Podle vědců Harvardu může být tato chybějící živina klíčem k zastavení Alzheimerovy choroby

Studie zjistí, že ztráta lithia Alzheimer’sale sloučenina na bázi lithia zvrátí onemocnění u myší.

Co odstartuje nejranější řetězec událostí, který vede k Alzheimerově chorobě? A proč někteří lidé, kteří ukazují Alzheimerova změny mozku, nikdy nepostupují k demenci? Tyto nevyřešené otázky zpochybňují vědce po celá desetiletí.

Vědci na Harvardské lékařské fakultě nyní věří, že mohou mít vysvětlení: nedostatek lithia v mozku.

Jejich studie, publikovaná 6. srpna v přírodě, poprvé ukazuje, že lithium je přirozeně přítomno v mozku, kde chrání před neurodegenerací a podporuje normální fungování všech hlavních typů mozkových buněk. Zjištění – deset let ve výrobě – ​​čerpají z experimentů myší a také analýzy vzorků lidské mozkové tkáně a krve od lidí v různých stádiích kognitivního zdraví.

Tým zjistil, že ztráta lithia v lidském mozku patří mezi nejčasnější změny spojené s Alzheimerovou chorobou, zatímco u myší snížila lithium zrychleno poškození mozku i pokles paměti. Sledovali tento pokles na vazbu lithia s amyloidními plaky a snížili absorpci v mozku. V následných experimentech ukázali, že nová lithiová sloučenina rezistentní vůči zachycení amyloidu obnovila paměť u myší.

Výsledky společně přinášejí soudržnost desetiletí pozorování pacienta a zavádějí nový rámec pro pochopení nemoci, nabízí potenciální cesty pro včasnou diagnózu, prevenci a léčbu.

Plnění mezer ve výzkumu Alzheimera

Alzheimerova choroba, která postihuje odhadem 400 milionů lidí po celém světě, se poznamenává řadu mozkových abnormalit. Patří mezi ně shluky proteinové amyloidní beta, spleti proteinu tau a ztráta ochranného proteinu zvaného REST. Přesto žádná z těchto funkcí plně nevyplývá o nemoci. Někteří jedinci s takovými změnami nevykazují žádné kognitivní poškození a léky určené k cílení na amyloidní beta často nedokážou obnovit paměť a poskytovat pouze omezené zpomalení poklesu.

Je také dobře prokázáno, že jak genetické, tak environmentální vlivy formují riziko člověka, ale vědci se dlouho snažili vysvětlit, proč lidé se stejnými rizikovými faktory mohou zažít takové odlišné výsledky.

Nová studie naznačuje, že lithium může představovat chybějící spojení.

„Myšlenka, že nedostatek lithia by mohl být příčinou Alzheimerovy choroby, je nová a navrhuje jiný terapeutický přístup,“ řekl starší autor Bruce Yankner, profesor genetiky a neurologie v Blavatnik Institute v HMS, který v 90. letech první prokázal, že amyloidní beta je toxický.

Podle Yanknera tato zjištění otevírají možnost, že lithium může být nakonec použito k zacházení s nemocí jako celkem, než aby se zaměřilo pouze na jeden aspekt, jako je amyloidní beta nebo tau.

Amyloid beta váže lithium

Klíčovým zjištěním ze studie je to, že v raných stádiích demence začíná amyloidní beta beta tvořit ložiska, která se vážou na lithium u lidí i myších modelů. Tato vazba snižuje dostupnost lithia v mozku a snižuje jeho funkci napříč všemi hlavními typy mozkových buněk. U myší spustil pokles hladin lithia změny, které odrážely Alzheimerovu chorobu, včetně poškození paměti.

Vědci identifikovali skupinu lithiových sloučenin schopných vyhnout se zachycení amyloidní beta. Mezi nimi se lithium orotát ukázal jako nejúčinnější: u myší zvrátil Alzheimerovu patologii, chráněné mozkové buňky před poškozením a obnovenou paměťovou funkcí.

I když tyto výsledky musí být stále validovány u lidí prostřednictvím klinických studií, naznačují, že monitorování hladin lithia by mohlo pomoci detekovat Alzheimerovu chorobu v rané fázi. Zdůrazňují také potenciál sloučenin lithia odolných vůči amyloidu jako kandidátů na léčbu nebo prevenci.

