مطالعه محققان دانشگاه هاروارد نشان میدهد که سطح لیتیوم در مغز بیماران مبتلا به آلزایمر تا ۶۰ درصد کاهش مییابد. این روند گاهی سالها قبل از ظهور علائم بیماری آغاز میشود.
قبل از اینکه عملکرد حافظه در بیماری آلزایمر دچار افت شود، چیز دیگری در سکوت ناپدید میشود: لیتیوم.
براساس نتایج یک مطالعه فراگیر و طولانیمدت، لیتیوم که از طریق مواد غذایی قابل دریافت است، به سلامت مغز کمک میکند و فقدان آن به زوال عصبی میانجامد.
لیتیوم اغلب به واسطه باتریهای قابل شارژ شناخته میشود، اما مدت زیادی است که بهعنوان تثبیتکننده خلقوخو جا افتاده و در مواد غذایی نیز یافت میشود.
دکتر بروس یانکنر، پژوهشگر ارشد و استاد ژنتیک و عصبشناسی دانشکده پزشکی هاروارد، به اپک تایمز گفت: «این نخستین مطالعهای است که کمبود لیتیوم را بررسی کرده و نشان داده که لیتیوم بهطور طبیعی در مغز یافت میشود و نقش محافظتی دارد.»
او افزود: «ما از میزان اهمیت لیتیوم شگفتزده شدیم. این عنصر بر ابعاد مختلف بیماری آلزایمر اثر میگذارد.»
تیم تحقیقاتی یانکنر در مطالعه جدید مجله نیچر دریافت که غلظت لیتیوم در قشر پیشپیشانی مغز، که مرکز حافظه و تصمیمگیری است، در افراد مبتلا به آلزایمر بیش از ۵۰ درصد کاهش مییابد. سیر نزولی لیتیوم سالها قبل از ظهور علائم و همزمان با اختلال شناختی آغاز میشود که نقطه شروع زوال عقل است.
محققان با بررسی حدود ۴۰۰ مغز انسانی و حیوانی دریافتند که لیتیوم به ریزمغذیهایی مانند روی یا آهن شباهت دارد و از مغز در برابر پیری و بیماری محافظت میکند. فقدان لیتیوم با بسیاری از تغییرات اولیه مرتبط با بیماری آلزایمر گره خورده و به تشدید این تغییرات دامن میزند.
یانکنر گفت که رساندن سطح لیتیوم به محدوده سالم میتواند قبل از ظهور علائم از بیماری آلزایمز جلوگیری کند.
میزان لیتیوم مورد نیاز چقدر است؟
آلزایمر که بالغ بر ۵۵ میلیون نفر در سراسر جهان با آن دستبهگریبان هستند، به واسطه انباشته شدن پلاکهای آمیلوئید و گرههای تائو رخ میدهد؛ پروتئینهایی غیرمعمول که ارتباط بین سلولهای مغزی را مختل میکنند. با اینحال، این تغییرات به تنهایی باعث از دست رفتن حافظه نمیشوند. بعضیها بهرغم انباشت پلاکهای آمیلوئید و گرههای تائو علائم خاصی ندارند، اما بعضیها به سرعت دچار افت عملکرد شناختی میشوند.
تیم تحقیقاتی یانکنر برای کشف تغییرات شیمیایی مغز غلظت ۲۷ عنصر را در نمونه مغز و خون سالمندان اندازهگیری کردند. بعضی از داوطلبان از سلامت شناختی برخوردار بودند، بعضیها اختلال شناختی خفیف داشتند و بعضی دیگر با آلزایمر دستوپنجه نرم میکرند.
لیتیوم تنها عنصری بود که سطح آن بهصورت زودهنگام در آقایان و خانمهای مبتلا به اختلال شناختی به شدت کاهش یافته بود.
سطح لیتیوم در قشر پیشپیشانی بزرگسالان سالم معمولاً حدود ۰.۵ تا ۱۰ نانوگرم بهازای هر گرم از بافت مغز بود که معادل یک میلیاردم گرم است. سطح طبیعی لیتیوم در این محدوده قرار دارد.
سطح لیتیوم در افراد مبتلا به اختلال شناختی خفیف تقریباً یکسوم کمتر از افراد سالم بود. افرادی که آلزایمر داشتند، با کاهش شدیدتری مواجه شدند. غلظت لیتیوم در این افراد در مقایسه با افرادی که اختلال حافظه نداشتند، تقریباً ۶۰ درصد کمتر یود.
جالب اینجاست که سطح لیتیوم در نمونه خون همه گروهها ثابت مانده بود که نشان میدهد این کمبود بهطور مشخص مغز را هدف میگیرد.
یانکنر گفت: «یافتهها بهقدری شگفتانگیز بودند که باور نمیکردیم. از اینرو، نتایج را قبل از تأیید به واسطه بانکهای مغز اعتبارسنجی کردیم.»
