SPERMIDIN & AUTOPHAGIE für ein gesundes Altern?

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Substanzen, die das Potential haben, die gesunde Lebensspanne zu verlängern, sind in den letzten Jahren immer mehr in den Fokus zahlreicher öffentlich und kommerziell finanzierter Forschungsarbeiten gerückt, da sie einen gigantischen Markt der Zukunft darstellen könnten. Neben den allgemein anerkannten primären Strategien zur Verlängerung der gesunden Lebensspanne – Bewegung, gesunde Ernährung und möglichst wenig essen – wäre die Einnahme potentiell lebensverlängernder Substanzen nämlich eine elegante und viel bequemere Strategie. In der Juni Ausgabe der reformleben wurden einige dieser Substanzen thematisiert, darunter auch Resveratrol (ein sekundärer Pflanzenstoff aus Traubenkernen), welches Langlebigkeitsgene, die sogenannten Sirtuine, aktivieren kann. 1, 4.

Eine weitere potentiell lebensverlängernde Substanz, die einen anderen Alterungs-assoziierten Mechanismus im Körper beeinflusst, ist Spermidin. Der von Spermidin beeinflusste Mechanismus nennt sich Autophagie.

Was ist Spermidin?

Spermidin ist eine Stickstoffverbindung (Polyamin), welche in allen Zellen des menschlichen Körpers vorkommt. Den Namen trägt diese Verbindung, da sie zuerst in der männlichen Samenflüssigkeit gefunden und beschrieben wurde. Obwohl Spermidin auch im Körper gebildet wird, wird der Gehalt in den Zellen vor allem durch mit der Nahrung aufgenommenes sowie durch bakterielle Bewohner der Darmflora produziertes Spermidin bestimmt.

Spermidin ist in einigen Nahrungsmitteln in signifikanter Menge enthalten, vor allem in Sojabohnen, Kürbiskernen und gereiftem Käse. Den mit Abstand höchsten Gehalt an Spermidin weisen Weizenkeime auf. Übrigens: Bei der Herstellung von Weizenauszugsmehlen zum Backen werden die Keime üblicherweise entfernt, sodass Weißmehl kaum bis gar kein Spermidin enthält. Auch Vollkornmehl enthält nur überschaubare Mengen des Polyamins, da der Keim nur einen sehr kleinen Teil des gesamten Korns ausmacht. Im Alter nimmt der Spermidingehalt in sämtlichen Zellen des Körpers ab und es wird vermutet, dass dies einige Aspekte des Alterns beschleunigt. Spermidin ist nämlich ein wesentlicher Aktivator der sogenannten Autophagie, einem Mechanismus zur „Entschlackung“, also zur Beseitigung bzw. zum Recycling von in der Zelle anfallenden Abfällen.

Was ist Autophagie?

Während des Prozesses der Autophagie werden beschädigte oder unnütze Zellbestandteile abgebaut. Dies können ganze Zellorganellen, molekulare Strukturen oder einzelne Moleküle sein, die dann zum Teil auch wiederverwendet werden. Dies spart der Zelle Energie und hält deren normale Funktionsfähigkeit aufrecht. Ziel dieser intrazellulären „Müllabfuhr“ können sowohl körpereigene, als auch fremde Bestandteile sein, wie z. B. Viren oder Bakterien. Die Autophagie ist ein relativ komplexer Vorgang, der erst in der jüngeren Forschungsgeschichte im Wesentlichen aufgeklärt werden konnte, auch durch Arbeiten des japanischen Zellbiologen Yoshinori Ohsumi, der 2016 dafür den Nobelpreis für Medizin erhalten hat. Dieser Nobelpreis unterstreicht die Bedeutung der Autophagie als grundlegenden Mechanismus zur Zellreinigung und damit zum Gesunderhalt des Menschen. Wenn die Autophagie im Rahmen von Erkrankungen oder mit zunehmendem Alter nachlässt, kommt es zu Ablagerungen in den Zellen, die verschiedene Erkrankungen bedingen bzw. begünstigen können. Insbesondere Parkinson, Demenz und Alzheimer mit den typischen Beta-Amyloid-Ablagerungen sind hier zu nennen, aber auch Erkrankungen der Leber, Bauchspeicheldrüse und des Herzkreislaufsystems.

Forschung zum gesundheitsförderlichen Potential von Spermidin

Schon vor über 10 Jahren konnte in einer Studie gezeigt werden, dass Spermidin in den Modellorganismen Fliege, Wurm, Hefe, Maus, aber auch in menschlichen Immunzellen (in-vitro, also „im Reagenzglas“) die Langlebigkeit durch Induktion der Autophagie fördert 2, 3. Spermidin hemmt die Aktivität von EP300, einem Enzym, welches die Autophagie in der Zelle mindert. Die Hemmung von EP300 kann unter anderem auch durch wenig essen (Kalorienrestriktion) erreicht werden, was ja eine der grundlegenden Strategien zur Verlängerung der gesunden Lebensspanne darstellt. Deshalb zählt Spermidin, wie übrigens auch das oben genannte Resveratrol, zu den sogenannten Kalorienrestriktions-Mimetika. Das sind Substanzen, die potentiell eine lebensverlängernde Wirkung entfalten können, indem sie ähnliche Effekte im Körper induzieren wie die Kalorienrestriktion 4. In verschiedensten Tiermodellorganismen wurde die schützende Wirkung von Spermidin auf Herz-Kreislaufsystem und Gehirn sowie die anti-entzündliche, blutdrucksenkende und lebensverlängernde Wirkung gezeigt 3. Mittlerweile wird der gesundheitsförderliche Einfluss von Spermidin auch in klinischen Humanstudien untersucht. Eine großangelegte europäische Populationsstudie unter Federführung der Medizinischen Universität Innsbruck ergab, dass eine erhöhte Spermidinaufnahme mit einer reduzierten kardiovaskulären- und krebsbedingten- Sterblichkeit sowie einer reduzierten Gesamt- Sterblichkeit korreliert 5. Eine weitere Studie mit dem Namen „SmartAge“ läuft derzeit. Hier wird untersucht, ob die Supplementierung von Spermidin einen positiven Einfluss auf die kognitive Gesundheit bei älteren Menschen mit subjektiven kognitiven Einschränkungen hat. Solche subjektiven Einschränkungen können unter anderem die Vorboten einer drohenden Alzheimer-Erkrankung sein. Die 3-monatige Vorstudie ist vielversprechend verlaufen, es gab keine Nebenwirkungen und eine tendenzielle Verbesserung der Gedächtnisleistung. Die endgültigen Ergebnisse werden noch in diesem Jahr erwartet bzw. veröffentlicht 6.

