Spermidin: moćan spoj protiv starenja koji prkosi vremenu

Jedinstvene prednosti protiv starenja spermidina

Jedan od najzanimljivijih prehrambenih čimbenika za borbu protiv starenja je jedinstvena aminokiselina poznata kao spermidin. Kao što mu ime govori, spermidin je prvi put otkrio u ljudskom sjemenu 1678. godine poznati nizozemski znanstvenik Anton Van Leeuwenhoek, općenito poznat kao "otac mikrobiologije". Spermidin je vrlo važan za funkciju sperme, ali također igra značajnu ulogu u stanicama u cijelom tijelu. 

Spermidin se bori protiv procesa starenja kroz različite biološke mehanizme. Ali uloga spermidina kao pojačivača procesa koji se naziva autofagija i funkcija mitohondrija, odjeljaka stanica koji proizvode energiju, ključni su čimbenici koji proizvode njegove značajne učinke protiv starenja o kojima će ovaj članak raspravljati.

Praktična primjena ovih učinaka je korištenje prehrane bogate spermidinom ili suplementacije spermidinom kao strategije protiv starenja. 

Primjena spermidina produžava životni vijek u modelima starenja i u studijama na životinjama, bilo da se daje tijekom života ili kasnije u životu. U ljudi održavanje razine spermidina tijekom cijelog životnog vijeka doprinosi duljem životu. Razine spermidina i njegovog metabolita spermina u krvi u osoba između 60 i 80 godina bile su niže nego u osoba mlađih od 50 godina. Ipak, zanimljivo je da ljudi stariji od 90 godina imaju razine slične osobama ispod 50 godina. Ovaj nalaz podrazumijeva korelaciju između viših razina spermidina i dužeg života.

Što radi spermidin?

Podržava staničnu funkciju

Spermidin igra ključnu ulogu u staničnoj funkciji i preživljavanju. Potreban je za aktiviranje ključnih molekula uključenih u: 

• Rast stanica
• Stabilnost DNK
• Transkripcija genetskih informacija
• Proizvodnja tjelesnih proteina

Jača imunološko zdravlje

Spermidin također igra značajnu ulogu u imunološkom odgovoru i antioksidacijskom sustavu, posebno u zaštiti membranskih lipida i DNK.

Aktivira metabolizam

Osim toga, spermidin aktivira glavni prekidač metabolizma, enzim poznat kao AMP aktivirana protein kinaza (AmPK). Aktivnost AmPK igra važnu ulogu u energetskom metabolizmu, a također je vezana za očekivano trajanje života. Sa starenjem se stanična aktivacija AmPK smanjuje, što dovodi do inzulinske rezistencije, oštećenja jetre, nakupljanja trbušne (visceralne) masti i gubitka mišićne mase (sarkopenija). Aktivacija AmPK može biti kritični učinak spermidina protiv starenja. 

Održava protiv starenja

Međutim, s obzirom na njegove učinke protiv starenja, većina istraživanja usredotočila se na spermidin kao pojačivač autofagije i mitohondrijske funkcije. 

Što je autofagija?

Autofagija u prijevodu znači "samojedenje". To je proces staničnog čišćenja gdje se akumulirani otpadni proizvodi dostavljaju u odjeljke u stanicama poznatim kao lizosomi kako bi se mogli uništiti i potencijalno ponovno upotrijebiti. 

Autofagija je proces kontrole kvalitete stanice za odlaganje staničnog smeća, krhotina, mikroorganizama i neželjenih spojeva, kao i ponovne upotrebe spojeva koji se mogu spasiti. 

Znanost i važnost autofagije relativno je novo otkriće. Japanski biolog Yoshinori Ohsumi 2016. osvojio je Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu za svoja otkrića mehanizama autofagije.

Prednosti dugovječnosti spermidina

Poboljšana autofagija pronađena je kod izuzetno zdravih stogodišnjaka i čini se da je ključna meta za zdraviji, duži život. Genetika igra ulogu u autofagiji, ali na nju može značajno utjecati ekspresija gena autofagije putem prehrane, načina života i dodataka prehrani. Spermidin se etablira kao ključni prehrambeni faktor za poboljšanje funkcije autofagije.

