La aparición de los antipsicóticos atípicos o de segunda generación ha supuesto un gran cambio en el manejo de los pacientes con trastorno bipolar. Los ensayos controlados han demostrado la eficacia de prácticamente todos los antipsicóticos atípicos en la manía aguda. Además, la mayor parte de ellos disponen de datos positivos para el tratamiento de mantenimiento del trastorno bipolar, lo que sugiere propiedades normotímicas. E incluso algunos de ellos han mostrado datos positivos en la depresión bipolar. Sin embargo, apenas existen estudios independientes comparando la acción de los atípicos con la de los clásicos, mas allá del uso de haloperidol como comparador activo en algunos estudios de manía aguda. En este contexto, esta tesis tiene como objetivo evaluar el comportamiento de los antipsicóticos atípicos en las fases de manía aguda y depresión, en comparación con el de los antipsicóticos clásicos (haloperidol) y placebo respectivamente, para testar las posibles propiedades normoreguladoras en los episodios agudos. Se utilizaron para ello las técnicas de metanálisis, estructurándose la tesis en dos metanálisis separados. El primero en manía aguda, comparando antipsicóticos atípicos con antipsicóticos clásicos. Dentro de este metanálisis se escogieron dos variables principales: la velocidad de inicio de acción, operativizada como la disminución en la puntuación en la escala de manía a la primera semana, y el viraje depresivo. En los dos casos, se trata de variables de interés clínico, escasamente estudiadas hasta la actualidad, y que señalan el perfil de acción de los fármacos. En segundo lugar, se llevó a cabo un segundo metanálisis comparando la acción de los antipsicóticos atípicos con la del placebo (no existían estudios comparativos con antipsicóticos clásicos) en depresión bipolar. Los resultados de la primera variable del metanálisis en manía aguda, que dan lugar al primer artículo de esta tesis, confirman que el haloperidol muestra un inicio de acción más rápido que los antipsicóticos atípicos. El tamaño del efecto fue pequeño (SMD = 0,17 [0,01 - 0,32] tal como cabria esperar entre dos grupos de eficacia demostrada. Sin embargo, este resultado sugiere que el haloperidol puede seguir siendo un tratamiento de primera línea en la manía aguda en casos graves en los que se requiere una mejoría sintomática urgente, siempre y cuando el riesgo de efectos adversos extrapiramidales y de viraje depresivo sea bajo. El segundo artículo de la tesis analiza las diferencias en el riesgo de viraje depresivo tras el tratamiento de la manía aguda con antipsicóticos atípicos en comparación con haloperidol. El resultado del metanálisis es que los atípicos conllevan un 42% menos de riesgo de viraje que el haloperidol. No obstante, se observa heterogeneidad en este análisis y las diferencias entre grupos son atribuibles especialmente a la acción de tres de los atípicos: olanzapina, quetiapina, y ziprasidona. El segundo metanalisis, que da lugar al tercer lugar de la tesis, observa que existe un efecto positivo en la depresión bipolar, en comparacion con placebo, pero que solo es atribuible a algunos de los antipsicóticos atípicos, concretamente, a la olanzapina y la quetiapina. De modo que se concluye que no se trata de un efecto de clase de la familia. Analizando los resultados de los dos metanálisis en conjunto se observa que se puede establecerse un gradiente en función de la afinidad por el receptor dopaminergico D2, modulado por la acción sobre otros receptores, en el que la mayor afinidad y selectividad antiD2 supondría mayor potencia antimaníaca, inicio de acción antimaníaca más rápido, mayor riesgo de viraje depresivo, e ineficacia y/o agravamiento de la depresión bipolar. Haloperidol se situaría en el extremo izquierdo del gradiente y se propone la siguiente ubicación para los antipsicóticos atípicos: Risperidona – Aripiprazol – Ziprasidona – Olanzapina – Quetiapina. Además, este gradiente coincide con el de los valores del Índice de Polaridad obtenidos en los estudios de