Was ist Spermidin?
Spermidin ist ein sogenanntes Polyamin, eine organische Verbindung, die in lebenden Organismen auf natürliche Weise vorkommt. Es wurde ursprünglich im menschlichen Sperma entdeckt, daher sein Name. Es findet sich aber auch in verschiedenen Lebensmitteln wie Weizenkeimen, Sojabohnen und reifem Käse (Eisenberg et al., 2009).
Spermidin spielt eine zentrale Rolle bei einer Vielzahl von zellulären Prozesse. Dazu zählen die Regulation des Zellwachstums, die Genstabilität und die Proteinbiosynthese. All diese Prozesse sind essentiell für die allgemeine Gesundheit und Langlebigkeit (Eisenberg et al., 2009).
Was sind neurodegenerative Erkrankungen?
Neurodegenerative Erkrankungen umfassen ein breites Spektrum von Krankheiten. Diese zeichnen sich alle durch den progressiven Verlust der Struktur und Funktion von Neuronen aus. Zu diesen Erkrankungen gehören die Alzheimer-Krankheit, die Parkinson-Krankheit, die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) und die Huntington-Krankheit. Diese Krankheiten haben typische, meist fortschreitende Symptome. Dazu zählen Gedächtnisverlust, Beeinträchtigung der motorischen Fähigkeiten und der Verlust der kognitiven Funktionen (Ghosh et al., 2020).
Wie wirkt Spermidin?
Die Wirkung von Spermidin hängt mit seiner Fähigkeit zusammen, die Autophagie zu induzieren. Die Autophagie ist ein zellulärer Reinigungsprozess, der beschädigte und funktionslose Zellbestandteile abbaut und recycelt. Diese “zelluläre Hausreinigung” ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der zellulären Gesundheit und die Vermeidung degenerativer Prozesse (Madeo et al., 2018).
Eine Studie von Büttner et al. (2014) hat gezeigt, dass Spermidin vor der Neurotoxizität von α‑Synuclein schützt, einem Protein, das in hohen Konzentrationen in den Gehirnen von Patienten mit Parkinson-Krankheit gefunden wird. Die Forscher fanden heraus, dass Spermidin die α‑Synuclein-Aggregation reduziert, einen Mechanismus, der zur Neurodegeneration beiträgt (Büttner et al., 2014).
Spermidin und Alzheimer
Die Rolle von Spermidin bei der Alzheimer-Krankheit wurde von Lumkwana et al. (2022) untersucht. Die Forscher verwendeten fortschrittliche Mikroskopietechniken, um zu zeigen, dass Spermidin die Zellstrukturen von Neuronen positiv beeinflusst. Sie stellten fest, dass Spermidin die Bildung von β‑Amyloid-Plaques, die bei Alzheimer-Patienten gefunden werden, verhindern kann (Lumkwana et al., 2022).
Spermidin und Alterung
Eine Studie von Wirth et al. (2021) zeigte, dass die Supplementierung mit Spermidin die Telomerlänge, ein Marker für zelluläre Alterung, erhalten kann. Sie fanden heraus, dass Mäuse, die mit Spermidin behandelt wurden, eine geringere Verkürzung der Telomere zeigten. Längere Telomere weisen auf eine verlangsamte Alterung hin (Wirth et al., 2021).
Spermidin und neuropathischer Schmerz
Eine weitere Studie von Yousefi-Manesh et al. (2023) hat gezeigt, dass Spermidin neuropathische Schmerzen bei Ratten mit chronischen Nervenverletzungen reduzieren kann. Die Autoren vermuten, dass dies auf die Fähigkeit von Spermidin zurückzuführen ist, die Autophagie zu steigern. Dadurch scheint es zur Regeneration der Nerven beizutragen (Yousefi-Manesh et al., 2023).
Klinische Studien
In klinischen Studien hat sich gezeigt, dass Spermidin positive Auswirkungen auf ältere Menschen mit Demenzsymptomen hat. Pekar et al. (2021) führten eine dreimonatige Studie durch, in der sie die Wirkung von Spermidin bei älteren Menschen mit Demenz beobachteten. Die Ergebnisse zeigten eine signifikante Verbesserung der kognitiven Leistungsfähigkeit und eine Verringerung der Symptome (Pekar et al., 2021).
