Lithium: Překvapivý spojenec v boji proti Alzheimerově chorobě
Na scéně se objevil nový nečekaný hráč, který by mohl obrátit situaci v boji proti Alzheimerově chorobě: lithium, minerál, který se nachází v přírodě a v malém množství i v lidském těle. Nová studie ukazuje, že Alzheimerova choroba souvisí s nízkou koncentrací právě tohoto prvku v mozku. Předchozí výzkum již prokázal, že lithium má zřejmě neuroprotektivní účinek na mozek. Nová studie ukazuje, že ztráta lithia, které se přirozeně vyskytuje v mozku a hraje hlavní roli v jeho normální funkci, může být včasným varovným signálem Alzheimerovy choroby. Terapie lithiem by tak mohla být další cestou, jak s Alzheimerovou chorobou bojovat.
Lithium (Li) jako stabilizátor nálady se někdy používá jako lék k léčbě duševních onemocnění, jako je mánie, bipolární porucha a deprese. Dřívější výzkum již potvrdil, že lithium má zřejmě ochranný účinek na mozek a potenciálně pomáhá chránit před mírným kognitivním poškozením, Parkinsonovou chorobou, Alzheimerovou chorobou (AD) a dalšími typy demence. Nyní nová studie vědců z Harvardovy univerzity, publikovaná počátkem srpna v časopise Nature, poskytuje další důkazy o jeho potenciálním neuroprotektivním účinku.
Další díl skládačky odhalen
„Nejranější molekulární změny u Alzheimerovy choroby byly nesprávně pochopeny. Ve studii ukazujeme, že endogenní lithium je v mozku dynamicky regulováno a přispívá k zachování kognitivních funkcí během stárnutí. Z analyzovaných kovů bylo Li jediné, jehož koncentrace byla v mozku u jedinců s mírnou kognitivní poruchou (MCI), která je prekursorem AD, významně snížena. Biologická dostupnost Li byla u AD dále snížena sekvestrací amyloidu. Zkoumali jsme roli endogenního Li v mozku jeho vyloučením z potravy myších modelů divokého typu a myší s AD. Snížení endogenního kortikálního Li přibližně o 50 procent výrazně zvýšilo ukládání amyloidu beta a akumulaci fosfo-tau proteinu a vedlo k prozánětlivé aktivaci mikroglií, ztrátě synapsí, axonů a myelinu a k urychlenému poklesu kognitivních funkcí,“ uvádějí autoři studie.
Tyto účinky podle nich byly alespoň částečně zprostředkovány aktivací kinázy GSK3β. Sekvenování jednojaderné RNA ukázalo, že nedostatek Li způsobuje změny transkriptomu v mnoha typech mozkových buněk, které se překrývají se změnami transkriptomu u AD. „Substituční terapie orotátem lithným, což je sůl lithia se sníženou vazbou amyloidu, zabraňuje patologickým změnám a ztrátě paměti u myších modelů s Alzheimerovou chorobou a stárnoucích myší divokého typu. Tato zjištění odhalují fyziologické účinky endogenního lithia v mozku a naznačují, že narušení homeostázy lithia může být časnou událostí v patogenezi AD. Substituce lithia solemi vyhýbajícími se amyloidu je potenciálním přístupem k prevenci a léčbě Alzheimerovy choroby,“ domnívají se autoři studie.
Studie poprvé ukázala, že lithium se přirozeně vyskytuje v mozku a hraje hlavní roli v jeho normální funkci. Vědci také zjistili, že úbytek lithia v mozku může být časným varovným signálem AD, protože lithium se váže na plaky amyloidu beta, které jsou v současnosti považovány za jeden z charakteristických znaků tohoto onemocnění.
Pro tuto studii vědci použili kombinaci testování posmrtně odebrané mozkové tkáně a myšího modelu Alzheimerovy choroby. S využitím vzorků mozkové tkáně od zemřelých účastníků, mezi nimiž byli probandi se zdravými kognitivními funkcemi, s mírnou kognitivní poruchou a s pokročilou AD, zjistili, že z 27 různých stopových kovů v mozku bylo lithium jediným, jehož hodnoty se mezi skupinami významně lišily. Ukázalo se, že změny v množství lithia v mozku začaly v nejranějších fázích ztráty paměti a koncentrace minerálu byly velmi nízké ve vzorcích od účastníků s mírnou kognitivní poruchou nebo AD.
I když genetika a životní styl hrají u AD významnou roli, podle odborníků představuje tato nová studie další, velmi důležitý kousek skládačky.
