Glutamate and dopamine components in schizophrenia

J Psychiatry Neurosci. 2009 Mar;34(2):143-9.

Abstract

The treatment of schizophrenia for the last half century has been with dopamine (DA) D(2) receptor blockers, implicating a hyperdopamine basis for psychosis. However, a 2007 report found that the glutamate agonist LY404039 was effective in schizophrenia, suggesting a hypoglutamate state for the illness. Although phencyclidine psychosis also supports a hypoglutamate cause, assessing the basic and clinical findings shows that phencyclidine has DA D(2) agonist actions as well. Accurate Dreiding models of phencyclidine and the LY glutamate agonists precisely fit the known tetrahedral model of the D(2) receptor that accommodates all DA agonists. A further view is that metabotropic glutamate agonists also exert D(2) agonism, and their antipsychotic doses (about 100 mg/d) are predicted by their dissociation constants (about 20 nM) for D(2). Hence, the clinical antipsychotic action of a glutamate agonist may depend on its ability to interfere with DA neurotransmission by its DA partial agonism.

Depuis un demi-siècle, on traite la schizophrénie au moyen de bloqueurs des récepteurs dopaminergiques D2 sur la base des fondements hyperdopaminergiques de la psychose. Or, un rapport de 2007 a révélé que l'agoniste du glutamate LY404039 était efficace dans la schizophrénie, évoquant le rôle possible d'un déficit en glutamate dans la maladie. Bien que la psychose liée à la phencyclidine étaye également le rôle étiologique du déficit en glutamate, l'analyse des fondements et des signes cliniques révèle que la phencyclidine exerce également des actions dopaminergiques D2 agonistes. Des modèles de Dreiding précis de la phencyclidine et des agonistes du glutamate LY correspondent étroitement au modèle tétraédrique connu du récepteur D2, qui concorde avec tous les agonistes dopaminergiques. Selon une autre hypothèse, les agonistes métabotropiques du glutamate exercent aussi un agonisme D2 et leurs doses antipsychotiques (environ 100 mg/j) sont estimées en fonction de leurs constantes de dissociation (environ 20 nM) pour le D2. Ainsi, l'action antipsychotique clinique de l'agoniste du glutamate pourrait dépendre de sa capacité d'interférer avec la neurotransmission de la dopamine par l'entremise de son action dopaminergique agoniste partielle.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't
  • Review

MeSH terms

  • Animals
  • Disease Models, Animal
  • Dopamine / physiology*
  • Dopamine Agonists / pharmacology
  • Excitatory Amino Acid Agonists / therapeutic use
  • Glutamic Acid / physiology*
  • Humans
  • Receptors, Dopamine D2 / agonists
  • Receptors, Glutamate / drug effects
  • Schizophrenia / metabolism
  • Schizophrenia / physiopathology*

Substances

  • Dopamine Agonists
  • Excitatory Amino Acid Agonists
  • Receptors, Dopamine D2
  • Receptors, Glutamate
  • Glutamic Acid
  • Dopamine