prevención de recurrencias con los antipsicóticos atípicos, de lo que se desprende que los efectos en los episodios agudos tiende a perdurar durante el tratamiento de mantenimiento. / Introduction of atypical antipsychotics has involved a great change in the management of bipolar disorder during last decade. Not only they show efficacy in mania, but also for recurrence prevention, and some of them have also been shown to work in bipolar depression. However, comparisons with classical neuroleptics to assess advantages and disadvantages are scarce. In this context, the goal of this thesis was to assess the behavior of atypical antipsichotics in the acute phases of mania and depression, compared to classical antipsychotics in the former and with placebo in the latter, and study their possible normothymic properties. Metanalysis techniques were used. The thesis was structured in two different metanalysis. The first one in acute mania, comparing atypical and classical antipyschotics. Two different outcomes were assessed: speed of onset of action and switch to depression. The second metanalysis studied the efficacy of atypical antipsychotics in bipolar depression versus placebo. The first article of the thesis shows that haloperidol has a faster onset of action than atypical antipsychotics in acute mania. The size of the effect was small (SMD = 0,17 [0,01 - 0,32] but could still be clinically significant in the subset of severe manic patients who require an urgent relief of symtpoms. On the other hand, as it is shown in the second paper of the thesis, treatment with atypicals involves a 42% reduction in the risk of switch to depression compared to haloperidol. However, heterogeneity was present which could be due to differences in the group of atypicals, as three of them (olanzapine, quetiapine, and ziprasidone) could explain the effect. The third article, corresponding to the second metanálisis, shows only some atypicals, namely olanzapine and quetiapine, are efficacious in bipolar depression. Therefore, there is no class effect. A global view of both metanalysis shows that dopaminergic D2 affinity is likely to be the most important factor over the different profile of antipsychotics, with lower affinity involving more clear normothymic actions.

Not available / text

Objective: To evaluate trends in the use of antipsychotic drugs in Lithuania between 2003 and 2005 years. Methods: The data on total sales of antipsychotic drugs in all Lithuanian regions over three years (2003-2005) were obtained from IMS Health Inc. Drugs were classified according to the Anatomic Therapeutic Chemical system and use was quantified in terms of defined daily doses. Meta-analysis of observational studies retrieved through systematic search of all available electronic data sources. 1651 abstracts were found and checked. 76 randomised double-blind studies were identified for the met-analysis. Data were calculated by DDD methodology and expressed in DDDs per 1.000 inhabitants per day. The pharmacoeconomic analysis of antipsychotics was performed by cost minimization and reference price methodology. Results: In Lithuania the total antipsychotics consumption increased by 16% over three years (2003-2005) period reaching the value of 5,5 DDD/1000 inhabitants/day. Since 2003 the proportion of use of conventional antipsychotics has increased by 2%, while the use of atypical antipsychotics has increased by 14%. The expenditures of antipsychotics has reached 39 mln Litas (in 2005), of which 48% was costs for atypical antipsychotic agents. Setting the reference price of risperidone (according to the meta-analysis results of effectiveness) for atypical antipsychotics it would be possible to rationalize schizophrenia treatment using 10,68 mln Litas extra money. Conclusions:... [to full text]

Thesis (Ph. D.)--West Virginia University, 2005. / Title from document title page. Document formatted into pages; contains xvii, 327 p. : ill. (some col.). Vita. Includes abstract. Includes bibliographical references (p. 311-323).