Léky na bázi lithia jsou již předepisovány pro stavy, jako je bipolární porucha a velká deprese, ale tyto terapie vyžadují dávky dostatečně vysoké, aby byly toxické, zejména u starších dospělých. Naproti tomu tým Yanknerů ukázal, že lithium orotát pracuje v koncentraci asi jedna tisícinu klinické dávky-dost na to, aby replikoval přirozené hladiny lithia mozku. Myši vzhledem k této sloučenině téměř po celou dobu jejich životnosti nevykazovaly žádné známky toxicity.

„Musíte být opatrní při extrapolaci z myších modelů a nikdy to nevíte, dokud to nezkusíte v kontrolované klinické studii člověka,“ řekl Yankner. „Ale zatím jsou výsledky velmi povzbudivé.“

Deplece lithia je časným známkou Alzheimerovy choroby

Zájem Yanknera o lithium začal při studiu jeho vztahu k odpočinku, proteinu známém svou neuroprotektivní rolí. Stanovení, zda lithium přirozeně existuje v lidském mozku, a zda se jeho hladiny posouvají během progrese neurodegenerace, vyžadovalo přístup k mozkové tkáni – něco, co bylo možné získat od živých jedinců.

Abychom to vyřešili, laboratoř se spojila s projektem Rush Memory and Aging Project v Chicagu, který udržuje sbírku vzorků mozku po mozku darovaných tisíci účastníků překlenujících celé spektrum kognitivního zdraví a poklesu.

Tato šířka materiálu byla nezbytná. Studium pokročilého Alzheimera je, jak to popsal Yankner, „jako se dívat na bojiště po válce“, kde rozsáhlé poškození zakrývá původ nemoci. Naproti tomu zkoumání raných fází umožňuje vědcům najít „důležité stopy před vážně poškozeným mozkem“.

Pod vedením prvního autora Liviu Arona, senior výzkumného spolupracovníka v laboratoři Yankner, tým použil pokročilou hmotnostní spektroskopii k měření stopových hladin asi 30 kovů ve vzorcích mozku a krve od jednotlivců, kteří byli kognitivně zdraví, těmi s mírným kognitivním poškozením a ti s pokročilým Alzheimerovým.

Lithium bylo jediným kovem, který vykazoval jasné rozdíly mezi skupinami a v nejranějších stádiích ztráty paměti klesal. Zdraví dárci měli vyšší hladinu lithia, zatímco ty s mírným poškozením nebo plnou Alzheimerovou chorobou vykazovaly podstatně sníženou hladinu.

Tým tyto výsledky potvrdil dalšími vzorky z mozkových bank po celých Spojených státech.

Toto pozorování bylo v souladu s dřívějšími populačními studiemi, které spojovaly vyšší environmentální lithium – jako je lithium přirozeně vyskytující se v pitné vodě – s nižší mírou demence.

Je však důležité, ale nový výzkum probíhal dále tím, že přímo detekoval lithium v ​​mozcích jedinců, kteří jej nikdy nedostali jako terapii, vytvořili normální fyziologický rozsah a ukázali, že lithium je zásadní pro funkci mozku.

„Lithium se ukáže jako jiné živiny, které získáváme z životního prostředí, jako je železo a vitamín C,“ řekl Yankner. „Je to poprvé, co někdo ukázal, že lithium existuje na přirozené úrovni, která je biologicky smysluplná, aniž by to dávala jako lék.“

Pak Yankner a jeho kolegové udělali věci o krok dále. U myší prokázali, že deplece lithia není spojena pouze s Alzheimerovou chorobou – pomáhá to řídit.

Ztráta lithia způsobuje rozsah změn souvisejících s Alzheimerem

Vědci zjistili, že krmení zdravých myší Dieta omezená lithiem přinesla hladinu lithia mozku na úroveň podobné úrovni u pacientů s Alzheimerovou chorobou. Zdálo se, že to zrychluje proces stárnutí, což vede k zánětu mozku, ztrátu synaptických spojení mezi neurony a kognitivní pokles.

V myších modelech Alzheimerovy choroby vyčerpané lithium dramaticky urychlilo tvorbu plaků a amyloidních beta a struktur, které se podobají neurofibrilárním zamotání. Deplece lithia také aktivovala zánětlivé buňky v mozku nazývané mikroglie, což zhoršilo jejich schopnost degradovat amyloid; způsobil ztrátu synapsí, axonů a myelinu chránícího neurony; a zrychlil kognitivní pokles a ztráta paměti – všechny znaky Alzheimerovy choroby.

