Spermidin a jeho účinky na lidské zdraví a pohodu

V roce 1677 se Antony Van Leeuwenhoek, skromně vzdělaný Nizozemec, který byl nenápadným majitelem textilního podniku, podíval skrz pečlivě vyrobenou vysoce výkonnou čočku svého mikroskopu a učinil ohromující objev. Nekonečně zvědavý Leeuwenhoek již učinil řadu průlomových objevů pomocí svých vlastnoručně vyrobených čoček, včetně existence jednobuněčných živočichů a rostlin, stejně jako bakterií.

Ale toho dne v roce 1678, na naléhání kolegů, se poněkud neochotně rozhodl umístit vzorek vlastního semene pod čočku a byl ohromen, když viděl malé, vrtící se „zvířátka“, jak je nazval, plavat pod jeho pohledem. O rok později, v roce 1679, Leeuwenhoek objevil přítomnost mikroskopických krystalů v semeni.

Ale až v roce 1888 bylo těmto krystalům dáno jméno „spermin“ a trvalo to až do roku 1926, než byla identifikována správná chemická struktura a tato sloučenina a další podobné, nazývané polyaminy, byly izolovány z mikroorganismů, živočišných orgánů a rostlin. Chemicky jsou polyaminy skupinou malých molekul s dvěma nebo více aminoskupinami ve své struktuře.

Spermidin, stejně jako všechny polyaminy, je důležitý při dělení a růstu buněk. Tyto sloučeniny teprve začínají odhalovat své mnohé přínosy, přičemž spermidin se objevuje jako hvězda v popředí nových terapií a preventivních opatření proti stárnutí, kognitivnímu úpadku, cukrovce, rakovině a dalším.

Podívejme se blíže na konkrétní způsoby, jakými spermidin ovlivňuje lidské zdraví. Poté se podíváme na to, které potraviny obsahují spermidin, proč samotná strava pravděpodobně neposkytne dostatek této důležité sloučeniny, zejména s přibývajícím věkem, a co je třeba zvážit při úvahách o doplňcích stravy se spermidinem.

Protože spermidin má pozitivní účinek na tolik různých zdravotních stavů, očekávali bychom, že najdeme nějaké základní biologické cesty, které by to mohly vysvětlit. Současný výzkum poukazuje na tři hlavní způsoby, jakými se zdá, že spermidin vykazuje své silné účinky v tolika oblastech: autofagie, protizánětlivé účinky a jako molekula napodobující kalorickou restrikci...

Spermidin a autofagie

Nejprve se podívejme na autofagii. Samotný termín je odvozen z antické řečtiny αὐτόφαγος autóphagos,. První část, „autó“, znamená sám, a „phagos“ znamená jíst. Doslova tedy termín znamená samojedení. Jak tělesné buňky procházejí svým životním cyklem, hromadí buněčný odpad, včetně starých, poškozených a deformovaných nebo jinak abnormálních proteinů. Autofagie je přirozený, uspořádaný proces, který odstraňuje tyto poškozené nebo dysfunkční složky.

Ačkoli byly identifikovány čtyři různé formy autofagie, nejvíce zkoumaným a nejlépe pochopeným typem je makroautofagie, při níž jsou poškozené buněčné komponenty izolovány a poté obklopeny dvojitou membránou ve váčcích uvnitř buňky známých jako autofagozomy. Poté, co autofagozomy shromáždí poškozené komponenty, splynou s dostupným lysozomem, což je membránově vázaná organela uvnitř buňky obsahující hydrolytické enzymy schopné rozkládat mnoho různých druhů biomolekul. Snížení autofagie bylo spojeno s mnoha nemocemi souvisejícími se stárnutím. Autofagie je nejdůležitějším mechanismem pro omlazení kritických částí buňky a z tohoto důvodu má obrovský potenciál proti stárnutí díky své schopnosti oddalovat nemoci a smrt související se stárnutím.

Spermidin je aktivátor autofagie a činí tak především inhibicí skupiny enzymů známých jako acetyltransferázy. Tyto enzymy, zejména skupina identifikovaná jako histonové acetyltransferázy, jsou známé jako „tažní koně epigenomu“ a mají velmi velkou roli v epigenetické regulaci skutečné genové exprese.

Spermidin jako protizánětlivý prostředek

S přibývajícím věkem dochází ke zdánlivě nevyhnutelnému nárůstu chronického zánětu. Hladiny polyaminů, včetně spermidinu, se během zánětu zvyšují a stimulují produkci protizánětlivých cytokinů, zatímco zároveň snižují produkci prozánětlivých cytokinů. Cytokiny jsou malé proteiny, které jsou aktivní při imunitních reakcích a signalizují pohyb buněk na místa zánětu, infekce nebo traumatu. Nedávný výzkum naznačuje, že spermidin také zvyšuje protizánětlivé vlastnosti makrofágů, specializovaných imunitních buněk, které pracují na detekci a ničení bakterií a dalších škodlivých organismů. 

