Octomilkám lithium prodlužuje život o 16 %. Kredit: Muhammad Mahdi Karim / Wikipedia. GNU Free License, verze 1.2

Lithium je prvek, který je ve vesmíru vzácný. Na Zemi ho ale máme relativně hodně. Stejně rozporuplně se jeví i jeho význam pro život. Jedni si myslí, že stopová množství se do našich těl dostávají pasivně s potravou a nehrají v něm žádnou významnou roli. Stejně početný je i tábor příznivců lithia, kteří si myslí, že je pro naše zdraví důležitý. V čem by ale jeho význam měl spočívat, to se zatím odhalit nedařilo. Nynější poznatek je tak trochu vodou na mlýn táboru vyznavačů důležitosti lithia. Straní totiž dlouhověkosti.  

Kde se lithium vzalo?

Při explozích a termonukleárních reakcích probíhajících v nitru hvězd vzniká lithia dost, ale k jeho smůle se zase rychle štěpí na lehčí prvky. Proto je ho podle astrofyziků ve vesmíru tak málo. Protože se Země tvořila z materiálu protoplanetárního disku, teoreticky bychom měli mít lithia v půdě také poskrovnu. Jenže to, co platí pro jiné prvky, se na lithium jaksi nevztahuje. V průměru ho je okolo 40 miligramů v každém kilogramu zemské kůry. Geofyzikové našli pro tento paradox vysvětlení - nahromadilo se jaderným rozpadem těžších prvků. V přírodě lithium prakticky vždy doprovází alkalické kovy sodík a draslík. Proto trvalo dlouho, než se ho podařilo připravit v čisté formě a než se ukázalo se, že jde o stříbrolesklý kov, který je extrémně lehký. Plave dokonce na vodě i na petroleji. Je sice měkký, měkčí než mastek a lze ho snadno krájet nožem. Jeho slitiny s hliníkem, hořčíkem, kadmiem, mědí a manganem jsou ale  pevné a mechanicky značně odolné. Proto si je oblíbili výrobci raket, družic a všeho co má být lehké a pevné, bez ohledu na to, co to stojí.

Pelety elementárního lithia před použitím v jaderném reaktoru, kde v roztaveném stavu budou odvádět teplo z reaktoru. Kredit: Geologická služba USA (United States Geological Survey)

Lithium je zajímavé i pro jaderné fyziky. Ti jím chladí hlavní část fúzních reaktorů -  prstencovou kruhovou nádobu v níž udržují plazmu. I když se jí snaží držet od stěn nádoby pomocí silného magnetického pole co nejdál, nestačí to. Kdyby celá nebyla  ponořená v tekutém lithiu, rychle by se propálila. Lithium ochlazuje stěny a odvádí vyrobené teplo k výměníkům, kde se mění voda na páru a ta roztáčí generátor. 

Chlorid lithný se krátký čas v USA používal jako náhražka kuchyňské soli. (Kredit Wikipedia)

V tělech rostlin a živočichů je Lithium přítomné v extrémně malém množství a převládá názor, že chemicky se tam chová jako jiné alkalické kovy přítomné v těle. V naší krvi bývá lithium v koncentraci pouhých cca 70 nmol/litr. Výjimkou jsou maniaci. Přesněji nemocní s bipolární poruchou, známou spíš jako maniakální deprese.  Projevuje se výraznými výkyvy nálad. Od přehnaného sebevědomí s impulsivním jednáním a sníženou potřebou spánku až po stavy mánie, pocity smutku, bezvýznamnosti a deprese. O sebevraždu se statisticky pokusí okolo 50 % těchto nemocných a dvaceti procentům z nich se podaří jejich úmysl dotáhnout až do „zdárného“ konce.

Jorge Iván Castillo-Quan, první autor výzkumné studie propagující lithium jako cestu k dlouhověkosti. Harvard Medical School.

Léků na deprese je hodně, ale jen staré dobré lithium má největší úspěšnost – měřeno pohledem zabránění dokonaným sebevraždám. Pacienti léčení lithiem mají v krvi o tři až čtyři řády vyšší koncentraci lithia, než je jeho přirozená hladina. S lithiem má nejspíš důvěrnou zkušenost i popová hvězda Britney Spears, která přiznala, že bipolární poruchou trpí a léčí se, stejně jako celá řada básníků a umělců všeho druhu.

