Spermidin – Funktionen

In der Literatur werden verschiedene gesundheitsfördernde Wirkungen von Spermidin beschrieben und diskutiert, die im Zusammenhang mit „Langlebigkeit“ stehen. Dazu zählen kardioprotektive (herzschützende), antioxidative, neuroprotektive (nervenschützende) und immunmodulierende sowie krebshemmende Effekte, die u. a. auf folgende Mechanismen zurückzuführen sind [1-6]:

• Regulation der Zellproliferation (Zellwachstum): Spermidin fördert die Stabilität von Chromatinstrukturen, was die Genexpression beeinflusst und die Zellzyklusregulation unterstützt.
• Aktivierung der Autophagie: Durch Hemmung des mTor-Signalwegs und Aktivierung der AMPK (AMP-aktivierte Proteinkinase) wird die Autophagie (Selbstverdauung; Prozess in Zellen, mit dem sie eigene Zellbestandteile abbauen und verwerten) durch Spermidin aktiviert. Zudem wird die Bildung von Autophagosomen und die Funktion der Lysosomen (Zellorganellen) unterstützt.
• Antioxidative Eigenschaften: Spermidin besitzt antioxidative Eigenschaften und kann so dazu beitragen, Zellen vor freien Radikalen und oxidativem Stress schützen.
• Immunmodulierende Eigenschaften: Spermidin kann die Aktivität von Immunzellen verändern und Entzündungsreaktionen reduzieren.
• 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.
• Langlebigkeit und Alterungsprozesse: Spermidin spielt bei verschiedenen zellulären Prozessen, die bedeutend für die Langlebigkeit und Alterungsprozesse sind, eine wichtige Rolle. Der Hauptmechanismus, über den die Verlangsamung des Alterungsprozesses getriggert und die Langlebigkeit unterstützt wird, scheint die Unterstützung der Autophagie zu sein. Dies wurde bisher in vitro und in Tierstudien gezeigt. Defekte im Autophagie-Prozess sowie verminderte Spermidin-Level korrelieren mit verminderter Lebensdauer, chronischem Stress und Entzündungen. Durch seine antiinflammatorischen (antientzündlichen) Eigenschaften trägt Spermidin ebenso zur Reduktion chronischer, stiller Entzündungen bei, ein weiterer wesentlicher Faktor im Rahmen der Zellalterung.
• Mitochondriale 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.

Des Weiteren wurde folgendes Fachbuch für die Verfassung dieses Artikels herangezogen [7].

Literatur

1. Eisenberg T, Abdellatif M, Schroeder S, Primessnig U, Stekovic S, Pendl T, Harger A, Schipke J, Zimmermann A, Schmidt A, Tong M, Ruckenstuhl C, Dammbrueck C, Gross AS, Herbst V, Magnes C, Trausinger G, Narath S, Meinitzer A, Hu Z, Kirsch A, Eller K, Carmona-Gutierrez D, Büttner S, Pietrocola F, Knittelfelder O, Schrepfer E, Rockenfeller P, Simonini C, Rahn A, Horsch M, Moreth K, Beckers J, Fuchs H, Gailus-Durner V, Neff F, Janik D, Rathkolb B, Rozman J, de Angelis MH, Moustafa T, Haemmerle G, Mayr M, Willeit P, von Frieling-Salewsky M, Pieske B, Scorrano L, Pieber T, Pechlaner R, Willeit J, Sigrist SJ, Linke WA, Mühlfeld C, Sadoshima J, Dengjel J, Kiechl S, Kroemer G, Sedej S, Madeo F. Cardioprotection and lifespan extension by the natural polyamine spermidine. Nat Med. 2016 Dec;22(12):1428-1438
2. 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
3. Eisenberg T, Knauer H, Schauer A, Büttner S, Ruckenstuhl C, Carmona-Gutierrez D, Ring J, Schroeder S, Magnes C, Antonacci L, Fussi H, Deszcz L, Hartl R, Schraml E, Criollo A, Megalou E, Weiskopf D, Laun P, Heeren G, Breitenbach M, Grubeck-Loebenstein B, Herker E, Fahrenkrog B, Fröhlich KU, Sinner F, Tavernarakis N, Minois N, Kroemer G, Madeo F. Induction of autophagy by spermidine promotes longevity. Nat Cell Biol. 2009 Nov;11(11):1305-14
4. Madeo F, Hofer SJ, Pendl T, Bauer MA, Eisenberg T, Carmona-Gutierrez D, Kroemer G. Nutritional Aspects of Spermidine. Annu Rev Nutr. 2020 Sep 23;40:135-159
5. Wang J, Li S, Wang J, Wu F, Chen Y, Zhang H, Guo Y, Lin Y, Li L, Yu X, Liu T, Zhao Y. Spermidine alleviates cardiac aging by improving mitochondrial biogenesis and function. Aging (Albany NY). 2020 Jan 6;12(1):650-671
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. Patel VR, Patel VB (2019). Handbook, Diet, and Epigenetics. (1st Ed.). Springer Verlag