The dopamine D2 receptor exists in vitro in two states of agonist affinity: a high-affinity state mediating dopamine’s physiological effects, and a physiologically-inert low-affinity state. Our primary goal was to determine the in vivo relevance of this two-affinity-state model for the agonist PET radiotracer [11C]-(+)-PHNO, developed for measurement of the D2 high-affinity state. Our second goal was to characterize the regional D2 versus D3 pharmacology of [3H]-(+)-PHNO binding and assess its utility for measuring drug occupancy at both receptor subtypes. Using ex vivo dual-radiotracer experiments in conscious rats, we showed that, contrary to the two-affinity-state model, the binding of [11C]-(+)-PHNO and the antagonist [3H]-raclopride were indistinguishably inhibited by D2 partial agonist (aripiprazole), indirect agonist (amphetamine) and full agonist ((-)-NPA) pretreatment. Furthermore, ex vivo [11C]-(+)-PHNO binding was unaffected by treatments that increase in vitro high-affinity state density (chronic amphetamine, ethanol-withdrawal), whereas unilateral 6-OHDA lesion, which increases total D2 receptor expression, similarly increased the ex vivo binding of [11C]-(+)-PHNO and [3H]-raclopride. These results do not support the in vivo validity of the two-affinity-state model, suggesting instead a single receptor state for [11C]-(+)-PHNO and [3H]-raclopride in conscious rat. Importantly, we also demonstrated that the increased amphetamine-sensitivity of the agonist radiotracers [11C]-(+)-PHNO and [11C]-(-)-NPA, commonly seen in isoflurane-anaesthetized animals and cited as evidence for the two-affinity-state model, is due to the confounding effects of anaesthesia. Using in vitro and ex vivo autoradiography in rat and the D3 receptor-selective drug SB277011, we found that [3H]-(+)-PHNO binding in striatum and cerebellum lobes 9 and 10 was due exclusively to D2 and D3 receptor binding, respectively, but in other extra-striatal regions to a mix of the two receptor subtypes. Surprisingly, the D3 contribution to [3H]-(+)-PHNO binding was greater ex vivo than in vitro. Also surprising, several antipsychotic drugs, at doses producing 80% D2 occupancy, produced insignificant (olanzapine, risperidone, haloperidol) or small (clozapine, ~35%) D3 occupancy, despite similarly occupying both receptor subtypes in vitro. These data reveal a significant discrepancy between in vitro and ex vivo measures of dopamine receptor binding and suggest that the D3 occupancy is not necessary for the therapeutic effect of antispychotic drugs.

Les antipsychotiques sont utilisés en clinique depuis plus de 50 ans pour pallier aux symptômes de la schizophrénie. Malgré une recherche intensive, les mécanismes cellulaires et moléculaires responsables de l’effet clinique de cette médication demeurent encore nébuleux. Ces drogues sont reconnues comme des antagonistes des récepteurs D2 de la dopamine et peuvent moduler la transcription génique dans le striatum. Au cours des recherches qui ont mené à l'écriture de cette thèse, nous avons exploré l’expression de Nur77, un facteur de transcription de la famille des récepteurs nucléaires, afin de caractériser le rôle de la dopamine, la sérotonine, l’adénosine et le glutamate dans la régulation génique contrôlée par les antagonistes D2. En premier lieu, nous avons examiné l’impact de la co-administration d’agents sérotonergiques et adrénergiques sur l’expression de l’ARNm de Nur77 induite par l’halopéridol, un antipsychotique de première génération. Nous avons observé que le 8-OH-DPAT et le MDL11939 préviennent partiellement l’induction de Nur77 dans le striatum. Au contraire, l’idazoxan potentialise l’effet de l’halopéridol sur l’expression de Nur77 alors que le prazosin reste sans effet. Ces résultats démontrent que l’expression striatale de Nur77 induite par l’halopéridol peut être modulée à la baisse avec un agoniste 5-HT1A ou un antagoniste 5-HT2A. Par la suite, nous avons évalué dans divers paradigmes expérimentaux l’effet de l’éticlopride, un antagoniste spécifique D2, afin d’explorer davantage le mécanisme de l’effet transcriptionnel des antagonistes D2. Étonnamment, la suppression de l’isoforme D2L chez la souris D2L KO ne réduit pas la réponse de l’éticlopride dans le striatum. Par contre, une lésion corticale avec l’acide