Pathogenetic mechanisms of mental disorders: endogenous intoxication

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

There is described the existence of the syndrome of endogenous intoxication in patients with mental disorders. Oxidative stress, middle-mass endotoxic molecules, disorders in functional properties of the blood albumin and the thiols of the albumin, disturbances in the state of the neurotrophic factors and in the activity of several enzymes, including monoamine oxidase and semicarbazide-sensitive amine oxidase, contribute to the development of the endogenous intoxication. We introduce the scheme of the possible pathogenetic mechanisms of the development of the endogenous intoxication and the ways of its overcoming.

About the authors

M. G Uzbekov

Moscow Research Institute of Psychiatry - branch of V. Serbsky National Research Center of Psychiatry and Narcology of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: uzbekovmg@gmail.com
107258 Moscow, Russia

References

  1. Узбеков М. Г., Мисионжник Э. Ю. (2000) Неспецифический синдром эндогенной интоксикации как интегральный компонент патогенеза психических расстройств, Росс. Психиатр. Журн., 4, 56-65.
  2. Узбеков М. Г., Гурович И. Я., Иванова С. А. (2016) Потенциальные биомаркеры психических заболеваний в аспекте системного подхода, Соц. Клин. Психиатр., 26, 98-109.
  3. Stober, G., Ben-Shachar, D., Cardon, M., Falkai, P., Fonteh, A. N., Gawlik, M., Glenthoj, B., Grunblatt, E., Jablensky, A., Kim, Y-K., Kornhuber, J., McNeil, T., Muller, N., Oranje, B., Saito, T., Saoud, M., Schmitt, A., Schwartz, M., Thome, J., Uzbekov, M., Durany, N., and Riederer, P. (2009) Schizophrenia: from the brain to peripheral markers - a consensus paper of the WFSBP Task Force on biological markers, World J. Biol. Psychiatry, 10, 127-155, doi: 10.1080/15622970902898980.
  4. Узбеков М. Г. (2019) Эндогенная интоксикация и ее роль в патогенетических механизмах психических расстройств, Соц. Клин. Психиатр., 29, 14-20.
  5. Kohen, R., and Nyska, A. (2002) Invited review: oxidation of biological systems: oxidative stress phenomena, antioxidants, redox reactions, and methods for their quantification, Toxicol. Pathol., 30, 620-650, doi: 10.1080/01926230290166724.
  6. Davies, K. J. (1995) Oxidative stress: the paradox of aerobic life, Biochem. Soc. Symp., 61, 1-31, doi: 10.1042/bss0610001.
  7. Mehta, S. L., Kumari, S., Mendelev, N., and Li, P. A. (2012) Selenium preserves mitochondrial function, stimulates mitochondrial biogenesis, and reduces infarct volume after focal cerebral ischemia, BMC Neurosci., 13, 79, doi: 10.1186/1471-2202-13-79.
  8. Wong, E. Y. H., and Herbert, J. (2004) The corticoid environment: A determining factor for neural progenitors' survival in the adult hippocampus, Eur. J. Neurosci., 20, 2491-2498, doi: 10.1111/j.1460-9568.2004.03717.x.
  9. Juszczyk, G., Mikulska, J., Kasperek, K., Pietrzak, D., Mrozek, W., and Herbet, M. (2021) Chronic stress and oxidative stress as common factors of the pathogenesis of depression and Alzheimer's disease: the role of antioxidants in prevention and treatment, Antioxidants, 10, 1439-1470, doi: 10.3390/antiox10091439.
  10. Jesulola, E., Micalos, P., and Baguley, I. (2017) Understanding the pathophysiology of depression: from monoamines to the neurogenesis hypothesis model - are we there yet? Behav. Brain Res., 341, 25-38, doi: 10.1016/j.bbr.2017.12.025.
  11. Sies, H., Berndt, C., and Jones, D. P. (2017) Oxidative stress, Ann. Rev. Biochem., 86, 715-748, doi: 10.1146/annurev-biochem-061516-045037.
