Litijeva baterija za možgane

Piše: Maja Kojović, specialistka nevrologije

‍

Novo spoznanje o vlogi litija pri patogenezi Alzheimerjeve bolezni

Litij je v naravi prisoten v zelo nizkih koncentracijah, predvsem v kamninah in morski vodi. V človeško telo vstopa prek hrane – med drugim ga najdemo v žitih, zelju in paradižniku – ter prek pitne vode, ki teče skozi litijem bogate kamnine. Iz še vedno ne povsem pojasnjenih razlogov litij deluje kot stabilizator razpoloženja. Prav zato so ga v preteklosti dodajali gaziranim pijačam kot sredstvo za izboljšanje počutja, pozneje pa so iz njega razvili zdravilo za zdravljenje bipolarne motnje. Danes pa je litij v javnosti najbolj znan kot ključna sestavina baterij, ki poganjajo elektronske naprave. Zdaj pa nova raziskava presenetljivo nakazuje še eno pomembno uporabnost litija – kot možnega zdravila za Alzheimerjevo bolezen (AB).

Raziskovalna študija, nedavno objavljena v ugledni reviji Nature, je prva pokazala, da je litij naravno prisoten v človeških možganih ter da lahko deluje zaščitno proti nevrodegeneraciji. Ugotovitve temeljijo tako na analizah možganov umrlih oseb z AB, blago kognitivno motnjo (BKM) in brez znakov kognitivnega upada kot tudi na seriji poskusov na mišjih modelih bolezni.

Raziskovalci so namreč ugotovili, da imajo možgani oseb AB in z BKM amnestičnega tipa nižje ravni litija kot možgani kognitivno zdravih posameznikov. Poleg tega so na mišjih modelih AB dokazali, da nadomeščanje litija zavira kaskado patoloških sprememb in izboljšuje spominske funkcije.

Ena od ključnih ugotovitev raziskave je, da se že v zgodnjih fazah demence, ko se začne v možganih ljudi in miši kopičiti amiloid beta (Aβ), ta nase veže litij. S tem litij postane nedostopen za normalno delovanje živčnih celic. Takšna sekvestracija litija v amiloidnih plakih povzroči njegovo pomanjkanje, kar vodi v izgubo aksonov in sinaps, pospeši patološke procese, značilne za AB, ter povzroča upad spomina.

Te ugotovitve so raziskovalce spodbudile k iskanju oblike litija, ki bi lahko povečala njegove naravne ravni v možganih, ne da bi se vezala na amiloidne plake. Iznajdli so, da litijev orotat – posebna litijeva spojina – lahko obide vezavo na Aβ. Nadaljni poskusi na miših so pokazali, da zdravljenje z litijevim orotatom obrne patološke spremembe AB in obnovi spomin, celo pri živalih z že napredovalo boleznijo. Še več, pri genetsko spremenjenih miših, ki so z mutacijo pogojeni da razvijejo AB, pa je dolgotrajno dodajanje nizkega odmerka litijevega orotata v pitno vodo preprečilo kopičenje patoloških beljakovin.

Da bi prišli do teh zaključkov, so raziskovalci najprej izvedli post mortem študijo, v kateri so preučevali koncentracije različnih kovin v možganih starejših oseb. Ugotovili so, da so imeli možgani oseb z AB ali BKM izrazito nižje koncentracije litija v prefrontalnem korteksu – delu možganske skorje, ki je pri AB posebej prizadet. Nasprotno pa so bili možgani kognitivno zdravih darovalcev bogatejši z litijem. Dodatno so ugotovili, da se litij v možganih oseb z AB in BKM kopiči v amiloidnih plakih, čeprav je njegova skupna količina v možganih znižana.

Nato so se osredotočili na zdrave miši, ki se naravno starajo, ter na genetsko spremenjene miši- mišje modele AB. Omejili so jim prehranski vnos litija in ugotovili, da so tako pri zdravih kot pri AB miših nastopile ključne značilnosti bolezni:

- močno povečano kopičenje Aβ in tau v korteksu in hipokampusu,

- proinflamatorna aktivacija mikroglije,

- izguba mielina, aksonov in sinaps,

- pospešen kognitivni upad.

Pomanjkanje litija v prehrani je torej je pospešilo proces staranja pri zdravih miših , kar se je kazalo v obliki nevrovnetja, izgube sinaps, zmanjšane razgradnje Aβ, povečanega kopičenja patoloških beljakovin in upada kognitivnih sposobnosti. Pri mišjih modelih AB je prehransko pomanjkanje litija močno pospešilo nastanek amiloidnih plakov in nevrofibrilarnih pentelj ter povzročilo hujše kognitivne motnje kot pri enakih miših, ki so prejemale običajno prehrano.

Ko so raziskovalci litij nadomestili z dodajanjem litijevega orotata v pitno vodo, so se patološke spremembe popravile, kognitivne funkcije pa obnovile – celo pri miših z napredovalo boleznijo. Še več, pri miših, genetsko predisponirah za razvoj AB, je vseživljenjsko uživanje nizkega odmerka litijevega orotata preprečilo kopičenje patoloških beljakovin. Poleg tega so nadaljnji poskusi pokazali, da litij vpliva na aktivnost genov, povezanih z večjim ali manjšim tveganjem za razvoj AB, vključno z najbolj znanim dejavnikom tveganja – genom APOE.

Komentar:

Raziskovalci ugotavljajo, da ima litij – podobno kot železo, baker, magnezij in druge kovine – pomembno biološko vlogo v človeških možganih, kjer deluje v skrbno uravnoteženem ekosistemu. Amiloidni plaki to ravnovesje porušijo, saj nase vežejo litij in s tem zmanjšajo njegovo razpoložljivost za normalno delovanje možganov. Te ugotovitve so skladne s preteklimi populacijskimi raziskavami, ki so pokazale, da so višje koncentracije litija v okolju, tudi v pitni vodi, povezane z nižjo pojavnostjo demence.

Čeprav je še prezgodaj, da bi ljudem priporočali povečano uživanje hrane, bogate z litijem, ali jemanje litijevega orotata – ki se v ZDA prodaja kot nereguliran prehranski dodatek – med raziskovalci vlada optimizem, da bi litijev orotat ali podobne spojine kmalu lahko vstopile v klinična preskušanja in morda spremenile način zdravljenja Alzheimerjeve bolezni.

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09335-x

‍