Pšeničné klíčky a jejich složky

Pšeničný klíček je složkou zralých pšeničných zrn bohatou na olej a tvoří přibližně 3 % jejich celkové hmotnosti. Z pšeničného klíčku se vyvíjí cenná pšeničná tráva, ze které se později tvoří pšeničná zrna. Pšeničný klíček je obvykle vedlejším produktem při výrobě pšeničné mouky. Má vysokou nutriční hustotu a je bohatý na mikroživiny a vlákninu (1,5–4 %). Obsah oleje je kolem 10 % a obsahuje mnoho nenasycených mastných kyselin. Obsah bílkovin je přibližně 27 %, i když v závislosti na původu je možné i 13 % až 35 %.

Mezi složky patří:

• Vitamíny (B1, B2, B3, B5, B6, B9 a také vitamíny A, K a E)
• Minerály a stopové prvky (vápník, hořčík, železo, draslík, jód, fosfor, chrom, mangan, zinek, molybden a síra)
• Polyaminy (spermin, spermidin a putrescin)
• Mastné kyseliny (v.aKyselina alfa-linolenová, kyselina linolová, kyselina olejová a kyselina palmitoolejová)
• Aminokyseliny (arginin, tryptofan, lysin, methionin, fenylalanin, leucin a isoleucin)
• Sekundární rostlinné sloučeniny (karotenoidy, polyfenoly a flavonoidy)

Účinky pšeničných klíčků

Výše uvedené složky naznačují významný zdravotní potenciál. Účinky pšeničných klíčků však byly dosud experimentálně zkoumány pouze částečně; studie na lidech jsou vzácné. Rozsáhlé znalosti o jednotlivých složkách a jejich významu pro metabolismus a celkové zdraví však umožňují vyvodit závěry o celkových účincích pšeničných klíčků. Výzkum také identifikuje potenciální lékařské aplikace:

• Extrakt z pšeničných klíčků má protizánětlivé, antioxidační, antibakteriální a imunomodulační účinky díky vysokému obsahu mikroživin. [Mahmoud AA et al.; Pšeničné klíčky: Přehled nutriční hodnoty, antioxidačního potenciálu a antibakteriálních vlastností. Food and Nutrition Sciences, 2015, 6, 265-277].
• Podle studie provedené na lidech, kterou provedla Ataollahi, pšeničné klíčky významně zmírňují různé příznaky spojené s premenstruačním syndromem (PMS). Podle Balinta má fermentovaný extrakt z pšeničných klíčků, pokud se používá jako doplněk ke kortikosteroidní léčbě, pozitivní vliv na revmatoidní artritidu, zlepšuje příznaky a kvalitu života. [Ataollahi M et al.; Vliv extraktu z pšeničných klíčků na symptomy premenstruačního syndromu.] Íránský časopis Pharm Res Zima 2015;14(1):159-66 a Balint G a kol.; Vliv Avemaru – fermentovaného extraktu z pšeničných klíčků – na revmatoidní artritidu. Předběžné údaje, Clin Exp Rheumatol. 2006;24(3):325-8]
• Pšeničné klíčky zlepšují funkci gastrointestinálního traktu. Snižují prozánětlivé cytokiny ve střevě, zvyšují hladiny kyseliny máselné a propionové a regulují složení střevní flóry. Dále zvyšují podíl laktobacilů a – jak ukázala malá dvojitě zaslepená studie Moreiry-Rosaria – také množství Bacteroides a Bifidobacteria. [Moreira-Rosario A et al.; Denní příjem chleba obohaceného pšeničnými klíčky může podporovat zdravou střevní bakteriální mikrobiotu: randomizovaná kontrolovaná studie. Eur J Nutr srpen 2020;59(5):1951-1961 a Ojo BA a kol.; Suplementace pšeničnými klíčky zvyšuje množství laktobacilů a podporuje protizánětlivé střevní prostředí u myší C57BL/6 krmených stravou s vysokým obsahem tuku a sacharózy. J Nutr 2019;149(7):1107-1115].
• V dvojitě zaslepené studii Mohammadiho pšeničné klíčky významně snížily hladinu cholesterolu a zvýšily antioxidační kapacitu u diabetiků 2. typu. Ostlund také píše, že pšeničné klíčky inhibují vstřebávání cholesterolu ve střevě.Podle Oja pšeničné klíčky minimalizují obezitu u myší s nadváhou. u.aviscerální tuk, dysfunkce srdečních mitochondrií, sérový inzulín a inzulínová rezistence [Mohammadi H a kol.; Vliv suplementace pšeničnými klíčky na metabolický profil u pacientů s diabetem mellitus 2. typu: Randomizovaná, dvojitě zaslepená, placebem kontrolovaná studie.] Phytother Res 2020 duben;34(4):879-885 a Ojo BA a kol.; Suplementace pšeničným klíčkem zmírňuje inzulínovou rezistenci a mitochondriální dysfunkci srdce u zvířecího modelu obezity vyvolané stravou. Br J Nutr 2017;118(4):241-249 a Ostlund R a kol.; Absorpce cholesterolu pšeničnými klíčky bohatými na fytosteroly. The American Journal of Clinical Nutrition 2003;77,1385-1389].
• Onkologie také projevuje zájem o extrakt z pšeničných klíčků, protože se skládá z mnoha biologicky aktivních látek (včetně benzochinonů). Několik experimentálních studií, malých pokusů na lidech a studií na zvířatech prokázalo účinky alkoholických a fermentovaných extraktů z pšeničných klíčků na prevenci rakoviny. z.B...v případě kolorektálního karcinomu. Dále byla potvrzena jeho účinnost jako doplňkové léčby různých typů rakoviny (melanom, rakovina plic, leukémie, rakovina prsu, kolorektální karcinom). Zlepšily se vedlejší účinky související s terapií, jako je snížený počet neutrofilů a únava/vyčerpání. Byla také prodloužena doba přežití a zlepšena kvalita života. Extrakt vykazuje antimetastatické, antiproliferativní a apoptózu nádorových buněk podporující účinky a podporuje cytotoxicitu přirozených zabíječských buněk. [Boros LG a kol.; Fermentovaný extrakt z pšeničných klíčků (Avemar) v léčbě rakoviny a autoimunitních onemocnění.] Ann NY Acad Sci 2005;1051:529-42 a Comin-Anduix B a kol.; Extrakt z fermentovaných pšeničných klíčků inhibuje enzymy glykolýzy/pentózového cyklu a indukuje apoptózu aktivací poly(ADP-ribóza)polymerázy v nádorových buňkách leukémie T-buněk Jurkat. J Biol Chem, 2002; 277(48): 46408-14 a Demidov LV a kol.; Nutraceutikum s adjuvans fermentovaného extraktu z pšeničných klíčků (Avemar) zlepšuje přežití pacientů s vysoce rizikovým kožním melanomem; randomizovaná pilotní klinická studie fáze II se 7letým sledováním. Cancer Biother Radiopharm 2008;23(4):477-82 a Farkas E; Fermentovaný extrakt z pšeničných klíčků v podpůrné terapii kolorektálního karcinomu. Orv Hetil 2005;146(37):1925-31 a Garami M a kol.; Extrakt z fermentovaných pšeničných klíčků snižuje chemoterapií vyvolanou febrilní neutropenii u pediatrických pacientů s rakovinou, J Pediatr Hematol Oncol. 2004;26(10):631-5 a Koh EM a kol.; Protirakovinná aktivita a mechanismus účinku fermentovaného extraktu z pšeničných klíčků proti rakovině vaječníků. Food biochemistry 2018;42.6 a Marcsek Z a kol.; Účinnost tamoxifenu v buňkách rakoviny prsu pozitivních na estrogenové receptory je zvýšena lékařskou výživou. Cancer Biother Radiopharm. 2004;19(6):746-53 a Mueller T, Voigt W; Extrakt z fermentovaných pšeničných klíčků – doplněk stravy nebo protinádorový lék? Nutr J 2011;10:89 a Telekes A a kol.; Avemar (extrakt z pšeničných klíčků) v prevenci a léčbě rakoviny. Nutr Cancer 2009;61(6):891-9].

Stručně řečeno, pšeničné klíčky díky obsahu mikroživin podporují základní nutriční potřeby a obohacují celkovou stravu. Jsou vhodné pro optimalizaci metabolismu a prevenci metabolických poruch, jakož i akutních i chronických onemocnění.

Polyamin

Skupinu polyaminů lze rozdělit na spermidin a spermin, dále na putrescin a kadaverin.Tyto přírodní sloučeniny jsou nezbytnou součástí metabolismu lidí i zvířat.

