Spermidin – Funktionen

In der Literatur werden verschiedene gesundheitsfördernde Wirkungen von Spermidin beschrieben, die insbesondere im Kontext von Anti-Aging und Longevity (Langlebigkeit) von Bedeutung sind.

• Einfluss auf die Langlebigkeit und den Alterungsprozess: Spermidin spielt bei verschiedenen zellulären Prozessen eine wichtige Rolle, die bedeutend für die Langlebigkeit und Alterungsprozesse sind. Der Hauptmechanismus, über den die Verlangsamung des Alterungsprozesses initiiert und die Langlebigkeit unterstützt wird, scheint die Aktivierung der Autophagie (Selbstreinigungsprozess der Zellen, bei dem sie eigene Zellbestandteile abbauen und verwerten) zu sein. Defekte im Autophagie-Prozess sowie verminderte Spermidin-Level korrelieren mit reduzierter Lebensdauer, chronischem Stress und Entzündungen [1-6].
• Aktivierung der Autophagie: Durch Hemmung des mTor-Signalwegs und Aktivierung der AMPK (AMP-aktivierte Proteinkinase) wird die Autophagie durch Spermidin aktiviert. Zudem wird die Bildung von Autophagosomen und die Funktion der Lysosomen (Zellorganellen) unterstützt [1-4].
  Regulation der Zellproliferation (Zellwachstum): Spermidin fördert die Stabilität von Chromatinstrukturen, was die Genexpression beeinflusst und die Zellzyklusregulation unterstützt [7-9].
• Antioxidative und antiinflammatorische (entzündungshemmende) Eigenschaften: Aufgrund seiner antioxidativen und antiinflammatorischen (antientzündlichen) Eigenschaften trägt Spermidin zum Schutz vor schädlichen Auswirkungen freier Radikale sowie zur Reduktion chronischer, stiller Entzündungen bei – wesentliche Faktoren im Rahmen der Zellalterung. Zudem spielt Spermidin eine Rolle bei der Steuerung von Immun- und Entzündungsreaktionen, indem es an der Differenzierung von Immunzellen beteiligt ist [4, 8, 9].
• Aktivierung der mitochondrialen Biogenese: Altersbedingte kardiovaskuläre Dysfunktion ist häufig begleitet von einer eingeschränkten mitochondrialen Biogenese und Funktion. Spermidin scheint über die Aktivierung von SIRT-1 und PGC1α die mitochondriale Biogenese (Prozess, durch den in der Zelle neue Mitochondrien ("Kraftwerke der Zellen") gebildet werden) anzuregen [4, 8-10].
• Kardioprotektive (herzschützende) Effekte: Studien zeigen, dass Spermidin dazu beitragen kann, die diastolische Herzfunktion sowie die kardiale Autophagie und mitochondriale Atmungskette zu unterstützen. Weiterhin gibt es Hinweise, dass Spermidin die mechanisch-elastischen Eigenschaften von Kardiomyozyten (Herzmuskelzellen) verbessern kann und zur Reduktion der Sterblichkeit an Herz-Kreislauf-Erkrankungen beitragen könnte [5, 6, 10-12].
• Neuroprotektive (nervenschützende) Effekte: Spermidin zeigt vielversprechende Effekte auf die Gehirngesundheit. Studien weisen auf eine schützende Wirkung bei kognitivem Abbau sowie auf eine Unterstützung der Gedächtnisleistung hin. Die genauen Mechanismen sind noch nicht abschließend geklärt, allerdings spielt die Autophagie auch im Nervensystem eine zentrale Rolle für die neuronale Regeneration und den Schutz vor altersbedingtem Funktionsverlust [3, 13-18]

Des Weiteren wurde folgendes Fachbuch für die Verfassung dieses Artikels herangezogen [19].

Literatur

1. Eisenberg T, Knauer H, Schauer A, Büttner S, Ruckenstuhl C, Carmona-Gutierrez D, Ring J, Schroeder S, Magnes C, Antonacci L et al. Induction of autophagy by spermidine promotes longevity. Nat Cell Biol. 2009 Nov;11(11):1305-14.
2. LaRocca TJ, Gioscia-Ryan RA, Hearon CM, Seals DR. The autophagy enhancer spermidine reverses arterial aging. Mech Ageing Dev. 2013 Aug;134(7–8):314–20.
3. Sigrist SJ, Carmona-Gutierrez D, Gupta VK, Bhukel A, Mertel S, Eisenberg T, et al. Spermidine triggered autophagy ameliorates memory during aging. Autophagy. 2014 Jan;10(1):178–9.
4. Madeo F, Eisenberg T, Pietrocola F, Kroemer G. Spermidine in health and disease. Science. 2018 Jan 26;359(6374):eaan2788.
5. Eisenberg T, Abdellatif M, Schroeder S, Primessnig U, Stekovic S, Pendl T, Harger A, Schipke J, Zimmermann A, Schmidt A, et al. Cardioprotection and lifespan extension by the natural polyamine spermidine. Nat Med. 2016 Dec;22(12):1428-1438.
6. Kiechl S, Pechlaner R, Willeit P, Notdurfter M, Paulweber B, Willeit K, Werner P, Ruckenstuhl C, Iglseder B, Weger S, Mairhofer B, Gartner M, Kedenko L, Chmelikova M, Stekovic S, Stuppner H, Oberhollenzer F, Kroemer G, Mayr M, Eisenberg T, Tilg H, Madeo F, Willeit J. Higher spermidine intake is linked to lower mortality: a prospective population-based study. Am J Clin Nutr. 2018 Aug 1;108(2):371-380.
7. Zou D, Zhao Z, Li L, Min Y, Zhang D, Ji A, Jiang C, Wei X, Wu X. A comprehensive review of spermidine: Safety, health effects, absorption and metabolism, food materials evaluation, physical and chemical processing, and bioprocessing. Compr Rev Food Sci Food Saf. 2022 May;21(3):2820-2842.
8. Moinard C, Cynober L, Debandt J. Polyamines: metabolism and implications in human diseases. Clinical Nutrition. 2005 Apr;24(2):184–97.
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11. Michiels CF, Kurdi A, Timmermans J-P, De Meyer GRY, Martinet W. Spermidine reduces lipid accumulation and necrotic core formation in atherosclerotic plaques via induction of autophagy. Atherosclerosis. 2016 Aug;251:319–27.
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16. Pekar T, Bruckner K, Pauschenwein-Frantsich S, Gschaider A, Oppliger M, Willesberger J, et al. The positive effect of spermidine in older adults suffering from dementia: First results of a 3-month trial. Wien Klin Wochenschr. 2021 May;133(9–10):484–91.
17. Schwarz C, Horn N, Benson G, Wrachtrup Calzado I, Wurdack K, Pechlaner R, et al. Spermidine intake is associated with cortical thickness and hippocampal volume in older adults. NeuroImage. 2020 Nov;221:117132.
18. Frake RA, Ricketts T, Menzies FM, Rubinsztein DC. Autophagy and neurodegeneration. J Clin Invest. 2015 Jan;125(1):65–74.
19. Patel VR, Patel VB (2019). Handbook, Diet, and Epigenetics. (1st Ed.). Springer Verlag