Podávání lithia nemocným tlumí manickou fázi a snižuje frekvenci výskytu a hloubku dalších fází. Pro účinné zahánění deprese se lithium stalo oblíbeným prostředkem podávaným v domovech důchodců. Údajně dobré zkušenosti s ním jsou u senilních a dementních případů. Takovému dědkovi s euforickými stavy a kunícímu po nocích stačí namluvit, že mu v těle chybí lithium a je klid. Vyspí se babky i personál.
I když se v psychiatrii lithium používá již déle než šedesát let, stále toho o mechanismu jeho působení, moc neví. Neznalost se obchází formulkou, že jde o monovalentní kationt s antimanickou, antipsychotickou a antidepresivní aktivitou. I když význam lithia, za normální situace, pro správnou funkci organismu je sporný a ani nevíme, jakým mechanismem stabilizuje náladu, stejně tak není jasné, čím organismům prodlužuje život. Nyní si vědci myslí, že přišli alespoň na cíl na který lithium působí a který by se měl dát využít i ke zpomalení stárnutí u lidí. Cílovou molekulou by měl být enzym glykogen syntáza kináza-3. Většinou se o něm píše jen jako o GSK-3.

Studie líčí lithium téměř jako zázračný přípravek. Kromě stabilizátoru nálady také jako lék protahující život kvasinkám i blanokřídlým. Dlouhověkost jim má propůjčovat prostřednictvím inhibice enzymu GSK a následnou aktivací Nrf2. Mělo by jít mechanismus který je stejný i u lidí. (Kredit: Jorge Iván Castillo-Quan a kol., 2016)

Podle Jorge Iván Castillo-Quan, hlavního autora článku, chceme-li zlepšit délku života, musíme oddálit nástup nemocí souvisejících s věkem prodloužením nejzdravějšího období našeho života. A Identifikace cíle takové léčby je klíčovým krokem. Podle něj by právě  GSK-3 měl být tím, co  kontroluje proces stárnutí u savců, včetně člověka. Usuzuje tak z toho, že lithium tlumí aktivitu enzymu GSK-3 a následně tím aktivuje jiné molekuly zvané NRF-2. Ty jsou za normální situace v nestresované buňce poměrně rychle degradovány. Řada nepříznivých vlivů ale přivodí buňkám stres, kterému se říká oxidativní. Stresovaná buňka změní své zvyklosti a molekuly NRF-2 si přestane v cytoplazmě ničit. Ty se pak z cytoplazmy dopracují až do jádra buňky, kde se navážou na DNA. Učiní tak v místech, které mají funkci jakéhosi zvonečku. Ten probudí geny, jejichž úkolem je posílat výrobní plány pro produkci proteinů s antioxidativními účinky a ty stres buňce pomohou zažehnat.    
Z tohoto poznání pramení optimismus, že by lithium mohlo působit stejně blahodárně i u nás. Zmíněnou molekulu NRF-2 mají totiž hlísti, mušky ale i savci. A u všech tato molekula plní roli v ochraně buněk před poškozením oxidativním stresem. 

Z právě zveřejněné studie také vyplývá celá řada dalších dobrých zpráv. Například, že po podání lithia žijí déle jak mušky, tak mušáci. Nebo, že k nastolení efektu dlouhověkosti stačí podávat jen nízké dávky lithia. A také, že prodlužování života funguje i když se lithium podá až v dospělosti, nebo i později v životě jedince. Zatím jsme byli zvyklí, že do všeho, co nějak prodlužuje život, se motají geny. V tomto případě si lithium prosazovalo svůj efekt bez ohledu na to, čemu se říká genetický make-up.

Enzym GSK-3 nemají jen octomilky. Na obrázku je krystalografická struktura lidského GSK-3β

V pokusu, z něhož vědci vyvodili své závěry, bylo 160 mušek, což z hlediska statistiky byl počet dostačující, aby mohli argumentovat formulkou významnosti a tvrdit, že podání lithia v čase dospělosti mušek, prodlužuje délku života v průměru o 16 %, přičemž nejvyšší hodnota byla o 18 %. Jako kontrolní soubor sloužily mušky, které místo chloridu lithného dostávaly chlorid sodný.

Zajímavé na tom je, že podání lithia prodlužovalo muškám život i v případě jeho jednorázového podání. Těm svěřenkyním, kterým se již blížil konec životní poutě a podali jim lithium, zůstaly na živu až o třináct procent déle, vůči svým vrstevnicím chovaným na stejné dietě. Podobně na tom byly i mušky, které patnáct dnů dostávaly nízké dávky chloridu lithného jen v době svého mládí. I ony pak žily déle než jejich vrstevnice chované ve stejných podmínkách. Z dalšího studia tisíců mušek a jak na ně lithium působí, se ukázalo, že lithium jim nejen prodlužuje život, ale také chrání jejich tělo před něčím, co by se dalo nazvat riziko muší obezity.  Zasahuje totiž vstřícně do energetického metabolismu a zjednodušeně řečeno, muškám, kterým dopřáli kalorické přežírání, omezilo tvorbu tukových faldů. Take to, že podávání nízkých dávek lithia následně ochrání mušku před smrtí z letální dávky lithia, až tak překvapivé není. Na celou řadu jedů si organismus přivykne a snadněji pak čelí pro jiné, jeho smrtelné dávce. Překvapením ale je, že lithium ochraňovalo mušky i před účinky dalších škodlivých látek, například před škodlivými účinky pesticidů.

