Orotan litu powstrzymuje Alzheimera

Orotan litu podawany myszom z objawami odpowiadającym ludzkiemu alzheimerowi odwraca spadek funkcji poznawczych – informuje „Nature”.

Analiza genetyczna komórek mózgowych myszy z niedoborem litu

.Lit to najlżejszy z metali, niemal dwa razy lżejszy od wody. Lit i jego związki (m.in. Orotan) mają wiele różnorakich zastosowań przemysłowych, zwłaszcza w produkcji szkła i ceramiki żaroodpornej, wytrzymałych stopów używanych w lotnictwie oraz baterii i akumulatorów. Związki litu pomagają również chorym na depresję i chorobę afektywną dwubiegunową.

Liczne wcześniejsze badania ujawniły związek między litem a chorobą Alzheimera. Chorzy na nią mają w mózgu niższy poziom litu niż osoby bez zaburzeń poznawczych. Niedobór tego metalu wydaje się również przyspieszać tworzenie się blaszek amyloidowych i utratę pamięci

Badanie z 2022 roku wykazało, że osoby, którym przepisano lit były niemal o połowę mniej narażone na chorobę Alzheimera w okresie obserwacji w porównaniu z osobami, którym go nie przepisano. Z kolei opublikowany w roku 2024 artykuł wskazał na związek pomiędzy litem w wodzie pitnej a zmniejszonym ryzykiem demencji.

Nowe badania (https://doi.org/10.1038/s41586-025-09335-x) przeprowadził zespół Bruce’a Yanknera z Harvard University (USA). Naukowcy pośmiertnie przeanalizowali poziom 27 metali w mózgach 285 osób – u 94 z nich zdiagnozowano chorobę Alzheimera, a 58 miało łagodne upośledzenie funkcji poznawczych, poprzedzające tę chorobę. Pozostali uczestnicy za życia nie wykazywali oznak pogorszenia funkcji poznawczych.

Jak się okazało, u osób z chorobą Alzheimera poziom litu w korze przedczołowej, obszarze mózgu kluczowym dla pamięci i podejmowania decyzji, był przeciętnie o 36 proc. niższy niż u osób bez pogorszenia funkcji poznawczych. W przypadku łagodnego upośledzenia funkcji poznawczych poziom litu był niższy o około 23 proc.

Jednocześnie u osób z chorobą Alzheimera złogi typowego dla tej choroby amyloidu zawierały niemal trzy razy więcej litu niż wolne od złogów obszary mózgu.

Zdaniem Yanknera dowodzi to, że o ile na bardzo wczesnym etapie w mózgu dochodzi do upośledzenia wychwytu litu, to w miarę postępu choroby, jego ilość w mózgu ulega dalszemu zmniejszeniu, ponieważ lit wiąże się z amyloidem.

Podczas badań laboratoryjnych badacze zmniejszyli o 92 proc. spożycie litu u 22 myszy u których wywołano objawy podobne do choroby Alzheimera. Po około ośmiu miesiącach w licznych testach pamięci zwierzęta uzyskały znacznie gorsze wyniki w porównaniu z 16 zmodyfikowanymi genetycznie myszami na standardowej diecie.

Myszy z niedoborem litu potrzebowały na przykład około 10 sekund dłużej, aby znaleźć w labiryncie wodnym ukrytą platformę – nawet po sześciu dniach treningu. Ich mózgi zawierały też prawie dwa i pół raza więcej blaszek amyloidowych.

Analiza genetyczna komórek mózgowych myszy z niedoborem litu wykazała zwiększoną aktywność genów związanych z neurodegeneracją i chorobą Alzheimera. Występowały u nich również silniejsze stany zapalne mózgu, a ich komórki odpornościowe były mniej zdolne do usuwania blaszek amyloidowych – jak u osób z chorobą Alzheimera.

Potrzebne są badania kliniczne, aby zrozumieć, jak orotan litu w małych dawkach może wpływać na ludzi

.Kolejne badania wykazały, że spośród rożnych związków litu, naturalnie występujący w organizmie orotan litu (powstający w wyniku połączenia litu z kwasem orotowym) wydaje się najmniej podatny na osadzanie się w blaszkach.

Dziewięciomiesięczne leczenie tym związkiem wyraźnie zmniejszyło liczbę blaszek u myszy z objawami przypominającymi chorobę Alzheimera, przy czym myszy te uzyskały równie dobre wyniki w testach pamięci, jak osobniki zdrowe.

Uzyskane wyniki sugerują, że orotan litu może być obiecującym sposobem leczenia choroby Alzheimera.

