J 2022

Clozapine Reverses Dysfunction of Glutamatergic Neurons Derived From Clozapine-Responsive Schizophrenia Patients

HŘÍBKOVÁ, Hana, Ondrej SVOBODA, Elis BARTEČKŮ, Jana ZELINKOVÁ, Jana HOŘÍNKOVÁ et. al.

Základní údaje

Originální název

Clozapine Reverses Dysfunction of Glutamatergic Neurons Derived From Clozapine-Responsive Schizophrenia Patients

Autoři

HŘÍBKOVÁ, Hana (203 Česká republika, domácí), Ondrej SVOBODA (203 Česká republika), Elis BARTEČKŮ (203 Česká republika, domácí), Jana ZELINKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Jana HOŘÍNKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Lubica LACINOVA (703 Slovensko), Martin PISKÁČEK (40 Rakousko, domácí), Břetislav LIPOVÝ (203 Česká republika, domácí), Ivo PROVAZNÍK (203 Česká republika, domácí), Joel C. GLOVER, Tomáš KAŠPÁREK (203 Česká republika, garant, domácí) a Yuh-Man SUN (826 Velká Británie a Severní Irsko, domácí)

Vydání

Frontiers in Cellular Neuroscience, Lausanne, Switzerland, Frontiers, 2022, 1662-5102

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

30103 Neurosciences

Stát vydavatele

Švýcarsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 5.300

Kód RIV

RIV/00216224:14110/22:00126525

Organizační jednotka

Lékařská fakulta

UT WoS

000766591000001

Klíčová slova anglicky

schizophrenia; clozapine; hiPSC; glutamate; neuron

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 20. 2. 2023 09:02, Mgr. Tereza Miškechová

Anotace

V originále

The cellular pathology of schizophrenia and the potential of antipsychotics to target underlying neuronal dysfunctions are still largely unknown. We employed glutamatergic neurons derived from induced pluripotent stem cells (iPSC) obtained from schizophrenia patients with known histories of response to clozapine and healthy controls to decipher the mechanisms of action of clozapine, spanning from molecular (transcriptomic profiling) and cellular (electrophysiology) levels to observed clinical effects in living patients. Glutamatergic neurons derived from schizophrenia patients exhibited deficits in intrinsic electrophysiological properties, synaptic function and network activity. Deficits in K+ and Na+ currents, network behavior, and glutamatergic synaptic signaling were restored by clozapine treatment, but only in neurons from clozapine-responsive patients. Moreover, neurons from clozapine-responsive patients exhibited a reciprocal dysregulation of gene expression, particularly related to glutamatergic and downstream signaling, which was reversed by clozapine treatment. Only neurons from clozapine responders showed return to normal function and transcriptomic profile. Our results underscore the importance of K+ and Na+ channels and glutamatergic synaptic signaling in the pathogenesis of schizophrenia and demonstrate that clozapine might act by normalizing perturbances in this signaling pathway. To our knowledge this is the first study to demonstrate that schizophrenia iPSC-derived neurons exhibit a response phenotype correlated with clinical response to an antipsychotic. This opens a new avenue in the search for an effective treatment agent tailored to the needs of individual patients.

Návaznosti

GA18-24089S, projekt VaV
Název: Kvantitativní fázová mikroskopie pro 3D kvalitativní charakterizaci nádorových buněk
Investor: Grantová agentura ČR, Quantitative phase microscopy for 3D qualitative characterization of cancer cells
MUNI/A/0754/2017, interní kód MU
Název: Buněčná a molekulární biologie
Investor: Masarykova univerzita, Buněčná a molekulární biologie, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty
MUNI/A/0810/2016, interní kód MU
Název: Molekulární a buněčná biologie
Investor: Masarykova univerzita, Molekulární a buněčná biologie, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty
MUNI/A/1418/2021, interní kód MU
Název: Biomedicínské vědy II (Akronym: BIOMED)
Investor: Masarykova univerzita, Biomedicínské vědy II
NV15-31063A, projekt VaV
Název: Buněčné markery vedoucí ke specifické léčbě "na míru" schizofrenním pacientům
7F16017, projekt VaV
Název: Dešifrování synaptopatie u schizofrenie (Akronym: StemSynaptoSchizo)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Deciphering synaptopathy in Schizophrenia, Fond pro bilaterální spolupráci na programové úrovni