Lithium k léčbě bipolární poruchy z nabídky ZENTIVY

I když článek vyznívá jako PR produkt mající za cíl zvýšit odbyt výrobcům léků předepisovaných psychiatry, za výsledky pokusů se postavila i profesorka Dame Linda Partridge, která, dá-li se to tak říci, je na stárnutí profesionálkou. Nejen kvůli roku svého narození (1950), ale kvůli své výzkumné činnosti, která ji přivedla až do postů ředitelky Max Planck Institute for Biology of Ageing a šéfky Institute of Healthy Ageing UCL. Podle ní je optimismus s vylepšováním lidské dlouhověkosti zcela na místě. Jako další krok by měla nyní následovat cílená manipulace s GSK-3 a příprava léku, který by se již testoval na lidech.

Prof. Dame Linda Partridge: „Enzym GSK-3 by mohl být cílem pro léky oddalující stárnutí“. Kredit: Bengt Oberger

Po zveřejnění tak optimistických informací, jak lithium prodlužuje život, navíc s dovětkem, že by to mělo fungovat i u lidí, nejspíš bude následovat to, co už v takových případech bývá zvykem. Povstane armáda samoléčitelů doprovázená mudrlanty, kteří na lidské důvěřivosti a poskytováním naděje na delší život, budou chtít vydělat. Zájemci si lithiové přípravy budou moci brzo na internetu objednat. Nejspíš u nich bude zdůrazněna jejich neškodnost a jako argument se jistě objeví, že se LiCl (chlorid lithný) dával lidem jako náhražka kuchyňské soli. Bude to pravda, ale jen částečná. Takové pokusy se na lidech ve 40. letech minulého století skutečně dělaly. Měly ulehčit život hypertonikům, neochotných se svého zlozvyku přesolování vzdát. Jenže to nedopadlo dobře a  pro toxicitu „lithiové soli“ vše brzo vyšumělo do ztracena.

Citacemi z nynější publikace se slibovači dlouhověkosti také budou ohánět. Zvláště pasáží v níž výzkumníci píší, že při nízkých koncentracích nezaznamenali nepříznivé účinky, které by ubíraly na chuti do života a schopnosti produkovat zdravé potomstvo. Nejspíš ale opomenou dodat, že pokud dávka podávaná muškám nebyla optimální, život jim zkracovala. Že pro lidi zatím žádná optimální dávka neexistuje a že zatím také není jasné, zda se náš organismus bude chovat stejně, jako ten octomilkovitých, se v příbalových letácích asi také nedočteme.

Rozebraná lithiová baterie. Zleva: kovový obal - anoda s vrstvou lithia (poškrábaná místa na vzduchu rychle oxidují), pórovitý separátor, katoda z oxidu manganičitého, kovová mřížka jako "sběrač proudu", kovový obal - kladný pól. Dole těsnící plastový kroužek Kredit: Wikipedie

Také se nebude zacházet do takových podrobností, že za drahé peníze  zájemci dostanou ke konzumaci jen seškrábané anody z vysloužilých lithiových baterií, což z adeptů na dlouhověkost spíš bude dělat adepty na krátkověkost.

Pro experimentátory se svým zdravím si dovolíme jednu radu
Pokud zrovna netrpíte bipolární poruchou, uděláte lépe, když své zásoby lithia spotřebujete v pyrotechnice. Riziko, že vám doma dělaná rachejtle bouchne hodně brzo a blízko, je totiž menší, než že si konzumací lithia v první fázi přivodíte zvracení, průjem, třes, snížení počtu bílých krvinek a trombocytů, přírůstek hmotnosti, stavy ospalosti a že vám blízcí kvůli špatně srozumitelné řeči přestanou rozumět. A v druhé fázi pak zaděláte na arytmii, bradykardii, zánět srdečního svalu, špatnou funkci štítné žlázy a selhání ledvin v důsledku tubulární nekrózy. Dáte-li na naší radu, jako bonus se pokocháte efektem, který se hned tak nevidí – explozí, která bude zářit záviděníhodnou intenzivní karmínovou barvou.

Literatura
Lithium promotes longevity through GSK3/NRF2-dependent hormesis. Cell Reports, 2016.