5‐Hydroxyindole Levels in the Blood and CSF in Down's Syndrome, Phenylketonuria and Severe Mental Retardation

SUMMARY The age and frequency distributions of whole‐blood 5‐hydroxyindole (5‐ hi ) levels in normal subjects, and in patients with Down's syndrome, phenylketonuria and severe mental retardation, are presented. The average blood 5‐ hi level was depressed in phenylketonuria and Down's syndrome and elevated in the severely retarded. The csf 5‐ hi levels were within or above normal limits in Down's syndrome and the severely retarded. By contrast, in phenylketonuria, the csf HI levels were markedly depressed. This new finding once again raises the possibility that serotonin deficiency is important in the pathogenesis of mental retardation in phenylketonuria. RÉSUMÉ Taux de 5–hydroxyindole dans le sang et le LCR dans le mongolisme, la phénylcétonurie et l'arriération mentale L'âge et les frékquences de distribution dans le sang total des taux de 5–hydroxyindole (5 hi ) sont indiquks: (a) chez 138 sujets normaux; (b) chez 68 mongoliens; (c) chez 72 malades avec phénylcétonurie non traitée et (d) chez 103 malades avec retard mental grave. Il a été observé que les tam sanguins de 5 hi diminuent avec 1'âge durant les trois premières décades et que les fréquences de distribution sont nettement modifiées. Le taux sanguin moyen de 5 hi est diminué dans la phénylcétonurie e tle mongolisme, élevé dans l'arriération mentale. La fréquence de distribution des taux sanguins de 5 hi chez les arrétrés présentait une importante dispersion et le taux moyen n'était pas liéà l'âge. Dans le mongolisme on observait une chute de taux sanguin des 5 hi avec 1'âge. Les taux dans le lcr de 5 hi , dans le mongolisme et l'arriération mentale étaient au‐dessous ou dans les limites normales, sans relation avec les taux sanguins. En contraste, les taux sanguins et dans le lcr des 5 hi étaient diminués dans la phénylcétonurie. Il est suggéré que le taux sanguin des 5 hi n'est pas une indication nette de métabolisme cérébral de la séotonine dans le mongolisme ou I'arriération mentale mais que dans la phénylcétonurie, les taux abaissés de 5 hi dans le sang et le lcr indiquaient une diminution générale de la formation de sérotonine. éeci pose de nouveau la question de savoir si la déficience en sérotonine est importante dans la pathoéhie du retard mental au cours de la phénylcétonurie. ZUSAMMENFASSUNG 5‐Hydroxyindolspiegel im Blut und im Liquor bei Down Syndrom, Phenylketonurie und schwerer geistiger Retardierung Die Blutspiegel von 5‐Hydroxyindol (5‐ hi ) wurden auf Alters‐ und Frequenzverteilungen bei folgenden Gruppen untersucht: (a) 138 Normalpersonen; (b) 68 Patienten mit Down Syndrom; (c) 72 Patienten mit unbehandelter Phenylketonurie; und (d) 103 Patienten mit schwerer geistiger Retardierung. Es fand sich, dalß bei Normalpersonen der 5 hi ‐Spiegel im Blut mit zunehmendem Alter während der ersten drei Dekaden abnimmt und daß die Frequenzverteilungskurve eine positive Abweichung zeigt. Bei Phenylketonurie und Down Syndrom war der durchschnittliche 5‐ hi ‐Blutspiegel erniedrigt, während er bei den schwer Retardierten erhöht war. Die Frequenzverteilung der 5‐ hi ‐Blutspiegel bei den geistig schwer Retardierten zeigte eine weite Streubreite und der Durchschnittswert korrelierte nicht rnit dem Alter. Beim Down Syndrom fiel ein deutlicher Abfall der 5‐ hi ‐Blutspiegel rnit zunehmendem Alter auf. Die 5‐ hi ‐Spiegel im Liquor waren beim Down Syndrom und bei den schwer Retardierten innerhalb oder über der Norm und korrelierten nicht rnit den 5‐ hi ‐Blutspiegeln. Bei Phenylketonurie dagegen waren sowohl die Blut als auch die Liquor 5‐ hi ‐Spiegel erniedrigt. Es wird daraus geschlossen, daß der 5‐ hi ‐Blutspiegei beim Down Syndrom und bei den schwer Retardierten keinen genauen Hinweis auf den Serotonin Metabolismus im Gehirn gibt, daß aber bej Phenylketonurie eine allgemeine Verminderung in der Serotoninbildung durch die erniedrigten 5‐ hi ‐Spiegel im Blut und Liquor angezeigt wird. Hierdurch erhebt sich wieder die Frage, ob ein Serotoninmangel bei der Pathogenese der geistigen Retardierung bei Phenylketonurie von Bedeutung ist.