Upstream Pathways Controlling Mitochondrial Function in Major Psychosis: A Focus on Bipolar Disorder

Can J Psychiatry. 2016 Aug;61(8):446-56. doi: 10.1177/0706743716648297. Epub 2016 May 9.

Abstract

Mitochondrial dysfunction is commonly observed in bipolar disorder (BD) and schizophrenia (SCZ) and may be a central feature of psychosis. These illnesses are complex and heterogeneous, which is reflected by the complexity of the processes regulating mitochondrial function. Mitochondria are typically associated with energy production; however, dysfunction of mitochondria affects not only energy production but also vital cellular processes, including the formation of reactive oxygen species, cell cycle and survival, intracellular Ca(2+) homeostasis, and neurotransmission. In this review, we characterize the upstream components controlling mitochondrial function, including 1) mutations in nuclear and mitochondrial DNA, 2) mitochondrial dynamics, and 3) intracellular Ca(2+) homeostasis. Characterizing and understanding the upstream factors that regulate mitochondrial function is essential to understand progression of these illnesses and develop biomarkers and therapeutics.

La dysfonction mitochondriale est communément observée dans le trouble bipolaire (TB) et la schizophrénie (SCZ) et peut être un élément central de la psychose. Ces maladies sont complexes et hétérogènes, ce qui est reflété par la complexité des processus régulant la fonction mitochondriale. Les mitochondries sont typiquement associées à la production d’énergie; cependant, la dysfonction des mitochondries affecte non seulement la production d’énergie, mais aussi des processus cellulaires vitaux, y compris la formation des dérivés réactifs de l’oxygène, le cycle et la survie des cellules, l’homéostasie intracellulaire Ca2+, et la neurotransmission. Dans cette revue, nous caractérisons les composantes en amont qui contrôlent la fonction mitochondriale, notamment (1) les mutations de l’ADN nucléaire et mitochondrial, (2) la dynamique mitochondriale, et (3) l’homéostasie intracellulaire Ca2+. La caractérisation et la compréhension des facteurs en amont qui régulent la fonction mitochondriale sont essentielles pour comprendre la progression de ces maladies et mettre au point des biomarqueurs et des thérapeutiques.

Keywords: bipolar disorder; mitochondria; psychosis; schizophrenia.

Publication types

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

MeSH terms

  • Bipolar Disorder / metabolism*
  • Humans
  • Mitochondria / metabolism*
  • Mitochondrial Diseases / metabolism*
  • Psychotic Disorders / metabolism*

Grants and funding