Lithium im Gehirn: Wirkmechanismen, Anwendungen und Forschung

Depressionen sind weit verbreitete Erkrankungen, von denen etwa 15 % der Menschen mindestens einmal im Leben betroffen sind. Die Symptome sind vielfältig und reichen von depressiver Stimmungslage über Antriebslosigkeit bis hin zu körperlichen Beschwerden wie Schlafstörungen. In schweren Fällen können Depressionen lebensbedrohlich sein. Die Ursachen sind ebenso vielfältig, oft spielen chronische Überlastungssituationen eine Rolle. Die Behandlung von Depressionen erfolgt maßgeschneidert nach dem Baukastenprinzip, wobei verschiedene Therapieansätze einzeln oder in Kombination eingesetzt werden.

Diagnostik und Therapieansätze bei Depressionen

Die Diagnose depressiver Erkrankungen erfolgt anhand der Kriterien der International Classification of Diseases (ICD 10). Ergänzend können Fragebögen und die Befragung von Angehörigen hilfreich sein. Es ist wichtig, andere Ursachen für die Symptome auszuschließen, wie Demenz, Schilddrüsenunterfunktion oder Medikamentennebenwirkungen. Die Therapie wird individuell an die Bedürfnisse des Patienten angepasst und kann ärztliche Aufklärung, Psychotherapie, medikamentöse Behandlung, Ketamintherapie, Lichttherapie oder repetitive transkranielle Magnetstimulation (rTMS) umfassen. In seltenen Fällen ist eine tagesklinische oder stationäre Behandlung notwendig.

Lithium als Stimmungsstabilisator: Ein Überblick

Die Depressionsbehandlung mit Lithium ist eines der ältesten und immer noch wirksamsten Therapieverfahren, das bei Depressionen und bipolaren Störungen eingesetzt wird. Es stabilisiert die Stimmung und wirkt sowohl antimanisch als auch suizidprophylaktisch. 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. Lithium stimuliert viele Eiweißstoffe, die das Wachstum und die Differenzierung von Nervenzellen regulieren. Des Weiteren ist Lithium an der intrazellulären Signalübertragung beteiligt. Auch am körpereigenen Abfallentsorgungssystem, wie z.B. an der Beseitigung defekter Zellen und der Hemmung schädlicher Proteinablagerungen im Gehirn wirkt Lithium mit. Dadurch fördert es Verjüngungsprozesse von Zellen und Geweben sowie die Neubildung von Mitochondrien, welche für die Energiegewinnung wichtig sind. Über vielfältige zelluläre Mechanismen hat Lithium regulierende Wirkungen auf den Stoffwechsel der Neurotransmitter Serotonin, Noradrenalin und Dopamin. Das Spurenelement Lithium hemmt die entzündungsfördernde Signalkaskade und dämpft überschießende Entzündungsreaktionen in Gehirn und Rückenmark. Gleichzeitig kurbelt Lithium die Synthese von Glutathion an, einem wichtigen Antioxidans. Lithium unterstützt den Transport von Vitamin B12 und Folsäure in die Zellen. Aufgrund der genannten Wirkungen auf psychische Prozesse kann man Lithium in die Gruppe der psychoaktiven Substanzen einordnen.

Therapeutische Anwendung von Lithium

Lithium wird in verschiedenen Bereichen eingesetzt:

• 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.
• Weitere 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: Eine spezielle Form der Lithium-Supplementierung

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. 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.

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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.

Bezug von Lithium-Orotat

Grundsätzlich kann jede Apotheke, Lithium-Orotrat in Form einer Rezeptur, die einzeln angefertigt wird abgeben. Die Verordnung muss durch einen Arzt auf Rezept erfolgen. Dabei ist zu beachten, dass verschreibungspflichtige Arzneimittel grundsätzlich erst nach Eingang des Orginalrezeptes herstellt und versandt werden dürfen. Entsprechend muss eine Arzt die Kapseln mit je nach Bedarf 1 oder 5 mg Lithium in Form von Li-Orotrat verschreiben, damit die Apotheke die entsprechende Rezeptur herstellen kann. Rezeptfrei ist nur der illegale Bezug über das Ausland. Davon ist dringend abzuraten, weil einerseits die Produktqualität nicht garantiert ist und weil bei therapeutischem Einsatz im niedrigdosierten Bereich eine ärztliche Beurteilung und Begleitung unerlässlich ist. Das gleiche gilt auch für über Youtube propagierte Herstellung einer Eigenherstellung.