Spermidin jako mimetikum kalorické restrikce

Omezení kalorií a různé režimy půstu patří mezi velmi málo osvědčených životních intervencí, které jednoznačně prodlužují život a zlepšují zdraví u mnoha organismů, včetně modelů hlodavců i nehumánních primátů. Ale přestože se přerušovaný půst stal v posledních letech populárním v mnoha kruzích zaměřených na zdraví a wellness, drtivá většina lidí není ochotna nebo schopna drasticky změnit způsob stravování, zejména po delší dobu.

Sloučeniny, které napodobují účinky omezení kalorií, známé jako mimetika omezení kalorií nebo CRMs, jsou atraktivní strategie. Spermidin rozhodně splňuje definici CRM a stává se vedoucím kandidátem pro tuto roli. Ačkoli mnoho výhod jak půstu, tak omezení kalorií lze pravděpodobně přičíst zvýšení autofagie, zdá se, že existují mechanismy mimo autofagii, které vysvětlují pozitivní účinek spermidinu na stárnutí. Patří sem přímé antioxidační účinky samotného spermidinu, stejně jako metabolické účinky na dostupnost argininu a produkci oxidu dusnatého. Arginin je aminokyselina používaná při biosyntéze proteinů a oxid dusnatý indukuje vazodilataci, uvolnění vnitřní svalové výstelky krevních cév, což způsobuje jejich rozšíření a zlepšení cirkulace.

Spermidin a jeho role ve zdraví a pohodě

Nyní, když jsme prozkoumali role spermidinu jako aktivátoru autofagie, protizánětlivého prostředku a mimetika kalorické restrikce, podívejme se blíže na účinky spermidinu na stárnutí, kognitivní úpadek a rakovinu, což jsou bezpochyby tři z nejvíce znepokojujících a nákladných zdravotních problémů, kterým čelíme jako lidé. Navíc se podíváme na výzkum, který ukazuje slibné výsledky, že spermidin by mohl být účinným antivirotikem, dokonce i proti infekci SARS-CoV-2.

Spermidin a stárnutí
Výzkum ukázal, že doplněný spermidin může prodloužit životnost mnoha modelových organismů včetně kvasinek, hlístic, octomilek a hlodavců. Existují také nedávné údaje naznačující, že zvýšený dietní přísun spermidinu vede ke snížení nejen celkové lidské úmrtnosti, ale i úmrtí souvisejících s kardiovaskulárními chorobami a rakovinou.

Spermidin a kognice
SmartAge, první lidská studie účinku spermidinu na neurodegeneraci, byla randomizovaná, dvojitě zaslepená, placebem kontrolovaná studie provedená Charité Universitätsmedizin v Berlíně, zahájená v roce 2018, kdy Evropská unie schválila první rostlinný extrakt bohatý na spermidin jako legálně dostupný.

Výsledky tříměsíční zkušební fáze, během níž skupina starších účastníků s kognitivním poklesem dostávala rostlinný extrakt bohatý na spermidin nebo placebo, byly působivé. Účastníci byli hodnoceni na paměť na začátku a na konci tříměsíčního zkušebního období. Výsledky byly pozitivní, i přes krátké trvání zkoušky, přičemž účastníci užívající extrakt bohatý na spermidin vykazovali zlepšení paměti, zatímco kontrolní skupina s placebem neprokázala žádnou změnu ve svém paměťovém výkonu.

Spermidin a rakovina
Vzhledem k jejich roli v buněčné proliferaci a růstu byly polyaminy vždy slibnými kandidáty pro výzkum rakoviny. Poruchy metabolismu polyaminů byly pozorovány u mnoha typů rakoviny, včetně rakoviny prsu, plic, tlustého střeva, prostaty a kůže.

Protože spermidin je „napodobitel“ kalorické restrikce a zároveň aktivátor autofagie, má spermidin více cest, jak ovlivnit růst nádorů i jejich prevenci. Výzkumy ukazují, že se zvýšeným příjmem spermidinu se snižuje celková úmrtnost (úmrtí z jakékoli příčiny, včetně rakoviny).

Spermidin jako antivirová terapeutika
Ve velmi slibné předběžné studii ukázali vyšetřovatelé, že infekce SARS-CoV-2 omezuje autofagii tím, že zasahuje do několika metabolických drah, a že sloučeniny, včetně spermidinu, podstatně snižují množení SARS-CoV-2 in vitro. Toto je velmi slibný vývoj a otevírá cestu pro další výzkum účinnosti spermidinu jako antivirové terapie u lidí.

Proč je suplementace spermidinem klíčová

Do této chvíle jste si pravděpodobně udělali poměrně dobrý obrázek o pozitivních účincích spermidinu na širokou škálu biologických systémů těla. Existují dokonce výzkumy, které ukazují, že spermidin je účinný při podpoře růstu vlasů a jejich odolnosti u lidských subjektů. Ačkoli ztráta a řídnutí vlasů jistě nepatří mezi nejzávažnější zdravotní problémy člověka, způsobuje mnoho emocionálního utrpení pro mnoho lidí, takže toto jsou dobré zprávy. Spermidin funguje tím, že zvyšuje produkci keratinu, takže ovlivňuje nejen růst a zdraví vlasů, ale je také dobrý pro vaše nehty.

