Derangement of One-carbon Metabolism in Episodic Schizoaffective Psychoses

Abstract

The so-called cycloid or degeneration psychoses form a subgroup of the vaguely defined schizoaffective psychotic disorders, or according to the DSM III criteria: "Psychotic Disorders Not Elswhere Classified" (295.40; 298.80; 295.70; 298.90). Recovery from these acute psychoses is always complete, though episodic recurrence is commonly observed. The clinical syndrome is characterized by a kaleidoscopic, polymorphous clinical picture, e.g. sudden mood swings, motility disturbances, states of pananxiety and ecstasy with visionary experiences, perfunctory delusional ideas and visual hallucinations. At the onset of the psychoses many patients experienced psychedelic phenomena.

It was postulated that these patients suffered from an abnormality in one-carbon metabolism resulting in the formation of β-carbolines which were held responsible for evoking the psychotic symptoms. Since serine is the principle donor for one-carbon units, serine was administered to nonsymptomatic patients. Two to three hours after the administration patients became psychotic again. Analysis of blood samples from these patients showed a decreased fasting plasma concentration of serine and an increased fasting plasma level of taurine. In addition a decreased formation of serine from glycine was found. These findings are in agreement with the postulated derangement of one-carbon metabolism.

Moreover, the β-carboline norharman was present in blood obtained during acute psychotic episodes and was not present in blood of nonsymptomatic patients nor in blood of healthy controls.

No abnormal activities of enzymes were found in skin fibroblasts from these patients. However, after subculturing the fibroblasts in medium containing 10% serum from psychotic patients, the activities of the enzymes serine hydroxymethyltransferase and cystathionine β-synthase were increased as compared to results obtained with medium containing 10% normal serum. The present results clearly support the authors' hypothesis that patients suffering from a schizoaffective psychosis of the manic psychedelic type have a deranged one-carbon metabolism resulting in the formation of β-carbolines. Moreover, it appears that a factor in the serum of these patients is responsible for the activation of serine hydroxymethyltransferase and cystathionine β-synthase. The increased activities of these enzymes are held responsible for the endogenous formation of β-carbolines.

Zusammenfassung

Die sogenannten zykloiden Psychosen oder Degenerationspsychosen bilden eine Untergruppe der nur verschwommen definierten schizoaffektiven psychotischen Störungen, die nach DSM III unter ,,Sonst nirgendwo klassifizierbare psychotische Störungen" (295.40; 298.80; 295.70; 299.90) einzuordnen sind. Die Erholung von diesen akuten Psychosen ist immer vollständig, obwohl ihre episodische Wiederkehr häufig beobachtet wird. Das klinische Syndrom ist gekennzeichnet durch ein kaleidoskopisch wirres, polymorphes klinisches Erscheinungsbild, z. B. plötzliche Stimmungsumschwünge, Motilitätsstörungen, Zustände panischer Angst und Ekstasen mit visionären Erlebnissen, flüchtige Wahnideen und Halluzinationserscheinungen. Zu Beginn der Psychose erlebten viele Patienten psychedelische Phänomene.

Es wurde postuliert, daß bei diesen Patienten eine Abnormalität des C₁-Einheiten-Stoffwechsels vorliegt, die zur Bildung von β-Karbolinen führt, welche für die Evozierung der psychotischen Störungen verantwortlich gemacht wird. Da die im Eiweiß vorhandene Aminosäure Serin der hauptsächliche Lieferant der C₁- Einheiten ist, wurde sie nichtsymptomatischen Patienten verabreicht. Diese Patienten wurden zwei bis drei Stunden nach der Verabreichung wieder psychotisch. Die Analyse von diesen patientenentnommenen Blutproben zeigte eine abnehmende Plasma-Nüchternkonzentration des Serins und eine erhöhte Plasma-Nüchternkonzentration des Taurins. Außerdem wurde eine verringerte Serinbildung aus Glyzin festgestellt. Diese Befunde stimmen überein mit der postulierten Entgleisung des C₁-Stoffwechsels. Außerdem war das β-Karbolin Norharman im während akuter psychotischer Episoden entnommenen Blut vorhanden, jedoch nicht im Blut nichtsymptomatischer Patienten oder gesunder Probanden.

Es wurden keine abnormen Enzymaktivitäten in Haut-Fibroblasten dieser Patienten festgestellt. Wurden jedoch die Subkulturen der Fibroblasten in einem Medium hergestellt, das 10% Serum psychotischer Patienten enthielt, so zeigte sich eine erhöhte Aktivität der Enzyme Serin-Hydroxymethyltransferase und Cystathionin-β-Synthase, verglichen mit den Ergebnissen in einem Medium, das 10% normales Serum enthielt.

Die hier vorgelegten Ergebnisse stützen einwandfrei die von den Autoren vorgebrachte Hypothese, wonach Patienten, die an einer schizoaffektiven Psychose des manisch-psychedelischen Typs leiden, einen entgleisten C₁-Stoffwechsel aufweisen, der zur Bildung von β-Karbolinen führt. Es hat außerdem den Anschein, daß ein Faktor im Serum dieser Patienten für die Aktivierung der Serin-Hydroxymethyltransferase und der Cystathionin- β-Synthase verantwortlich ist. Die erhöhten Aktivitäten dieser Enzyme werden für die endogene Bildung von β- Karbolinen verantwortlich gemacht.