Polyaminy jsou klíčové pro vývoj mnoha buněk a také zajišťují jejich přežití. Spermidin je díky svým jedinečným polykationtovým vlastnostem nejúčinnějším polyaminem. [Mendez JD; Další dědictví Antonie Van Leeuwenhoeka: Polyaminy. J Clin Mol Endocrinol 2017].

Dostupnost, poptávka a metabolismus polyaminů

Tři polyaminy – spermin, spermidin a putrescin – lze získat z potravy nebo si je tělo samo produkuje. Potraviny obsahují tyto polyaminy v různém množství. Spermidin je obzvláště hojný v pšenici a pšeničných klíčcích. Sušené sójové boby, vyzrálý sýr čedar, zelený hrášek a houby také obsahují spermidin a další polyaminy. [Ali MA a kol.] Polyaminy v potravinách: vývoj databáze potravin. Food Nutr Res. 2011;55].

Spermin a spermidin se snadno vstřebávají transepiteliálně (přes střevní sliznici) ve střevě. Putrescin se naopak vstřebává hůře, protože je ve střevě štěpen diaminoxidázou (DAO). Aby tělo mohlo syntetizovat polyaminy, potřebuje aminokyseliny arginin nebo ornithin a také různé kofaktory, jako je vitamin B12, kyselina listová a S-adenosylmethionin (SAM).

Dále se na metabolismu polyaminů podílí několik enzymů. Patří mezi ně například spermidin- a spermin-syntáza, arginin- a ornithin-dekarboxyláza, enzymy první uhlíkové dráhy, polyaminoxidáza a diaminoxidáza (DAO), která je známá z metabolismu histaminu. V tomto procesu se nejprve produkuje putrescin, který se metabolizuje na spermidin, který se následně může přeměnit na spermin.

Přibližně dvě třetiny potřeby polyaminů musí být pokryty stravou.Protože si tělo dokáže samo vyrobit pouze asi 1/3 polyaminů, zatím neexistují téměř žádné použitelné údaje, které by umožnily vyvodit závěry o potřebách polyaminů a možném dodatečném dávkování. Podle japonského zdroje... denní příjem 70 mg (včetně interní syntézy) lze dosáhnout [Oryza; Brožura o polyaminech, rev. 2". Japonsko: Oryza Oil && Fat Chemocial Co., Ltd. 26. 12. 2011. Citováno 6. 11. 2013].

Potřeba polyaminů, zejména spermidinu, je zvýšena v důsledku zvýšeného růstu buněk v těhotenství a u kojenců se zvýšila během prvních 28 dnů po narození. Také Znečištění nebo Účast v soutěžních sportech může zvýšit potřebu soutěžních sportů.Dále mohou Vlivy prostředí a Hormonální stav ovlivňují syntézu polyaminů a celkový obsah polyaminů. Navíc s věkem klesá i vlastní produkce těla., což snižuje celkovou koncentraci polyaminu [Munoz-Esparza NC a kol.; Polyaminy v potravinách. Přední výživa 2019;6: 108 a Nishimura K a kol. Pokles polyaminů s věkem a jejich příjem z jídla a pití. J Biochem 2006; 139:81-90].

A Nedostatek základních látek, zejména genetické vlastnosti a Dysfunkce střev To může vést k tomu, že tělo není zásobováno polyaminy, nebo že nejsou zásobovány dostatečně. Pokud má tělo dlouhodobě k dispozici příliš málo polyaminů nebo pokud je narušena homeostáza spermidinu/sperminu, spouští to řadu patologických procesů. [Moinard C et al.; Polyaminy: metabolismus a jejich vliv na lidské onemocnění.] Klinická výživa 2005; 24(2):184-97 a Rocha RO, Wilson RA; Esenciální, smrtelné, záhadné: Metabolismus polyaminů a jejich role v houbových buňkách. Fungal Biology Reviews 2019;33;47-57].

Účinky spermidinu

Spermidin je nejlépe prozkoumaný a nejvýznamnější polyamin. Hraje zásadní roli v udržování celkového metabolismu, buněčných funkcí a lidského zdraví. Z tohoto důvodu lze očekávat, že bude mít rozmanité přínosy při léčbě a prevenci nemocí.