Schwarz et al. (2018) und Wirth et al. (2018) untersuchten die Sicherheit und Verträglichkeit von Spermidin-Supplementierung bei älteren Erwachsenen mit subjektivem kognitiven Rückgang. Beide Studien stellten fest, dass Spermidin gut verträglich ist und positive Auswirkungen auf die kognitive Leistung haben kann (Schwarz et al., 2018, Wirth et al., 2018).
Spermidin als Nahrungsergänzungsmittel einnehmen?
Eine ausreichende Zufuhr von Spermidin über die normale Ernährung ist nicht ganz einfach. Lediglich Wiezenkeime und einige Hülsenfrüchte enthalten relevante Mengen (Eisenberg et al., 2009). Ein Weizenkeim-Extrakt mit standardisiertem Spermidin-Gehalt kann hier die Lösung sein. Diese wurden auch in vielen der genannten Studien benutzt.
Interessant kann außerdem die Kombination der Aminosäure L‑Arginin mit einem probiotischen Bifidobakterium sein. Das sogenannte Bifidobakterium animalis kann nämlich L‑Arginin im Darm zu Spermidin umwandeln. Durch die kombinierte Gabe konnten japanische Wissenschaftler den Spermidin-Spiegel bei menschlichen Probanden erhöhen. Und das ohne Spermidin direkt zu verabreichen! Ganz nebenbei verbesserten sie dabei außerdem noch die Gefäßfunktion (Matsumoto et al., 2019).
Fazit
Die Forschung zu Spermidin ist noch jung, aber die bisherigen Ergebnisse sind vielversprechend. Noch gibt es keine definitive Antwort auf die Frage, ob Spermidin als Therapie für neurodegenerative Erkrankungen verwendet werden kann. Die aktuellen Studien zeigen jedoch, dass Spermidin das Potenzial hat, neurodegenerative Prozesse zu verlangsamen und möglicherweise sogar zu verhindern. Dabei sollten entsprechende Kapseln am besten verblistert sein, um das Spermidin vor zu viel Sauerstoff-Kontakt zu schützen.
Quellen
- Büttner, S., Broeskamp, F., Sommer, C., Markaki, M., Habernig, L., Alavian-Ghavanini, A., Carmona-Gutierrez, D., Eisenberg, T., Michael, E., Kroemer, G., Tavernarakis, N., Sigrist, S. J., & Madeo, F. (2014). Spermidine protects against α‑synuclein neurotoxicity. Cell Cycle, 13(24), 3903–3908. https://doi.org/10.4161/15384101.2014.973309
- Eisenberg, T., Knauer, H., Schauer, A., Büttner, S., Ruckenstuhl, C., Carmona-Gutierrez, D., … & Tavernarakis, N. (2009). Induction of autophagy by spermidine promotes longevity. Nature cell biology, 11(11), 1305–1314.
- Ghosh, I., Sankhe, R., Mudgal, J., Arora, D., & Nampoothiri, M. (2020). Spermidine, an autophagy inducer, as a therapeutic strategy in neurological disorders. Neuropeptides, 83, 102083. https://doi.org/10.1016/j.npep.2020.102083
- Lumkwana, D., Peddie, C., Kriel, J., Michie, L. L., Heathcote, N., Collinson, L., Kinnear, C., & Loos, B. (2022). Investigating the Role of Spermidine in a Model System of Alzheimer’s Disease Using Correlative Microscopy and Super-resolution Techniques. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 10, 819571. https://doi.org/10.3389/fcell.2022.819571
- Madeo, F., Eisenberg, T., Pietrocola, F., & Kroemer, G. (2018). Spermidine in health and disease. Science, 359(6374).