Ablauf einer Low-Dose-Lithium-Therapie

1. Fragebogen ausfüllen: Beantworten Sie Fragen zu vorliegenden Erkrankungen und Beschwerden, um mögliche Kontraindikationen auszuschließen.
2. Termin zur Blutentnahme: Vereinbaren Sie einen Termin, um Basiswerte wie Blutbild, Nierenwerte, Schilddrüsenwerte und Lithiumspiegel zu bestimmen. Optional ist die Analyse des Hippocampus-Wachstumsfaktors (BDNF) möglich.
3. Ärztliche Diagnose: Nach Prüfung und Indikationsstellung erhalten Sie ein Rezept für die Low-Dose-Lithium-Therapie, falls medizinisch sinnvoll und keine Kontraindikationen bestehen.

Die Kosten für die niedrig-dosierte Lithiumtherapie werden nicht von den gesetzlichen Krankenkassen übernommen.

Lithium und seine Wirkung im Gehirn: Ein tieferer Einblick

Lithium gilt bisher als nicht lebensnotwendiges Spurenelement. Der Wirkmechanismus von Lithium im Körper ist noch nicht vollständig aufgeklärt. Lithium stimuliert viele Eiweißstoffe, die das Wachstum und die Differenzierung von Nervenzellen regulieren. Des Weiteren ist Lithium an der intrazellulären Signalübertragung beteiligt. Auch am körpereigenen Abfallentsorgungssystem, wie z.B. an der Beseitigung defekter Zellen und der Hemmung schädlicher Proteinablagerungen im Gehirn wirkt Lithium mit. Dadurch fördert es Verjüngungsprozesse von Zellen und Geweben sowie die Neubildung von Mitochondrien, welche für die Energiegewinnung wichtig sind. Über vielfältige zelluläre Mechanismen hat Lithium regulierende Wirkungen auf den Stoffwechsel der Neurotransmitter Serotonin, Noradrenalin und Dopamin. Das Spurenelement Lithium hemmt die entzündungsfördernde Signalkaskade und dämpft überschießende Entzündungsreaktionen in Gehirn und Rückenmark. Gleichzeitig kurbelt Lithium die Synthese von Glutathion an, einem wichtigen Antioxidans. Lithium unterstützt den Transport von Vitamin B12 und Folsäure in die Zellen. Aufgrund der genannten Wirkungen auf psychische Prozesse kann man Lithium in die Gruppe der psychoaktiven Substanzen einordnen.

Lithium in der Ernährung

Das vielfältige Wirkspektrum von Lithium zeigt, dass es als Spurenelement in einer gesunden Ernährung nicht fehlen darf. In geringen Mengen ist Lithium in Lebensmitteln wie Eiern, Butter, Fleisch, Vollwertgetreide und Gemüse wie Zwiebeln, Knoblauch, Zuckerrüben und Kartoffeln enthalten. Als Bestandteil des Grundwassers, findet sich Lithium auch in begrenztem Maß im Trinkwasser. Die individuelle Aufnahmemenge an Lithium ist daher stark von der Ernährung und dem Lithiumgehalt des Grund- bzw. Da es keine tägliche Zufuhrempfehlung gibt, ist eine Unter- oder Überversorgung schwer zu beurteilen. Im Allgemeinen können die Lithiummengen, die man über die Ernährung zu sich nimmt, nicht zu einer Überdosierung führen. Eine weitere Lithiumquelle sind Heilwässer, die z.T. einen hohen Lithiumgehalt aufweisen. Das Trinken großer Mengen dieser Heilwässer ist jedoch nicht zu empfehlen, da einige gleichzeitig auch hohe Konzentrationen an Mineralstoffen wie Natrium, Kalium, Uran oder anderer Bestandteile wie Glaubersalz enthalten.

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Lithium als Medikament

Als anerkannte Therapie gilt die Gabe von Lithium bei affektiven Störungen. Aufgrund seiner stimmungsstabilisierenden, antimanischen und suizidprophylaktischen Eigenschaften wird Lithium bei bipolarer affektiver Störung, Manie und schweren Depressionen eingesetzt. Für diese Indikationen werden Dosierungen von 80 mg und mehr unter engmaschiger Kontrolle des Lithiumspiegels angewendet. In niedriger Dosierung können Lithium-Kapseln als Rezeptur hergestellt werden. Bei einer längeren Lithiumsubstitution sollte nach 6 Monaten der Lithiumspiegel kontrolliert werden. Auch die Nieren- und Schilddrüsenwerte sollten überwacht werden.

