O substanţă prezentă natural în organism ar putea încetini evoluţia bolii Alzheimer

O echipă de cercetători de la Harvard Medical School anunţă o descoperire remarcabilă: identificarea unui element chimic cu un rol esenţial în funcţionarea cerebrală: litiul. Acest metal uşor, prezent în mod natural în organism, ar putea oferi cheia pentru înţelegerea profundă a bolii Alzheimer şi a proceselor de îmbătrânire a creierului, transmite News.ro.

În medicină, litiul este cunoscut ca un stabilizator al dispoziţiei, utilizat în special în tratamentul tulburării bipolare şi al depresiei. Deşi a fost aprobat oficial de autorităţile de reglementare din domeniul sănătăţii abia în 1970, medicii îl foloseau cu aproape o sută de ani înainte pentru tratarea tulburărilor emoţionale.

Acum, pentru prima dată, cercetătorii au demonstrat că litiul este prezent în mod natural în organism în cantităţi foarte mici şi că celulele au nevoie de el pentru a funcţiona normal, asemenea vitaminei C sau fierului. Astfel, litiul are un rol esenţial în menţinerea sănătăţii creierului.

Într-o serie de experimente, prezentate miercuri în revista Nature, cercetători de la Harvard şi de la Universitatea Rush au descoperit că reducerea litiului în alimentaţia şoarecilor sănătoşi a cauzat inflamaţii la nivelul creierului şi modificări asociate cu îmbătrânirea accelerată.

La şoarecii modificaţi genetic pentru a dezvolta aceleaşi tipuri de modificări cerebrale ca oamenii cu Alzheimer, o dietă săracă în litiu a accelerat acumularea de proteine lipicioase care formează plăcile şi încurcăturile din creier, semnele caracteristice ale bolii, şi a accelerat pierderile de memorie.

Menţinerea unor niveluri normale de litiu la şoarecii în vârstă i-a protejat, însă, de aceste modificări cerebrale.

Dacă cercetările ulterioare vor susţine aceste constatări, s-ar putea deschide calea către noi tratamente şi teste de diagnostic pentru Alzheimer, o boală care afectează aproximativ 6,7 milioane de vârstnici numai în Statele Unite, conform Centrelor pentru Prevenirea şi Controlul Bolilor (CDC).

Cercetările de faţă oferă un cadru explicativ care integrează numeroase observaţii legate de boala Alzheimer, studiate de cercetători de-a lungul anilor.

„Această substanţă ar putea fi implicată într-un mecanism comun care contribuie la degradarea treptată a mai multor sisteme ale creierului, un proces care apare înainte de instalarea demenţei. Sunt necesare cercetări suplimentare pentru a stabili dacă este vorba despre o cale principală sau doar una dintre multele care pot duce la boala Alzheimer. Rezultatele obţinute până acum sunt promiţătoare şi merită explorate în continuare”, a declarat conducătorul studiului, dr. Bruce Yankner, profesor de genetică şi neurologie la Institutul Blavatnik din cadrul Harvard Medical School, care a fost primul cercetător, în anii 1990, ce a demonstrat că beta-amiloidul este toxic.

Într-un articol conex, publicat tot în revista Nature, dr. Ashley Bush, neurolog şi director al Centrului de Cercetare pentru Demenţă (Melbourne Dementia Research Center) din Melbourne, Australia, care nu a fost implicat în studiu, notează că echipa „prezintă dovezi convingătoare că litiul are într-adevăr un rol fiziologic şi că îmbătrânirea normală ar putea afecta reglarea nivelului de litiu în creier”.

Analiza detaliată a ţesuturilor cerebrale umane şi animale, împreună cu studiile genetice, a evidenţiat mecanismul implicat: plăcile de beta-amiloid, depunerile lipicioase caracteristice bolii Alzheimer, se leagă de litiu şi îl captează, atât pe cel prezent în mod natural în organism, cât şi pe cel provenit din suplimente.

Acest proces diminuează cantitatea de litiu disponibilă pentru celulele din apropiere, inclusiv pentru microglia, celulele responsabile cu eliminarea deşeurilor din creier.

Într-un creier sănătos, microglia curăţă beta-amiloidul înainte ca acesta să se acumuleze şi să devină periculos. În experimentele echipei, microglia din creierele şoarecilor fără litiu a arătat o capacitate redusă de a elimina şi descompune beta-amiloidul.

Cercetătorii cred că acest proces are un efect care se amplifică progresiv: pe măsură ce beta-amiloidul se acumulează, absoarbe tot mai mult litiu, reducând astfel disponibilitatea acestuia pentru celulele care ar trebui să elimine aceste depuneri toxice, ceea ce favorizează acumularea continuă a acestora, afectând tot mai grav funcţionarea normală a creierului, inclusiv eliminarea deşeurilor celulare şi procese precum memoria.

Cercetătorii au testat mai mulţi compuşi ai litiului şi au identificat unul, orotatul de litiu, care nu se leagă de beta-amiloid.

Când şoarecii care prezentau semne de Alzheimer au primit orotat de litiu, modificările din creierul acestora s-au redus semnificativ: plăcile de beta-amiloid şi aglomerările de proteine tau, care afectau zonele responsabile de memorie, s-au diminuat.

După tratament, aceşti şoareci au reuşit din nou să parcurgă testele de labirint şi să recunoască obiecte noi, în timp ce şoarecii care primiseră un tratament placebo nu au arătat nicio îmbunătăţire a memoriei sau a capacităţii de gândire.