- Matsumoto, M., Kitada, Y., & Naito, Y. (2019). Endothelial Function is improved by Inducing Microbial Polyamine Production in the Gut: A Randomized Placebo-Controlled Trial. Nutrients, 11(5). https://doi.org/10.3390/nu11051188
- Morrison, B. 3rd, Pringle, A. K., McManus, T., Ellard, J., Bradley, M., Signorelli, F., Iannotti, F., & Sundstrom, L. E. (2002). L‑arginyl‑3,4‑spermidine is neuroprotective in several in vitro models of neurodegeneration and in vivo ischaemia without suppressing synaptic transmission. British Journal of Pharmacology, 137(8), 1255–1268. https://doi.org/10.1038/sj.bjp.0704986
- Noro, T., Namekata, K., Azuchi, Y., Kimura, A., Guo, X., Harada, C., Nakano, T., Tsuneoka, H., & Harada, T. (2015). Spermidine Ameliorates Neurodegeneration in a Mouse Model of Normal Tension Glaucoma. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 56(8), 5012–5019. https://doi.org/10.1167/iovs.15–17142
- Pekar, T., Bruckner, K., Pauschenwein-Frantsich, S., Gschaider, A., Oppliger, M., Willesberger, J., Ungersbäck, P., Wendzel, A., Kremer, A., Flak, W., Wantke, F., & Jarisch, R. (2021). The positive effect of spermidine in older adults suffering from dementia : First results of a 3‑month trial. Wiener Klinische Wochenschrift, 133(9–10), 484–491. https://doi.org/10.1007/s00508-020–01758‑y
- Schwarz, C., Stekovic, S., Wirth, M., Benson, G., Royer, P., Sigrist, S. J., Pieber, T., Dammbrueck, C., Magnes, C., Eisenberg, T., Pendl, T., Bohlken, J., Köbe, T., Madeo, F., & Flöel, A. (2018). Safety and tolerability of spermidine supplementation in mice and older adults with subjective cognitive decline. Aging, 10(1), 19–33. https://doi.org/10.18632/aging.101354
- Sharma, S., Kumar, P., & Deshmukh, R. (2018). Neuroprotective potential of spermidine against rotenone induced Parkinson’s disease in rats. Neurochemistry International, 116, 104–111. https://doi.org/10.1016/j.neuint.2018.02.010
- Wirth, A., Wolf, B., Huang, C.-K., Glage, S., Hofer, S. J., Bankstahl, M., Bär, C., Thum, T., Kahl, K. G., Sigrist, S. J., Madeo, F., Bankstahl, J. P., & Ponimaskin, E. (2021). Novel aspects of age-protection by spermidine supplementation are associated with preserved telomere length. GeroScience, 43(2), 673–690. https://doi.org/10.1007/s11357-020–00310‑0
- Wirth, M., Benson, G., Schwarz, C., Köbe, T., Grittner, U., Schmitz, D., Sigrist, S. J., Bohlken, J., Stekovic, S., Madeo, F., & Flöel, A. (2018). The effect of spermidine on memory performance in older adults at risk for dementia: A randomized controlled trial. Cortex; a Journal Devoted to the Study of the Nervous System and Behavior, 109, 181–188. https://doi.org/10.1016/j.cortex.2018.09.014
- Yang, X., Zhang, M., Dai, Y., Sun, Y., Aman, Y., Xu, Y., Yu, P., Zheng, Y., Yang, J., & Zhu, X. (2020). Spermidine inhibits neurodegeneration and delays aging via the PINK1-PDR1-dependent mitophagy pathway in C. elegans. Aging, 12(17), 16852–16866. https://doi.org/10.18632/aging.103578
- Yousefi-Manesh, H., Shirooie, S., Noori, T., Sheibani, M., Tavangar, S. M., Hemmati, S., Sadeghi, M. A., Akbarniakhaky, H., Mohammadi, Z., Foroutani, L., & Dehpour, A. R. (2023). Spermidine reduced neuropathic pain in chronic constriction injury-induced peripheral neuropathy in rats: Role of oxidative stress, inflammation, and RhoA/ROCK pathway. Inflammopharmacology, 31(2), 369–381. https://doi.org/10.1007/s10787-022–00877‑8