Spermidin pojačava autofagiju svojim djelovanjem na različite gene koji promiču autofagiju, uključujući gen autofagije (ATG5). Ljudi koji prekomjerno izražavaju ovaj gen mogu živjeti dulje. Ekspresija ATG5 je smanjena kao odgovor na oksidativno oštećenje i oštećenje slobodnih radikala, kao i smanjenom mitohondrijskom funkcijom. Stoga se čini da spermidin preokreće utjecaj ovih čimbenika na suzbijanje autofagije.

Osim dokaza iz eksperimentalnih studija koji pokazuju da unos spermidina može povećati dugovječnost, postoje i studije na ljudima koje pokazuju da je veći unos spermidina povezan s nižom ukupnom stopom smrtnosti. 

Drugim riječima, veći unos spermidina može povećati dugovječnost, što znači duži i zdraviji život. Spermidin također obećava u zaštiti od starenja, posebno u mozgu, srcu, jetri, zglobovima i mišićima. Ova tkiva su posebno osjetljiva na štetne učinke starenja. Pojačavajući autofagiju, spermidin se bori protiv starenja u tim tkivima i drugima.

Oštećena autofagija ubrzava starenje povećanjem oksidativnog oštećenja. Također dovodi do gubitka kontrole u izgradnji staničnih proteina, smanjuje proizvodnju stanične energije inhibiranjem mitohondrijske funkcije i stvara druge biokemijske izazove povezane s povećanom stopom staničnog starenja. Ovi učinci pogađaju svako tkivo tijela, posebno mozak, jer je metabolički najaktivnije tkivo. Pad autofagije povezan sa starenjem također je odgovoran za sarkopeniju - progresivni gubitak mišićne mase i snage povezane sa starenjem.

Jedan od ključeva koji pomaže sposobnosti vašeg tijela da se nosi sa staničnim ostacima je sprječavanje njihovog stvaranja i nakupljanja. Stanje kronične, niske upale karakterizira ubrzano starenje ljudi. Taj se proces naziva upala, a upala također dovodi do smanjene autofagije.

Postoji nekoliko pokretača upale, kao što su loša kontrola šećera u krvi i nedostatak ključnih prehrambenih čimbenika koji se bore protiv upale, kao što su omega-3 masne kiseline, hrana bogata polifenolom poput bobica, drugog voća, zelenog lisnatog povrća, povrća bogatog karotenoidima itd. 

Uz upalu, funkcija mitohondrija se smanjuje prvenstveno zbog oštećenja i stresa uzrokovanog slobodnim radikalima i prooksidansima. To dovodi do većeg stvaranja staničnog smeća unutar same stanice. Stoga se izraz "starenje odjeće" također koristi za opisivanje učinaka ili viška nakupljanja staničnog smeća, smanjene autofagije ili kombinacije oboje. Spermidin može pomoći u sprečavanju starenja odjeće djelujući i kao antioksidans i pojačavajući autofagiju. 

Izvori hrane spermidina

Spermidin se nalazi u mnogim namirnicama, ali u malim količinama. Pšenične klice, cjelovite žitarice, mahunarke, sojina hrana i gljive pružaju najveći sadržaj. Ostarjeli sirevi i fermentirana hrana također su dobri izvori, zajedno s pilećom ili goveđom jetrom. 

Procijenjeni dnevni unos spermidina za odrasle osobe u Sjedinjenim Državama i Europi iznosi približno 12,5 mg dnevno. Tri žlice pšeničnih klica daju oko 5 mg spermidina ili oko 40% tipičnog dnevnog unosa. 

Osim unosa prehrane, spermidin se također stvara u tijelu. Jedan put je kroz aminokiselinu ornitin preko njegovog metabolita putrescina. Ovaj put uključuje pretvaranje putrescina u spermidin putem enzima spermidin sintaze. Spermidin se može transformirati u spermin i ponovno pretvoriti natrag u spermidin. Dok se spermidin, spermin i putrescin međusobno pretvaraju, spermidin je prevladavajući i najvažniji poliamin za ljudsku staničnu fiziologiju. 

