Protonen-Magnet-Resonanz-Spektroskopie (1 H-MRS) mit 3,0 Tesla zur Erfassung cerebraler Metabolite im Frontalhirn depressiver Patienten unter Plazebo-kontrollierter Inositolgabe im Vergleich zu gesunden Probanden

Abstract

Ziele: Mittels absolutquantifizierender Protonen-Magnet-Resonanz-Spektroskopie (1H-MRS) wollten wir das Ergebnis einer Vorstudie bestätigen, die im Frontallappen einen reduzierten Quotienten von myo-Inositol/Gesamtcreatin (mI/tCr) bei Depressiven fand. Darüber hinaus testeten wir den antidepressiven Effekt von Inositol als Add-on-Therapie. Methodik: Wir untersuchten Einzelvoxel (2 x 2 x 2 cm3) in der weißen Substanz der rechten und linken Präfrontalregion mit Hilfe eines 3-Tesla Bruker Medspec Systems (STEAM Sequenz, TR/TE/TM = 6000/20/30 ms). Die einzelnen Metabolite wurden anhand des cerebralen Wassers als internem Standard quantifiziert (nach dem LCModell). Es wurden 24 unmedizierte Patienten mit unipolaren depressiven Episoden mit 24 alters- und geschlechtsgematchten gesunden Kontrollen verglichen. In doppelblindem, Plazebo-kontrollierten Parallelgruppen-Design erhielten die Patienten täglich 18 Gramm Inositol oder Plazebo zusätzlich zu Citalopram über vier Wochen. Ergebnisse: An der Baseline unterschieden sich die mI-, Cholin- und N-Acetyl-Aspartat-Konzentrationen der Patienten nicht von jenen der Kontrollen. Es fanden sich keine sich keine signifikanten Unterschiede zwischen Inositol- und Plazebo-Gruppe. Überraschenderweise zeigten die depressiven Patienten an der Baseline gegenüber den Kontrollen signifikant höhere tCr-Konzentrationen (mmol/kg) links (5,57 ± 0,96 vs. 4,87 ± 0,63; + 15 %, p < 0,01) und rechts präfrontal (5,29 ± 0,92 vs. 4,46 ± 0,41; + 17 %, p < 0,01). Nach der Behandlung ergab sich eine Reduktion der tCr-Konzentration links- (Tag 28: 5,05 ± 1,16; – 12 %, p = 0,08) und rechtsfrontal (Tag 28: 4,61 ± 1,07; – 9 %, p = 0,09). Die tCr-Konzentrationen der Patienten am Tag 28 unterschieden sich nicht mehr von jenen der Kontrollen. Zusammenfassung: Wir zeigten eine reversible Steigerung der tCr-Konzentration der Patienten im Vergleich zu Kontrollen, die auf Veränderungen des Creatin-Transports oder der ATP-Synthese bei unmedizierter unipolarer Depression hinweisen könnte.

Objectives: By means of proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) with absolute quantification we wanted to confirm our previous finding of decreased ratios of the metabolites myo-Inositol/total creatine (mI/tCr) in the right frontal brain of depressives. Moreover, we tested the antidepressive effect of oral Inositol ingestion as add-on-therapy. We measured concentrations (mmol/kg ww) of mI, tCr (= Creatine + Phosphocreatine), Choline (Cho) and N-Acetyl-Aspartate (NAA) in the frontal brain. Methods: Single voxels (2x2x2 cm3) in the white matter of the left and right prefrontal region were examined in a three Tesla Bruker Medspec System (STEAM sequence, TR/TE/TM = 6000/20/30 ms). Metabolites were quantified using the LCModel. At baseline, 24 drug-free patients with unipolar depressive episodes were compared to 24 age and sex matched healthy controls. In a double blind, placebo controlled parallel-group design patients received daily 18 grams Inositol or placebo as an add on therapy to Citalopram over four weeks. Results: At baseline, mI, Cho and NAA concentrations showed no significant differences between patients and controls. The treatment with Inositol did not result in any significant differences to the treatment with placebo. Surprisingly the patients showed significant higher tCr concentrations in the left (5.57 ± 0.96 vs. 4.87 ± 0.63; + 15 %, p < 0.01) as well as in the right prefrontal region (5.29 ± 0.92 vs. 4.46 ± 0.41; + 17 %, p < 0.01) compared to controls. The treatment caused a trend towards a decrease of tCr in the left (day 28: 5.05 ± 1.16; – 12 %, p = 0.08) and in the right frontal hemisphere (day 28: 4.61 ± 1.07; – 9 %, p = 0.09) compared to baseline. The differences between the patients’ tCr at day 28 and the tCr of controls were no more significant. Conclusion: We have found a state dependent increase of tCr concentration indicating bifrontal deviations in Creatine transport or ATP synthesis in drug free unipolar depressives.