في اكتشاف جديد رئيسي تقريبًا لمدة عقد من الزمان ، يقول الباحثون في كلية الطب بجامعة هارفارد إنهم وجدوا مفتاحًا قد يفتح العديد من أسرار مرض الزهايمر وشيخوخة الدماغ – الليثيوم المعدني المتواضع.
يشتهر الليثيوم بالطب باعتباره مثبتًا مزاجيًا يعطى للأشخاص الذين يعانون من اضطراب ثنائي القطب والاكتئاب. تمت الموافقة عليها من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية في عام 1970 ، ولكن تم استخدامها من قبل الأطباء لعلاج اضطرابات المزاج لما يقرب من قرن مسبقًا.
الآن ، ولأول مرة ، أظهر الباحثون أن الليثيوم موجود بشكل طبيعي في الجسم بكميات صغيرة وأن الخلايا تتطلبها أن تعمل بشكل طبيعي – مثل فيتامين C أو الحديد. يبدو أيضًا أنه يلعب دورًا مهمًا في الحفاظ على صحة الدماغ.
في سلسلة من التجارب التي تم الإبلاغ عنها يوم الأربعاء في مجلة Nature ، وجد الباحثون في جامعات جامعة هارفارد و Rush أن استنفاد الليثيوم في النظام الغذائي من الفئران الطبيعية تسبب في تطوير التهاب والتغيرات المرتبطة بالشيخوخة المتسارعة.
في الفئران التي تم تربيتها خصيصًا لتطوير نفس أنواع التغيرات في الدماغ مثل البشر المصابين بمرض الزهايمر ، قام نظام غذائي منخفض بالليثوم بإعادة تراكم البروتينات اللزجة التي تشكل لويحات وتشابك في العقول التي هي السمات المميزة للمرض. كما انطلق فقدان الذاكرة.
ومع ذلك ، فإن الحفاظ على مستويات الليثيوم الطبيعية في الفئران مع تقدمهم في العمر ، يحميها من تغييرات الدماغ المرتبطة بزهايمر.
إذا كانت هناك المزيد من الأبحاث تدعم النتائج ، فيمكنها فتح الباب أمام علاجات جديدة واختبارات تشخيصية لمرض الزهايمر ، الذي يؤثر على ما يقدر بنحو 6.7 مليون من البالغين في الولايات المتحدة ، وفقًا للمراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها.
نظرية موحدة لمرض الزهايمر
يوفر البحث نظرية موحدة تساعد على شرح الكثير من قطع الألغاز التي يحاول العلماء أن يتناسبوا معها لعقود.
وقال الدكتور بروس يانكنر ، أستاذ علم الوراثة في كلية الطب بجامعة هارفارد ، الذي قاد الدراسة: “إنه مرشح محتمل لآلية مشتركة تؤدي إلى تنكس النظم المتعددة في الدماغ التي تسبق الخرف”. وأضاف “سوف يستغرق الأمر الكثير من العلوم لتحديد ما إذا كان هذا مسارًا شائعًا … أو أحد المسارات العديدة” ، إلى مرض الزهايمر. “البيانات مثيرة للغاية.”
في مقال افتتاحي نشر في Nature ، قال الدكتور آشلي بوش ، عالم الأعصاب الذي يوجه مركز أبحاث الخرف في ملبورن بجامعة ملبورن في أستراليا ، إن الباحثين “يقدمون أدلة مقنعة على أن الليثيوم لها في الواقع دورًا فسيولوجيًا وأن الشيخوخة العادية قد تضعف تنظيم مستويات الليثيوم في الدماغ”. لم يشارك في الدراسة.
وجد الفحص الدقيق لأنسجة الدماغ البشرية والحيوانية ، إلى جانب التحقيقات الوراثية في الدراسة ، أن الآلية التي يبدو أنها في اللعب: لويحات بيتا أميلويد – الرواسب اللزجة التي تصل إلى أدمغة مرضى الزهايمر – ترتبط بالليثيوم ويلتقيها ، بما في ذلك النوع الموجود عادةً في الجسم ، وكذلك النموذج المحافظ بشكل عام. يستنفد هذا الربط الليثيوم المتاح للخلايا القريبة ، بما في ذلك الزبالين المهمين المعروفين باسم الخلايا الدبقية الصغيرة.
عندما يكون الدماغ في صحة جيدة ويعمل بشكل طبيعي ، فإن الخلايا الدبقية الصغيرة هي مديري النفايات ، مما يؤدي إلى إزالة أميلويد بيتا قبل أن يتراكم ويمكن أن يسبب ضررًا. في تجارب الفريق ، أظهرت الخلايا الدبقية الصغيرة من أدمغة الفئران التي تعاني من نقص الليثيوم قدرة مخفضة على الابتعاد وكسر بيتا أميلويد.
