Spurenelemente

Rubidium

Rubidium ist ein weniger bekanntes chemisches Element. Es trägt die Ordnungszahl 37 und die Abkürzung „Rb“.

Und es zählt zur Klasse der Alkalimetalle. Rubidium steht in der Häufigkeit aller Elemente an 23. Stelle. Damit ist es ähnlich häufig wie Zink und sogar noch etwas häufiger als Kupfer. Ähnlich wie Natrium und Kalium entzündet es sich spontan an der Luft. Rubidium hat nur ein stabiles Isotop, das 85Rb. Das Isotop 87Rb, das aus 28 Prozent natürlich vorkommenden Rubidium besteht, ist radioaktiv und hat eine Halbwertszeit von 49 Milliarden Jahren. Das ist dreimal länger als das geschätzte Alter des Universums. Der Anwendungsbereich von Rubidium und seinen Verbindungen ist relativ beschränkt. Meistens kommt es in der Forschung zum Einsatz. So wird es als Gettermetall in Vakuumröhren eingesetzt. Getter sind chemisch reaktive Substanzen, die Restgase aus Vakuumbehältern binden und so ein Vakuum optimieren bzw. erhalten. Rubidium wird weiterhin als Kathodenbeschichtung eingesetzt und in der Medizin als Tracer in der PET (Positronen-Emissions-Tomographie) z.B. bei Myokarduntersuchungen. Die Substanz kommt auch in Atomuhren zum Einsatz.

Biologische Bedeutung

Rubidiumchlorid ist die am meisten verwendete Rubidium-Verbindung. Sie wird in der Biochemie verwendet, um Zellen zur DNA-Aufnahme zu veranlassen. Als Biomarker eignet sich die Verbindung deshalb, da Rubidium in der Lage ist, Kalium zu ersetzen. Es kommt aber nur in kleinen Mengen in lebenden Organismen vor. Meerwasser enthält durchschnittlich 125 Mikroliter pro Liter Rubidium. Im Vergleich dazu enthält Meerwasser 408 Milligramm pro Liter an Kalium.

Da die Rubidium-Ionen vom Körper als Kalium-Ionen „interpretiert“ werden und sich kaliumähnlich verhalten, konzentriert sich Rubidium in der intrazellulären Flüssigkeit der Zellen, ähnlich wie Kalium auch. Daher sind die Ionen nicht besonders toxisch. Eine 70 Kilogramm schwere Person z.B. enthält immerhin 360 Milligramm Rubidium. Eine Steigerung dieses Werts auf das 50- oder sogar 100-fache ergab keine negativen Auswirkungen bei Testpersonen. Die biologische Halbwertszeit im Menschen beträgt zwischen 31 und 46 Tagen. Obwohl ein teilweises Ersetzen von Kalium durch Rubidium möglich erscheint, ergab sich bei Ratten ein toxischer Effekt bei einer Substitution von mehr als 40 Prozent des Kaliums (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2010564).

Für Pflanzen scheint Rubidium keine oder eine nur untergeordnete Rolle zu spielen. Bei Tieren allerdings scheint es für einen normalen Schwangerschaftsverlauf notwendig zu sein. Es wird vermutet, dass der Mensch einen Rubidiumbedarf von unter 100 Mikrogramm pro Tag hat. Dieser Bedarf wird jedoch von einer normalen Ernährungsweise deutlich überschritten. Durch die üblichen Ernährungsgewohnheiten nimmt der Mensch täglich etwa 1,7 Milligramm zu sich. Tee und Kaffee haben den höchsten Rubidium-Gehalt. So enthält die Arabica-Kaffeebohne zwischen 25 und über 180 Milligramm pro Kilogramm Trockensubstanz an Rubidium. Damit liefern Tee und/oder Kaffee fast 40 Prozent der täglichen Rubidiumaufnahme.

Mangelzustände sind bei diesen Konstellationen nicht zu erwarten und auch nicht bekannt. Ausnahme bilden hier die Dialysepatienten, bei denen ein Mangel auftreten kann (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10838473?dopt=Abstract). Rubidium ist im zentralen Nervensystem wirksam. Es nimmt dort Einfluss auf die Konzentrationen von Neurotransmittern. Von daher wird vermutet, dass Rubidium einen Einfluss auf Depressionen hat.

Spurenelement gegen Depression

Es gibt keine Anzeichen dafür, dass Rubidium eine spezifische Bedeutung für den Organismus als Spurenelement hat. Dafür gibt es aber Hinweise, dass es bei Depressionen einen Effekt zu haben scheint.

Hier ein paar Studien, die diesen Verdacht erhärten:

Effects of rubidium chloride on the course of manic-depressive illness.
Paschalis et al.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/349155 

Diese Arbeit wurde schon 1978 veröffentlicht. Sie berichtet von klinischen Studien, die bei einem Einsatz von Rubidium bei manisch-depressiven Patienten eine Verlängerung der manischen Phase beobachtet hatten. Gleichzeitig wurde durch die Rubidium-Gabe die extremen Gemütsschwankungen unterbunden. Es wurden auch keine nennenswerten Nebenwirkungen gesehen. Aber aufgrund der langen Halbwertszeit raten die Autoren zur Vorsicht.

Rubidium chloride in the treatment of major depression
Torta et al.
Istituto di Clinica Psichiatrica, Università degli Studi di Torino.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8412574 

15 Jahre später wurde diese italienische Arbeit veröffentlicht. In ihr wurden 18 Frauen und 2 Männer mit einem Durchschnittsalter von 55 Jahren untersucht. Alle Patienten litten unter starker Depression. Sie wurden mit 360 und 720 Milligramm Rubidium täglich behandelt über den Zeitraum von 60 Tagen. Es zeigte sich bei allen eine graduelle Verbesserung der depressiven Symptome (HDRS und Zung Skala) und der Erregbarkeit (Stai X1 und HamARS). Es zeigte sich auch, dass die Serumkonzentrationen in keiner Korrelation zum Grad der Verbesserung standen. Leichte Nebenwirkungen wurden gesehen, wie Diarrhö und Hautausschläge. Rubidium zeigte, laut Meinung der Autoren, eine überraschend schnelle und ausgeprägte anti-depressive Wirksamkeit, die besonders evident war im Zusammenhang mit der Laune, nicht-konservativen Ideen, Arbeit, Interessen an Beschäftigungen und psychomotorischer Verlangsamung. Diese Symptome vertreten die wichtigsten Aspekte eines polymorphen Depressions-Syndrom. Von daher ist Rubidium ein effektiver Einfluss auf diese Parameter zuzuschreiben.

The pharmacological action of rubidium chloride in depression
Brundusino und Cairoli
Farmacologia Medica II, Università degli Studi, Pavia.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8926857 

Diese Arbeit stammt aus dem Jahr 1996. Sie bestätigt im Wesentlichen die Resultate der vorherigen Arbeit. In ihr wurden 15 depressive Patienten mit 540 Milligramm über drei Wochen behandelt. Nach Entlassung aus dem Krankenhaus wurden die Patienten in regelmäßigen Abständen untersucht. Es wurde ein schneller anti-depressiver Effekt bestätigt, der nach Meinung der Autoren, auf einem dopaminergen Stimulationseffekt beruht.

Ob Rubidium jetzt wirklich ein Spurenelement ist, lässt sich mit absoluter Sicherheit weder bestätigen, noch verneinen. Wie es aber aussieht, kommt dem Element, wenn überhaupt, nur ein sehr begrenzter Bereich an Aufgaben zu. Außerdem scheinen schon äußerst geringe Mengen ausreichend zu sein, um einen biologischen Effekt auszuüben.