iboténique bloque l’effet de l’éticlopride sur la transcription de Nur77, suggérant un rôle du glutamate. La combinaison d’un antagoniste des récepteurs métabotropes du glutamate de types 5 (mGluR5) et d’un antagoniste des récepteurs de l’adénosine A2A abolit complètement l’augmentation de la transcription de Nur77 induit par l’éticlopride dans le striatum. La modulation directe de l’expression striatale de Nur77 par les récepteurs mGluR5 et A2A a été confirmée dans un modèle de cultures organotypiques de tranches cérébrales. Ces résultats démontrent clairement que la modulation de l’expression génique dans le striatum, à la suite d’un traitement avec un antagoniste D2 pourrait être indépendante d’une interaction directe avec les récepteurs D2 post-synaptiques, et reposerait plutôt sur son interaction avec les récepteurs D2 hétérosynaptiques des afférences corticostriées et l’activation subséquente des récepteurs post-synaptiques du glutamate et de l’adénosine. En résumé, nos résultats suggèrent que l’interaction des antipsychotiques atypiques avec les récepteurs 5-HT2A et 5-HT1A pourrait expliquer la différence dans le patron d’expression génique induit par ces drogues en comparaison avec les antipsychotiques typiques. De plus, nos résultats révèlent un nouveau mécanisme d’action des antagonistes D2 et supportent un rôle primordial du glutamate et de l’adénosine dans les effets des antipsychotiques de première génération. / Antipsychotic drugs have been used to alleviate schizophrenia symptoms for more than 50 years. Despite extensive research, little is known about the molecular and cellular mechanism responsible for their clinical outcome. These drugs are usually recognized as dopamine D2 antagonists and are known to modulate gene expression in the striatum. In the present thesis, we used the expression of Nur77, a transcription factor of the orphan nuclear receptor family, to explore the role of dopamine, serotonin, glutamate and adenosine receptors in the effect of a dopamine D2 antagonist in the striatum. First, we examined the abilities of serotoninergic and adrenergic receptor drugs to modify the pattern of Nur77 mRNA expression induced by haloperidol, a first generation antipsychotic drug. We observed that 8-OH-DPAT and MDL11939 partially prevent haloperidol-induced Nur77 upregulation. On the contrary, idazoxan consistently potentiated haloperidol-induced Nur77 mRNA levels in the striatum whereas prazosin remained without effect. Taken together, these results show the ability of a 5-HT1A agonist or a 5-HT2A antagonist to reduce haloperidol-induced Nur77 striatal expression. Subsequently, we evaluated in different experimental designs the effect of eticlopride, a specific D2 antagonist, to provide additional information on the mechanism by which D2 antagonist controls transcriptional activity in the striatum. Surprisingly, deletion of the D2L receptor isoform did not reduce eticlopride-induced upregulation of Nur77 mRNA levels in the striatum. However, cortical lesions with ibotenic acid strongly reduced eticlopride-induced upregulation of Nur77 mRNA, suggesting a role for glutamate neurotransmission. A combination of a metabotropic glutamate type 5 (mGluR5) antagonist with an antagonist of its synergistic partner adenosine A2A receptor abolished eticlopride-induced upregulation of Nur77 mRNA levels in the striatum. Direct modulation of striatal Nur77 expression by glutamate and adenosine receptors was confirmed using corticostriatal organotypic cultures. Taken together, these results indicate that modulation of gene expression in the striatum, following a D2 antagonist, might not involve a direct interaction of the drug at postsynaptic D2 receptors, but rather relies on its interaction with corticostriatal presynaptic D2 receptors and subsequent activation of postsynaptic glutamate and adenosine receptors in the striatum. In summary, our results suggest that interaction of atypical antipsychotic drugs with 5-HT2A and 5-HT1A receptors participate in the differential pattern of gene expression induced by these drugs when compared with typical antipsychotic drugs. Moreover, our results uncover a new mechanism of action of D2 antagonists and support a prominent role of glutamate and adenosine in the effect of classic antipsychotic drugs.