  12. Pizzino, G., Irrera, N., Cucinotta, M., Pallio, G., Mannino, F., Arcoraci, V., Squadrito, F., Altavilla, D., and Bitto, A. (2017) Oxidative stress: harms and benefits for human health, Oxid. Med. Cell. Longev., 2017, e8416763, doi: 10.1155/2017/8416763.
  13. Wojsiat, J., Zoltowska, K. M., Laskowska-Kaszub, K., and Wojda, U. (2018) Oxidant/antioxidant imbalance in Alzheimer's disease: the therapeutic and diagnostic prospects, Oxid. Med. Cell. Longev., 2018, 6435861, doi: 10.1155/2018/6435861.
  14. Узбеков М. Г. (2022) Окислительный стресс и депрессия: вопросы патогенеза, Соц. Клин. Психиатр., 32, 73-81.
  15. Halliwell, B. H., and Gutteridge, J. M. (2007) Free Radicals in Biology and Medicine, Fourth Edition, Oxford, Oxford Univ. Press.
  16. Узбеков, М.Г. (2015) Перекисное окисление липидов и антиоксидантные системы при психических заболеваниях. Сообщение II, Соц. Клин. Психиатрия, 25, 92-101.
  17. Ayala, A., Munoz, M. F., and Argeuelles, S. (2014) Lipid peroxidation: production, metabolism, and signaling mechanisms of malondialdehyde and 4-hydroxy-2-nonenal, Oxid. Med. Cell. Longev, 2014, 360438, doi: 10.1155/2014/360438.
  18. Gałecki, P., Szemraj, J., Bienkiewicz, M., Zboralski, K., and Gałecka, E. (2009) Oxidative stress parameters after combined fluoxetine and acetylsalicylic acid therapy in depressive patients, Hum. Psychopharmacol., 24, 277-286, doi: 10.1002/hup.1014.
  19. Maes, M., Mihaylova, I., Kubera, M., Uytterhoeven, M., Vrydags, N., and Bosmans, E. (2011) Lower whole blood glutathione peroxidase (GPX) activity in depression, but not in myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome: another pathway that may be associated with coronary artery disease and neuroprogression in depression, Neuroendocrinol. Lett., 32, 133-140.
  20. Yager, S., Forlenza, M. J., and Miller, G. E. (2010) Depression and oxidative damage to lipids, Psychoneuroendocrinology, 35, 1356-1362, doi: 10.1016/j.psyneuen.2010.03.010.
  21. Forlenza, M. J., and Miller, G. E. (2006) Increased serum levels of 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine in clinical depression, Psychosom. Med., 68, 774-780, doi: 10.3109/15622971003797241.
  22. Verhoeven, J. E., Revesz, D., Epel, E. S., Lin, J., Wolkowitz, O. M., and Penninx, B. W. (2014) Major depressive disorder and accelerated cellular aging: results from a large psychiatric cohort study, Mol. Psychiatry, 19, 895-901, doi: 10.1038/mp.2013.151.
  23. Simon, N. M., Smoller, J. W., McNamara, K. L., Maser, R. S., Zalta, A. K., Pollack, M. H., Nierenberg, A. A., Fava, M., and Wong, K. K. (2006) Telomere shortening and mood disorders: preliminary support for a chronic stress model of accelerated aging, Biol. Psychiatry, 60, 432-435, doi: 10.1016/j.biopsych.2006.02.004.
  24. Kawanishi, S., and Oikawa, S. (2004) Mechanism of telomere shortening by oxidative stress, Ann. NY Acad. Sci., 1019, 278-284, doi: 10.1196/annals.1297.047.
  25. Bakunina, N., Pariante, C. M., and Zunszain, P. A. (2015) Immune mechanisms linked to depression via oxidative stress and neuroprogression, Immunology, 144, 365-373, doi: 10.1111/imm.12443.
  26. Gałecki, P., Szemraj, J., Bienkiewicz, M., Florkowski, A., and Gałecka, E. (2009) Lipid peroxidation and antioxidant protection in patients during acute depressive episodes and in remission after fluoxetine treatment, Pharmacol. Rep., 61, 436-447, doi: 10.1016/s1734-1140(09)70084-2.
