Нова студија за прв пат покажува дека литиумот игра клучна улога во нормалната функција на мозокот и може да обезбеди отпорност на стареењето на мозокот и Алцхајмеровата болест.
Научниците открија дека литиумот се губи во мозокот преку врзување за токсични амилоидни плаки – откривајќи нов начин на кој може да се појави Алцхајмеровата болест. Нова класа на соединенија на литиум избегнува врзување за плаки и успешно го менува стареењето на Алцхајмеровата болест и мозокот кај глувци, без токсичност, објавува Euronews.rs.
Кој е најраниот предизвикувач што предизвикува пад на меморијата кај Алцхајмеровата болест? Зошто некои луѓе со промени во мозокот слични на Алцхајмеровата болест никогаш не развиваат деменција? Овие прашања ги мачат невролози со децении. Сега тим истражувачи од Медицинскиот факултет Харвард можеби го пронашол одговорот: недостаток на литиум во мозокот.
Делото, објавено во списанието Nature, за прв пат покажува дека литиумот природно се јавува во мозокот, го штити од невродегенерација и ја одржува нормалната функција на сите главни типови мозочни клетки. Наодите, резултат на еднодецениско истражување, се базираат на серија експерименти кај глувци и анализи на ткиво од човечки мозок и примероци од крв од луѓе во различни фази на когнитивно здравје.
Научниците откриле дека губењето на литиум во човечкиот мозок е меѓу најраните промени што доведуваат до Алцхајмерова болест, додека кај глувците, сличен недостаток на литиум ја забрзува патологијата на мозокот и опаѓањето на меморијата. Тие исто така откриле дека намалените нивоа на литиум се резултат на врзување за амилоидни плаки и нарушена апсорпција во мозокот. Во финалните експерименти, тимот покажа дека ново литиумско соединение кое не се врзува за амилоидни плаки може да ја врати меморијата кај глувците.
Резултатите ги обединуваат децениите клинички набљудувања и нудат нова теорија за болеста, како и стратегија за порана дијагноза, превенција и третман.
Алцхајмеровата болест зафаќа помеѓу 50 и 400 милиони луѓе ширум светот и вклучува низа мозочни абнормалности – како што се наслаги на протеинот амилоид бета, неврофибриларни заплеткувања на протеинот тау и губење на заштитниот протеин REST – но овие промени никогаш целосно не ја објасниле сложеноста на болеста. На пример, некои луѓе со овие абнормалности не покажуваат знаци на когнитивен пад. Новоразвиените третмани кои се насочени кон амилоид бета генерално не успеваат да ја вратат меморијата и само малку го забавуваат падот.
Исто така е јасно дека генетските и факторите на животната средина влијаат на ризикот од болеста, но научниците не биле во можност да објаснат зошто некои луѓе со исти фактори на ризик ја развиваат болеста, а други не. Авторите на студијата сугерираат дека литиумот може да биде клучен фактор што недостасува.
„Идејата дека недостатокот на литиум може да биде причина за Алцхајмерова болест е нова и сугерира различен терапевтски пристап“, рече водечкиот автор Брус Јанкнер, професор по генетика и неврологија на Медицинскиот факултет Харвард, кој прв ја демонстрираше токсичноста на амилоид бета во 1990-тите.
Студијата буди надежи дека во иднина, литиумот би можел да се користи за лекување на болеста како целина, наместо само да се насочува кон специфични аспекти како што се амилоид бета или тау протеините. Едно од клучните откритија е дека како што амилоид бета почнува да се акумулира во раните фази на деменција, тој се врзува за литиумот, намалувајќи ја неговата функција во мозокот. Пониските нивоа на литиум влијаат на сите главни мозочни клетки и предизвикуваат промени кај глувците што личат на Алцхајмерова болест, вклучително и губење на меморијата. Авторите идентификуваа група литиумски соединенија кои можат да избегнат врзување за амилоид бета. Третманот на глувците со најефикасните од овие соединенија, литиум оротат, ја промени патологијата на Алцхајмеровата болест, спречи оштетување на мозочните клетки и ја врати меморијата.
Иако овие наоди треба да се потврдат кај луѓето преку клинички испитувања, тие сугерираат дека мерењето на нивоата на литиум може да помогне во раното откривање на Алцхајмеровата болест. Тие исто така ја истакнуваат важноста на тестирањето на литиумските соединенија кои избегнуваат врзување за амилоид бета за третман или превенција.
Други литиумски соединенија веќе се користат за лекување на биполарно растројство и голема депресија, но во многу повисоки дози што можат да бидат токсични, особено кај постарите лица. Тимот на Јанкнер откри дека литиум оротатот е ефикасен во доза илјада пати помала – доволно за да ги имитира природните нивоа на литиум во мозокот. Глувците третирани речиси целиот свој живот не покажаа знаци на токсичност.
„Мора да бидете внимателни кога екстраполирате резултати од модели на глувци на луѓе и не можете да знаете со сигурност сè додека не се спроведат контролирани клинички испитувања. Но, резултатите досега се многу охрабрувачки“, рече Јанкнер.