Forschung zu Spermidin und SARS-CoV-2

Ganz aktuell taucht Spermidin verstärkt in den Medien auf, und zwar im Zusammenhang mit SARS-CoV-2, dem Covid-19-Erreger. Hintergrund ist eine jüngst veröffentlichte Studie eines Forscherteams der Universität Bonn um Dr. Nils Gassen, an welcher auch der mittlerweile allseits bekannte Virologe Prof. Christian Drosten beteiligt war. Im Rahmen dieser Studie wurde gezeigt, dass die Autophagie in SARS-CoV-2 infizierten Zellen reduziert ist – unter anderem auch, weil die zelleigene Bildung von Spermidin gehemmt ist. Dies wurde früher auch schon für das MERS-Coronavirus gezeigt, welches die Welt 2012 in Atem hielt. Die biologische Logik dahinter könnte Folgende sein: Wie oben beschrieben ist die Autophagie ein Mechanismus, mit dem sich Zellen unnützer, auch körperfremder Bestandteile, wie z. B. Viren, entledigen können. Das Virus hat also einen Vorteil, wenn es die Autophagie reduziert und tut das auch, indem es unter anderem die Bildung von Spermidin als Aktivator der Autophagie hemmt. Das Team um Dr. Gassen nahm diese Beobachtung zum Anlass und behandelte Zellkulturen mit Spermidin, bevor und nachdem diese mit SARS-CoV-2 infiziert wurden. In beiden Fällen wurde das Viruswachstum dadurch um bis zu 70 % reduziert, was auf einen starken antiviralen Effekt hindeutet. Aufgrund der potentiell enormen Bedeutung dieser Forschungsarbeit im Lichte der aktuellen Lage wurde sie vor-veröffentlicht, d. h. die Kontrolle und Freigabe der Studie durch Experten auf diesem Gebiet (Peer-Review) wurde nicht abgewartet 7.

An dieser Stelle darf nicht versäumt werden, in aller Deutlichkeit darauf hinzuweisen, dass diese Studie mit Säugetierzellen in-vitro („im Reagenzglas“) durchgeführt wurde, was keinerlei Schlüsse auf eine analoge Wirkung im lebenden Menschen zulässt. Der Gedanke an eine Prophylaxe oder Therapie mit Spermidin oder anderen Autophagie-induzierenden Substanzen wäre deutlich verfrüht. Dennoch darf erwähnt werden, dass die Entwicklung einer Vielzahl erfolgreicher Therapieansätze „im Reagenzglas“ begonnen hat. Insofern dürfen wir gespannt sein auf weitere Studien und hoffentlich vielversprechende Ergebnisse rund um die Substanz Spermidin.

1 Hubbard et al., Evidence for a common mechanism of SIRT1 regulation by allosteric activators. Science, 2013; 339(6124):1216-9.
2 Eisenberg et al., Induction of autophagy by spermidine promotes longevity. Nat Cell Biol, 2009; 11(11):1305-14.
3 Madeo et al., Spermidine in health and disease. Science, 2018; 359(6374):eaan2788.
4 Madeo et al., Caloric Restriction Mimetics against Age-Associated Disease: Targets, Mechanisms, and Therapeutic Potential. Cell Metabolism, 2018; 29(3):592-610.
5 Kiechl et al., Higher spermidine intake is linked to lower mortality: a prospective population-based study. Am J Clin Nutr, 2018; 108:371-80.
6 Wirth et al., Effects of spermidine supplementation on cognition and biomarkers in older adults with subjective cognitive decline (SmartAge) – study protocol for a randomized controlled trial. Alzheimers Res Ther, 2019; 11(1):36.
7 Gassen et al., Analysis of SARS-CoV-2-controlled autophagy reveals spermidine, MK-2206, and niclosamide as putative antiviral therapeutics. https://doi.org/10. 1101/2020.04.15.997254doi: bioRxiv preprint

Autor: Dr. Andreas Raab
Er ist Molekular- und Mikrobiologe und hat über viele Jahre in der angewandten Molekularbiologie geforscht und Entwicklungsprojekte mit führenden europäischen Unternehmen aus den Bereichen Nahrungsmittel und Pharma begleitet. Er ist Autor zahlreicher Patente und wissenschaftlicher Veröffentlichungen. Seit 2015 ist er Geschäftsführer der Raab Vitalfood GmbH.