Down-Syndrom: Lithium bessert kognitive Leistung im Tiermodell

Genua – Eine Lithiumtherapie hat in einem Mäusemodell des Down-Syndroms die Bildung neuer Nervenzellen im „Gedächtniszentrum“ Hippocampus angeregt und die Leistungen in kognitiven Tests verbessert. Ob die Ergebnisse aus dem Journal of Clinical Investigation (2012; doi: 10.1172/JCI64650) auf Menschen mit Down-Syndrom übertragbar wären, lässt sich schwer vorhersagen.

Der Gyrus dentatus des Hippcampus ist neben der subventrikulären Zone wahrscheinlich die einzige Region des Gehirns, in der im Verlauf des Lebens beständig neue Nerven­zellen gebildet werden. Es wird vermutet, dass diese Neurogenese Voraussetzung für die Gedächtnisbildung ist. Frühere Experimente an der Ts65Dn-Maus, einem Modell des Down-Syndroms, haben gezeigt, dass die Neurogenese bei der Trisomie 21 gestört ist, was eine verminderte synaptische Plastizität zur Folge hat. Laura Gasparini vom Istituto Italiano di Tecnologia in Genua sieht darin eine mögliche Ursache für die kognitiven Behinderungen beim Down-Syndrom.

Eine Möglichkeit, die Neurogenese zu stimulieren, könnte die Therapie mit Lithium sein. Lithiumsalze werden seit einigen Jahrzehnten als Stimmungsstabilisator bei der bipolaren Störung eingesetzt, wobei der Wirkungsmechanismus bis heute nicht genau bekannt ist. Erst vor einigen Jahren wurde entdeckt, dass Lithium offenbar die Bildung von neuen Neuronen aus Stammzellen stimuliert.

Die italienischen Forscher können jetzt zeigen, dass Lithium die Neurogenese im Gyrus dentatus bei der Ts65Dn-Maus auf – wie sie schreiben – „physiologische Werte“ steigern kann und dass die synaptische Plastizität verbessert wird. Eine kurzfristige unspezifische Wirkung von Lithium können sie ausschließen: Die Wirkung tritt erst nach mehreren Wochen auf, und die gleichzeitige Gabe eines Zytostatikums verhinderte die Neubildung von Neuronen im Hippocampus.

Im nächsten Schritt wurden erwachsene Versuchstiere mit Lithium behandelt. Nach einer vierwöchigen Therapie erzielten die Tiere normale Ergebnisse in Tests zum assoziativen Lernen, zur räumlichen Orientierung und zur Merkfähigkeit. In einem Test zum Kurzzeitgedächtnis, das auf vorhandene Neuronen und nicht auf die Bildung neuer synaptischer Verbindungen angewiesen ist, kam es dagegen zu keiner Verbesserung.

Laut Gasparini wurden die Effekte bei Wirkstoffspiegeln von Lithium erzielt, wie sie auch im Rahmen der klinischen Therapie bipolarer Störungen üblich sind. Ihrer Ansicht nach sollte deshalb jetzt die Wirkung von Lithium bei Menschen mit Down-Syndrom erprobt werden. Dies müsste in einem ersten Schritt innerhalb von klinischen Studien geschehen, in denen neben der Effektivität auch die Sicherheit der Therapie geprüft wird.

Die langjährigen Erfahrungen mit Lithium sprechen zwar dafür, dass die Therapie bei Patienten mit bipolaren Störungen sicher und verträglich ist. Es gibt jedoch keine Garantie, dass dies auch bei Menschen mit Down-Syndrom der Fall ist. Zu klären wäre der Beginn der Therapie und die optimale Dosierung der Behandlung, die vermutlich langfristig, wenn nicht gar lebenslang erfolgen müsste.

rme