Die Entdeckung der wesentlichen Rolle von Lithium bei der Alzheimer-Krankheit eröffnet einen hoffnungsvollen Ansatz für die Behandlung der Krankheit.

Lithiummangel ist eine mögliche Ursache für Alzheimer. Dies legt eine entscheidende Studie nahe, die eine neue Theorie der Krankheit und eine neuartige Behandlungsstrategie liefert. Die Autoren von der Harvard University (USA) haben gezeigt, dass Lithium, ein in der Erdkruste seltenes metallisches chemisches Element, eine wesentliche Rolle für die Gehirnfunktion spielt. Die Forscher beobachteten außerdem, dass die Verabreichung eines Salzes, Lithiumorotat, an Mäuse Gedächtnisverlust und die charakteristischen pathologischen Veränderungen von Demenz verhindert. Die Unterzeichner fordern die Bürger dringend auf, keine Nahrungsergänzungsmittel auf eigene Faust einzunehmen, da diese extrem gefährlich sein können, sondern fordern die Durchführung klinischer Studien zur Untersuchung der Wirkung von Lithiumorotat auf Menschen. Ihre Ergebnisse wurden diesen Mittwoch in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht, einer der renommiertesten wissenschaftlichen Publikationen der Welt.

Der Forschungsleiter Bruce Yankner vergleicht Alzheimer mit einem chaotischen, mit Leichen übersäten Schlachtfeld nach einem Krieg. Es gibt so viel Zerstörung, dass es schwer ist zu sagen, wie alles begann. Yankner selbst entdeckte 1990, dass ein Protein namens Beta-Amyloid , das sich im Gehirn von Alzheimer-Patienten ablagert, zur Degeneration von Neuronen führen kann. Ein anderes Protein namens Tau bildet Knäuel in den Gehirnzellen dieser Patienten. Und die Aktivierung von Immunzellen erhält die chronische Neuroinflammation aufrecht, die Neuronen schädigt und ihre Verbindungen verschlechtert. Das Schlachtfeld im Gehirn ist so unübersichtlich, dass die Wissenschaft mehr als ein Jahrhundert nach der Entdeckung der Krankheit bei einer deutschen Frau mit Gedächtnisverlust immer noch nicht versteht, wie Alzheimer entsteht. „Lithiummangel ist der Kommunikationszusammenbruch, der zum Krieg führt“, erklärt Yankner gegenüber EL PAÍS.

Das Harvard-Team wollte Licht in die mögliche Rolle von rund dreißig metallischen chemischen Elementen wie Eisen und Kupfer im rätselhaften Prozess bringen, der zu Alzheimer führt. Die Forscher analysierten menschliche Proben, die in der Rush University Brain Bank in Chicago aufbewahrt wurden, einer Sammlung von Spenden Tausender gesunder Personen oder Personen in verschiedenen Stadien kognitiven Abbaus. Nachdem die Gruppe die geringsten Spuren dieser Metalle mit beispielloser Präzision gemessen hatte, stellte sie fest, dass nur der Lithiumspiegel mit fortschreitender Alzheimer-Krankheit dramatisch abnahm. Dieser Befund stimmte mit früheren Studien überein, die eine überraschende Tatsache beobachtet hatten: Das Trinken von Wasser mit einem höheren Lithiumgehalt ist mit einer geringeren Demenzrate in der Bevölkerung verbunden. In Dänemark wurde dieser Effekt 2017 bei einer Analyse von 800.000 Personen festgestellt.

Yankners Gruppe erklärt, dass charakteristische Ablagerungen des Beta-Amyloid-Proteins Lithium binden und binden, wodurch dessen natürliche Funktion im Gehirn beeinträchtigt wird. Dieser Abfall des Metallspiegels beeinträchtige alle wichtigen Gehirnzellen, betont der Neurologe. „Lithiummangel ist ein möglicher häufiger Mechanismus für die multisystemische Degeneration des Gehirns, die zu Demenz führt“, stellt er fest. Die Harvard University betonte in einer Stellungnahme , dass die Entdeckung von großer Bedeutung sei. „Die Idee, dass Lithiummangel eine Ursache für Alzheimer sein könnte, ist neuartig und legt einen anderen therapeutischen Ansatz nahe“, so Yankner.

Die Rolle von Lithium als Stimmungsstabilisator ist bekannt – es war bereits vor einem Jahrhundert Bestandteil der Originalrezeptur des beliebten amerikanischen Erfrischungsgetränks 7UP – und wird zur Behandlung von Menschen mit bipolarer Störung, Depression oder Schizophrenie eingesetzt. Das am häufigsten verwendete Medikament ist Lithiumcarbonat, eine giftige Substanz, die Nierenversagen und Krampfanfälle verursachen kann. Yankners Team hat entdeckt, dass eine andere Verbindung, Lithiumorotat, bereits bei einem Tausendstel der üblichen Dosis wirksam ist und sich nicht in den Ablagerungen des Beta-Amyloid-Proteins ablagert. Dieses Salz – bestehend aus fünf Kohlenstoffatomen, drei Wasserstoffatomen, einem Lithiumatom, zwei Stickstoffatomen und vier Sauerstoffatomen (C₅H₃LiN₂O₄) – beugt pathologischen Veränderungen und Gedächtnisverlust sowohl bei natürlich alternden Mäusen als auch bei genetisch veränderten Mäusen vor, die die Auswirkungen von Alzheimer nachahmen. Dies haben Experimente in Harvard ergeben.

