Легкое безумие: лечение литием

     По оценкам специалистов, в Соединенных Штатах и Европе почти полмиллиона человек принимают препараты лития с целью уменьшить колебания настроения при маниакально-депрессивном синдроме. Этот металл, возможно, играет важную роль в контроле над нейротрансмиттерами мозга и за счет этого оказывает успокаивающий эффект при тяжелых психических нарушениях, которые не лечатся обычными антидепрессантами.

Литиевая терапия - это не коррекция недостатка важного элемента в организме. По всей видимости, человеческое тело не имеет биологической потребности в этом металле, однако он присутствует в нашем организме в небольшом количестве. Литий широко распространен в природе, и мы ежедневно потребляем его с пищей и водой. Его концентрация в пище составляет порядка 0,5 части на миллион частей (сухого веса) в кукурузе и капусте, 0,3 части на миллион частей в салате, 0,2 части на миллион частей в апельсинах и 30 частей на миллион в картофеле, если эти овощи росли на почвах, богатых литием. Мы получаем литий из пищи при ее переваривании, но абсорбированный литий легко выводится из организма, поэтому этот элемент не накапливается в наших тканях и органах. В организме среднего взрослого человека содержится около 7 мг лития, его концентрация в крови составляет приблизительно четыре части на миллиард частей, что указывает на малую значимость элемента для человеческой биохимии. Низкое содержание лития в нашем теле неудивительно, если принимать во внимание то, как мало его содержится в пище, которую мы едим.

Мы не можем однозначно утверждать, что литий не имеет никакой биологической роли в животном мире, поскольку, по крайней мере, некоторые эксперименты доказывают, что этот элемент может иметь существенное значение для живых существ. Например, козы, которые с момента рождения находятся на безлитиевой диете, имеют меньший вес по сравнению с сородичами, получающими нормальное питание.

Хотя и неосознанно, но люди с давних времен использовали литий для лечения болезней. Воды древнего Эфеса, ранее греческого города, ныне принадлежащего Турции, славились своим благотворным действием на мозг. Об этом, в частности, писал Соранус Эфесский, родившийся во втором веке до нашей эры и практиковавший в Риме лечебное дело. Он специализировался на гинекологических заболеваниях, но в его книге «Острые и хронические заболевания» была глава, посвященная лечению нервных болезней. Действительно, вода в районе Эфеса содержит литий в большей концентрации, чем в других областях, хотя эта концентрация все же недостаточно высока для того, чтобы оказывать значительный лечебный эффект.

История открытия лития

История лития начинается с конца восемнадцатого века. Первым открытым литийсодержащим минералом был петалит, его обнаружил бразильский ученый Хосе Бонифацио де Андрада Сильва на шведском острове Утё в 1790 году. Когда исследователь начал изучать его состав, масса известных элементов оказалась меньше массы минерала, что очень озадачило ученого. Загадка была решена в Стокгольме в 1817 году, когда Август Арфведсон (1792-1841) провел более тщательный анализ минерала. На это ушло немало времени, и в конечном итоге исследователю удалось выяснить состав вещества лишь на 96%, но из своих исследований Арфведсон смог сделать правильное дедуктивное заключение.

В январе 1818 года ученый приписал загадочные 4% новому, ранее неизвестном металлу и объявил об открытие лития, который он отнес к группе щелочных металлов и оказался прав. Арфведсон назвал элемент литием, поскольку он был найден в камне, а на древнегреческом lithos означает «камень».

В том же году было обнаружено, что, попадая в пламя, литий окрашивает его в красивый красный цвет, на этом свойстве основан экспресс-тест на присутствие металла. Вскоре после открытия литий был обнаружен и в других минералах, а также в минеральных водах Карлсбада, Мариенбада и Виши. Для регистрации следовых количеств лития требовался более чувствительный метод, чем простой пламенный анализ, и вскоре такой метод появился, им стала спектроскопия, позволяющая обнаруживать литий по характерной красной полосе спектра. С помощью этого метода в 1859 году металл был выявлен в морской воде (в концентрации 0,17 части на миллион), в последующем было показано присутствие элемента в винограде, морских водорослях, табаке, различных овощах, молоке, крови и человеческой моче.

Хотя литий вместе с натрием и калием относится к щелочным металлам, Арфведсону не удалось выделить его с помощью электролиза, как это сделал Гемфри Дэви с другими щелочными металлами. В 1821 году Вильям Бренд все же получил чистый литий, однако в таком незначительном количестве, что его было недостаточно даже для выяснения свойств элемента. Пришлось ждать до 1855 года, когда известный немецкий химик Роберт Бансен (1811-1899) и менее известный британский химик Август Маттисен (1831—1870), независимо друг от друга, получили литий в количествах, достаточных для изучения свойств металла. При этом они использовали электролиз расплавленного хлорида лития.

