Литий может защитить мозг от болезни Альцгеймера

Болезнь Альцгеймера крадет воспоминания и разрушает жизни. Однако, несмотря на обилие исследований, самые ранние изменения в мозге, провоцирующие это заболевание, до сих пор остаются неясными, что затрудняет поиск эффективных методов лечения.

Но может ли литий – металл, который большинству из нас известен благодаря его использованию в батареях или для лечения расстройств настроения, – влиять на когнитивное здоровье? Новое исследование показывает, что этот минерал может играть ключевую роль в защите от болезни Альцгеймера.

Болезнь Альцгеймера связана с накоплением двух вредных белков: бета-амилоида и тау-белка. Бета-амилоид скапливается вне клеток мозга (нейронов), образуя липкие бляшки, которые блокируют коммуникацию. Тау-белок скручивается в клубки внутри клеток, нарушая их структуру и функции. Вместе они повреждают тонкую нейронную сеть, которая поддерживает память и мышление.

Однако вот уже почти десять лет ученые из Гарвардского университета также изучают неожиданную важность лития для мозга.

Литий естественным образом присутствует в небольших количествах в головном мозге. Этот литий поступает в наш организм с пищей и с кровотоком транспортируется в клетки мозга. Но исследователи обнаружили, что по мере перехода от лёгкого когнитивного нарушения (эта стадия часто рассматривается как предвестник болезни Альцгеймера) к самой болезни Альцгеймера уровень лития в организме снижается. Эта потеря лития, по-видимому, запускает каскад изменений, которые приводят к потере памяти и спутанности сознания.

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Nature, помогает объяснить, почему недостаток лития связан с болезнью Альцгеймера. Исследование показало, что литий действует как естественный защитник, помогая контролировать уровень амилоида и тау–белка. Когда уровень лития снижается, мозг становится более уязвимым для этих токсичных белков.

Исследователи обнаружили эту связь, проведя посмертные исследования мозговой ткани, взятой у людей с разными показателями когнитивного здоровья. У людей с легкими когнитивными нарушениями в мозге было заметно меньше лития по сравнению с теми, у кого когнитивное здоровье было в норме. У пациентов с болезнью Альцгеймера уровень лития был еще ниже.

Они обнаружили, что литий не исчезает просто так. Большая его часть задерживается в амилоидных бляшках, которые блокируют его доступ к клеткам мозга, где он больше всего необходим.

Это значит, что даже если общий уровень лития не снижается резко, клетки мозга всё равно могут испытывать недостаток его защитного действия.

Чтобы выяснить, что происходит при полном отсутствии лития, ученые изучали мышей – как здоровых, так и генетически модифицированных, у которых развились симптомы болезни Альцгеймера. Они сократили количество лития в рационе мышей на 50 % и наблюдали за результатами.

Результаты оказались поразительными. У мышей с пониженным содержанием лития наблюдалось ускоренное накопление амилоида и тау–белка, усиление воспаления мозга и потеря связей между нейронами – все это критически важно для обучения и памяти. Генетически модифицированные мыши также хуже справлялись с тестами на память.

В основе этого процесса лежит фермент под названием GSK3β. Обычно литий держит этот фермент под контролем. Но при дефиците лития GSK3β становится гиперактивным, провоцируя аномальное поведение тау-белка и образование клубков, повреждающих нейроны. Этот фермент действует как переключатель, подталкивая клетки мозга к заболеванию, если его не контролировать.

Хорошей новостью является то, что исследование не ограничилось выявлением проблемы. Исследователи вводили мышам оротат лития – форму минерала, которая с меньшей вероятностью может попасть в ловушку амилоидных бляшек. Такое лечение предотвратило вредное накопление бета- и тау-амилоидов, уменьшило воспаление, сохранило нейронные связи и улучшило память.

Важность лития

Это исследование показывает, что литий – это нечто большее, чем просто забытый микроэлемент. Оказывается, он играет важную роль в поддержании здоровья мозга, защищая нейроны и поддерживая когнитивные функции на протяжении всей жизни. Нарушение баланса лития может быть одним из самых ранних шагов к развитию болезни Альцгеймера – еще до появления симптомов.

Защитная роль лития не нова. Он используется в психиатрии на протяжении десятилетий, в частности, для лечения биполярного расстройства, стабилизируя настроение. Но лекарственные дозы намного превышают те крошечные количества, которые естественным образом присутствуют в мозге. Это первое исследование, которое показало, что даже это небольшое естественное количество лития выполняет важную защитную функцию.

Помимо противостояния болезни Альцгеймера, литий способствует росту мозга, защищает нервные клетки и снимает воспаление, что важно для здорового старения.

Поддержание стабильного уровня лития может получить более широкое применение для профилактики деменции и поддержания устойчивости мозга.

Одна из причин, по которой литий ранее не занимал видное место в исследованиях болезни Альцгеймера, заключается в его простоте. Он не воздействует на одну конкретную молекулу, а действует как проводник, уравновешивая множество процессов в мозге. Это усложняет его изучение, но не делает его менее важным.

Открытие того, что дефицит лития усугубляет поражение мозга при болезни Альцгеймера, открывает новые возможности. В отличие от современных методов лечения, направленных на удаление амилоидных бляшек или тау-клубков, восполнение дефицита лития может усилить защитные функции мозга.

Оротат лития особенно перспективен, поскольку он не задерживается в амилоидных бляшках и доставляет литий туда, где он больше всего нужен нейронам. Соли лития уже давно безопасно используются в медицине, поэтому этот подход может быть простым и доступным для пожилых людей.

Тем не менее до сих пор неясно, почему у некоторых людей снижается уровень лития. Связано ли это с питанием, генетикой или другими причинами? Могут ли различия в естественном содержании лития в питьевой воде во всем мире влиять на риск развития болезни Альцгеймера? Эти загадки требуют дальнейших исследований.

Важно также отметить, что большая часть этой работы была проведена на мышах. Хотя модели на животных дают ценную информацию, человеческий мозг устроен сложнее.

Чтобы выяснить, может ли оротат лития безопасно предотвращать или замедлять развитие болезни Альцгеймера у людей, потребуются клинические испытания.

Мы также пока не знаем, как пищевые добавки или диета могут со временем повлиять на уровень лития в мозге, и будет ли это иметь практическое значение в качестве лечения.

Тем не менее, идея о том, что простой минерал может отсрочить или предотвратить одно из самых разрушительных заболеваний в мире, одновременно воодушевляет и вселяет надежду.

. Эта статья опубликована в The Conversation на условиях лицензии Creative Commons.

Подпишитесь на сайт Психолог в интернете
в Telegram или ВКонтакте.
Помощь психолога