Agonist des recepteurs histaminiques Н3.
Pitolysant se lie aux récepteurs H3 avec une forte affinité (Ki = 1 nM) et n'a pratiquement aucun effet sur les autres récepteurs de l'histamine (H1, H2 ou H4; Ki ≥ 10 μM).
Le pitolisant agit en bloquant le récepteur H3 pour inhiber la recapture de l'histamine (neurotransmetteur éveillant dans le cerveau) et provoque la libération d'histamine, et, indirectement, d'acétylcholine, de dopamine (sauf dans le circuit de la récompense) et de noradrénaline.
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