Chicago, qui dispose d’échantillons de tissus cérébraux donnés par des milliers de personnes présentant différents niveaux de santé cognitive.
Étudier des cerveaux aux premiers stades de la maladie d’Alzheimer a été essentiel. Comme l’a expliqué Yankner, observer un cerveau à un stade avancé, « c’est comme regarder un champ de bataille après une guerre » : il y a tellement de dégâts qu’il devient difficile de comprendre où tout a commencé.
Résultats des analyses
Dirigée par le chercheur Liviu Aron, l’équipe a utilisé une spectrométrie de masse avancée afin de mesurer environ 30 métaux différents dans le cerveau et le sang des participants.
Le résultat a été sans appel : le lithium a été le seul métal à montrer des différences claires entre les groupes.
Les personnes dont le cerveau était sain présentaient des niveaux élevés de lithium, tandis que celles atteintes de troubles cognitifs ou de la maladie d’Alzheimer affichaient des niveaux très bas.
Ces résultats ont été confirmés lors de l’analyse d’échantillons provenant de plusieurs banques cérébrales aux États-Unis. Selon Yankner, cela permet de relier des décennies d’observations cliniques et d’offrir une nouvelle perspective pour le diagnostic et la prévention de la maladie d’Alzheimer.
Le lithium, un “maillon manquant” dans la maladie d’Alzheimer
Au-delà de la bêta-amyloïde et de la protéine tau
Jusqu’à présent, les théories sur la maladie d’Alzheimer se concentraient sur l’accumulation de bêta-amyloïde, les enchevêtrements de tau et la perte de protéines protectrices telles que REST.
Cependant, aucune de ces explications ne parvenait à justifier totalement pourquoi certaines personnes développent la maladie alors que d’autres, avec des facteurs de risque similaires, restent indemnes.
La nouvelle étude suggère que le lithium pourrait être le maillon manquant. Sa carence perturbe des fonctions cérébrales essentielles et pourrait déclencher les processus menant à la perte de mémoire.
De plus, ces résultats concordent avec des études antérieures montrant que des niveaux plus élevés de lithium dans l’eau potable sont associés à un risque réduit de démence.
Un nutriment essentiel pour le cerveau
Pour la première fois, les scientifiques ont confirmé que le lithium existe naturellement dans le cerveau humain, même chez des personnes qui n’ont jamais reçu de traitement à base de lithium. Cela a permis de définir des niveaux cérébraux normaux de lithium et de démontrer qu’il joue un rôle biologique essentiel, comparable à celui de nutriments comme le fer ou la vitamine C.
« C’est la première fois que l’on démontre que le lithium a une fonction naturelle dans le cerveau, sans avoir besoin d’être administré comme médicament », a expliqué Yankner.
La perte de lithium et ses effets sur le cerveau
Changements cérébraux observés dans les expériences
Lorsque les souris ont reçu un régime pauvre en lithium, leurs niveaux cérébraux ont chuté jusqu’à atteindre ceux observés chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer. Cela a provoqué une inflammation cérébrale, une perte de connexions neuronales et une altération cognitive — des symptômes qui reflètent le processus de la maladie.
Dans les modèles animaux atteints d’Alzheimer, la carence en lithium a accéléré la formation de plaques bêta-amyloïdes et d’enchevêtrements neurofibrillaires, tout en réduisant la capacité du cerveau à éliminer les déchets neuronaux. Elle a également affecté des gènes liés au risque d’Alzheimer, dont le célèbre APOE.
Récupération grâce à l’orotate de lithium
Lorsque les scientifiques ont rétabli le lithium à l’aide d’orotate de lithium dissous dans l’eau, les souris ont retrouvé leur mémoire et leur fonction cérébrale, même à des stades avancés de la maladie.
De plus, maintenir des niveaux stables de lithium dès le plus jeune âge a empêché le développement de la maladie d’Alzheimer.
« Le lithium a un effet large sur les différentes manifestations de la maladie d’Alzheimer. Je n’ai rien vu de comparable en toutes mes années de travail », a déclaré Yankner.
Une nouvelle voie prometteuse pour traiter la maladie d’Alzheimer
Faibles doses, grands effets
Bien que des essais cliniques avec du lithium existent déjà pour Alzheimer, ils utilisaient des formes traditionnelles telles que le carbonate de lithium, qui peuvent être toxiques à fortes doses — en particulier chez les personnes âgées.
L’équipe de Harvard a découvert que la bêta-amyloïde séquestre le lithium classique, l’empêchant d’agir correctement. Pour résoudre cela, ils ont mis au point une plateforme de criblage permettant d’identifier des composés capables d’échapper à la bêta-amyloïde — l’orotate de lithium s’étant révélé le plus efficace.
Yankner explique que l’orotate de lithium agit à des doses mille fois plus faibles que les doses thérapeutiques usuelles, tout en restaurant les niveaux naturels de lithium dans le cerveau sans provoquer de toxicité. Les souris traitées pendant presque toute leur vie n’ont présenté aucun effet indésirable.
Vers une détection précoce et la prévention
Si ces résultats se confirment chez l’humain, mesurer les niveaux de lithium dans le sang pourrait permettre d’identifier les personnes à risque d’Alzheimer bien avant l’apparition des symptômes. De plus, l’étude des niveaux de lithium chez des personnes âgées restant cognitivement en bonne santé pourrait aider à définir une fourchette optimale de protection cérébrale.
Yankner se dit optimiste : les résultats sont très prometteurs et l’orotate de lithium ou des composés similaires pourraient bientôt passer à des essais cliniques et changer le cours du traitement de la maladie d’Alzheimer.
« Mon espoir est que le lithium fasse quelque chose de plus profond que les thérapies actuelles : non seulement freiner la progression, mais inverser les dommages cognitifs et améliorer la qualité de vie des patients », conclut Yankner.