Lithium und Alzheimer: Neue Forschungsergebnisse

Erste Hinweise darauf, dass Lithium möglicherweise auch vor einer Demenzerkrankung schützen kann, gab es bereits in zwei Studien aus Dänemark und Großbritannien:

• 2017 wurde in einer Studie der Universität Kopenhagen beobachtet, dass in Regionen, in denen mehr Lithium im Trinkwasser ist, weniger Menschen an Demenz erkranken.
• 2022 zeigte eine Beobachtungsstudie der Universität Cambridge, dass Menschen, die aufgrund psychischer Störungen über eine längere Zeit Lithium einnahmen, seltener an Alzheimer und anderen Demenzen erkrankten - obwohl sie aufgrund ihrer psychischen Grunderkrankung eigentlich ein höheres Risiko hatten als Menschen ohne solche Erkrankungen.

Die 2025 in Nature veröffentliche Studie lieferte einen möglichen Grund für diese Zusammenhänge: Lithium kommt natürlicherweise im Gehirn vor, schützt es vor Alterung und erhält die Funktion aller wichtigen Zelltypen. 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.

Kritische Einordnung der Forschung

Ob Lithiumorotat auch beim Menschen Alzheimer vorbeugen oder rückgängig machen kann, ist noch nicht bewiesen. Dafür sind kontrollierte klinische Studien nötig. Bis dahin sollte Lithium nicht eigenständig zur Vorbeugung oder Behandlung eingenommen werden, da Lithium in zu hohen Dosen giftig sein kann. Bisher gibt es 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. 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.

Lithium im Trinkwasser und seine Auswirkungen

Studiendaten sprechen dafür, dass Lithium nicht nur in hoher, pharmakologischer Dosierung auf das zentrale Nervensystem wirkt, sondern dass bereits die mit Trinkwasser und Nahrung (v.a. Gemüse und Obst) aufgenommenen Mikrodosen physiologische Vorgänge beeinflussen können. Da der biochemische Wirkmechanismus nicht aufgeklärt ist, spricht man bei Lithium bisher von einem „potentiell“ essentiellen Spurenelement. Folgende Funktionen werden auf der Grundlage wissenschaftlicher Daten diskutiert:

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• Zentralnervöse Wirkung: Bereits das in Spuren aus der natürlichen Umwelt aufgenommene Lithium zeigt in Studien eine signifikante Assoziation mit neurotropen Effekten. Z.B. weisen japanische Regionen mit höheren Lithiumkonzentrationen im Trinkwasser eine niedrigere Selbstmordrate auf als Regionen mit niedrigem Lithiumgehalt. Eine mögliche Erklärung für diese Assoziation ist, dass Lithium Hirnfunktionen verbessert, die an der Kontrolle von Aggression beteiligt sind. So steigert z.B. Lithium das Volumen des präfrontalen Cortex. Auch erste Ergebnisse aus der Demenzforschung deuten darauf hin, dass die chronische Zufuhr geringer Lithiummengen neurodegenerativen Effekten entgegenwirken könnte.
• Auswirkungen auf die Mortalität?: Der oben genannte Vergleich japanischer Regionen ergab nicht allein eine niedrigere Selbstmordrate, sondern auch eine insgesamt in der Bevölkerung geringere Mortalität bei höheren Lithiumkonzentrationen im Trinkwasser. Ein möglicher Einfluss auf lebensverlängernde Stoffwechselprozesse zeigte sich darüber hinaus auch in einem Tiermodell der Grundlagenforschung, dem Fadenwurm C. elegans.

Die zugrunde liegenden biochemischen Mechanismen der beobachteten Assoziationen sind bisher nicht verstanden. Dennoch erscheint es im Einzelfall - kurativ oder präventiv - relevant, den Lithiumstatus des Patienten zu bestimmen. Dies ist nun mittels einer hoch sensitiven ICP-MS-basierten Analyse im EDTA-Vollblut möglich. Die für die Medikamentenspiegel-Analyse herkömmlich verwendete photometrische Lithiummessung im Serum ist aufgrund ihrer geringen Sensitivität nicht geeignet, den physiologischen LithiumBlutspiegel zu bestimmen.

Die Verteilung von Lithium im Gehirn: Neue Erkenntnisse

Physiker und Neuropathologen der TU München sowie Rechtsmedizinerinnen der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) haben in Zusammenarbeit mit einem Expertenteam der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) eine Methode entwickelt, mit der sie die Verteilung von Lithium im Gehirn exakt bestimmen können. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchten das Gehirn eines Suizidenten und verglichen es mit zwei Kontrollpersonen. Im Fokus stand dabei das Verhältnis der Lithiumkonzentration in der weißen Gehirnsubstanz zu der in der grauen Substanz des Gehirns.