Jednym z głównych ograniczeń leczenia litem chorób takich jak depresja jest w przypadku osób starszych toksyczność dla nerek i tarczycy. Jednak stosowane w przypadku zaburzeń psychicznych dawki są około 1000 razy wyższe niż zastosowane w badaniu.

Zdaniem autorów potrzebne są badania kliniczne, aby zrozumieć, jak orotan litu w małych dawkach może wpływać na ludzi.

Mózg może się uczyć w każdym wieku

.Uczenie się jest, w rzeczywistości, czynnością całego życia. Od najmłodszych lat nasz mózg mobilizuje znaczną część swoich funkcji (skupienie, pamięć, widzenie, słyszenie, motoryka…) po to, abyśmy mogli nabywać nową wiedzę i nowe umiejętności. Jakie mechanizmy pozwalają nam się uczyć? I jak się one zmieniają wraz z upływem lat?

Uczenie się jest dynamicznym procesem poznawczym, który przebiega w dwóch etapach: najpierw następuje pozyskanie nowej informacji, a później, jej zmagazynowanie w pamięci. Proces ten zostawia pewnego rodzaju odcisk w naszym mózgu, jako ślad po przeżytym doświadczeniu. A dokładniej, neurony, które uczestniczą w tym doświadczeniu i pozyskaniu nowej informacji zmieniają sposób, w jaki rozmawiają ze sobą: ich połączenia (synapsy) wzmacniają się lub zanikają.

Czasami zdarza się, że dynamika naszych procesów uczenia się prowadzi, po prostu, do eliminacji niepotrzebnych połączeń neuronowych, na rzecz połączeń „pożytecznych”. Mówi się obrazowo o „przycinaniu” synaps (pruning w jęz. angielskim), tak jak robi się z drzewami, które pozbawia się niepotrzebnych gałęzi. Do „przycinania” synaps dochodzi głównie w dzieciństwie oraz w czasie olbrzymiej rewolucji, jaką jest okres dojrzewania.

Zmiany na poziomie neuronów mają związek z tym, czego się uczymy i są szczególnie intensywne w okresie dzieciństwa. Zdobywamy wtedy dużą ilość wiedzy i rozwijamy nowe kompetencje, takie jak widzenie, dotykanie, chodzenie czy mówienie. Te zdobycze odciskają piętno na całym mózgu, ponieważ uczestniczą w procesie transformacji rozmaitych sieci neuronów. Nic w naszym mózgu nie istnieje trwale.

Uczenie się pozostawia zatem w naszym mózgu fizyczny ślad. Ten dynamiczny mechanizm nosi nazwę neuroplastyczności bądź plastyczności mózgu. Odkrycie go przez neurobiologów pozwoliło zrozumieć podstawową rzecz: nic w naszym mózgu nie istnieje trwale.

Gdy się uczymy, plastyczność mózgu pozwala na jego ciągłe modelowanie. Ten mechanizm jest nie tylko stosunkowo szybki, ale też odwracalny. Naukowcy odkryli bowiem, że niektóre regiony mózgu u młodych, pełnoletnich osób, wykazywały znaczne zmiany strukturalne po trzech miesiącach nauki żonglowania, w porównaniu z mózgami osób, które nie uczyły się żonglować. Te zmiany zanikały kilka tygodni po zaprzestaniu nauki. Teraz już rozumiemy, dlaczego artyści cały czas ćwiczą!

SSą takie okresy w życiu człowieka, które bardziej sprzyjają niektórym rodzajom uczenia się. Badania w dziedzinie psychologii rozwoju człowieka udowodniły, że w mózgu istnieją „okna czasowe”, odpowiadające okresom, w których mózg posiada szczególną zdolność pozyskiwania informacji z otoczenia. Wiele badań naukowych dotyczyło na przykład akwizycji języka ojczystego Wykazano, że istnieje okno czasowe szczególnie sprzyjające nauce mówienia. Stąd więc bierze się powszechne i niesłuszne przekonanie, że im bardziej się starzejemy, tym trudniej jest nam nauczyć się drugiego języka. Nawet jeśli faktycznie istnieje jakiś kluczowy okres na pozyskiwanie języka ojczystego, to w przypadku drugiego języka nie jest to już takie oczywiste.