  27. Прилипко Л. Л., Ерин А. Н., Беляев Б. С., Пятницкий А. Н., Сюняков С. А., Пантелеева Г. П., Пантелеева, Г. П., Цуцульковская, М. Я., Лидеман, Р. Р. (1987) Активация перекисного окисления липидов в организме больных шизофренией и маниакально-депрессивным психозом, Журн. Неврол. Психиатр. им. С.С. Корсакова, 1, 100-103.
  28. Узбеков М. Г., Мисионжник Э. Ю., Малин Д. И., Недува А. А. (1997) Изменение уровня средних молекул и некоторых других биохимических показателей у больных эндогенными психозами при проведении плазмафереза, Соц. Клин. Психиатр., 7, 93-99.
  29. Uzbekov, M., Misionzhnik, E., Maximova, N., and Vertogradova, O. (2006) Biochemical profile in patients with anxious depression under the treatment with serotonergic antidepressants with different mechanisms of action, Hum. Psychopharmacol. Clin. Exp., 21, 109-115, doi: 10.1002/hup.749.
  30. Ringoir, S., Vanholder, R., and Massry, S. G. (1987) Uremic Toxins, New York-London, Academic Press.
  31. Николайчик В. В., Моин В. М., Кирковский В. В., Мазур Л. И., Лобачева Г. А., Бычко Г. Н., Бараташвили Г. Г. (1991) Способ определения "средних молекул", Лаб. Дело, 10, 13-18.
  32. Чаленко В. В. (1991) Возможные причины повышения концентрации средних молекул в патологии, Патол. Физиол. Эксп. Тер., 4, 13-14.
  33. Тупикова З. А. (1983) Средне-молекулярные уремические токсины (обзор литературы), Вопр. Мед. Хим., 1, 2-10.
  34. Туряница И. М., Мишанич И. И., Ростока Л. М. (1988) Спектр средних молекул в сыворотке крови больных с непрерывной формой параноидной шизофрении в процессе лечения, Журн. Неврол. Психиатр. им. С.С. Корсакова, 88, 109-111.
  35. Шихов С. Н., Узбеков М. Г., Малин Д. И. (2000) Изменения спектра "средних молекул" у больных депрессивными расстройствами при проведении плазмафереза, Материалы 13-го съезда психиатров России, 373-374.
  36. Узбеков М. Г., Мисионжник Э. Ю., Шмуклер А. Б., Гурович И. Я., Грызунов Ю. А., Смолина Н. В., Калинина В. В., Соколова Т. Н., Москвитина Т. А., Шевченко В. А. (2009) Нарушение активности моноаминоксидазы и показателей эндогенной интоксикации у больных с первым эпизодом шизофрении, Журн. Неврол. Психиатр. им. С.С. Корсакова, 109, 48-52.
  37. Грызунов Ю. А., Добрецов Г. Е. (1994) Альбумин сыворотки крови в клинической медицине. Кн. 1, Ириус, Москва.
  38. Грызунов Ю. А., Добрецов Г. Е. (1998) Альбумин сыворотки крови в клинической медицине. Кн. 2, ГЭОТАР, Москва.
  39. Грызунов Ю. А., Мисионжник Э. Ю., Узбеков М. Г., Молодецких А. В. (1994) Влияние терапии галоперидолом на динамику показателей связывающей способности альбумина сыворотки крови у больных шизофренией, Клин. Лаб. Диагн., 5, 31-33.
  40. Моин В. М., Мисионжник Э. Ю., Кузнецова З. И., Грызунов Ю. А., Кирковский В. В., Узбеков М. Г., Зубовский Д. И. (1994) Некоторые характеристики метода и реактивов для флуоресцентного определения эффективной и общей концентрации сывороточного альбумина, Клин. Лаб. Диагн., 5, 33-35.
