Das Down-Syndrom, auch bekannt als Trisomie 21, tritt bei etwa einem von 800 lebend geborenen Kindern auf und ist damit die häufigste genetische Ursache für eine geistige Behinderung. Ursache ist ein zusätzliches Chromosom 21. Neben verschiedenen körperlichen Symptomen haben Betroffene in der Regel deutlich verringerte kognitive Fähigkeiten. Zudem treten bei vielen im Erwachsenenalter Alzheimer-ähnliche Symptome auf. Ein weiteres Symptom ist der allmähliche Verlust des Geruchssinns, der oft bereits in der Vorpubertät beginnt. Während viele Frauen mit Down-Syndrom Kinder bekommen können, sind die meisten betroffenen Männer unfruchtbar.
Trisomie 21 stört Hormonproduktion
Ein Team um Maria Manfredi-Lozano von der Universität Lille in Frankreich hat nun eine mögliche Therapie gegen einige Symptome des Down-Syndroms erforscht. „Der Verlust des Geruchssinns, kombiniert mit Unfruchtbarkeit, sind auch typische Symptome von Patienten mit einem angeborenen Mangel an Gonadotropin-Releasing-Hormon (GnRH), dem sogenannten Kallmann-Syndrom“, erklären die Autoren. GnRH wird von spezialisierten Neuronen im Hypothalamus freigesetzt und ist vor allem dafür zuständig, die Produktion bestimmter Fortpflanzungshormone in Gang zu bringen. Neue Studien deuten aber auch darauf hin, dass es zusätzlich Einfluss auf höhere Hirnfunktionen haben könnte.
Die Parallelen der Symptome beim Kallmann-Syndrom und beim Down-Syndrom veranlassten die Forscher, sich genauer mit der Rolle von GnRH beim Down-Syndrom zu beschäftigen. Dazu arbeiteten sie zunächst mit einem Mausmodell, das die Veränderungen in Folge einer Trisomie 21 nachahmt. Tatsächlich stießen sie auf einen Mechanismus, der erklärt, warum GnRH bei Personen mit Down-Syndrom ein Problem ist: Reguliert wird die Produktion des Hormons durch sogenannte microRNAs. Mindestens fünf dieser microRNAs werden von Regionen auf dem menschlichen Chromosom 21 codiert – und sind dadurch bei Menschen, die dieses Chromosom dreifach besitzen, gestört.
Vielversprechende Ergebnisse an Mäusen
An den Down-Syndrom-Mäusen wiesen Manfredi-Lozano und ihr Team nach, dass es tatsächlich der GnRH-Mangel ist, der bei den Tieren zu kognitiven Beeinträchtigungen, Geruchsverlust und gestörter sexueller Reifung beiträgt. Verabreichten die Forscher den Mäusen regelmäßig GnRH oder pflanzten ihnen Zellen ein, die das Hormon korrekt produzierten, milderten sich die Symptome. Die Mäuse zeigten bereits nach einer 15-tägigen Behandlung verbesserte kognitive Funktionen und erlangten zudem ihren Geruchssinn zurück. Fruchtbar wurden die Tiere durch die Behandlung jedoch nicht.
„Aufgrund der überzeugenden Ergebnisse bei Mäusen haben wir im nächsten Schritt eine Pilotstudie an menschlichen Down-Syndrom Patienten durchgeführt“, schreiben die Forscher. Dabei setzten sie eine Therapieform ein, die bereits für die Behandlung des Kallmann-Syndroms etabliert ist: Die Patienten bekommen eine kleine Pumpe unter die Haut am Arm transplantiert, die ihnen alle zwei Stunden eine kleine Dosis GnRH verabreicht. Diese sogenannte pulsatile GnRH-Therapie ahmt die natürliche Freisetzung des Hormons im Körper nach.