Experimenty myši dále odhalily, že lithium změnilo aktivitu genů, o nichž je známo, že zvyšují nebo snižují riziko Alzheimerovy choroby, včetně nejznámějších, nejznámějších, Apoe.

Doplnění lithia tím, že myší lithium orotát ve vodě zvrátilo poškození související s nemocí a obnovilo funkci paměti, dokonce u starších myší s pokročilým onemocněním. Zejména udržování stabilních hladin lithia v raném životě zabránilo nástupu Alzheimera – zjištění, které potvrdilo, že lithium podporuje proces nemoci.

„Co na mě nejvíce zapůsobí na lithium, je rozšířený účinek, který má na různé projevy Alzheimerovy choroby. Opravdu jsem neviděl nic podobného po celých let práce na této nemoci,“ řekl Yankner.

Slibná cesta pro Alzheimerovu léčbu

Několik omezených klinických studií lithia pro Alzheimerovu chorobu prokázalo určitou účinnost, ale lithiové sloučeniny, které použily – jako je klinický standard, uhličitan lithium – mohou být toxické pro stárnutí lidí ve vysokých dávkách, které se obvykle používají na klinice.

Nový výzkum vysvětluje, proč: Amyloidní beta beta sekvesterovala tyto další lithiové sloučeniny dříve, než mohly pracovat. Yankner a jeho kolegové našli lithium orotát vývojem screeningové platformy, která prohledává knihovnu sloučenin pro ty, kteří by mohli obejít amyloidní beta. Jiní vědci mohou nyní tuto platformu použít k hledání dalších amyloidních lithiových sloučenin, které by mohly být ještě účinnější.

„Jedním z nejvíce pozitivních zjištění pro nás bylo, že v této nádherně nízké dávce byly hluboké účinky,“ řekl Yankner.

Pokud budou replikovány v dalších studiích, vědci tvrdí, že screening lithia prostřednictvím rutinních krevních testů může jednoho dne nabídnout způsob, jak identifikovat jednotlivce ohrožené Alzheimerovy choroby, kteří by měli prospěch z léčby, aby se zabránilo nástupu nebo zpoždění onemocnění.

Studium hladiny lithia u lidí, kteří jsou odolní vůči Alzheimerově chorobě, protože věk, může vědcům pomoci stanovit cílovou úroveň, kterou by mohli pacientům pomoci udržet, aby zabránili nástupu onemocnění, řekl Yankner.

Vzhledem k tomu, že lithium dosud nebylo prokázáno, že je bezpečné nebo účinné při ochraně před neurodegenerací u lidí, Yankner zdůrazňuje, že lidé by neměli brát lithiové sloučeniny sami. Vyjádřil však opatrný optimismus, že lithium orotát nebo podobná sloučenina se v blízké budoucnosti posunou vpřed do klinických studií a nakonec by mohl změnit příběh Alzheimerovy léčby.

„Doufám, že lithium udělá něco zásadnějšího než anti-amyloidní nebo anti-tau terapie, nejen snižování, ale také zvrácení kognitivního poklesu a zlepšování životů pacientů,“ řekl.

Reference: “Lithium Deficiency and the onset of Alzheimer’s Disease” by Liviu Aron, Zhen Kanian, Chenxi Qiu, Jaejoon Choi, Mariana Liang, Derek M. Drake, Sara E. Hamplova, Ella K. Lacey, E, lea yuan, yuan Yuan Yuan Yuan Yuan Yuan Yuan Yuan Yuan Yuan Yuan Yuan Yuan Yuan Yuan Yuan Yuan Yuan Yuan. Bennett a Bruce A. Yanakner, 6. srpna 2025, Příroda.
Dva: 10.1038/S41586-025-09335-X

Tato práce byla podporována Národní zdravotní ústavy (Granty R01AG046174, R01AG069042, K01AG051791, DP2AG072437, P30AG10161, P30AG72975, R01AG15819, R01AG17917, U01AG46152, A U01AG61356), GLENNESHORDU, GLENNESKÁ RORRIADS, GLENNESKÁNO pro lékařský výzkum a nadace Aging Mind.

Nikdy nezmeškáte průlom: Připojte se k zpravodaji Scitechdaily.