  41. Uzbekov, M. G., Misionzhnik, E. Yu., Gurovich, I. Y., and Shmukler, A. B. (2013) Aspects of metabolic changes in first-episode drug-naïve schizophrenic patients, Acta Neuropsychiatr., 25, 268-274, doi: 10.1017/neu.2013.1.
  42. Узбеков М. Г., Сырейщикова Т. И., Бабушкина Т. А., Смолина Н. В., Калинина В. В., Добрецов Г. Е., Климова Т. П., Перегудов А. С., Мисионжние Э. Ю., Токарев В. А. (2013) Высокотехнологические подходы позволяют выявить конформационные изменения в молекуле альбумина у больных первого эпизода шизофрении, Сиб. Вестник Психиатр. Наркол., 1, 26-30.
  43. Smolina, N., Gryzunov, Yu., Syrejshchikova, T., Uzbekov, M., Dobretsov, G., Misionzhnik, E., Komar, A., and Tokarev, V. (2009) Albumin binding sites in first- episode drug-naive patients with paranoid schizophrenia studied by subnanosecond fluorescence spectroscopy, Eur. Arch. Psychiatry Clin. Neurosci., 259, 98.
  44. Смолина Н. В., Сырейщикова Т. И., Узбеков М. Г., Добрецов Г. Е. (2015) Флуоресцентные зонды как источник клинически значимой информации. В кн. Фундаментальные науки - медицине Биофизические медицинские технологии (под. ред. А. И. Григорьева и Ю.А. Владимирова), МАКС ПРЕСС, Москва, с. 293-327.
  45. Babushkina, T. A., Klimova, T. P., Peregudov, A. S., Gryzunov, Yu. A., Smolina, N. V., Dobretsov, G. E., and Uzbekov, M. G. (2012) Study of high-resolution H1 nuclear magnetic resonance spectra of the serum and its albumin fraction in patients with the first schizophrenia episode, Bull. Exp. Biol. Med., 152, 748-751, doi: 10.1007/s10517-012-1622-y.
  46. Jocelyn, P. C. (1972) Biochemistry of the SH Group, London-New York, Academic Press.
  47. Пиккеринг У. Ф. (1977) Современная аналитическая химия, Химия, Москва.
  48. Gryzunov, Y. A., Aarroyo, A., and Vigne, J. L. (2003) Binding of fatty acids facilitates oxidation of cysteine-34 and converts copper-albumin complexes from antioxidants to prooxidants, Arch. Biochem. Biophys., 413, 53-66, doi: 10.1016/s0003-9861(03)00091-2.
  49. Бриллиантова В. В., Смолина Н. В., Сырейщикова Т. И., Узбеков М. Г., Добрецов Г. Е. (2018) Состояние тиоловых групп альбумина у больных с первым эпизодом шизофрении, Нейрохимия, 35, 96-100, doi: 10.7868/S102781331801003X.
  50. Peters, T. J. (1995) All about Albumin: Biochemistry, Genetics and Medical Applications, San Diego, Academic Press.
  51. Akahori, Y., Takumoto, N., Inoue, S., Nakatsukasa, H., Masuyama, H., and Hiramatsu, Y. (2010) Circulating levels of ciliary neurotrophic factor in normal pregnancy and preeclampcia, Acta Med. Okayama, 64, 129-136, doi: 10.18926/AMO/32847.
  52. Brondino, N., Rocchetti, M., and Fusar-Poli, L. (2018) Increased CNTF levels in adults with autism spectrum disorders, World J. Biol. Psych., 19, 742-746, doi: 10.1080/15622975.2018.1481999.
  53. Uzbekov, M., and Shikhov, S. (2019) Ciliary neurotrophic factor disturbances in patients with melancholic depression, Biomed. J. Sci. Tech. Res., 13, 1-2, doi: 10.26717/BJSTR.2019.13.002408.
  54. Najjar, S., Pearlman, D., Devinsky, O., Najjar, A., and Zagzag, D. (2013) Neurovascular unit dysfunction with blood-brain barrier hyperpermeability contributes to major depressive disorder: a review of clinical and experimental evidence, J. Neuroinflamm., 10, 142-158, doi: 10.1186/1742-2094-10-142.