„Wir sahen, dass bei der gesunden Person in der weißen Substanz deutlich mehr Lithium vorhanden war als in der grauen Substanz. Bei dem Suizidenten hingegen ist die Konzentration ausgeglichen, hier ist kein systematischer Unterschied messbar“, fasst Dr. Roman Gernhäuser das Ergebnis zusammen. „Unsere Ergebnisse sind gewissermaßen bahnbrechend, da die Lithiumverteilung erstmals unter physiologischen Bedingungen nachgewiesen wurde“, freut sich Schöpfer. „Da wir das Element in Spuren auch ohne vorherige Medikamenten-Gabe im Gehirn nachgewiesen haben und sich die Verteilung so stark unterscheidet, gehen wir davon aus, dass Lithium tatsächlich eine wichtige Funktion im Körper hat.“

Pharmakologische Aspekte von Lithium

Der Wirkstoff Lithium wird angewendet zur Akutbehandlung der Manie als auch zur Prophylaxe manisch-depressiver und unipolar verlaufender affektiver Psychosen. Das Arzneimittel besitzt eine sehr geringe therapeutische Breite.

Anwendungsgebiete

Lithium ist als Arzneistoff zugelassen zur:

• Prophylaxe der bipolaren affektiven Störung (auch im Rahmen schizoaffektiver Psychosen) und Episoden einer Major Depression
• Behandlung der manischen Episode, gegebenenfalls in Kombination mit Neuroleptika
• Behandlung bestimmter akuter Depressionen, z. B. bei Therapieresistenz oder Unverträglichkeit von Antidepressiva, bei Verdacht auf Umschlag in eine Manie, gegebenenfalls in Kombination mit Antidepressiva
• Behandlung anfallsweise auftretender oder chronischer Cluster-Kopfschmerz (Bing-Horton-Syndrom)

Wirkmechanismus

Lithium zeigt starke Wirkungen auf die Funktionalität von Nervenzellen und hat Einfluss auf eine Vielzahl von neurochemischen Systemen wie:

• Ionenkanäle
• Neurotransmitter, einschließlich Serotonin, Dopamin und Norepinephrin
• „Second-Messenger-Systeme“, wie auf Phosphoinositol oder cAMP basierende Systeme

Lithium scheint außerdem das Volumen der an der emotionalen Regulation beteiligten Hirnstrukturen wie präfrontaler Kortex, Hippocampus und Amygdala zu schützen und zu erhöhen, was möglicherweise seine neuroprotektiven Wirkungen widerspiegelt. Auf neuronaler Ebene reduziert Lithium die exzitatorische Aktivität (Dopamin und Glutamat) und erhöht die inhibitorische (GABA) Neurotransmission. Auf intrazellulärer und molekularer Ebene zielt Lithium auf Second-Messenger-Systeme ab, die die Neurotransmission weiter modulieren. Beispielsweise können die Wirkungen von Lithium auf die Adenylatcyclase- und auf Phosphoinositol sowie auf die Proteinkinase C dazu dienen, eine übermäßige exzitatorische Neurotransmission zu dämpfen.

Pharmakokinetik

Lithiumsalze werden schnell und nahezu vollständig aus dem Magen-Darm-Trakt aufgenommen. Serumspitzenkonzentrationen werden 0,5 bis 3 Stunden (Lithiumacetat) bzw. 4 bis 4,5 Stunden (Lithiumcarbonat) nach Einnahme erreicht. Lithium bindet nicht an Plasmaproteine. Die Verteilung in Körperflüssigkeiten ist nicht uniform. Es erfolgt keine schnelle Passage der Blut-Hirn-Schranke. Lithium passiert den Körper unverändert. Es wird hauptsächlich renal eliminiert.

Dosierung und Nebenwirkungen

Lithium besitzt eine sehr geringe therapeutische Breite von 0,5 bis 1,5 mmol/l. Um Lithium-Intoxikation zu vermeiden ist deshalb ein therapeutisches Drug monitoring indiziert. Vor allem zu Beginn der Lithium-Behandlung sind folgende Nebenwirkungen beobachtet worden: feinschlägiger Tremor, Polyurie, Polydipsie, Übelkeit. Die unerwünschten Wirkungen klingen jedoch meist mit der Fortsetzung der Behandlung oder nach einer Dosisreduktion wieder ab. Bei langjähriger Behandlung sind Schädigungen der Nieren sowie Schild- und Nebenschilddrüsen möglich.

Wechselwirkungen und Kontraindikationen

Die gleichzeitige Behandlung mit bestimmten Substanzen kann den Serumlithiumspiegel erhöhen oder erniedrigen. Lithium darf nicht angewendet werden bei Überempfindlichkeit gegen den Wirkstoff, akutem Nierenversagen, akutem Herzinfarkt, ausgeprägter Hyponatriämie und Schwangerschaft.

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