Crijevne bakterije također mogu proizvoditi spermidin i druge poliamine. Budući da sve crijevne bakterije ne proizvode poliamine, različiti sastavi mikrobioma mogu dovesti do povoljnije proizvodnje spermidina. U crijevnoj sluznici spermidin ima nekoliko blagotvornih učinaka, uključujući povećanu staničnu dugovječnost, oporavak ozlijeđenog crijevnog epitela i poboljšanu staničnu energiju.

Prednosti dodatka spermidinu

Dodatak spermidina održiv je način za povećanje unosa spermidina. Zanimljivo je da kada su zdravi dobrovoljci unosili 15 mg spermidina dnevno, to značajno povećalo razinu spermina u krvnoj plazmi, ali nije utjecalo na razinu spermidina ili putrescina. Spermin se transportira u krvi u tjelesna tkiva, gdje se velik dio pretvara natrag u spermidin. Spermin također ima neke prednosti.

Osim značajnih eksperimentalnih i ljudskih studija koje ukazuju na veći unos spermidina sprječava kognitivni pad povezan s dobi, bilo je i nekoliko kliničkih ispitivanja s ekstraktima pšeničnih klica koncentriranim za sadržaj spermidina koji pokazuju pozitivne rezultate kod starijih pacijenata s opadanjem pamćenja i kognitivne funkcije. 

Najnovija dvostruko slijepa studija usredotočena je na učinak unosa spermidina na 85 ispitanika između 60 i 96 godina iz 6 staračkih domova. Jedna skupina dobila je kolut zrna (kolut A), pri čemu je svaka rola A dala 3,3 mg spermidina. Druga skupina dobila je peciva pečena s pšeničnim mekinjama umjesto pšeničnih klica (rola B), koja je osigurala 1,9 mg spermidina po kolutu. Osim testova pamćenja, uzeti su uzorci krvi za mjerenje razine spermidina. Rezultati su pokazali jasnu vezu između unosa spermidina, razine spermidina u krvi i poboljšanih kognitivnih performansi i pamćenja. Na temelju rezultata i mjerenja krvi, minimalna dnevna doza spermidina potrebna za pokazivanje poboljšanja izračunata je na 3,3 mg (otprilike dvije žlice pšeničnih klica). Ta se odlučnost pokazala vrlo važnom.

Još jedno dvostruko slijepo, randomizirano, placebom kontrolirano pilot ispitivanje pokazalo je da je tri mjeseca suplementacije spermidina spriječilo gubitak pamćenja kod starijih ispitanika u dozi od 1,2 mg spermidina dnevno. Ovi ohrabrujući rezultati doveli su do 12-mjesečnog randomiziranog kontroliranog ispitivanja poznatog kao SmartAge ispitivanje kako bi se utvrdio utjecaj suplementacije spermidina na funkciju mozga i povezane biomarkere kod pacijenata pogođenih kognitivnim padom tijekom dužeg razdoblja. Međutim, dnevna doza spermidina bila je samo 0,9 mg dnevno u ovom ispitivanju, a u ispitivanju SmartAge nisu zabilježena statistički značajna poboljšanja. Kao što je gore spomenuto, prag pozitivnih učinaka s dodatkom spermidina procjenjuje se na 3,3 mg dnevno. Dakle, doza nije bila dovoljna da proizvede primjetnu korist.

Postoji još jedna studija s unosom spermidina o kojoj je važno razgovarati o zdravlju mozga. Studija je proučavala unos spermidina i pridržavanje mediteranske prehrane kod starijih ispitanika s kognitivnim padom. Studija je proučavala strukturna mjerenja mozga uz pomoć (magnetske rezonancije (MRI). Tipično, kako mnogi ljudi stare, dolazi do gubitka kritičnih strukturnih promjena u mozgu, poput ukupnog volumena mozga, volumena hipokampusa i debljine kortikala. 

Veći unos spermidina pozitivno je povezan s poboljšanim strukturnim mjerenjima u svemu ovome. Poboljšao je prednosti mediteranske prehrane za održavanje zdravlja mozga tijekom procesa starenja.  