Применение лития в медицине

Карбонат лития является одним из самых важных литийсодержащих веществ, будучи плохо растворимым в воде, он легко выкристаллизовывается из растворов. Его используют для очистки алюминия, в производстве стекла, эмали и керамики, а также для получения других веществ, содержащих литий. В форме очищенного карбоната литий прописывают для лечения самых тяжелых форм депрессии, и хотя в количественных характеристиках на это уходит лишь малая доля потребляемого человеком лития, по значимости это один из самых важных способов его использования. Интересно, но нам до сих пор не до конца известно, как этот магический элемент действует на наш мозг.

В девятнадцатом веке литий был модным средством для лечения подагры — болезненного состояния, при котором острые кристаллы мочевой кислоты откладываются в суставах, в особенности в суставах ног. Мочевая кислота плохо растворима в воде, поэтому, однажды образовавшиеся кристаллы могут долгое время не исчезать. В связи с тем, что литиевые соли мочевой кислоты хорошо растворимы в воде, доктор Урэ в 1843 году предположил, что употребление воды, богатой литием, будет способствовать выведению мочекислых кристаллов. Эта теория была популяризована известным врачом сэром Альфредом Гарродом, который наблюдал, как быстро карбонат лития растворяет кристаллы мочевой кислоты в пробирке, и рекомендовал принимать его в больших дозах людям, больным подагрой. Теория о лечебных свойствах лития просуществовала более полувека, до тех пор, пока в 1912 году доктор Пфайфер не показал, что прием литийсодержащих веществ лишь замедляет выведение мочевой кислоты у пациентов с подагрой.

Тем временем некоторые доктора пробовали использовать литий для лечения ряда других состояний. В 1864 году информация о солях лития появилась на страницах «Британской фармакопеи», в которой карбонат лития назывался в качестве средства для лечения несварения желудка, а цитрату лития приписывались диуретические свойства. В 1871 году Вильям Хамонд рекомендовал большие дозы бромида лития для лечения «острой мании» и «острой меланхолии», а датский невролог Карл Ланге прописывал смесь солей щелочных металлов, в которой литий был главным компонентом, для лечения «периодической депрессии». Эти методы терапии опережали свое время и не были восприняты медицинским миром. В 1949 году австралийский доктор Джон Кейд совершил научный прорыв и доказал, что литий является лучшим средством для лечения подобных психических состояний.

Кейд ставил эксперименты на морских свинках, в ходе которых вводил животным мочу пациентов с маниакально-депрессивным синдромом в надежде доказать, что данное состояние вызвано избытком мочевой кислоты. Животным также вводилась литиевая соль мочевой кислоты. К своему удивлению, Кейд обнаружил, что морские свинки, обычно довольно тревожные животные, становились настолько спокойными, что ложились на спины и могли часами пролежать в неподвижности.

Кейд испробовал карбонат лития для лечения своего самого проблемного пациента, который уже в течение пяти лет находился в изолированной палате. Мужчина так быстро отреагировал на лечение, что через несколько дней его можно было перевести в обычную палату, а через два месяца он был выписан домой и смог вернуться на свою прежнюю работу. Когда данные Кейда были опубликованы, другие врачи начали лечить маниакально-депрессивный синдром карбонатом лития и тоже получили хорошие результаты. К 1960 году метод был распространен во всей Европе, а к 1970 году и в Соединенных Штатах, несмотря на ранние публикации, в которых говорилось, что хлорид лития приводил к смерти тех, кто использовал его в качестве замены соли.

После Второй мировой войны хлорид лития продавался под коммерческим названием «Westsal», он был предназначен для людей с сердечными заболеваниями, которые находились на бессолевой диете. В 1949 году несколько пациентов умерло от отравления литием, об этом было объявлено в прессе и на радио. Управление по контролю за продуктами и лекарствами США запретило использование всех солей лития и провело собственные исследования, показавшие, что высокие дозы лития могут оказывать губительный эффект на функцию почек. Запрет на литий просуществовал около 20 лет, после чего был снят в связи с благоприятными отзывами о литиевой терапии, как со стороны пациентов, так и со стороны докторов.

Обычно литий прописывается в виде таблеток карбоната лития, по 250 мг каждая, лечение оказывается наиболее эффективным, когда уровень лития в крови достигает уровня между 0,6 и 1,2 миллимолями на литр. Опасная доза карбоната лития начинается с 2,5 граммов, а его концентрация в крови 15 мг в литре указывает на легкое литиевое отравление. При долговременном приеме лития могут развиваться различные почечные нарушения, в связи с этим максимальный срок приема лития — пять лет, и в ходе лечения пациенты должны регулярно проходить мониторирование почечной функции.

