Per decenni, gli scienziati si sono chiesti cosa scatena l'Alzheimer e perché alcune persone con sintomi cerebrali della malattia non sviluppano mai la demenza.
Ora, un team della Harvard Medical School ha trovato una possibile risposta: la carenza di litio nel cervello .
Il ruolo naturale del litio nel cervello
Lo studio , pubblicato sulla rivista Nature , dimostra per la prima volta che il litio viene prodotto naturalmente nel cervello umano. Questo minerale non solo protegge i neuroni e ne mantiene la normale funzione, ma aiuta anche a prevenire la neurodegenerazione.
I risultati si basano su dieci anni di ricerca, che ha combinato esperimenti sui topi, analisi del tessuto cerebrale umano e campioni di sangue prelevati da persone con diversi livelli di salute cognitiva.
I ricercatori hanno scoperto che la perdita di litio nel cervello è uno dei primi cambiamenti che portano al morbo di Alzheimer . Nei topi, una diminuzione simile ha accelerato la comparsa di placche amiloidi , il declino della memoria e altri segni tipici della malattia.
Deplezione di litio: un segno precoce dell'Alzheimer
Come è stata scoperta la relazione
Il professor Bruce Yankner , del Blavatnik Institute di Harvard, ha iniziato a studiare il litio mentre studiava la proteina neuroprotettiva REST.
Per analizzarne i livelli nel cervello umano, il suo team ha collaborato con il Rush Memory and Aging Project di Chicago, che dispone di campioni di tessuto cerebrale donati da migliaia di persone con diversi gradi di salute cognitiva.
Studiare il cervello nelle fasi iniziali dell'Alzheimer è stato fondamentale. Come ha spiegato Yankner, osservare un cervello in fase avanzata "è come guardare un campo di battaglia dopo una guerra": i danni sono così gravi che è difficile capire dove tutto abbia avuto inizio.
Risultati delle analisi
Guidato dal ricercatore Liviu Aron , il team ha utilizzato la spettrometria di massa avanzata per misurare circa 30 metalli diversi nel cervello e nel sangue dei partecipanti.
Il risultato è stato conclusivo: il litio è stato l'unico metallo che ha mostrato differenze evidenti tra i gruppi.
Le persone con un cervello sano presentavano livelli elevati di litio, mentre quelle con deficit cognitivo o Alzheimer presentavano livelli molto bassi.
Questi risultati sono stati confermati dall'analisi di campioni provenienti da diverse banche del cervello negli Stati Uniti. Secondo Yankner, questo studio riunisce decenni di osservazioni cliniche e offre una nuova prospettiva per la diagnosi e la prevenzione del morbo di Alzheimer.
Litio, un “anello mancante” nella malattia di Alzheimer
Oltre la proteina beta-amiloide e tau
Finora le teorie sull'Alzheimer si sono concentrate sull'accumulo di beta-amiloide, sui grovigli di tau e sulla perdita di proteine protettive come REST.
Tuttavia, nessuna di queste spiegazioni ha chiarito appieno il motivo per cui alcune persone sviluppano la malattia e altre no, anche con fattori di rischio simili.
Il nuovo studio suggerisce che il litio potrebbe essere l'anello mancante . La sua carenza compromette le funzioni cerebrali di base e potrebbe innescare i processi che portano alla perdita di memoria.
Inoltre, questi risultati sono coerenti con studi precedenti che dimostrano che livelli più elevati di litio nell'acqua potabile sono associati a tassi più bassi di demenza.
Un nutriente essenziale per il cervello
Per la prima volta, gli scienziati hanno confermato che il litio è presente naturalmente nel cervello umano , anche in persone che non hanno mai ricevuto un trattamento a base di litio. Ciò ha permesso loro di definire livelli normali di litio nel cervello e di dimostrare che svolge un ruolo biologico essenziale, paragonabile a quello di nutrienti come il ferro o la vitamina C.
"È la prima volta che si dimostra che il litio ha un ruolo naturale nel cervello, senza dover essere somministrato come farmaco", ha spiegato Yankner.
Perdita di litio e i suoi effetti sul cervello
Cambiamenti cerebrali osservati negli esperimenti
Quando i topi venivano alimentati con una dieta a basso contenuto di litio, i livelli di litio nel loro cervello scendevano a livelli paragonabili a quelli osservati nei pazienti affetti da Alzheimer. Ciò causava infiammazione cerebrale , perdita di connessioni tra i neuroni e declino cognitivo : sintomi che riflettono il processo della malattia.
Nei modelli animali di malattia di Alzheimer, la carenza di litio ha accelerato la formazione di placche di beta-amiloide e grovigli neurofibrillari, oltre a ridurre la capacità del cervello di eliminare i detriti neuronali. Ha inoltre influenzato i geni associati al rischio di Alzheimer, tra cui il noto gene APOE.
Recupero dell'orotato di litio
Quando gli scienziati hanno reintegrato il litio utilizzando orotato di litio disciolto in acqua , i topi hanno riacquistato la memoria e le funzioni cerebrali , anche nelle fasi avanzate della malattia.
Inoltre, il mantenimento di livelli stabili di litio fin dalla tenera età ha impedito lo sviluppo del morbo di Alzheimer .
"Il litio ha un effetto molto ampio sulle diverse manifestazioni dell'Alzheimer. Non ho mai visto nulla di simile in tutti i miei anni di lavoro", ha affermato Yankner.
Una nuova promettente strada per il trattamento dell'Alzheimer
Basso dosaggio, grande effetto
Sebbene siano già in corso alcuni studi clinici sul litio per il trattamento dell'Alzheimer, questi hanno utilizzato forme tradizionali come il carbonato di litio, che può essere tossico in dosi elevate, soprattutto nelle persone anziane.
Il team di Harvard ha scoperto che La beta-amiloide si lega al litio convenzionale, impedendone l'azione. Per risolvere questo problema, hanno sviluppato una piattaforma di screening che ha identificato composti in grado di eludere la beta-amiloide, con l'orotato di litio che si è rivelato il più efficace.
Yankner ha spiegato che l'orotato di litio Agisce a dosi mille volte inferiori a quelle terapeutiche, sufficienti a ripristinare i livelli naturali di litio nel cervello senza causare tossicità. I topi trattati per quasi tutta la loro vita non hanno mostrato effetti avversi.
Verso la diagnosi precoce e la prevenzione
Se i risultati saranno confermati negli esseri umani, la misurazione dei livelli di litio nel sangue potrebbe aiutare a Identificare le persone a rischio di Alzheimer molto prima che compaiano i sintomi è fondamentale. Inoltre, studiare i livelli di litio negli anziani cognitivamente sani potrebbe stabilire un intervallo ottimale per la protezione del cervello.
Yankner è ottimista e ritiene che i risultati siano molto promettenti e che l'orotato di litio o composti simili potrebbero presto passare alla sperimentazione clinica e cambiare il corso del trattamento dell'Alzheimer.
"La mia speranza è che il litio faccia qualcosa di più profondo delle terapie attuali: non solo rallenti il declino, ma inverta il danno cognitivo e migliori la qualità della vita dei pazienti", ha concluso Yankner.