„Für mich als Neurowissenschaftler ist es faszinierend, die Funktionen von Lithium im Gehirn zu erforschen. Unsere genetische Analyse legt nahe, dass Lithium alle wichtigen Gehirnzelltypen beeinflusst. Ich vermute, wir haben gerade erst an der Oberfläche gekratzt“, sagt Yankner, der seine Forschung fortsetzt, um den Weg für zukünftige klinische Studien mit Lithiumorotat am Menschen zu ebnen.

Die Idee, dass Lithiummangel eine Ursache für Alzheimer sein könnte, ist neu und legt einen anderen therapeutischen Ansatz nahe.

Bruce Yankner, Harvard-Neurowissenschaftler

Eine spanische Studie unter der Leitung der Biologen Javier Vitorica und Antonia Gutiérrez zeigte 2013, dass Lithiumcarbonat das Fortschreiten von Alzheimer bei gentechnisch veränderten Mäusen verlangsamte und ihr Gedächtnis verbesserte. Vitorica betont, dass sich das Harvard-Team nun für eine scheinbar weniger toxische Verbindung entschieden hat, besteht jedoch darauf, dass niemand diese auf eigene Faust einnehmen sollte. „Lithium ist sehr gefährlich; die Dosis muss sorgfältig kontrolliert werden“, warnt der Forscher, Professor an der Universität Sevilla. Vitorica begrüßt die neue Studie, bleibt jedoch vorsichtig, bis diese ermutigenden Ergebnisse in Studien am Menschen bestätigt werden. „Es wird nicht das Medikament sein, das Alzheimer heilt, aber es könnte die Symptome lindern“, meint er.

Ihre Kollegin Antonia Gutiérrez betont, dass die Harvard-Studie einen Zusammenhang zwischen Lithiummangel und der Aktivierung eines entzündungsfördernden Zustands in Mikroglia nachgewiesen hat. Mikroglia sind Immunzellen des Gehirns, die 1918 vom spanischen Neurowissenschaftler Pío del Río Hortega entdeckt wurden. Die Funktionsstörung dieser Zellen hindert sie daran, schädliche Ablagerungen des Beta-Amyloid-Proteins zu entfernen, was wiederum den neurodegenerativen Prozess durch Entzündungen, die Ansammlung von Tau-Protein-Knäueln und den Verlust von Verbindungen zwischen Neuronen vorantreiben würde. „Die Ergebnisse dieser Studie stützen die Idee, dass Lithium ein Modulator des Mikrogliazustands sein könnte und aus dieser Perspektive einen Weg eröffnen, den Krankheitsverlauf zu modulieren“, freut sich die Biologin, die Professorin an der Universität Málaga ist.

Gutiérrez bezweifelt jedoch, dass Lithiummangel Alzheimer verursacht. „Die Annahme, dass Lithium ein Schlüsselfaktor für die Entstehung der Krankheit ist, ist eher spekulativ. Die Arbeit kann nicht klären, ob Lithiummangel eine Folge oder ein primärer Faktor der Krankheit ist“, so die Professorin. „Die Übertragung der Ergebnisse dieser Studie auf die menschliche Pathologie bedarf weiterer wissenschaftlicher Unterstützung. Die meisten Experimente wurden an transgenen Tiermodellen durchgeführt, und ein direkter Kausalzusammenhang beim Menschen konnte nicht nachgewiesen werden“, warnt Gutiérrez. „Sollte sich dies bestätigen, wäre die größte Herausforderung, eine sichere und wirksame Dosis zu finden, da Lithium toxische Wirkungen haben kann, insbesondere bei Menschen mit eingeschränkter Nierenfunktion“, fügt sie hinzu.

Der Pathologe Alberto Rábano leitet die Gehirnbank der CIEN-Stiftung in Madrid, die über tausend gespendete Organe lagert. „Der Zusammenhang zwischen Lithium und Alzheimer hat eine lange Geschichte, aber diese Studie ist wirklich neu und wichtig“, sagt er. Rábano schätzt besonders, dass das Harvard-Team postmortales menschliches Gewebe analysiert hat, denn „das zeigt, wie wichtig Gehirnspenden sind.“ Seine Stiftung ist ständig auf der Suche nach Spendern – sowohl gesunden als auch solchen mit neurologischen oder psychiatrischen Erkrankungen.

Rábano weist darauf hin, dass es bereits zwei Behandlungsmethoden gibt: Lecanemab und Donanemab . Diese verlangsamen den kognitiven Abbau bei Alzheimer-Patienten um 27 bis 35 Prozent. Allerdings sind sie sehr teuer – mehr als 20.000 Euro pro Patient und Jahr – und verursachen schwere Nebenwirkungen. Der Pathologe betont, dass das von Yankners Team vorgeschlagene Lithiumorotat die bescheidene Wirksamkeit dieser beiden Therapien ergänzen könnte, wenn sich seine Wirksamkeit beim Menschen bestätigt. „Das sind hervorragende Neuigkeiten auf dem Gebiet der Alzheimer-Krankheit“, freut sich Rábano.