMID: 24550848

Skrede S, Martins L, Berge RK, Steen VM, López M, Fernø J

Olanzapine depot formulation in rat: a step forward in modelling antipsychotic-induced metabolic adverse effects.

Int J Neuropsychopharmacol 2014 Jan;17(1):91-104. Epub 2013 aug 7

PMID: 23919889

Steen Vidar M, Nepal Chirag, Ersland Kari M, Holdhus Rita, Nævdal Marianne, Ratvik Siri M, Skrede Silje, Håvik Bjarte

Neuropsychological Deficits in Mice Depleted of the Schizophrenia Susceptibility Gene CSMD1.

PLoS One 2013;8(11):e79501. Epub 2013 nov 14

PMID: 24244513

Contreras C, Novelle M G, Leis R, Diéguez C, Skrede S, López M

Effects of neonatal programming on hypothalamic mechanisms controlling energy balance.

Horm Metab Res 2013 Dec;45(13):935-44. Epub 2013 aug 2

PMID: 23913119

Skrede Silje, Steen Vidar Martin, Fernø Johan

Antipsychotic-induced increase in lipid biosynthesis: activation through inhibition?

J Lipid Res 2013 Feb;54(2):307-9. Epub 2012 des 7

PMID: 23220624

Deltagere
  • Kari Merete Ersland Postdoktor
  • Vidar Martin Steen Leder av forskningsgruppe
  • Silje Skrede Postdoktor
  • Ingunn Fride Tvete Prosjektdeltaker
  • Lars Tanum Prosjektdeltaker
  • Farivar Fathian Prosjektdeltaker
  • Rune Kroken Prosjektdeltaker
  • Erik Johnsen Prosjektdeltaker
  • Jørgen Gustav Bramness Prosjektdeltaker
  • Inger Hødnebø Duus Prosjektdeltaker

eRapport er utarbeidet av Sølvi Lerfald og Reidar Thorstensen, Regionalt kompetansesenter for klinisk forskning, Helse Vest RHF, og videreutvikles av de fire RHF-ene i fellesskap, med støtte fra Helse Vest IKT

Alle henvendelser rettes til Faglig rapportering, Helse Vest

Personvern  -  Informasjonskapsler