Механизм воздействия лития

В наши дни доктора редко прописывают препараты, механизм действия которых неизвестен науке, литий же относится именно к этой категории лекарств, хотя теории относительно того, как он работает, существуют. Первая теория, которая кажется наиболее правдоподобной, была разработана в 1980-х годах Майклом Берриджем и его коллегами с кафедры нейрофизиологии и фармакологии насекомых Кембриджского университета. По их мнению, литий снижает уровень инозитола, сахароподобной молекулы, содержащейся в клеточных мембранах всего организма, в том числе в мозге. Другие части тела могут содержать инозитол в форме инозитолфосфата и получать его с пищей, особенно со злаками, овощами и цитрусовыми, но ни одна из этих молекул, приходящих извне, не попадает в мозг, весь необходимый там инозитол синтезируется непосредственно в клетках мозга. Продукция и метаболизм этого вещества может регулироваться литием, способным проходить через гематоэнцефалический барьер.

Инозитол фосфат участвует в передаче сигнала снаружи клетки внутрь, эта передача происходит при участии ионов кальция. После того как инозитолфосфат выполнит свою работу, он под действием фермента инозитолмонофосфатазы снова превращается в инозитол. Инозитолмонофосфатаза — это фермент регулирующий чувствительность клеток мозга к внешним стимулам, и, если чувствительность последних слишком высока, это может приводить к резким сменам настроения и маниакальному поведению. Литий подавляет активность инозитолмонофосфатазы, но только в тех клетках, где она чрезмерно повышена, этим может объясняться тот факт, почему литий не действует на людей, не страдающих депрессией.

Другое объяснение механизма действия лития было предложено группой исследователей компании Merck Sharp & Dohm. Говард Брутон, Скотт Поллак и Джон Эйтак исследовали воздействие лития на ферменты и пришли к выводу, что этот металл связывается с сайтами белков, изначально предназначенными для связывания магния, из-за этого белковые молекулы перестают нормально функционировать.

На первый взгляд такая взаимозаменяемость металлов кажется довольно странной с точки зрения химии, поскольку магний и литий находятся в разных группах периодической системы. Литий располагается в первой группе, а магний во второй, в связи с этим их ионы по-разному заряжены: Li⁺, Mg⁺². Но, несмотря на это, данные металлы обладают близкими химическими свойствами, что обусловлено так называемым диагональным сходством элементов различных групп.

Из этого следует, что ферменты, связывающие магний, могут обладать высоким сродством к литию, но при связывании лития такие ферменты теряют свою активность. Такое замещение магния литием зависит от концентрации лития в организме, этот ион должен присутствовать в достаточно большом количестве для того, чтобы конкурировать с магнием, дезактивируя перевозбужденные нервные клетки мозга, и тем самым подавлять возбуждение пациента.

Существует еще одна теория относительно механизма действия лития. Доктор Эдриан Хэрвуд из университетского лондонского колледжа считает, что ион ингибирует фермент гликогенсинтазу-киназу-3, участвующий в передаче внутриклеточных сигналов.

Работы по изучению механизма действия лития продолжаются; до тех пор, пока механизм остается невыясненным, мы не можем найти альтернативного безопасного препарата или сделать литиевую терапию более прицельной, что позволило бы прописывать меньшие дозы металла и продолжать лечение столько времени, сколько это необходимо. Хотя действие лития на наш организм понятно не до конца, его соли остаются незаменимым средством для лечения тяжелых форм депрессии.

В 1991 году вышла книга под названием «Литий в биологии и медицине», в ней приводились данные эпидемиологических исследований, проводившихся в США, эти данные указывают на то, что в тех регионах, где питьевая вода содержит относительно большие количества лития, выше 70 частей на миллиард частей воды, наблюдается более низкий уровень преступности и меньшая частота самоубийств. Воспользовавшись методом элементарной дедукции, можно посоветовать властям тех регионов, где проблемы преступности и самоубийств стоят особенно остро, увеличить концентрацию лития в питьевой воде. Однако вряд ли этот металл когда-нибудь будут использовать таким образом, хотя бы из-за его высокой стоимости. И даже если бы какая-нибудь водоснабжающая компания пошла на проведение подобного эксперимента, потребовалось бы много лет для того, чтобы достоверно подтвердить положительные эффекты лития.

Литий может быть также использован и для лечения некоторых других заболеваний, к примеру, кремы на основе лития показали свою эффективность в терапии генитального герпеса, то есть они могут помочь в борьбе с заболеванием, которое в некоторых случаях само по себе может приводить пациентов к депрессии.

Источник: по материалам книги Джона Эмсли «О пользе и вреде продуктов, которые мы любим покупать»

Статья защищена законом об авторских и смежных правах. При использовании и перепечатке материала активная ссылка на портал о здоровом образе жизни hnb.com.ua обязательна!