La presente tesis "Modelling of 5-HT2A and 5-HT2C receptors and of their complexes with actual and potential antipsychotic drugs" tiene como objetivo de profundizar los conocimientos actuales sobre el mecanismo de acción de los fármacos antipsicóticos. En este proyecto de larga duración, se han construidos modelos computacionales de los receptores 5-HT2A y 5-HT2C, utilizando un nuevo protocolo de modelización basado sobre los datos experimentales de otras proteínas GPCR de la misma familia. Las estructuras 3D se han validado e utilizado en estudios de acoplamiento ligando-receptor, simulaciones de dinámica molecular, y estudios 3D-QSAR con el ligando natural (serotonina), un agonista inverso bien conocido (ketanserina) y una serie de butyrofenonas con afinidad para ambos subtipos receptoriales. Las metodologías directas e indirectas utilizadas, han permitido de comprender mejor los elementos claves que gobiernan el acoplamiento ligando - receptor, mediante la identificación de los residuos más involucrados en esta interacción, el rol de la quiralidad de los ligandos y también las posiciones alternativas de acoplamiento que algunos ligandos pueden asumir en el sitio de unión de los receptores.Los resultados son coherentes con los datos experimentales y su interpretación ha proporcionado información valiosa, difícilmente obtenible con la simple inspección visual de las estructuras de los ligandos y de los receptores. / This thesis "Modelling of 5-HT2A and 5-HT2C receptors and of their complexes with actual and potential antipsychotic drugs" has the objective of investigate the mechanism of action of antipsychotic drugs. During the development of this project, computational models of 5-HT2A and 5-HT2C receptors have been built, by means of a new modeling protocol based on experimental data from other GPCR of the same family. 3D structures have been validated by means of docking, molecular dynamic simulations and 3D-QSAR studies, using the natural ligand (serotonin), a well known inverse agonist (ketanserin) and a series of butyrophenones with affinity for both receptor subtypes. Direct and indirect methodologies have been applied, allowing a better comprehension of the key elements governing the ligand-receptor docking, thanks to the identification of the most important residues that stabilize such interaction, role of chirality and alternative positions within the binding site. The results are coherent with experimental data and its interpretation provided valuable information, not available at a simple visual inspection of ligand - receptor structures.

Les antipsychotiques sont utilisés en clinique depuis plus de 50 ans pour pallier aux symptômes de la schizophrénie. Malgré une recherche intensive, les mécanismes cellulaires et moléculaires responsables de l’effet clinique de cette médication demeurent encore nébuleux. Ces drogues sont reconnues comme des antagonistes des récepteurs D2 de la dopamine et peuvent moduler la transcription génique dans le striatum. Au cours des recherches qui ont mené à l'écriture de cette thèse, nous avons exploré l’expression de Nur77, un facteur de transcription de la famille des récepteurs nucléaires, afin de caractériser le rôle de la dopamine, la sérotonine, l’adénosine et le glutamate dans la régulation génique contrôlée par les antagonistes D2. En premier lieu, nous avons examiné l’impact de la co-administration d’agents sérotonergiques et adrénergiques sur l’expression de l’ARNm de Nur77 induite par l’halopéridol, un antipsychotique de première génération. Nous avons observé que le 8-OH-DPAT et le MDL11939 préviennent partiellement l’induction de Nur77 dans le striatum. Au contraire, l’idazoxan potentialise l’effet de l’halopéridol sur l’expression de Nur77 alors que le prazosin reste sans effet. Ces résultats démontrent que l’expression striatale de Nur77 induite par l’halopéridol peut être modulée à la baisse avec un agoniste 5-HT1A ou un antagoniste 5-HT2A. Par la suite, nous avons évalué dans divers paradigmes expérimentaux l’effet de l’éticlopride, un antagoniste spécifique D2, afin d’explorer davantage le mécanisme de l’effet transcriptionnel des antagonistes D2. Étonnamment, la suppression de l’isoforme D2L chez la souris D2L KO ne réduit pas la réponse de l’éticlopride dans le striatum. Par contre, une lésion