Spermidin vykazuje účinky již zmíněných polyaminů. Spermidin má také několik nezávislých účinků, dobře popsaných ve vědecké literatuře, které jdou nad rámec účinků polyaminů.Tyto účinky přispívají k tomu, že spermidin snižuje rozvoj nádorů (karcinogenezi) a potenciálně chrání před rakovinou, neurodegenerací, metabolickými onemocněními a srdečními chorobami. [Madeo F a kol. Spermidin ve zdraví a nemoci. Science. 2018, 359]:

• Podporuje autofagii („recyklaci buněk“)
• Působí jako mimetikum pro omezení kalorií (napodobuje život prodlužující účinek sníženého příjmu energie z potravy)
• Chrání nervové buňky (neuroprotekce) a snižuje zhoršení paměti související s věkem.
• Potlačuje prozánětlivé cytokiny a tím moduluje imunitní a zánětlivý systém.
• Zpomaluje stárnutí kmenových buněk
• Zlepšuje diastolickou funkci
• Snižuje ztuhlost tepen a srdeční selhání
• Snižuje poškození ledvin související s věkem a vysokým krevním tlakem
• Zlepšuje svalovou sílu a snižuje myopatie („svalové poruchy“)
• Snižuje karcinogenezi a patologickou proliferaci tkání (fibrózu) v játrech.
• Dosahuje účinků snižování krevního tlaku zlepšením biologické dostupnosti argininu.

Spermidin aktivuje autofagii

Autofagie je důležitý čisticí a recyklační program těla. Je nezbytná pro homeostázu a přežití. Autofagie pomáhá organismu a jeho buňkám trávit odpadní produkty a „smetí“, stejně jako rozkládat nesprávně nasměrované, nadbytečné nebo nesprávně vytvořené buněčné složky a recyklovat je. Hraje klíčovou roli v udržování buněčné homeostázy a umožňuje buňkám adaptovat se na molekulární stres. Kromě toho poskytuje energii a materiály pro tvorbu nových buněčných struktur.

Dobře fungující autofagie hraje také důležitou roli v souvislosti s patologickými procesy. Patří mezi ně například zlepšení metabolických poruch a prevence neurodegenerativních onemocnění, jako je roztroušená skleróza, Parkinsonova choroba nebo Alzheimerova choroba, a to prostřednictvím eliminace chybně složených proteinů.

S věkem a v případech metabolických poruch se schopnost těla provádět autofagii snižuje. Podle současných znalostí existují dva způsoby, jak autofagii aktivovat a zlepšit:

1. Omezením příjmu kalorií. Toho lze dosáhnout půstem nebo trvale nízkokalorickou dietou.
2. Toho je dosaženo použitím tzv. mimetik pro omezení kalorií, která napodobují účinky sníženého příjmu kalorií (kalorická restrikce). Spermidin je důležitým zástupcem skupiny mimetik pro omezení kalorií a působí podobně jako sekundární rostlinné sloučeniny resveratrol z hroznů a epigalokatechin galát ze zeleného čaje.

Spermidin: Prodlužuje životnost?

V dnešní době je spermidin považován za univerzální lék proti stárnutí, protože je jednou z mála endogenních látek, které působí jako mimetika restrikce kalorií, a tím aktivně podporují autofagii. [Morselli E et al.; Spermidin a resveratrol indukují autofagii odlišnými drahami sbíhajícími se k acetylproteomu. J Cell Biol 2011;192(4):615-29]Spermidin působí i prostřednictvím dalších mechanismů: Reguluje buněčný růst, buněčnou proliferaci, buněčnou smrt (apoptózu) a moduluje translaci proteinů a genovou expresi. Dále inhibuje zánět, tvorbu tukových buněk (adipogenezi) a acetylaci histonů. Spermidin zlepšuje metabolismus lipidů.

Polyamin aktivuje eukaryotický translační iniciační faktor sA (eIFs A), který je nezbytný pro růst buněk a syntézu proteinů. eIFs A působí jako translační napínací faktor a podílí se na tvorbě peptidových vazeb během translace (překladu genetické informace) mRNA. eIFs A je v současnosti jediný známý protein obsahující specifickou aminokyselinu, která je produkována deoxyhypusin syntázou a deoxyhypusin hydroxylázou a vyžaduje spermidin jako substrát. Deoxyhypusin syntáza je enzym se systematickým názvem lysin.

