Study of the interaction of psychotropic drugs and lithium in the treatment of patients with depression

Lit najczęściej przepisywany jest jako lek stabilizujący nastrój. Jest jednym z najstarszych sposobów leczenia w psychofarmakologii, gdyż wielu badaczy ignorowało to, że lit nie jest syntetyczną miksturą chemiczną ani farmaceutyczną. Dawki terapeutyczne litu w leczeniu zaburzeń psychicznych i innych zaburzeń medycznych są ponad 100 razy wyższe niż naturalne dzienne spożycie. Zastosowania terapeutyczne litu w medycynie są wyjątkowe i intrygujące z jednego ważnego powodu: w jaki sposób „prosty” element może mieć tak głęboki wpływ na ludzi, wykazując wyjątkową, uderzającą skuteczność u wielu pacjentów z dwubiegunowymi i jednobiegunowymi zaburzeniami nastroju. Dlatego też celem niniejszej pracy magisterskiej jest zbadanie mechanizmu i korelacji litu jako leku stosowanego w przypadku terapii zaburzeń nastroju w mono- jak i poli- terapii. W pierwszej części wykonano krystalizację potencjalnych kompleksów lek – lit. Podczas przeprowadzonych wszystkich krystalizacji udało otrzymać się kompleks litu z mirtazepiną, co jest nowatorskim odkryciem. W kolejnym kroku dokonano optymalizacji wybranych leków antydepresyjnych z jonami litu w celu teoretycznej weryfikacji wytworzenia kompleksów, a na sam koniec wykonano ocenę aktywności biologicznej in vitro wybranych leków antydepresyjnych i węglanu litu do receptora serotoninowego 5-HT7 i komórek opioidowych. Z badań wysunięto m.in wniosek, że lit nie oddziałuje receptorowo (na 5-HT7) ani komórkowo (opioidy), więc ten mechanizm działania można odrzucić przy kontynuacji badań w przyszłości.Ze względu na interdyscyplinarny charakter problemu badawczego, badania zostały przeprowadzone we współpracy z dr hab. Justyną Kalinowską – Tłuścik (Zakład Krystalochemii i Krystalofizyki) i mgr Wojciechem Pietrusiem (doktorantem Wydziału Chemii UJ, pracownikiem Polskiej Akademii Nauk w Krakowie).

Lithium is most often prescribed as a mood stabilizer. It is one of the oldest treatments in psychopharmacology as many researchers have ignored the fact that lithium is not a synthetic chemical or pharmaceutical mixture. The therapeutic doses of lithium in the treatment of mental disorders and other medical disorders are over 100 times higher than the natural daily intake.The therapeutic uses of lithium in medicine are unique and intriguing for one important reason: how can a "simple" element have such a profound effect on humans, demonstrating unique, striking efficacy in many patients with bipolar and unipolar mood disorders. Therefore, the aim of this thesis is to investigate the mechanism and correlation of lithium as a drug used in the treatment of mood disorders in mono- and polytherapy.In the first part, the potential drug-lithium complexes were crystallized. During all the crystallizations performed, it was possible to obtain a complex of lithium with mirtazepine, which is an innovative discovery. In the next step, selected antidepressants with lithium ions were optimized in order to theoretically verify the formation of the complexes, and finally, the in vitro biological activity of selected antidepressants and lithium carbonate for the 5-HT7 serotonin receptor and opioid cells was assessed. The research puts forward, among others the conclusion that lithium has no receptor (5-HT7) or cellular (opioid) effects, so this mechanism of action can be rejected with further research in the future.Due to the interdisciplinary nature of the research problem, the research was conducted in cooperation with Dr. Justyna Kalinowska - Tłuścik (Department of Crystallochemistry and Crystallophysics) and Wojciech Pietrus, MA (PhD student at the Faculty of Chemistry at the Jagiellonian University, employee of the Polish Academy of Sciences in Cracow).