corticale avec l’acide iboténique bloque l’effet de l’éticlopride sur la transcription de Nur77, suggérant un rôle du glutamate. La combinaison d’un antagoniste des récepteurs métabotropes du glutamate de types 5 (mGluR5) et d’un antagoniste des récepteurs de l’adénosine A2A abolit complètement l’augmentation de la transcription de Nur77 induit par l’éticlopride dans le striatum. La modulation directe de l’expression striatale de Nur77 par les récepteurs mGluR5 et A2A a été confirmée dans un modèle de cultures organotypiques de tranches cérébrales. Ces résultats démontrent clairement que la modulation de l’expression génique dans le striatum, à la suite d’un traitement avec un antagoniste D2 pourrait être indépendante d’une interaction directe avec les récepteurs D2 post-synaptiques, et reposerait plutôt sur son interaction avec les récepteurs D2 hétérosynaptiques des afférences corticostriées et l’activation subséquente des récepteurs post-synaptiques du glutamate et de l’adénosine. En résumé, nos résultats suggèrent que l’interaction des antipsychotiques atypiques avec les récepteurs 5-HT2A et 5-HT1A pourrait expliquer la différence dans le patron d’expression génique induit par ces drogues en comparaison avec les antipsychotiques typiques. De plus, nos résultats révèlent un nouveau mécanisme d’action des antagonistes D2 et supportent un rôle primordial du glutamate et de l’adénosine dans les effets des antipsychotiques de première génération. / Antipsychotic drugs have been used to alleviate schizophrenia symptoms for more than 50 years. Despite extensive research, little is known about the molecular and cellular mechanism responsible for their clinical outcome. These drugs are usually recognized as dopamine D2 antagonists and are known to modulate gene expression in the striatum. In the present thesis, we used the expression of Nur77, a transcription factor of the orphan nuclear receptor family, to explore the role of dopamine, serotonin, glutamate and adenosine receptors in the effect of a dopamine D2 antagonist in the striatum. First, we examined the abilities of serotoninergic and adrenergic receptor drugs to modify the pattern of Nur77 mRNA expression induced by haloperidol, a first generation antipsychotic drug. We observed that 8-OH-DPAT and MDL11939 partially prevent haloperidol-induced Nur77 upregulation. On the contrary, idazoxan consistently potentiated haloperidol-induced Nur77 mRNA levels in the striatum whereas prazosin remained without effect. Taken together, these results show the ability of a 5-HT1A agonist or a 5-HT2A antagonist to reduce haloperidol-induced Nur77 striatal expression. Subsequently, we evaluated in different experimental designs the effect of eticlopride, a specific D2 antagonist, to provide additional information on the mechanism by which D2 antagonist controls transcriptional activity in the striatum. Surprisingly, deletion of the D2L receptor isoform did not reduce eticlopride-induced upregulation of Nur77 mRNA levels in the striatum. However, cortical lesions with ibotenic acid strongly reduced eticlopride-induced upregulation of Nur77 mRNA, suggesting a role for glutamate neurotransmission. A combination of a metabotropic glutamate type 5 (mGluR5) antagonist with an antagonist of its synergistic partner adenosine A2A receptor abolished eticlopride-induced upregulation of Nur77 mRNA levels in the striatum. Direct modulation of striatal Nur77 expression by glutamate and adenosine receptors was confirmed using corticostriatal organotypic cultures. Taken together, these results indicate that modulation of gene expression in the striatum, following a D2 antagonist, might not involve a direct interaction of the drug at postsynaptic D2 receptors, but rather relies on its interaction with corticostriatal presynaptic D2 receptors and subsequent activation of postsynaptic glutamate and adenosine receptors in the striatum. In summary, our results suggest that interaction of atypical antipsychotic drugs with 5-HT2A and 5-HT1A receptors participate in the differential pattern of gene expression induced by these drugs when compared with typical antipsychotic drugs. Moreover, our results uncover a new mechanism of action of D2 antagonists and support a prominent role of glutamate and adenosine in the effect of classic antipsychotic drugs.