Spermidin snížil hladiny malondialdehydu (produkt rozkladu polynenasycených mastných kyselin; důležitý biomarker oxidačního stresu) v mozku myší a zvýšil aktivitu SOD (superoxiddismutázy; koreluje s prodloužením života). Spermidin také zlepšuje mitochondriální funkci. [Minois N; Molekulární základ „omlazujícího“ účinku spermidinu a dalších přírodních polyaminů – krátký přehled. Gerontology 2014;60(4):319-26 a Pegg AE; Funkce polyaminů u savců. J Biol Chem 2016;291(29):14904-12 a Soda K, Spermin a metylace genů: mechanismus prodloužení délky života indukovaný stravou bohatou na polyaminy. Amino Acids 2020;52(2):213-224 a Xu TT a kol.; Spermidin a spermin zpomalují stárnutí mozku indukcí autofagie u myší SAMP8. Aging (Albany NY). 2020; 12 (7): 6401-6414].

Nyní se považuje za jisté, že externí suplementace spermidinem, díky aktivaci autofagie a dalším typickým účinkům polyaminů, prodlužuje životnost modelových organismů, jako jsou octomilky, kvasinky a červi. Dále zastavuje ztrátu paměti související s věkem u octomilek a snižuje poškození proteinů související s věkem u myší. Také snižuje onemocnění související s věkem a ztrátu motorických dovedností. [Ilgarashi K, Kashiwagi K; Modulace buněčných funkcí polyaminy; The International Journal of Biochemistry] && Cell Biology 2010;42;39-51 a Madeo F, Eisenberg T a kol.; Spermidin: nový induktor autofagie a elixír dlouhověkosti a Miller-Fleming L. a kol. Zbývající záhady molekulární biologie: role polyaminů v buňce. Journal of molecular biology. 2015;427(21):3389-406].

Ve studii provedené Guptou spermidin prodloužil život much, kvasinek, červů a lidských imunitních buněk. U stárnoucích myší inhibuje oxidační stres a odumírání tkání (nekrózu).Ve starších kvasinkových buňkách stimuluje deacylaci histonu H3 inhibicí histonových acyltransferáz. Odstranění polyaminů z těla vede k nadměrné acetylaci, předčasné buněčné smrti, tvorbě volných radikálů a zkrácení života. Spermidin silně stimuluje autofagii, je důležitý pro potlačení nekrózy, a tím prodlužuje životnost. [Eisenberg T. a kol.] Indukce autofagie spermidinem podporuje dlouhověkost. Nat Cell Biol. 2009;11(11):1305-14].

V preklinických modelech prodlužovalo užívání spermidinu zdraví a délku života jedinců. Prospektivní kohortová studie Kiechla potvrzuje, že spermidin prodlužuje lidský život. V této studii se celková úmrtnost snižovala s každou třetinou zvyšujícího se příjmu spermidinu ze 40,5 % (95% CI) na 23,7 % (95% CI) a 15,1 % (95% CI), což odpovídá kumulativní úmrtnosti 0,48, 0,41 a 0,38. Kumulativní úmrtnost (CI) udává pravděpodobnost, že se u osoby v daném časovém horizontu rozvine specifické onemocnění nebo zemře. Riziko úmrtnosti mezi horní a dolní třetinou příjmu spermidinu bylo podobné jako u jedinců o 5,7 let mladších. [Eisenberg a kol.; Kardioprotekce a prodloužení délky života pomocí přírodního polyaminu spermidinu.] Národní lékařství 2016;22(12):1428-1438 a Kiechl S a kol. Vyšší příjem spermidinu je spojen s nižší úmrtností: prospektivní populační studie. J Clin Nutr. 2018;108(2):371-380 a Madeo F, Eisenberg T a kol.; Spermidin: nový induktor autofagie a elixír dlouhověkosti a Madeo F, Eisenberg a kol.; Nutriční aspekty spermidinu. Annu Rev Nutr 2020. doi:10.1146/].