يعتقد يانكنر أن هذا يخلق دوامة هبوطية. يستوعب تراكم بيتا أميلويد المزيد والمزيد من الليثيوم ، مما يزيد من شل قدرة الدماغ على إزالة ذلك.
قام هو وزملاؤه باختبار مركبات ليثيوم مختلفة ووجدوا واحدة – orotate الليثيوم – التي لا ترتبط بالبيتا الأميلويد.
عندما أعطوا orotate الليثيوم للفئران مع علامات الزهايمر في أدمغتهم ، انعكس هذه التغييرات: تم تقليل لويحات بيتا الأميلويد وتشابك من تاو التي كانت تخنق مراكز الذاكرة في الدماغ. كانت الفئران التي عولجت بالليثيوم قادرة مرة أخرى على التنقل في المتاهات وتعلم تحديد الأشياء الجديدة ، في حين أن أولئك الذين حصلوا على الوهمين لم يظهروا أي تغيير في عجز ذاكرتهم وعكسهم.
لا تحاول هذا في المنزل
في شكله الطبيعي ، يعد الليثيوم عنصرًا ، وهو معدن ناعم ، فضي بيضاء يجمع بسهولة مع عناصر أخرى لتشكيل المركبات والأملاح. إنه موجود بشكل طبيعي في البيئة ، بما في ذلك في الغذاء والماء.
الليثيوم هو معدن ناعم ، فضي بيضاء موجود بشكل طبيعي في الطعام والماء. – كارلا غوتجنز/بلومبرج/غيتي إيم.
لم يعرف العلماء أبدًا كيف يعمل لتحسين الحالة المزاجية – فقط. تضمنت الصيغة الأصلية لصودا 7UP الليثيوم – كان يطلق عليها صودا الليمون السابع 7UP – وتوصف كعلاج مخلفات ورافع مزاجية “للاستخدام في المستشفى أو المنزل”. بعض الينابيع الساخنة المعروفة بأنها تحتوي على المياه المعدنية المليئة بالليثيوم أصبحت وجهات العافية لسلطاتها العلاجية.
ومع ذلك ، يمكن للأشخاص الذين يتناولون جرعات وصفة طبية من الليثيوم – التي كانت أعلى بكثير من الجرعات المستخدمة في الدراسة الجديدة – تطوير سمية الغدة الدرقية أو الكلى.
أظهرت اختبارات الفئران التي أعطت جرعات منخفضة من orotate الليثيوم أي علامات على الضرر.
وقال يانكنر إن هذا أمر مشجع ، لكن هذا لا يعني أن الناس يجب أن يحاولوا تناول مكملات الليثيوم من تلقاء أنفسهم.
وقال يانكنر: “الماوس ليس إنسانًا. لا ينبغي لأحد أن يأخذ أي شيء يعتمد فقط على دراسات الماوس”.
وأضاف: “بيانات علاج الليثيوم التي لدينا في الفئران ، ويجب تكرارها في البشر. نحتاج إلى إيجاد الجرعة الصحيحة في البشر”.
الكميات الطبيعية من الليثيوم في أجسامنا ، والتركيزات المعطاة للفئران ، صغيرة – أقل من 1000 مرة من الجرعات المعطاة لعلاج الاضطراب الثنائي القطب ، يلاحظ يانكنر.
وقال يانكنر إنه يأمل أن تبدأ محاكمات السمية لأملاح الليثيوم قريبًا. وقال إن أي من المؤلفين من المؤلفين المشاركين لديه مصلحة مالية في نتائج البحث.
كانت المعاهد الوطنية للصحة هي الممول الرئيسي للدراسة ، إلى جانب المنح من المؤسسات الخاصة.
وقال يانكنر: “كان دعم المعاهد الوطنية للصحة أمرًا بالغ الأهمية لهذا العمل”.
تبني الأدلة لدور الليثيوم في الشيخوخة
يؤكد البحث الجديد الدراسات السابقة التي تلمح إلى أن الليثيوم قد يكون مهمًا لمرض الزهايمر. وجدت دراسة دنماركية كبيرة نشرت في عام 2017 أن الأشخاص الذين لديهم مستويات أعلى من الليثيوم في مياه الشرب كانوا أقل عرضة لتشخيص الخرف مقارنة مع أولئك الذين احتوت مياه الصنبور على مستويات ليثيوم منخفضة بشكل طبيعي. وجدت دراسة كبيرة أخرى نُشرت في عام 2022 من المملكة المتحدة أن الناس الموصوفون من الليثيوم كانوا على الأرجح أن يتم تشخيص المصابين بالزهايمر في مجموعة مراقبة ، مما يشير إلى وجود تأثير وقائي للدواء.