The dopamine D2 receptor exists in vitro in two states of agonist affinity: a high-affinity state mediating dopamine’s physiological effects, and a physiologically-inert low-affinity state. Our primary goal was to determine the in vivo relevance of this two-affinity-state model for the agonist PET radiotracer [11C]-(+)-PHNO, developed for measurement of the D2 high-affinity state. Our second goal was to characterize the regional D2 versus D3 pharmacology of [3H]-(+)-PHNO binding and assess its utility for measuring drug occupancy at both receptor subtypes. Using ex vivo dual-radiotracer experiments in conscious rats, we showed that, contrary to the two-affinity-state model, the binding of [11C]-(+)-PHNO and the antagonist [3H]-raclopride were indistinguishably inhibited by D2 partial agonist (aripiprazole), indirect agonist (amphetamine) and full agonist ((-)-NPA) pretreatment. Furthermore, ex vivo [11C]-(+)-PHNO binding was unaffected by treatments that increase in vitro high-affinity state density (chronic amphetamine, ethanol-withdrawal), whereas unilateral 6-OHDA lesion, which increases total D2 receptor expression, similarly increased the ex vivo binding of [11C]-(+)-PHNO and [3H]-raclopride. These results do not support the in vivo validity of the two-affinity-state model, suggesting instead a single receptor state for [11C]-(+)-PHNO and [3H]-raclopride in conscious rat. Importantly, we also demonstrated that the increased amphetamine-sensitivity of the agonist radiotracers [11C]-(+)-PHNO and [11C]-(-)-NPA, commonly seen in isoflurane-anaesthetized animals and cited as evidence for the two-affinity-state model, is due to the confounding effects of anaesthesia. Using in vitro and ex vivo autoradiography in rat and the D3 receptor-selective drug SB277011, we found that [3H]-(+)-PHNO binding in striatum and cerebellum lobes 9 and 10 was due exclusively to D2 and D3 receptor binding, respectively, but in other extra-striatal regions to a mix of the two receptor subtypes. Surprisingly, the D3 contribution to [3H]-(+)-PHNO binding was greater ex vivo than in vitro. Also surprising, several antipsychotic drugs, at doses producing 80% D2 occupancy, produced insignificant (olanzapine, risperidone, haloperidol) or small (clozapine, ~35%) D3 occupancy, despite similarly occupying both receptor subtypes in vitro. These data reveal a significant discrepancy between in vitro and ex vivo measures of dopamine receptor binding and suggest that the D3 occupancy is not necessary for the therapeutic effect of antispychotic drugs.

Les antipsychotiques sont administrés chroniquement pour prévenir de nouveaux épisodes psychotiques dans la schizophrénie. Ces médicaments diminuent l’activité des récepteurs dopaminergiques de type 2. Diminuer chroniquement la transmission dopaminergique induit des compensations pouvant mener à une sensibilisation du système dopaminergique. Cette sensibilisation pourrait diminuer l’efficacité des antipsychotiques et exacerber la psychose. Chez le rat, la sensibilisation dopaminergique induite par les antipsychotiques augmente les effets psychomoteurs et motivationnels des agonistes dopaminergiques. Le premier objectif de la présente thèse était de caractériser les substrats neuronaux régulant l’expression de la sensibilisation dopaminergique évoquée par les antipsychotiques. Ceci est important afin d’améliorer le traitement à long terme de la schizophrénie. Pour ce faire, des rats ont reçu un traitement cliniquement pertinent à l’antipsychotique halopéridol. Ce traitement sensibilise aux effets psychomoteurs de l’agoniste dopaminergique d-amphétamine. Cet indice comportemental de sensibilisation dopaminergique a été utilisé pour déterminer les contributions spécifiques du système dopaminergique et l’implication des effets centraux de la d-amphétamine. Puisqu’il y a une relation étroite entre le stress et l’activité dopaminergique, les réponses liées au stress ont également été mesurées. Ceci est important, puisque le stress exacerbe la psychose. La présente thèse démontre que les récepteurs dopaminergiques régulent de manière distincte la sensibilisation dopaminergique. En effet, la transmission via les récepteurs de type 2 exacerbe cette sensibilisation, alors que la transmission via les récepteurs de type 1 la tempère. Également, la présente thèse suggère que des processus périphériques sont nécessaires à l’expression de la sensibilisation dopaminergique. De plus, la sensibilisation pourrait augmenter les réponses au stress. En effet, cette sensibilisation est renversée lorsque la synthèse de l’hormone de stress corticostérone est inhibée, en plus d’être associée à certains comportements suggérant un stress augmenté. Chez le rat, la sensibilisation dopaminergique évoquée par les antipsychotiques potentialise également les effets motivationnels des stimuli conditionnés prédisant des récompenses. Lorsque ces stimuli acquièrent trop de valeur motivationnelle, ils peuvent motiver des comportements pathologiques. Ainsi, une potentialisation de la valeur motivationnelle des stimuli conditionnés provoquée par les antipsychotiques pourrait