Sub forma sa naturală, litiul este un metal moale, alb-argintiu, care se combină uşor cu alte elemente pentru a forma săruri şi compuşi. Acesta este prezent în mod natural în mediu, inclusiv în alimente şi apă.

Oamenii de ştiinţă nu au înţeles niciodată exact cum acţionează litiul pentru a îmbunătăţi dispoziţia, ci doar că o face.

Totuşi, persoanele care iau doze prescrise de litiu, mult mai mari decât cele folosite în acest studiu, pot dezvolta toxicitate tiroidiană sau renală. Testele efectuate pe şoareci care au primit doze mici de orotat de litiu nu au arătat semne de afectare, ceea ce „este încurajator”, a spus dr. Bruce Yankner, dar nu înseamnă că oamenii ar trebui să ia suplimente de litiu pe cont propriu.

„Un şoarece nu este un om. Nimeni nu ar trebui să ia nimic doar pe baza studiilor pe şoareci. Datele despre tratamentul cu litiu le avem doar de la şoareci şi trebuie replicate la oameni. Trebuie să găsim doza potrivită pentru oameni”, a indicat dr. Yankner, precizând că speră ca testele de toxicitate pentru sărurile de litiu să înceapă curând.

Noile cercetări susţin studii anterioare care sugerau că litiul ar putea fi important pentru Alzheimer. Un studiu amplu din Danemarca, publicat în 2017, a descoperit că persoanele cu niveluri mai mari de litiu în apa potabilă aveau şanse mai mici să fie diagnosticate cu demenţă decât cele care consumau apă cu niveluri mai scăzute din această substanţă.

Un alt studiu de amploare, publicat în 2022 în Marea Britanie, a arătat că persoanele cărora li s-a prescris litiu aveau un risc de două ori mai mic de a fi diagnosticate cu Alzheimer comparativ cu un grup de control, ceea ce sugerează un efect protector al medicamentului.

Utilizarea sa în psihiatrie a făcut ca litiul să fie perceput doar ca un tratament, spune dr. Yankner. Nimeni nu şi-a dat seama că ar putea fi important pentru funcţionarea normală a organismului. Acest lucru s-a întâmplat şi pentru că nivelurile tipice de litiu din organism sunt atât de mici, încât nu au putut fi măsurate decât recent.

Cantităţile normale de litiu din corpul uman şi concentraţiile administrate şoarecilor sunt mici, cam de 1.000 de ori mai reduse decât dozele pentru tulburarea bipolară, potrivit specialiştilor.

Dr. Yankner şi echipa sa au folosit tehnologii moderne pentru a putea măsura aceste elemente în cantităţi extrem de mici. În prima fază a studiului, cercetătorii au analizat ţesuturi cerebrale şi probe de sânge de la pacienţi vârstnici, colectate de banca de creiere a Universităţii Rush, căutând urmele a 27 de metale diferite.

Unii pacienţi nu aveau probleme de memorie, alţii aveau începuturi de declin cognitiv sau Alzheimer avansat. În timp ce nivelul majorităţii metalelor nu s-a modificat, litiul a fost excepţia. Nivelurile de litiu au fost constant mai scăzute la pacienţii cu tulburări de memorie sau Alzheimer comparativ cu cei cu funcţie cerebrală normală.

Creierele pacienţilor cu Alzheimer au arătat, de asemenea, niveluri crescute de zinc şi scăzute de cupru, ceea ce oamenii de ştiinţă observaseră şi anterior. Găsirea repetată a unor niveluri scăzute de litiu în creierul celor cu pierderi de memorie a fost, pentru cercetători, dovada pe care o căutau.

Rezultatul s-a confirmat şi când au verificat eşantioane din alte bănci de creiere de la Massachusetts General Hospital, Duke şi Washington University.

Când au hrănit şoarecii cu o dietă săracă în litiu, reducând nivelul natural din organismul animalelor cu doar 50%, creierele acestora au dezvoltat rapid trăsături ale maladiei Alzheimer.

„Neuronii au început să se degradeze. Celulele imune din creier au devenit hiperactive, inflamaţia a crescut, iar neuronii din jurul lor nu mai funcţionau bine, astfel că arăta ca un caz avansat de Alzheimer”, a explicat dr. Yankner.

Echipa a constatat, de asemenea, că profilul de expresie genetică al şoarecilor fără litiu şi al persoanelor cu Alzheimer era foarte similar.

Cercetătorii au început apoi să analizeze cum ar putea apărea această scădere a nivelului de litiu. Dr. Yankner crede că, în stadiile incipiente, are loc o reducere a absorbţiei litiului în creier din fluxul sanguin.

Nu se cunoaşte încă exact cum sau de ce se întâmplă acest lucru, însă este probabil rezultatul unei combinaţii de factori, printre care un aport alimentar insuficient, predispoziţii genetice şi factori de mediu.

Principala sursă de litiu pentru majoritatea oamenilor este dieta. Printre alimentele bogate în litiu se numără plantele cu frunze verzi, nucile, leguminoasele şi unele condimente precum turmericul şi chimenul. Unele ape minerale sunt şi ele surse bogate.

Potrivit cercetătorilor, multe dintre alimentele despre care se ştie deja că sunt sănătoase şi reduc riscul de demenţă pot fi benefice tocmai datorită conţinutului de litiu.

Studiul a fost finanţat în principal de Institutele Naţionale de Sănătate din SUA şi granturi de la fundaţii private.