Reference:

1. Ni YQ, Liu YS. Novi uvidi u uloge i mehanizme spermidina u starenju i bolestima povezanim sa starenjem. Starenje prosinac 2021; 12 (8): 1948-1963.
2. Madeo F, Bauer MA, Carmona-Gutierrez D, Kroemer G. Spermidin: fiziološki induktor autofagije koji djeluje kao vitamin protiv starenja kod ljudi? Autofagija. 2019; 15 (1): 165-168. 
3. Pucciarelli S, Moreschini B, Micozzi D i sur. Spermidin i spermin obogaćeni su punom krvlju nona/stogodišnjaka. Pomlađivanje Res. 2012. Prosinac; 15 (6): 590-5.
4. Gao M, Zhao W, Li C, Xie X, Li M, Bi Y, Fang F, Du Y, Liu X. Spermidin ublažava bezalkoholnu bolest masne jetre reguliranjem metabolizma lipida putem AMPK. Biochem Biophys Res Commun. 2018. 20. listopada; 505 (1): 93-98. 
5. Kiechl S, Pechlaner R, Willeit P i sur. Veći unos spermidina povezan je s nižom smrtnošću: prospektivna populacijska studija. Sam J Clin Nutr. 2018; 108 (2): 371-380.
6. Eisenberg T, Abdellatif M, Schroeder S i sur. Kardioprotekcija i produženje životnog vijeka prirodnim poliaminskim spermidinom. Nat Med. 2016; 22 (12): 1428-1438.
7. Schwarz C, Benson GS, Horn N i sur. Učinci suplementacije spermidinom na kogniciju i biomarkere kod starijih odraslih osoba sa subjektivnim kognitivnim padom: randomizirano kliničko ispitivanje. JAMA Netw otvoreno. 2022 2. svibnja; 5 (5): e2213875.
8. Galasso L, Cappella A, Mulè A i sur. Poliamini i tjelesna aktivnost u mišićno-koštanim bolestima: potencijalni terapijski izazov. Int J Mol Sci. 2023. 6. lipnja; 24 (12): 9798.
9. Franceschi C, Garagnani P, Vitale G, Capri M, Salvioli S. Zapaljenje i 'starenje odjeva'. Trendovi Endocrinol Metab. 2017; 28 (3): 199-212.
10. Di Giosia P, Stamerra CA, Giorgini P i sur. Uloga prehrane u zapaljenju. Starenje Res Rev. 2022; 77:101596.
11. Tofalo R, Cocchi S, Suzzi G. Poliamini i crijevna mikrobiota. Prednji broj 2019; 6:16.
12. Kibe R, Kurihara S, Sakai Y i sur. Povećana regulacija luminalnih poliamina debelog crijeva koje proizvodi crijevna mikrobiota odgađa starenje kod miševa. Sci Rep 2015; 4:4548.
13. Senekowitsch S, Wietkamp E, Grimm M, Schmelter F, Schick P, Kordowski A, Sina C, Otzen H, Weitschies W, Smollich M. Dodatak spermidina u visokim dozama ne povećava razinu spermidina u krvnoj plazmi i slini zdravih odraslih osoba: randomizirana placebom kontrolirana farmakokinetička i metabolomska studija. Hranjive tvari. 2023. 12. travnja; 15 (8): 1852. 
14. Hofer SJ, Liang Y, Zimmermann A i sur. Hipusinacija izazvana spermidinom čuva mitohondrijsku i kognitivnu funkciju tijekom starenja. Autofagija. 2021. kolovoz; 17 (8) :2037-2039. 
15. Schroeder S, Hofer SJ, Zimmermann A i sur. Dijetalni spermidin poboljšava kognitivne funkcije. Zastupnik ćelija 2021; 35 (2): 108985.
16. Pekar T, Bruckner K, Pauschenwein-Frantsich S i sur. Pozitivan učinak spermidina u starijih odraslih osoba koje pate od demencije: Prvi rezultati tromjesečnog ispitivanja. Beč Klin Wochenschr. 2021; 133 (9-10): 484-491. 
17. Wirth M, Benson G, Schwarz C i sur. Učinak spermidina na performanse pamćenja kod starijih odraslih osoba izloženih riziku od demencije: randomizirano kontrolirano ispitivanje. Korteks 2018; 109:181-188.