avoir des implications importantes dans des processus motivationnels anormaux dans la schizophrénie, tels que la psychose et la forte prévalence de toxicomanie. Ainsi, le deuxième objectif de la présente thèse était d’étudier les mécanismes neurobiologiques régulant les effets comportementaux des stimuli conditionnés, particulièrement le rôle du noyau basolatéral de l’amygdale. Ici, le rôle de ce noyau a été étudié chez des animaux non traités aux antipsychotiques, puisque sa contribution reste incomprise. Ce travail pourrait révéler des mécanismes neurobiologiques potentiellement impliqués dans la sensibilisation dopaminergique évoquée par les antipsychotiques. La présente thèse démontre que l’activation optogénétique de l’amygdale basolatérale potentialise les effets comportementaux des stimuli conditionnés, en augmentant leur valeur motivationnelle et leur capacité à guider le comportement vers des récompenses imminentes. Ainsi, une activité excessive de l’amygdale basolatérale pourrait attribuer trop de pouvoir aux stimuli conditionnés, et ceci pourrait jouer un rôle dans l’état motivationnel anormal provoqué par les antipsychotiques. La présente thèse identifie de nouveaux mécanismes par lesquels les antipsychotiques et les stimuli conditionnés favorisent des réponses pathologiques. / Schizophrenia requires long-term antipsychotic treatment to prevent psychosis relapse. Antipsychotic drugs temper psychotic symptoms by reducing dopamine D2 receptor-mediated signalling. Chronically decreasing dopamine transmission produces neuronal compensation leading to supersensitivity to dopamine stimulation. In patients, this dopamine supersensitivity would compromise antipsychotic efficacy and exacerbate psychotic symptoms. In laboratory animals, antipsychotic-evoked dopamine supersensitivity enhances the psychomotor and reward-enhancing effects of dopamine agonists. The first objective of the present thesis was to characterize the biological substrates mediating the expression of antipsychotic-evoked dopamine supersensitivity, a necessary work for developing better long-term treatment strategies. To do so, rats were chronically exposed to a clinically relevant antipsychotic treatment regimen, using the drug haloperidol. Haloperidol produces dopamine supersensitivity, as indicated by an exaggerated psychomotor response to the dopamine agonist d-amphetamine. This behavioural index of supersensitivity was used to examine the specific contributions of the dopamine system and the central effects of d-amphetamine. Given that there is a close relationship between stress and dopamine activity, it was also determined whether antipsychotic-evoked dopamine supersensitivity alters stress-like responses. This is important to consider because stress is a contributing factor to psychosis relapse. The present thesis first reveals that D1- and D2-mediated transmissions contribute distinctively to the expression of antipsychotic-evoked dopamine supersensitivity, with D2 transmission promoting this supersensitivity and D1 transmission tempering it. The present thesis also provides evidence that peripheral processes play a necessary role in dopamine supersensitivity. Additionally, antipsychotic-evoked dopamine supersensitivity could potentiate stress-like responses. Indeed, the expression of supersensitivity is reversed by inhibition of the synthesis of the stress hormone corticosterone and is linked with some signs of heightened stress-related behaviours. In rats, antipsychotic-evoked dopamine supersensitivity potentiates the incentive motivational effects of reward-predictive conditioned stimuli. When these stimuli acquire too much motivational value, they motivate maladaptive responses. Hence, the increased motivational value of conditioned stimuli elicited by antipsychotic exposure could be involved in impaired motivational processes found in schizophrenia, such as psychosis and the greater vulnerability to drug addiction. Thereby, the last goal of the present thesis was to investigate the neurobiological substrates mediating the behavioural effects of reward-predictive stimuli, with a special focus on the role of the basolateral nucleus of the amygdala. This was investigated in antipsychotic-naïve rats because there are important caveats in our current understanding of the functional role of the basolateral amygdala. Such investigation could give novel insights on the neurobiological effects of antipsychotic-evoked dopamine supersensitivity. Here it is shown that optogenetic stimulation of basolateral amygdala neurons potentiates the behavioural effects of conditioned stimuli, by increasing their motivational value and their ability to guide behaviour toward impending rewards. The implication for this is that excessive activity in the basolateral amygdala could attribute too much motivational power to conditioned stimuli, and this could be involved in the abnormal motivational state produced by antipsychotic drugs. Taken together, the present thesis provides novel mechanisms by which antipsychotic drugs and reward-predictive stimuli promote maladaptive responses.