سایر فلزات کمیاب نیز تغییرات جزئی داشتند یا کمبودشان صرفاً در مراحل پیشرفته آلزایمر محسوس بود.
دلیل کاهش سطح لیتیوم در تحقیقات نشان داده شده است: پلاکهای آمیلوئید- تودههای چسبنده پروتئینی که نقش مهمی در ابتلا به آلزایمر دارند- بهطور مستقیم به لیتیوم متصل میشوند و آن را به دام میاندازند. از آنجا که لیتیوم بار مثبت دارد، مانند آهنربا به پلاکهای دارای بار منفی میچسبد و آن را از نورونها و دیگر سلولهای مغزی مرتبط دور نگهمیدارد.
هرچه آمیلوئید بیشتری در مغز انباشته میشود، لیتیوم بیشتری نیز در پلاکها بهدام میافتد و یک چرخه معیوب شکل میگیرد: هرچه حجم پلاکها بیشتر میشود، لیتیوم کمتری برای محافظت از سلولهای مغزی باقی میماند. این امر به وضعیتی منجر میشود که یانکنر آن را «محرومیت از لیتیوم» مینامد؛ وضعیتی که نورونها را از منبع کلیدی ترمیم و تابآوری محروم میکند.
وقتی سطح لیتیوم افت میکند، چه اتفاقی رخ میدهد؟
کاهش سطح لیتیوم در مغز موشها موجب ظهور علائمی مشابه آلزایمر شد.
تیم تحقیقاتی سطح لیتیوم موجود در مغز موشهای سالم و سالخورده را به کمک یک رژیم غذایی فاقد لیتیوم تا ۵۰ درصد کاهش دادند، اما کالری و مواد مغذی آنها را تغییر ندادند. با اینحال، سطح لیتیوم ۹۲ درصد کاهش پیدا کرد. این امر باعث از دست رفتن حافظه، افزایش التهاب مغز و تخریب اتصالات سیناپسی شد که مرکز ارتباطی نورونها هستند.
نتیجه آزمایش موشهایی که مستعد آلزایمر بودند، چشمگیرتر بود: کمبود لیتیوم باعث تسریع روند انباشته شدن پلاک آمیلوئید و گرههای تائو شد که دو مشخصه اصلی آلزایمر هستند.
نمایه ژنتیکی موشها نیز نشان داد که تغییرات ناشی از کاهش لیتیوم شباهت زیادی با تغییر مغز افرادی دارد که به دلیل آلزایمر فوت کردهاند.
سازوکار این تأثیر حول محور آنزیم گلیکوژن سنتاز کیناز ۳ بتا میچرخد که لیتیوم کنترل آن را برعهده دارد. این آنزیم باعث بیماریزایی گرههای تائو و التهاب عصبی میشود.
یانکنر گفت: «وقتی سطح لیتیوم کاهش مییابد، گلیکوژن سنتاز کیناز ۳ بتا فعال میشود که خبر خوبی برای سلولهای مغزی نیست. این امر به تشکیل گرههای بیشتر، افزایش انباشت پلاکها و تشدید زوال عقل میانجامد.»
با اینحال، کاهش لیتیوم قابل بازگشت است و درصورت امکان باعث فروکش کردن علائم آلزایمر میشود.
وقتی محققان موشهای سالخورده و مستعد آلزایمر را با دوزهای خفیف لیتیوم اوروتات- نوعی مکمل لیتیوم که مانند لیتیوم تجویزی در بین پلاکها بهدام نمیافتد- درمان کردند، به نتایج امیدوارکنندهای دست یافتند:
- سطح پلاکهای آمیلوئید و گرههای تائو در مغز موشها در مدت یک سال کاهش یافت
- ظرفیت حافظه و یادگیری بازیابی شد
- التهاب مغز کاهش یافت
- نشانهای دال بر آسیبدیدگی کلیه یا تیروئید- دو عارضه مرتبط با مصرف دوز بالای لیتیوم- مشاهده نشد.
این بهبودی از توانایی لیتیوم در سرکوب آنزیم بیشفعال گلیکوژن سنتاز کیناز ۳ بتا، تقویت عملکرد میکروگلیا- سلولهای محافظ مغز- و عادیسازی فعالیت ژنهای دخیل در حافظه و یادگیری نشأت میگیرد.
با اینحال، فرایند بهبود در نمونههای حیوانی لزوماً در انسانها تکرار نمیشود. بسیاری از داروهای آلزایمر در مطالعات پیشبالینی نویدبخش ظاهر شدهاند، اما در انسانها بیاثر بودهاند.
یک رویکرد «بکر»
این یافتهها با مطالعات جمعیتی قبلی سازگاری دارند. محققان دانمارکی در سال ۲۰۱۷ بالغ بر ۸۰۰ هزار نفر را بررسی کردند و نشان دادند که نرخ زوال عقل در بین شهروندانی که لیتیوم طبیعی بیشتری در آب آشامیدنی آنها وجود داشت، کمتر بوده است. یانکنر دلیل این مسئله را توضیح داده است.
دکتر اشلی بوش، عصبشناس دانشگاه ملبورن، در یادداشتی درخصوص این مطالعه نوشت: «این یافتهها افق جدیدی را برای کشف علل اصلی بیماری آلزایمر گشودهاند و ما را بهسوی یک رویکرد درمانی بکر سوق دادهاند.»
یانکنر در حال بررسی است که آیا افت زودهنگام سطح لیتیوم در تصویربرداری از مغز یا آزمایش خون قابل تشخیص است یا خیر. او قصد دارد که سالها قبل از ظهور علائم امکان مراقبت پیشگیرانه را فراهم کند.
یانکنر گفت: «همانطور که پزشک سطح کلسترول الدیال را برای ارزیابی خطر بیماری قلبی و سطح هموگلوبین A1c را برای ارزیابی خطر دیابت بررسی میکند، ممکن است روزی از سطح لیتیوم یا شاخصهای مرتبط با آن برای پیشبینی خطر آلزایمر استفاده کند.»
بوش افزود: «این یافتهها نشان میدهند که افت طبیعی سطح لیتیوم در مغز اثرات بالقوه زیادی دارد، اما استفاده از آن برای پیشگیری از آلزایمر در انسانها بررسی نشده است.»
لیتیوم اوروتات در بعضی از کشورها از جمله آمریکا بهصورت مکمل و بدون نسخه عرضه میشود. با اینحال، نویسندگان مطالعه نسبت به خوددرمانی با ترکیبات لیتیوم هشدار دادهاند. ارزیابی ایمنی و اثربخشی لیتیوم در پیشگیری و درمان آلزایمر مستلزم انجام آزمایشات بالینی در نمونههای انسانی است.
منابع طبیعی لیتیوم
لیتیوم هنوز بهطور رسمی بهعنوان یک ریزمغذی شناخته نشده و با اینکه تأثیر این عنصر بر سلامت مغز هنوز مورد ارزیابی قرار نگرفته است، بهعنوان یک داروی همهکاره در حوزه سلامت شناخته میشود.
در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم از لیتیوم در موارد مختلف از جمله تعدیل خلقوخو و تقویت سوختوساز استفاده میشد. نمکهای لیتیوم در آبهای معدنی «درمانی» یافت میشدند. نوشابه سونآپ اصلی نیز حاوی لیتیوم سیترات بود، تا اینکه سازمان غذا و داروی آمریکا در سال ۱۹۴۸ مصرف آن را ممنوع کرد.
مقدار لیتیوم دریافتی ما از منابع طبیعی بسیار ناچیز است و صرفاً میتواند در شرایط عادی از مغز ما محافظت کند.
میزان لیتیوم بسته به منطقه و ویژگیهای زمینشناختی و ترکیب خاک محلی متفاوت است. این موارد بر سطح لیتیوم موجود در مواد غذایی و آب آشامیدنی اثر میگذارند. مناطقی که زمینهای آتشفشانی یا سرشار از مواد معدنی دارند- از جمله بخشهایی از ایسلند، غرب تگزاس و غرب استرالیا- از لیتیوم طبیعی یبشتری برخوردارند. با اینحال، غلظت لیتیوم در نقاط مختلف متفاوت است.
مقدار لیتیوم بسیار ناچیز است و با واحد میکروگرم یا میلیگرم اندازهگیری میشود، اما ممکن است برای محافظت از سلامت مغز در پیری کافی باشد. منابع طبیعی لیتیوم شامل موارد زیر هستند:
- آب آشامیدنی بهویژه آب منابع زیرزمینی یا چشمههای معدنی
- سبزیجاتی مانند سیبزمینی، گوجهفرنگی و سبزیجات برگدار
- غلات کامل و حبوباتی مانند لوبیا و عدس
- چای و بعضی از آبهای معدنی
برای نمونه، بعضی از آبهای معدنی آلمان و ایتالیا حاوی لیتیوم هستند که مقدار آن حدوداً بین ۰.۱ تا ۰.۲ میلیگرم در هر لیتر است و میتواند میکرودوز دریافتی روزانه ما را افزایش دهد.
یانکنر محتاط اما خوشبین است که دوز اندک لیتیوم با انجام تحقیقات بیشتر به کاهش شتاب افت عملکرد شناختی و جلوگیری از پیشرفت علائم زوال عقل کمک خواهد کرد.
او افزود: «ما نه درباره یک دارو که درباره یک عنصر طبیعی صحبت میکنیم.»