Недостаток на литиум како ран знак на Алцхајмерова болест
Јанкнер се заинтересирал за литиумот додека го проучувал невропротективниот протеин REST. Утврдувањето дали литиумот природно се наоѓа во човечкиот мозок и како неговите нивоа се менуваат за време на развојот на невродегенерацијата барал пристап до мозочното ткиво, што е можно само по смртта.
Затоа, лабораторијата соработувала со Rush Memory and Aging Project во Чикаго, кој има банка на мозочно ткиво донирано од илјадници учесници во студијата со различен когнитивен статус.
Ова беше клучно, бидејќи проучувањето на мозокот во доцните фази на Алцхајмеровата болест е како гледање на бојно поле по војна – има многу оштетувања и тешко е да се одреди почетокот. Но, во раните фази, „пред мозокот да биде сериозно оштетен, можете да добиете важни индиции“, рече Јанкнер.
Предводен од водечкиот автор Ливиу Арон, тимот користел напредна масена спектроскопија за да измери траги од околу 30 метали во мозокот и крвта на когнитивно здрави луѓе, оние со благи когнитивни нарушувања и оние со напредна Алцхајмерова болест. Литиумот бил единствениот метал што покажал значителни разлики помеѓу групите и се менувал во најраните фази на губење на меморијата. Неговите нивоа биле високи кај здрави луѓе и значително пониски кај оние со благи когнитивни нарушувања или целосно развиена Алцхајмерова болест. Наодите биле потврдени во примероци од неколку национални банки на мозоци.
Овие набљудувања се во согласност со претходните студии кои покажале дека повисоките нивоа на литиум во животната средина, вклучително и водата за пиење, се во корелација со пониски стапки на деменција.
Но, оваа студија отиде чекор понатаму – директно потврди присуство на литиум во мозоците на луѓе кои не земале литиум како лек, утврдувајќи го опсегот на нормални нивоа и покажувајќи дека литиумот игра клучна улога во физиологијата на мозокот.
„Литиумот е како другите хранливи материи што ги добиваме од нашата околина, како железото и витаминот Ц. Ова е прв пат да се покаже дека литиумот постои на биолошки значајни, природни нивоа без употреба на лекови“, рече Јанкнер.
Тие спроведоа дополнителни експерименти врз глувци, каде што покажаа дека недостатокот на литиум не е само поврзан со Алцхајмеровата болест, туку и ја предизвикува.
Губењето на литиум предизвикува промени поврзани со Алцхајмеровата болест
Истражувачите ги хранеа здравите глувци со диета со намалена содржина на литиум, која ги намали нивоата на литиум во мозокот на нивоа слични на оние кај луѓето со Алцхајмерова болест. Ова го забрза стареењето, предизвика воспаление на мозокот, губење на синапсите и когнитивен пад.
Кај глувците, недостатокот на литиум го забрзал формирањето на амилоидни бета плаки и неврофибриларни заплеткувања, ја активирал микроглијата (клетки одговорни за чистење на мозокот), го попречил распаѓањето на амилоидот, предизвикал губење на синапси, аксони и миелин – сите карактеристични промени на Алцхајмеровата болест – и го забрзал губењето на меморијата.
Експериментите покажале дека литиумот влијае на експресијата на гените поврзани со ризикот од Алцхајмерова болест, вклучувајќи го и најпознатиот ген, APOE.
Давањето литиум оротат во вода на глувците го поништило оштетувањето, ја вратило меморијата и го спречило почетокот на болеста ако се даде рано.
„Она што е најимпресивно за мене е колку широко литиумот влијаел на различни аспекти на Алцхајмеровата болест. Никогаш не сум видел нешто слично во моите години работа со оваа болест“, рече Јанкнер.
Нови можности за лекување на Алцхајмерова болест
Неколку ограничени клинички студии покажале одредена ефикасност на литиумот за Алцхајмерова болест, но соединенијата што се користат – како што е литиум карбонат – можат да бидат токсични во дозите што се користат во терапијата, особено кај постарите лица.
Јанкнер и неговите колеги го откриле литиум оротат додека развивале платформа за пронаоѓање соединенија што го заобиколуваат амилоидот бета. Оваа платформа сега е достапна и за други истражувачи за да бараат уште поефикасни соединенија.
„Едно од највозбудливите откритија е дека ефектите биле изразени при многу ниски дози“, рече Јанкнер.
Доколку овие резултати се потврдат, мерењето на литиумот преку рутински крвни тестови еден ден би можело да помогне во идентификувањето на луѓето со ризик од Алцхајмерова болест кои би имале корист од спречување или одложување на болеста.
Испитувањето на нивоата на литиум кај луѓе кои се поотпорни на Алцхајмерова болест како што стареат би можело да им помогне на научниците да утврдат целни нивоа што пациентите треба да ги одржуваат.
Јанкнер предупредува дека луѓето не треба сами да земаат додатоци на литиум сè додека не се докаже нивната безбедност и ефикасност во заштитата од невродегенерација, но тој е оптимист дека литиум оротат или слични соединенија наскоро ќе влезат во клинички испитувања и потенцијално ќе го трансформираат третманот на Алцхајмеровата болест. „Се надевам дека литиумот ќе направи нешто пофундаментално од антиамилоидните или антитау терапиите – не само да го ублажи, туку и да го врати когнитивниот пад и да го подобри животот на пациентите“, рече Јанкнер.
