[A systematic analysis of neurobiological roles of lithium]

Zh Nevrol Psikhiatr Im S S Korsakova. 2022;122(11):17-23. doi: 10.17116/jnevro202212211117.
[Article in Russian]

Abstract

Lithium salts have been the mainstay of treatment for bipolar disorder for more than 50 years, since the FDA approved the treatment in 1970. Molecular mechanisms of lithium's action include inhibition of glycogen synthase kinase 3 beta and inositol monophosphatase, resulting in induction of brain-derived neurotrophic factor, antiapoptotic proteins, deprivation of calcium-induced apoptosis. Recent findings suggest autophagy regulation as a possible mechanism of lithium neuroprotective action. Moreover, lithium treatment has been reported to decrease accumulation of various pathological proteins including phosphorylated tau and amyloid-B. Also, telomeres length and telomerase activity are suggested to be upregulated by lithium. Clinical applications of lithium treatment include various neurodegenerative diseases, primarily Alzheimer disease, with increasing importance given to the use of lithium microdoses. Chemoreactome screening is used to find more safe and effective lithium compounds.

Соли лития являются основой лечения биполярного расстройства более 50 лет, с 1970 г., когда FDA выдало официальное разрешение для лечения данной патологии. Хорошо изучены различные молекулярные механизмы действия лития в первую очередь ингибирование ферментов киназы-гликоген-синтентазы-3β и инозитолмонофосфатазы, с последующей активацией каскадов клеточных реакций, включающих индукцию мозгового нейротрофического фактора, антиапоптотических белков, подавление кальцийзависимой активации апоптоза. Исследования последнего десятилетия сосредоточены на влиянии лития на регуляцию аутофагии, процессы накопления в нейронах патологических белков таких как бета-амилоида и тау-протеина. Также предполагается, что литий вызывает удлинение теломер и увеличивает активность теломеразы. Клинические исследования лития посвящены возможностям его использования для профилактики и лечения нейродегенеративных заболеваний в первую очередь болезни Альцгеймера, причем возрастающее значение уделяется использованию микродоз лития. Отдельной научной проблемой является поиск безопасных и эффективных солей лития, в том числе используя хемореактомный анализ.

Keywords: Alzheimer’s disease; autophagy; chemoinformatics; lithium therapy; neurocytology; neuroprotection; telomerase; toxicology.

Publication types

  • English Abstract

MeSH terms

  • Bipolar Disorder* / drug therapy
  • Humans
  • Lithium / pharmacology
  • Lithium / therapeutic use
  • Lithium Compounds / pharmacology
  • Lithium Compounds / therapeutic use
  • Neurodegenerative Diseases* / drug therapy
  • Neuroprotection

Substances

  • Lithium
  • Lithium Compounds