Effect of Carbamazepine on Dopamine Release and Reuptake in Rat Striatal Slices

Abstract

Summary: Carbamazepine has been shown to enhance dopaminergic agonist behavioral effects, but not to displace [³H]spiroperidol binding. To verify if carbamazepine acts presynaptically on dopaminergic neurons, reuptake and release of [³H]dopamine were measured in rat striatal slices in vitro. It was observed that carbamazepine blocked 20% of the reuptake of [³H]dopamine, while cocaine blocked 82% of the reuptake, compared with control. Carbamazepine released 62% and tyramine released 92% of the accumulated [³H]dopamine, compared with control. It was concluded that carbamazepine acts presynaptically on striatal neurons, mainly through enhancement of dopamine release. This finding can be related to some behavioral effects described for carbamazepine; however, the importance of its effects in epileptic and manic-depressive patients remains to be clarified. RÉSUMÉ Il a été montré que la carbamazépine (CBZ) potentialise les effects compotementaux des agonistes dopaminergiques, mais que la CBZ ne déplace pas la liaison du ³H-spiroperidol. Afin de vérifier l'action présynaptique de la CBZ sur les neurones dopaminergiques, le recaptage et la libération de ³H-dopamine a été mesurée in vitro sur des coupes de striatum chez le rat. Par rapport aux témoins, nous avons observé un blocage de 20% du recaptage de ³H-dopamine par la CBZ, alors que la cocaïne le bloquait à 82%. Par rapport aux témoins, la CBZ libère 62% et la tyramine 92% de ³H-dopamine accumulée. Nous concluons que la CBZ agit au niveau présynaptique sur les neurones du striatum, surtout en majorant la libération de dopamine. Cette constatation peut ětre rapprochée de certains effets comportementaux décrits pour la CBZ, mais son importance dans l'explication des effets de la CBZ chez les patients épileptiques ou maniaco-dépressifs reste à clarifier. RESUMEN Se ha demostrado que la carbamazepina incrementa los efectos sobre el comportamiento producidos por los agonistas dopaminérgicos, pero se ha descrito que no desplaza el lugar de acoplamiento del ³H-espiroperidol. Para verificar si la carbazepina actúa presinápticamente sobre las neuronas dopaminérgicas, se ha medido la recaptura y la liberación de la ³H-dopamina en rodajas del estriado de rata, “in vitro.” Se observó que la carbamazepina bloqueó el 20% de la recaptura de la ³H-dopamina, mientras que la cocaína bloqueaba el 82% de la captura, cuando se comparaba con los controles. La carbamazepina liberaba el 62% y la tiramina liberaba el 92% de la ³H-dopamina acumulada comparando estos resultados con los controles. Se concluye que la carbamazepina actúa presinápticamente sobre las neuronas del estriado y fundamentalmente acentuando la liberación de dopamina. Este hallazgo puede estar relacionado con algunos de los efectos sobre el comportamiento que se han descrito cuando se utiliza la carbamazepina pero la importancia y la explicación de estos efectos en los enfermos epilépticos y maniaco-depresivos permanece sin aclarar. ZUSAMMENFASSUNG Vom Carbamazepin ist bekannt, daß es das dopaminergische agonistische Verhalten verstärkt, aber es war nicht beschrieben, daß es an die Stelle einer ³H-Spiroperidol-Bindung tritt. Um zu bestätigen, daß Carbamazepin präsynaptisch auf die dopaminergen Neurone wirkt, wurden Wiederaufnahme und Freisetzung von ³-H-Dopamin bei der Ratte in vitro in Striatemschnitten gemessen. Es wurde beobachtet, daß Carbamazepin 20% der Wiederaufnahme des ³-H-Dopamins blockiert, während Kokain zu 82% die Wiederaufnahme, verglichen mit Kontrollen, blockiert. Carbamazepin setzte verglichen mit Kontrollen 62% und Tyramin 92% des angesammelten ³-H-Dopamins frei. Es wurde geschlossen, daß Carbamazepin präsynaptisch auf die Striatum-neurone wirkt, hauptsächlich durch Verstärkung der Dopamin-freisetzung. Dieser Befund kann in Beziehung gesetzt werden zu einigen Verhaltenswirkungen, die beim Carbamazepin beobachtet wurden; aber die Bedeutung seiner Wirkungen bei epileptischen und manisch-depressiven Patienten zu erklären, bleibt noch zu entdecken.