Jste schopni syntetizovat spermidin prostřednictvím svého mikrobiomu v tlustém střevě, ale množství produkované spermidinu má tendenci se s věkem výrazně snižovat. Lidé produkují přibližně 66 procent celkového spermidinu přítomného v těle, zbytek pochází z potravin. Spermidin je přítomen v potravinách jako jsou sójové boby, pšeničné klíčky, zralý sýr a houby, ale účinek konzumace těchto potravin na skutečné hladiny spermidinu v krvi je mezi jednotlivci velmi variabilní.

Snad nejatraktivnější vlastností spermidinu, která z něj činí skvělého kandidáta pro doplňování, je jeho extrémně nízký toxický profil v kombinaci s jeho silnou účinností. Jednou z věcí, na které je třeba se u doplňku zaměřit, je skutečné množství spermidinu přítomného v produktu. Většina takzvaných spermidinových doplňků je ve skutečnosti syntetický spermidin. Tento syntetický produkt je obvykle přidáván do prášku z pšeničných klíčků a obsahuje velmi nízkou dávku spermidinu, pouze 0,1 % spermidinu z celkových 800 mg.

Zde v Nutriop Longevity je náš Nutriop® Pure-Spermidine zcela přírodní, protože je získáván z pšeničných klíčků. Každá 1gramová dávka (2 kapsle) obsahuje 1%, tj. 10 mg, čistého spermidinu na rozdíl od většiny syntetických produktů obsahujících méně než 0,1% čistého spermidinu. Pro dosažení nejvyšší biologické dostupnosti byste měli plánovat užívání spermidinu s jídlem, obvykle s vašimi dvěma největšími jídly dne.

Více informací o našem vysoce účinném spermidinovém doplňku naleznete zde. Při užívání dvakrát denně s jídlem vám suplementace spermidinem pomůže začít využívat anti-aging, protizánětlivé, antivirové a neuroprotektivní účinky této silné sloučeniny.

Antony Van Leeuwenhoek by byl potěšen!

Reference:

1. Pietrocola, F., Lachkar, S., Enot, D. et al. Spermidin indukuje autofagii inhibicí acetyltransferázy EP300. Cell Death Differ 22, 509–516 (2015). https://doi.org/10.1038/cdd.2014.215

2. Minois N: Molekulární základ ‘proti-stárnoucího’ účinku spermidinu a dalších přírodních polyaminů - Mini-recenze. Gerontology 2014;60:319-326. https://doi.org/10.1159/000356748

3. Rui Liu, Xiaolei Li, Hui Ma, Qian Yang, Qianwen Shang, Lin Song et al. Spermidin poskytuje makrofágům protizánětlivé vlastnosti indukcí aktivace AMPK závislé na mitochondriálním superoxidu, zvýšení Hif-1α a autofagie. Free Radical Biology and Medicine, Volume 161, 2020, Strany 339-350, https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2020.10.029.

4. Madeo, F., Eisenberg, T., Pietrocola, F. & Kroemer, G. 2018. Spermidin ve zdraví a nemoci. Science 359, číslo 6374. DOI: 10.1126/science.aan2788

5. Madeo, F., Carmona-Gutierrez, D., Kepp, O., & Kroemer, G. (2018). Spermidin zpomaluje stárnutí u lidí. Aging, 10(8), 2209–2211. https://doi.org/10.18632/aging.101517

6. Nowotarski, S., Woster, P., & Casero, R. (2013). Polyaminy a rakovina: Důsledky pro chemoterapii a chemoprevenci. Expert Reviews in Molecular Medicine, 15, E3. doi:10.1017/erm.2013.3

7. Wirth, M., Benson, G., Schwarz, C., Köbe, T., Grittner, U. et al. 2018. Vliv spermidinu na paměťový výkon u starších dospělých s rizikem demence: Randomizovaná kontrolovaná studie, Cortex, 109, str. 181-188, https://doi.org/10.1016/j.cortex.2018.09.014.

8. Kiechl, S., Pechlaner, R., Willeit, P., Notdurfter, M., Paulweber, B., Willeit, K. et al. Vyšší příjem spermidinu je spojen s nižší úmrtností: prospektivní populační studie, The American Journal of Clinical Nutrition, svazek 108, číslo 2, srpen 2018, strany 371–380, https://doi.org/10.1093/ajcn/nqy102

9. Gassen, N.C., Papies, J., Bajaj, T., Dethloff, F., Emanuel, J. et al. Analýza SARS-CoV-2 kontrolované autofagie odhaluje spermidin, MK-2206 a niklosamid jako potenciální antivirové terapeutika. bioRxiv 2020.04.15.997254; doi: https://doi.org/10.1101/2020.04.15.997254

10. Rinaldi, F., Marzani, B., Pinto, D., & Ramot, Y. Nutriční doplněk na bázi spermidinu prodlužuje anagenní fázi vlasových folikulů u lidí: randomizovaná, placebem kontrolovaná, dvojitě zaslepená studie Dermatol Pract Concept 2017;7(4):17-21. DOI: https://doi.org/10.5826/dpc.0704a05