وقال يانكنر إن استخدام الليثيوم في الطب النفسي تسبب في أن يصبح نوعًا ما هو علاجي. لم يدرك أحد أنه قد يكون من المهم لعلم وظائف الأعضاء الطبيعية في الجسم.
حدث ذلك جزئيًا لأن كميات الليثيوم التي تدور عادة في الجسم صغيرة جدًا ، لا يمكن تحديدها حتى وقت قريب. كان على يانكنر وفريقه تكييف التكنولوجيا الجديدة لقياسها.
في المرحلة الأولى من البحث ، اختبر العلماء أنسجة الدماغ ودم المرضى الأكبر سناً الذين جمعهم بنك الدماغ في جامعة راش لمستويات تتبع من 27 معادنًا. لم يكن لدى بعض المرضى تاريخ من المتاعب في الذاكرة ، بينما كان لدى الآخرين انخفاض في الذاكرة في وقت مبكر وأعلن الزهايمر. في حين لم يكن هناك تغيير في مستويات معظم المعادن التي قاموا بقياسها ، إلا أن الليثيوم كان استثناءً. كانت مستويات الليثيوم أقل باستمرار في المرضى الذين يعانون من ضعف إدراكي خفيف أو مرض الزهايمر مقارنة مع أولئك الذين يعانون من وظيفة الدماغ الطبيعية. أظهرت أدمغة مرضى مرض الزهايمر أيضًا زيادة مستويات الزنك وانخفاض مستويات النحاس ، وهو ما لاحظه العلماء من قبل.
وقال يانكنر إن العثور على مستويات ليثيوم أقل في أدمغة الأشخاص الذين يعانون من فقدان الذاكرة بمثابة مسدس التدخين.
وقال يانكنر: “في البداية ، بصراحة ، كنا متشككين في النتيجة لأنه لم يكن متوقعًا”.
لكن الأمر صمد حتى عندما قاموا بفحص عينات من بنوك الدماغ الأخرى في مستشفى ماساتشوستس العام وجامعات ديوك وواشنطن.
وقال يانكنر: “أردنا أن نعرف ما إذا كان هذا الانخفاض في الليثيوم ذا معنى بيولوجيًا ، لذلك ابتكرنا بروتوكولًا تجريبيًا حيث يمكننا أن نأخذ الليثيوم بشكل انتقائي من نظام الفئران ونرى ما يحدث”.
عندما أطعموا الفئران اتباع نظام غذائي منخفض الليثوم ، ببساطة إسقاط مستوياتها الطبيعية بنسبة 50 ٪ ، فإن أدمغتهم تطورت بسرعة ميزات الزهايمر.
وقال يانكنر: “بدأت الخلايا العصبية تتدهور. كانت الخلايا المناعية في الدماغ برية من حيث زيادة الالتهاب ووظيفة الصيانة الأسوأ للخلايا العصبية من حولهم ، ويبدو أنها أشبه بمريض مرض الزهايمر المتقدم”.
وجد الفريق أيضًا أن ملفات تعريف التعبير الجيني للفئران التي تعاني من نقص الليثيوم والأشخاص الذين أصيبوا بمرض الزهايمر بدوا متشابهين للغاية.
ثم بدأ الباحثون في النظر في كيفية حدوث هذا الانخفاض في الليثيوم. قال يانكنر في المراحل الأولى هناك انخفاض في امتصاص الليثيوم في الدماغ من الدم. إنهم لا يعرفون بعد كيف أو لماذا يحدث ذلك ، لكن من المحتمل أن يكون من مجموعة متنوعة من الأشياء بما في ذلك انخفاض المدخول الغذائي ، وكذلك العوامل الوراثية والبيئية.
المصدر الرئيسي للليثيوم لمعظم الناس هو نظامهم الغذائي. بعض الأطعمة التي تحتوي على معظم الليثيوم هي الخضروات الخضراء الورقية والمكسرات والبقوليات وبعض التوابل مثل الكركم والكمون. بعض المياه المعدنية هي أيضا مصادر غنية.
وبعبارة أخرى ، قال يانكنر ، إن الكثير من الأطعمة التي أثبتت بالفعل أنها صحية وتقلل من خطر الإصابة بالخرف قد يكون مفيدًا بسبب محتوى الليثيوم.
وقال: “أنت تعلم ، في كثير من الأحيان يجد المرء في العلم أن الأمور قد يكون لها تأثير ، وتعتقد أنك تعرف بالضبط السبب ، ولكن بعد ذلك تتحول إلى خطأ تام حول السبب”.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية CNN قم بإنشاء حساب في CNN.com