Ekipa Any Ines Ansaldo, badaczki w dziedzinie psychologii w klinice geriatrycznej w Montrealu (Kanada) interesowała się uczeniem się drugiego języka przez osoby dorosłe. Badacze poprosili osoby niemówiące językiem hiszpańskim (grupę składającą się z młodych, pełnoletnich osób oraz grupę osób w wieku powyżej 65 roku), żeby w ciągu trzech tygodni nauczyli się 100 hiszpańskich słówek. W czasie testu kończącego doświadczenie, osoby starsze uzyskiwały porównywalne z osobami młodymi czasy odpowiedzi oraz ilość poprawnych odpowiedzi, co dowiodło temu, że obie grupy mają podobną wydajność uczenia się.

A to, co sprawdza się w przypadku mowy i umiejętności deklaratywnych (świadomych), sprawdza się również w przypadku umiejętności proceduralnych (nieświadomych, związanych z gestami i ruchami). Badając możliwości mózgu osób starszych, powtórzono z tymi samymi grupami osób wspomniane wcześniej doświadczenie z żonglowaniem. Rezultat, w przypadku starszej grupy, okazał się mniej wydajny, ale zaobserwowano to samo zjawisko plastyczności mózgu. Innymi słowy, uczenie się żonglowania okazało się mniej skuteczne u osób starszych, ale ślady w mózgu związane z tym procesem były jak najbardziej obecne.

Niektóre kompetencje są modyfikowane przez naturalne starzenie się mózgu. Żeby zrekompensować ten efekt starzenia, trzeba poświęcać więcej czasu na uczenie się. Nie zmienia to jednak faktu, że mechanizm plastyczności mózgu, umożliwiający uczenie się, funkcjonuje przez całe życie człowieka. 

Wiele badań koncentrowało się na próbie zmierzenia wpływu starzenia się poznawczego na wydajność mózgu, wykorzystując w tym celu kombinacje różnych testów. Ich wyniki pokazują, że osoby starsze mają średnio dłuższe czasy reakcji, bardziej zawodną pamięć, zaburzoną percepcję zmysłów, oraz więcej trudności w rozwiązywaniu problemów. Te deficyty, zmierzone laboratoryjnie, powinny być przeszkodą dla osób starszych w pozyskiwaniu nowych informacji. Ale tego typu badania nie biorą pod uwagę ważnego aspektu starzenia się: tego, że wraz z akumulowaniem doświadczeń na przestrzeni całego życia, powiększa się ilość zmagazynowanych informacji w mózgu. Ludzie starsi mają dużo więcej doświadczeń, i co się z tym wiążę, dużo bardziej złożone umiejętności. I właśnie dlatego może im być trudniej pozyskiwać nowe.

Doświadczenie życiowe może być handicapem tłumaczącym gorsze wyniki mózgów osób starszych w porównaniu z mózgami młodymi. Ale czy przynosi ono również jakieś korzyści?

W czasie wspomnianego przeze mnie doświadczenia z uczeniem się języka hiszpańskiego okazało się, że w obrazie mózgu u osób starszych można zaobserwować proces aktywowania się niektórych sieci pamięci, czego nie zaobserwowano u ludzi młodszych. To wyjątkowe zjawisko polega na aktywowaniu pamięci zwanej „semantyczną”, która gromadzi wiedzę ogólną o świecie. W kontekście wyzwania poznawczego, jakim jestem uczenie się drugiego języka, osoby starsze odwołują się do swojego doświadczenia osobistego jako dodatkowego zasobu poznawczego. Ich życie bogatsze w doświadczenia osobiste okazuje się zatem pomocne w procesie uczenia się nowych rzeczy. Starzejąc się, potrafimy czerpać korzyści z naszego bardziej dociekliwego rozumowania, żeby uczyć się nowych informacji, nawet jeśli to rozumowanie jest powolniejsze. Aktywizowanie pewnych szczególnych obszarów mózgu u osób starszych w czasie uczenia się nowych rzeczy jest odbiciem tego odwoływania się do doświadczenia.

Nie należy wszakże zapominać, że mózg jednak się starzeje. Świadczą o tym, na przykład, dające się zmierzyć zmniejszanie się grubości kory mózgowej oraz zmiany niektórych parametrów mentalnych. Te ostatnie z tym zastrzeżeniem, że testy psychometryczne nie biorą pod uwagę bogactwa ludzkiego doświadczenia ani sposobu, w jakim wiedzy przybywa wraz z nim.

Tekst dostępny na łamach Wszystko co Najważniejsze: https://wszystkoconajwazniejsze.pl/alice-latimier-mozg-moze-sie-uczyc-w-kazdym-wieku-na-nauke-nigdy-nie-jest-za-pozno/

PAP/MB