Zvýšení koncentrace lithia zvrátilo poškození mozku v myším modelu
Výzkumný tým dále použil myší model k dalšímu potvrzení své hypotézy. Když byly zdravé myši krmeny stravou s nízkým obsahem lithia, vědci zjistili, že stárly rychleji a objevil se u nich zánět mozku a kognitivní pokles. U myších modelů s AD vědci pozorovali, že nižší hodnoty lithia urychlily tvorbu plaků amyloidu beta a aktivovaly zánětlivé buňky zvané mikroglie v mozku. Když však myším byla podána sloučenina lithia zvaná orotát lithný, poškození mozku související s AD bylo zvráceno a paměťové funkce byly obnoveny.
„Myšlenka, že nedostatek lithia by mohl být příčinou Alzheimerovy choroby, je nová a naznačuje jiný terapeutický přístup,“ uvedl v tiskové zprávě prof. Bruce Yankner, MD, PhD, Department of Genetics, Harvard Medical School, Boston, USA, hlavní autor této studie. Jak ale dodává, při extrapolaci z myších modelů je nutná opatrnost. „Nikdy to nevíte, dokud to nevyzkoušíte v kontrolované klinické studii na lidech,“ varoval, nicméně zdůraznil, že zatím jsou výsledky velmi povzbudivé. „Doufám, že lithium udělá něco zásadnějšího než terapie proti amyloidu nebo tau proteinu, tedy nejen zmírní, ale i zvrátí kognitivní pokles a zlepší životy pacientů,“ věří prof. Yankner.
Mohlo by lithium zvýšit odolnost mozku?
Podle ředitelky geriatrického oddělení v Hackensack University Medical Center a spoluředitelky Centra pro ztrátu paměti a zdraví mozku v Hackensack University Medical Center Dr. Manishy Parulekarové se jedná o významný objev zejména proto, že nabízí nový pohled na AD.
„Po léta byl boj proti Alzheimerově chorobě dominován jednostranným přístupem, zaměřeným téměř výhradně na odstraňování amyloidních plaků. Jako specialisté na demenci však víme, že se jedná o mnohostranné onemocnění, které postihuje celý ekosystém mozku. Tato studie naznačuje dopady vyčerpání přirozeného prvku a to, jak by obnovení jeho rovnováhy mohlo potenciálně ovlivnit všechny hlavní znaky, např. plaky i samotnou kognitivní funkci,“ uvedla Dr. Parulekarová, která se na této studii nepodílela. Zjištění, která práce přinesla, by podle ní mohla potenciálně vést k novým způsobům léčby i detekce AD, ale velmi odlišnými způsoby.
Optimismus v první reakci k výsledkům výzkumu vyjádřil i neurolog a ředitel kognitivní a behaviorální neurologie v Marcus Neuroscience Institute, součásti Baptist Health South Florida, Dr. Peter Gliebus. „Zjištění studie naznačují, že lithium má podstatný vliv na zdraví mozku a může zmírnit rané molekulární změny spojené s Alzheimerovou chorobou. Studie podtrhuje potenciál substituční terapie lithiem jako preventivního nebo terapeutického zásahu. Tento objev je slibný, protože představuje nové možnosti pro řešení onemocnění v jeho nejranějších stadiích, potenciálně zpomalující, nebo dokonce zastavující jeho progresi,“ uvedl.
Nová zjištění vědců z Harvardovy univerzity mají podle něho potenciál přispět k včasné detekci a léčbě AD v budoucnu. Studie ukazuje, že nedostatek lithia je časným indikátorem patogeneze Alzheimerovy choroby a potenciálně slouží jako biomarker pro včasnou detekci. Měření koncentrace lithia v mozku by mohlo umožnit identifikaci jedinců s vyšším rizikem vzniku onemocnění. „Terapeutické použití orotátu lithného, který obchází sekvestraci plaků, navíc ukazuje slibné výsledky v oblasti zvrácení nebo prevence patologických změn u zvířecích modelů,“ dodal Dr. Gliebus s tím, že pokud budou tato zjištění ověřena v lidských studiích, substituční terapie lithiem by se mohla ukázat jako schůdná možnost léčby, zejména u jedinců s časným kognitivním poklesem nebo se zvýšeným rizikem Alzheimerovy choroby.
Zatím se vědci shodují, že výsledky jsou slibné, ale mezi zvířecími modely a lidskými klinickými aplikacemi je značná propast. Bezpečnost a účinnost u lidí zatím nejsou potvrzeny, a proto je potřeba randomizovaných kontrolovaných studií – zejména v raných fázích kognitivního poklesu či u rizikových jedinců. Nicméně je zde naděje, že nová harvardská studie by mohla být dalším důležitým krokem k tomu, jak předcházet Alzheimerově chorobě, a dokonce ji i zvrátit.
Zdroje:
- Aron L, Ngian ZK, Qiu C, et al. Lithium deficiency and the onset of Alzheimer’s disease. Nature. 2025 Aug 6. doi: 10.1038/s41586-025-09335-x. Epub ahead of print.
- https://www.medicalnewstoday.com/articles/alzheimers-is-linked-to-low-brain-lithium-levels-study-shows