  55. Uzbekov, M. (2021) Monoamine oxidase as a potential biomarker of the efficacy of treatment of mental disorders, Biochemistry (Moscow), 86, 773-783, doi: 10.1134/S0006297921060146.
  56. Мосолов С. Н., Узбеков М. Г., Сайкин М. А., Мисионжник Э. Ю., Цукарзи Э. Э., Молодецких А. В. (1999) Применение внутривенной низкоинтенсивной гелий-неоновой лазеротерапии и изменение ряда биохимических параметров у резистентных к психофармакотерапии больных шизофренией, Соц. Клин. Психиатрия, 9, 57-62.
  57. Chen, K., Wu, H. F., and Shih, J. C. (1993) The deduced amino acid sequences of human platelet and frontal cortex monoamine oxidase are identical, J. Neurochem., 61, 187-190, doi: 10.1111/j.1471-4159.1993.tb03554.x.
  58. Herken, H., Gurel, A., Selek, S., Armutcu, F., Ozen, M. E., Bulut, M., Kap, O., Yumru, M., Savas, H. A., and Akyol, O. (2007) Adenosine deaminase, nitric oxide, superoxide dismutase and xanthine oxidase in patients with major depression: impact of antidepressant treatment, Arch. Med. Res., 38, 247-252, doi: 10.1016/j.arcmed.2006.10.005.
  59. Martorell, M., Lucas, X., Alarcon-Zapata, P., Capó, X, Quetglas-Llabrés, M. M., Tejada, S., and Sureda, A. (2021) Targeting xanthine oxidase by natural products as a therapeutic approach for mental disorders, Curr. Pharm. Des., 27, 367-382, doi: 10.2174/138161282666600621165839.
  60. Michel, T. M., Camara, S., and Tatschner, T. (2010) Increased xanthine oxidase in the thalamus and putamen in depression, World J. Biol. Psychiatry, 11, 314-320, doi: 10.3109/15622970802123695.
  61. Halliwell, B. (2014) Systems Biology of Free Radicals and Antioxidants, Berlin, Springer.
  62. Vavakova, M., Durackova, Z., and Trebaticka, J. (2015) Markers of oxidative stress and neuroprogression in depression disorder, Oxid. Med. Cell. Longev., 2015, 898393, doi: 10.1155/2015/898393.
  63. Strolin Benedetti, M., Whomsley, R., and Baltes, E. (2006) Involvement of enzymes other than CYPs in the oxidative metabolism of xenobiotics, Expert Opin. Drug Metab. Toxicol., 2, 895-921, doi: 10.1517/17425255.2.6.895.
  64. Callingham, B. A., Crosbie, A. E., and Rous, B. A. (1995) Some aspects of the pathophysiology of semicarbazide-sensitive amine oxidase enzymes, Prog. Brain Res., 106, 305-321, doi: 10.1016/s0079-6123(08)61227-3.
  65. Toninello, A., Pietrangeli, P., De Marchi, U., Salvi, M., and Mondovi, B. (2006) Amine oxidases in apoptosis and cancer, Biochim. Biophys. Acta, 1765, 1-13, doi: 10.1016/j.bbcan.2005.09.001.
  66. Uzbekov, M., and Musina, L. (2018) Serum ciliary neurotrophic factor concentration as a potential biomarker of efficacy of citicoline pharmacotherapy of temporal-lobe epilepsy in women, Theranost. Brain Spine Neural Disord., 3, 555619, doi: 10.19080/JOJS.2019.03.555619.
  67. Feher, J., Csomos, G., and Vereckei, A. (1985) Free Radical Reactions in Medicine, Heidelberg, Springer-Verlag, doi: 10.1007/978-3-642-83104-1.
  68. Узбеков М. Г. (2014) Перекисное окисление липидов и антиоксидантные системы при психических заболеваниях. Сообщение I, Соц. Клин. Психиатрия, 4, 97-103.

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies