Lithium, ein Spurenelement, das für den menschlichen Körper und das Gehirn von Bedeutung ist, steht im Fokus der Forschung bezüglich seiner potenziellen Auswirkungen auf Demenzerkrankungen. Eine aktuelle Studie hat neue Erkenntnisse über die Rolle von Lithium bei der Alzheimer-Krankheit (AD) und anderen Demenzformen geliefert.
Hintergrund
Die Alzheimer-Krankheit ist die häufigste Form der Demenz und betrifft weltweit über 55 Millionen Menschen. Bisher gibt es keine kausale Therapie, und die Forschung konzentriert sich auf Amyloid-β-Ablagerungen, Tau-Phosphorylierung und neuroinflammatorische Prozesse. Neben genetischen Risikofaktoren rücken Umwelt- und Ernährungsfaktoren, insbesondere Störungen im Metallionen-Haushalt, zunehmend in den Fokus.
Die Rolle von Spurenelementen im Gehirn
Metallionen wie Eisen, Kupfer und Zink wurden in Bezug auf ihre toxischen Effekte bei AD untersucht. Die physiologische Bedeutung essenzieller Spurenelemente, insbesondere Lithium, fand bisher weniger Beachtung. Lithium entfaltet in niedrigen physiologischen Konzentrationen neuroprotektive Eigenschaften.
Studie untersucht Folgen von Lithiummangel im Gehirn
Forscher der Harvard Medical School untersuchten, ob ein endogener Lithiummangel zur Entstehung und Progression von AD beiträgt. Im Mittelpunkt stand die Frage, ob Lithiumverluste in betroffenen Hirnregionen frühe pathophysiologische Prozesse wie Amyloidaggregation, Tau-Pathologie und Neuroinflammation begünstigen.
Ergebnisse der Studie
Die im Fachjournal "Nature" veröffentlichten Ergebnisse basieren auf Experimenten im Tiermodell sowie auf Analysen von menschlichem Hirngewebe und Blutproben von Personen mit unterschiedlichen Stadien kognitiver Beeinträchtigung.
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Humanbefunde
In Analysen postmortem war Lithium das einzige untersuchte Metallion, das im präfrontalen Kortex von Patienten mit leichter kognitiver Beeinträchtigung (MCI) und AD signifikant erniedrigt war. Lithium akkumulierte gleichzeitig in Amyloid-Plaques, wodurch seine Bioverfügbarkeit weiter sank.
Tiermodelle
Eine lithiumarme Ernährung führte bei transgenen Mausmodellen zu verstärkter Amyloid-β- und Tau-Pathologie, synaptischem Verlust, Myelinschädigung sowie kognitivem Abbau.
Molekulare Mechanismen
Die beobachteten Effekte wurden durch die Aktivierung von GSK3β vermittelt, einer Kinase, die sowohl an der Tau-Phosphorylierung als auch an β-Catenin-Signalwegen beteiligt ist (bedeutend für die synaptische Stabilität).
Transkriptom-Analysen
Ein Lithiummangel verursachte Genexpressionsmuster, die stark mit humanen AD-Profilen überlappten.
Lithiumorotat als therapeutische Option
Die Studie prüfte Lithiumorotat (LiO) als Lithiumsalz mit geringerer Amyloid-Bindung als Therapieoption.
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Ergebnisse
LiO erhöhte die Lithiumspiegel in plaque-freiem Hirngewebe effektiver als Lithiumcarbonat. In Mausmodellen verhinderte LiO sowohl die Entwicklung als auch die Progression von Amyloid- und Tau-Pathologie. Kognitive Leistungen blieben unter LiO stabil, während Lithiumcarbonat keinen vergleichbaren Effekt zeigte. Die Langzeitgabe von LiO führte in den Mausmodellen nicht zu Nieren- oder Schilddrüsentoxizität.
Bedeutung von Lithium in der Alzheimer-Pathogenese
Die Daten weisen auf einen bisher unterschätzten Risikofaktor in der AD-Pathogenese hin: Ein Lithiummangel könnte ein früher pathogener Faktor bei AD sein. Lithium spielt eine entscheidende Rolle für die normale Gehirnfunktion und könnte das Gehirn vor Alzheimer schützen. Lithium wird im Gehirn durch Bindung an toxische Amyloid-Plaques verbraucht.
Die Rolle von Lithium bei der Alzheimer-Krankheit
Ein Mangel des Spurenelements Lithium im Gehirn könnte an der Entstehung von Alzheimer beteiligt sein und den Verlauf der Krankheit beschleunigen. Im Gehirn von Menschen mit leichten kognitiven Beeinträchtigungen und Alzheimer-Krankheit ist weniger Lithium vorhanden als bei Gesunden. Die für Alzheimer typischen Eiweiß-Plaques im Hirn banden das Lithium und entziehen es den Nervenzellen.
In Experimenten mit Mäusen führte ein Lithium-Mangel im Gehirn zu den Alzheimer-typischen vermehrten Eiweißablagerungen im Gehirn. Die behandelten Tiere mit verschiedenen Lithium-Formen, unter anderem Lithiumorotat, einer speziellen Lithium-Verbindung. Dieses Lithium band nicht an die Alzheimer-Plaques an. Schon in niedriger Dosierung stoppte Lithiumorotat die Entwicklung bei den Tieren und konnte sie sogar rückgängig machen.
Lithium als Behandlung von Alzheimer beim Menschen?
Ob sich der Erfolg bei der Behandlung von Mäusen auch auf den Menschen übertragen lässt, ist unklar. Die Studie könnte aber wichtige Hinweise geben. Es wäre schon ein Riesenfortschritt, wenn die Erkrankung einfach gestoppt werden könnte. Es ist fraglich, ob man eine Erkrankung wirklich rückgängig machen kann - denn wenn die Nervenzellen untergegangen sind, können sie nach aktuellem Wissen nicht wieder regeneriert werden.
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Die vorgelegte Studie ist sehr ordentlich. Neu ist die im Menschenhirn gezeigte Erniedrigung des Lithiums, das hatten wir in der Form bislang noch nicht.
Wie geht es jetzt weiter?
Es ist eine aussagekräftige klinische Studie erforderlich, in der die notwendige Dosis, die Wirkung und Nebenwirkungen des Stoffes ausreichend untersucht werden können. Sollten sich die Ansätze aus Harvard dabei als auch für den Menschen tauglich erweisen, dürfte es trotzdem noch Jahre dauern, bis sie ihren Weg in die reguläre Behandlung finden.
Auf keinen Fall sollte jetzt jemand auf die Idee kommen, Lithium auf Verdacht zu nehmen. Das ist kein Wirkstoff, den man einfach so ausprobiert. Es kann schwerwiegende Schäden an den Nieren und der Schilddrüse und Nebenschilddrüse verursachen. Lithiumpräparate sind in Deutschland etwa zur Behandlung bipolarer Störungen zugelassen. Dabei ist die exakte Dosierung allerdings wichtig. Lithiumpräparate sind in Kombination mit anderen Arzneimitteln häufig problematisch, etwa durch Anstieg oder Abfall des Blutspiegels, was im Extremfall lebensbedrohlich sein kann.
Es ist kein Vitamin, bei dem man sagen kann: Probieren Sie es ruhig aus.
Essentielles Spurenelement: Lithium
Lithium ist ein essentielles Spurenelement, das sowohl für das mentale als auch das körperliche Immunsystem von entscheidender Bedeutung ist. Es unterstützt die Neurogenese im Hippocampus und reguliert entzündungsfördernde und -hemmende Botenstoffe.
Therapeutische Anwendungen
Mikrodosiertes Lithium kann helfen, chronische Neuroinflammation zu verhindern und bestehende Teufelskreise zu durchbrechen, die zu Erkrankungen wie Depression, Alzheimer und Long-COVID und Post-VAC führen.
Antivirale Eigenschaften
Lithium hat antivirale Eigenschaften und kann die Replikation von Viren, einschließlich Coronaviren, hemmen. Es wurde gezeigt, dass Lithium die Schwere von COVID-19-Infektionen reduzieren kann.
Mangelhafte Anerkennung und Versorgung
Trotz seiner Bedeutung wird Lithium in der EU nicht als Nahrungsergänzungsmittel anerkannt, was zu einer unzureichenden Versorgung der Bevölkerung führt. Die natürliche Lithiumzufuhr über die Nahrung ist oft zu gering.
Lithium-Orotat
Lithium-Orotat ist eine besonders effektive Form der Lithium-Supplementierung, da es stabilere und höhere Konzentrationen im Gehirn erreicht. Es wird langsamer ausgeschieden und hat eine längere Halbwertszeit als andere Lithium-Salze.
Wichtige Anwendungsgebiete
Bipolare Störung
In niedrigen Dosen kann Lithium helfen, Stimmungsschwankungen zu stabilisieren und Rückfälle bei bipolaren Patienten zu verhindern, oft mit weniger Nebenwirkungen als bei höheren Dosen.
Depressionen
Studien haben gezeigt, dass niedrige Lithiumdosen additiv zu Antidepressiva wirken können, insbesondere bei behandlungsresistenten Depressionen. Sie können die Wirksamkeit von Antidepressiva erhöhen und die Zeit bis zum Rückfall verlängern.
Neuroprotektive Effekte
Es gibt Hinweise darauf, dass Low-Dose-Lithium neuroprotektive Eigenschaften hat, die das Gehirn vor Schäden durch neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson schützen könnten. Forschung in diesem Bereich ist vielversprechend und zeigt potenzielle Anwendungsmöglichkeiten.
Angststörungen und Stressbewältigung
Einige Kliniker setzen Low-Dose-Lithium zur Behandlung von Angststörungen und zur Verbesserung der Stressbewältigung ein, da es eine stabilisierende Wirkung auf die Stimmung haben kann.
Forschung zu weiteren Anwendungen
Das Interesse an der Verwendung von niedrig dosiertem Lithium erstreckt sich auch auf Geriatrie und die allgemeine kognitive Gesundheit, wobei das Potenzial zur Verbesserung der Lebensqualität und kognitiven Funktionalität untersucht wird.
Lithium-Orotat: Vorteile gegenüber anderen Lithium-Salzen
Lithium-Orotat wird in deutlich geringeren Dosierungen eingesetzt als Lithium-Salze bei der Behandlung bipolarer Störungen. Zur Prävention und Behandlung von neuroinflammatorischen Zuständen wie Long-COVID und Post-Vac-Syndrom wird eine viel niedrigere Dosierung empfohlen. Eine tägliche Einnahme von etwa 115 mg Lithium-Orotat, was etwa 5 mg reinem Lithium entspricht, ist ausreichend. Diese Dosierung ist etwa 40-mal geringer als die bei der Behandlung bipolarer Störungen.
Lithium-Orotat bietet mehrere Vorteile gegenüber anderen Lithium-Salzen wie Lithium-Carbonat:
- Bessere Bioverfügbarkeit: Lithium-Orotat wird effizienter im Darm resorbiert und hat eine längere Halbwertszeit im Körper, was zu stabileren Lithium-Spiegeln führt.
- Höhere Konzentration im Gehirn: Aufgrund eines speziellen Transportmechanismus wird Lithium-Orotat besser über die Blut-Hirn-Schranke transportiert, was besonders vorteilhaft für die Behandlung von neurologischen und psychischen Erkrankungen ist.
- Geringere Dosierung erforderlich: Lithium-Orotat benötigt geringere Dosierungen, um die gleichen therapeutischen Effekte zu erzielen, was das Risiko von Nebenwirkungen reduziert.
- Weniger Nebenwirkungen: Aufgrund der niedrigeren erforderlichen Dosierungen sind die Nebenwirkungen von Lithium-Orotat im Vergleich zu anderen Lithium-Salzen deutlich geringer.
- Zusätzliche Vorteile von Orotat: Orotat selbst unterstützt die Gehirnfunktion und Gedächtnisleistung, was die positiven Effekte von Lithium-Orotat weiter verstärkt.
Lithium im Trinkwasser und Demenzrisiko
Demenz tritt in Dänemark häufiger auf, wenn das Trinkwasser eine mittlere Konzentration von Lithium enthält. Bewohner von Regionen, deren Trinkwasser einen sehr geringen oder auch einen hohen Anteil an Lithium enthält, leiden im Vergleich dazu weniger häufig am krankheitsbedingten Abbau von Hirnleistungen. Bei einem Lithium-Gehalt zwischen 5,1 bis 10,0 µg/l traten die Demenz-Erkrankungen am häufigsten auf (IRR, 1,22); beim Konsum von Trinkwasser mit einer geringeren (2,0 bis 5,0 µg/l) oder auch höheren Lithium-Konzentration (>15,0 µg/l) nahm hingegen die Erkrankungshäufigkeit ab, um dann bei der höchsten Dichte von 17 µg/l Lithium wieder leicht anzusteigen.
Obgleich die Studienergebnisse einen Zusammenhang zwischen Lithium im Trinkwasser und der Häufigkeit von Demenzerkrankungen belegen, erlaubt die Datenlage es noch nicht, Empfehlungen zur Vorbeugung von Demenzen abzuleiten. Auch ist der biochemische Wirkmechanismus von Lithium noch nicht entschlüsselt.
Aktuelle Forschung und Ausblick
Treibende Kraft bei der Neurodegeneration im Gehirn ist offenbar ein Mangel an Lithium. Ein Lithiummangel im Gehirn könnte der „Zündfunke“ sein, der Alzheimer auslöst und vorantreibt. Demnach schädigt der Lithiummangel Hirnzellen und behindert den Abbau von Proteinablagerungen. Es gibt jedoch ein Lithium-Präparat, das dies verhindert und sogar rückgängig macht - zumindest bei Mäusen: Lithiumorotat.
Amyloid-Beta-Proteine beginnen sich bereits in frühen Stadien der Demenz-Erkrankung abzulagern, sowohl bei Menschen als auch bei Mäusen. Dabei binden die positiv geladenen Lithiumionen an diese negativ geladenen Proteine, so dass sich deren Verklumpung beschleunigt und sich auch Tau-Proteine verstärkt ablagern.
Bei Mäusen führte dieser Lithiummangel zu Alzheimer-Symptomen, einschließlich Gedächtnisverlust und kognitivem Verfall. Auf zellulärer Ebene zeigte sich neben verstärkten Plaques auch ein Abbau von Synapsen, Axonen und der schützenden Myelinhülle um die Nervenfasern. Zudem konnten die eigentlich entzündungshemmenden Mikrogliazellen die Amyloid-Plaques nicht mehr abbauen.
Aron und seine Kollegen schließen daraus, dass das menschliche Gehirn Lithium benötigt, wenn auch nur in geringen Mengen. Dort spielt es eine Schlüsselrolle für die Funktion verschiedener Hirnzellen und schützt diese vor Degeneration. Damit könnte das Spurenelement Lithium der lang gesuchte, alle Aspekte der Krankheit verbindende Faktor sein.
Auf Basis der neuen Erkenntnisse haben Aron und seine Kollegen bereits eine mögliche Strategie zur Früherkennung, Prävention und Behandlung von Alzheimer untersucht: die Messung des Lithiumspiegels im Gehirn und gegebenenfalls Gabe von Lithium-Präparaten zum Auffüllen der Reserven. Tatsächlich fanden die Neurowissenschaftler bei ihrem Screening mehrere solcher Präparate, darunter Lithiumorotat. Dann behandelten sie gesunde und an Demenz erkrankte Mäuse, indem sie deren Trinkwasser mit dem Präparat versetzten. Tatsächlich besserten sich die Symptome der kranken Tiere daraufhin, sie erlangten ihr Gedächtnis zurück und Schäden an ihrem Gehirn wurden rückgängig gemacht. Das funktionierte selbst bei älteren Mäusen mit fortgeschrittener Krankheit.
Besonders vielversprechend: Lithiumorotat ist offenbar bereits in sehr geringen Dosen wirksam und ausreichend, um den Lithiumspiegel im Gehirn wiederherzustellen oder aufrechtzuerhalten. Bei den Mäusen fanden die Forschenden selbst bei Langzeittherapie keine Hinweise auf unerwünschte Nebenwirkungen, etwa durch eine latente Lithiumvergiftung. Bei Lithiumorotat scheint diese Gefahr jedoch nicht zu bestehen.
Ob das Präparat aber auch bei Menschen mit Alzheimer so gut wirkt und wirklich sicher ist, müssen nun klinische Folgestudien klären. Sollte sich dies bestätigen könnten dieses und ähnliche Lithium-Präparate möglicherweise eines Tages zur Behandlung oder gar Vorbeugung von Alzheimer-Demenz verschrieben werden.
Die Forschenden sind vorsichtig optimistisch, dass die Krankheit durch Lithium als neu identifiziertem Schlüsselelement künftig ganzheitlicher behandelt werden kann.
Lithiummangel als Ursache für Alzheimer?
Die Idee, dass Lithiummangel eine Ursache für Alzheimer sein könnte, ist neu und legt einen anderen therapeutischen Ansatz nahe.
Noch bevor erste Symptome wie Gedächtnisstörungen auftreten, kann bei Menschen mit einer Alzheimer-Erkrankung ein sinkender Lithiumspiegel gemessen werden. Der Grund dafür ist, dass das im Gehirn vorhandene Lithium an die Amyloid-beta-Ablagerungen bindet und dadurch nicht mehr frei verfügbar ist. Fehlt das Lithium, altern Nervenzellen schneller und werden anfälliger für Schädigungen. Die Studienergebnisse mit einem Mausmodell legen nahe, dass Lithium - in einer speziellen Form namens Lithiumorotat, einem Lithiumsalz aus Lithium und Orotsäure - das Fortschreiten von Alzheimer nicht nur verlangsamen, sondern in einigen Fällen umkehren kann.
Diese Verbindung vermeidet die Bindung an Amyloid-Plaques und bleibt so im Gehirn verfügbar. In den Tierversuchen wirkte sie bereits in sehr niedriger Dosis, rund tausendfach geringer als bei den in der Psychiatrie eingesetzten Lithiumsalzen, und zeigte in so geringer Konzentration keine Anzeichen von Toxizität. An Mausmodellen konnten die Forschenden beobachten, dass sich Gedächtnisleistungen selbst bei älteren Tieren mit fortgeschrittener Erkrankung deutlich verbesserten.
Keine klinischen Studien am Menschen
Es gibt keine klinischen Studien, die belegen, dass Lithium - in welcher Form auch immer - Alzheimer beim Menschen wirksam vorbeugen oder behandeln kann. Die bisherigen Ergebnisse stammen aus Beobachtungsstudien, Tierversuchen und Analysen menschlichen Gewebes. Es wurden bisher keine klinischen Studien durchgeführt.
Eine falsche Dosierung kann außerdem gesundheitsschädlich sein, insbesondere für ältere Menschen. Unter anderem deswegen ist die Verwendung von Lithium als Nahrungsergänzungsmittel auch in der Europäischen Union verboten. Eine Einnahme von Lithium oder Lithiumorotat sollte deshalb ausschließlich im Rahmen ärztlich begleiteter Therapien erfolgen.
Wer Lithium auf natürlicher Weise zu sich nehmen möchte, kann auf Lebensmittel mit hohem Lithiumgehalt achten.
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