Spermidin chrání srdce

Porucha autofagie může mít negativní vliv na kardiovaskulární systém. Látky, které aktivují autofagii, proto mohou působit proti rozvoji kardiovaskulárních onemocnění, jako je arterioskleróza, srdeční selhání, ischemická choroba srdeční, srdeční arytmie a diabetická kardiomyopatie. Spermidin také stimuluje mitochondriální dýchání a zlepšuje mechanoelastickou funkci buněk srdečního svalu (kardiomyocytů). [Nilsson BO, Persson L; Příznivé účinky spermidinu na kardiovaskulární zdraví a dlouhověkost naznačují specifický import polyaminů kardiomyocyty pro daný typ buněk. Biochem Soc Trans.2019;47(1):265-272] a Abdellatif M a kol.; Autofagie v kardiovaskulárním zdraví a onemocněních. Prog Mol Biol Transl Sci 2020;172:87-106].

Při srdečním selhání je nadbytek enzymu PP5 (serin/threonin proteinfosfatáza 5). Tento enzym se hromadí v srdečních komorách, čímž snižuje jejich elasticitu a zhoršuje elasticitu srdce. Spermidin může účinně inhibovat PP5. Myši krmené spermidinem si udržely zdravé srdce až do stáří. Kardiovaskulární onemocnění se také vyskytují méně často u lidí, kteří konzumují stravu bohatou na spermidin. Vzhledem k tomu, že hladiny spermidinu s věkem klesají, mohla by být suplementace prospěšná. [Eisenberg T a kol.; Kardioprotekce a prodloužení délky života pomocí přírodního polyaminu spermidinu. Nat Med 2016;22(12):1428-1438] a Soda K. a kol. Potravinové polyaminy a kardiovaskulární onemocnění – epidemiologická studie. Glob J Health Sci. 2012;4(6):170-178].

Zdravotní účinky spermidinu na kardiovaskulární systém byly prokázány v četných experimentech s krysami a myšmi a byly přeneseny i na lidský organismus:

• Suplementace spermidinem aktivuje tvorbu nových mitochondrií v buňce (mitochondriální biogeneze) prostřednictvím deacetylace PGC-1alfa (proteinu) zprostředkované SIRT1. Spermidin dále inhibuje mitochondriální dysfunkci a zachovává ultrastrukturu srdečního svalu. U zvířat byla downregulována ornithin dekarboxyláza (ODC) a SIRT1/PGC-1a (signální dráha sirtuin-1/peroxisomový proliferátorem aktivovaný receptor-gama koaktivátor-alfa), která reguluje mitochondriální biogenezi. Naopak acetyltransferáza SPD/spermin N1 byla upregulována. V experimentech spermidin zvýšil aktivitu PGC-1a, SIRT1, NRF1, NRF2, TFAM (mitochondriální transkripční faktor a) a OXPHOS (oxidační fosforylace) v buňkách srdečního svalu. [Wang J. a kol.] Spermidin zmírňuje stárnutí srdce zlepšením mitochondriální biogeneze a funkce. Aging (Albany, NY). 2020;12(1):650-71].
• Suplementace spermidinu snižuje riziko aneuryzmat břišních tepen a zlepšuje integritu aortální struktury. Spermidin zvyšuje hladinu proteinů závislých na autofagii a snižuje infiltraci zánětlivých látek a zánětlivých fagocytů (monocytů). Spermidin by proto mohl být slibnou terapií pro aneuryzma břišní aorty. [Liu S. a kol.] Spermidin potlačuje rozvoj experimentálních aneurysmat břišní aorty. J Am Heart Assoc. 2020;9(8):e014757].
• Suplementace spermidinem zlepšuje funkci buněk srdečního svalu (kardiomyocytů) a snižuje nekrózu buněk (buněčnou smrt). Po infarktu spermidin zlepšuje srdeční funkci a snižuje velikost infarktu, stejně jako zvětšení hmoty srdečního svalu (hypertrofii myokardu). Dále snižuje zánět, oxidační poškození a apoptózu (programovanou buněčnou smrt) jak in vitro (ve zkumavce), tak in vivo (pozorováno/prováděno na živých subjektech). [Yan J. a kol.] Spermidinem zesílený autofagický tok zlepšuje srdeční dysfunkci po infarktu myokardu cílením na signální dráhu AMPK/mTOR. British journal of pharmacology. 2019;176(17):3126-42].
• Suplementace spermidinem zpomaluje stárnutí tepen, které je spouštěno sníženým obsahem oxidu dusnatého, zvýšenými AGE (koncovými produkty pokročilé glykace), superoxidem a oxidačním stresem. Spermidin normalizuje rychlost pulzní vlny tepen (aPWV; přímá míra tuhosti tepen), opravuje endotelově závislou dilataci tepen (EDD = end-diastolický průměr; průměr srdečních komor na konci diastoly) a snižuje oxidační stres, AGE a superoxid. Tato studie naznačuje, že spermidin by mohl zlepšit léčbu stárnutí tepen i preventivní opatření proti srdečním onemocněním souvisejícím s věkem. [La Rocca TJ a kol.; Spermidin, zesilovač autofagie, zvrací stárnutí tepen. Mch Aging Dev 2013;134(7-8):314-20].
• Spermidin významně inhibuje akumulaci lipidů (hromadění tuku) a tvorbu nekrotických jader v aterosklerotických placích. Akumulace lipidů se snižuje, protože spermidin stimuluje odtok cholesterolu aktivací autofagie. Velikost a složení plaků nejsou spermidinem měněny. Stimulace autofagie může zabránit rozvoji cévních onemocnění. [Michiels CF a kol.]Spermidin snižuje hromadění lipidů a tvorbu nekrotického jádra v aterosklerotických placích indukcí autofagie. Artherosclerosis. 2016;251:319-27].
• Pokud plod v děloze zažívá nebezpečný nedostatek kyslíku (intrauterinní hypoxie), vede to ke snížení srdeční ornithin dekarboxylázy a zvýšené produkci spermidinu/spermin N1 acetyltransferázy. To má za následek snížení tělesné hmotnosti, hmotnosti srdce, proliferace buněk srdečního svalu, antioxidační kapacity, mitochondriální struktury a mitochondriální biogeneze. Současně odumírá více buněk srdečního svalu a dochází k abnormální proliferaci tkání (fibróze). Těmto poškozením lze předejít podáváním spermidinu do placenty. [Chai N et al.; Spermidin zabraňuje poškození srdce u novorozených potkanů ​​vystavených intrauterinní hypoxii inhibicí oxidačního stresu a fragmentace mitochondrií. Oxide Med Cell Longev. 2019;2019:5406468].
• Zvýšená autofagie chrání před kardiovaskulárními onemocněními. U potkanů ​​a myší měl spermidin v potravě kardioprotektivní účinky zvýšením srdeční autofagie a mitofagie (rozpad mitochondrií). Spermidin dále inhibuje rozvoj hypertenze zlepšením biologické dostupnosti argininu a ochranou ledvin. U lidí byla zjištěna korelace mezi suplementací spermidinu a sníženým krevním tlakem, stejně jako sníženým rizikem vzniku kardiovaskulárních onemocnění. Snížilo se také riziko úmrtí na tato onemocnění. Spermidin je kardioprotektivní aktivátor autofagie. [Eisenberg T a kol.; Spermidin ve stravě pro snížení vysokého krevního tlaku. Autofagie. 2017;13(4):767-769].
• Spermidin prodlužuje život myší a vykazuje kardioprotektivní účinky. Snižuje patologickou kardiomyopatii, snižuje systolický krevní tlak a udržuje diastolickou funkci u starších zvířat. Tento doplněk stravy posiluje srdeční autofagii, mitofagii a mitochondriální dýchání. Zlepšuje mechanoelasticitu buněk srdečního svalu, zvyšuje fosforylaci titinu a potlačuje mírný zánět. U lidí byla pozorována korelace mezi vysokým obsahem spermidinu ve stravě a sníženým krevním tlakem, jakož i nižším výskytem kardiovaskulárních onemocnění. [Eisenberg a kol.; Kardioprotekce a prodloužení délky života pomocí přírodního polyaminu spermidinu. Nat Med 2016;22(12):1428-1438].

Účinky spermidinu na kardiovaskulární systém byly nyní ověřeny s využitím dat u lidí:

• Podle nedávných prohlášení Světové zdravotnické organizace (WHO) a MMF existuje negativní souvislost mezi příjmem spermidinu ve stravě a úmrtností na kardiovaskulární onemocnění. [Soda K et al.; Potravinové polyaminy a kardiovaskulární onemocnění – epidemiologická studie. Glob J Health Sci. 2012;4(6):170-178].
• Výzkumníci Tong a Madeo v epidemiologických studiích popisují ochranný účinek spermidinu na kardiovaskulární zdraví. Dále napsali, že strava bohatá na spermidin snižuje celkovou úmrtnost spojenou s kardiovaskulárními onemocněními (a rakovinou). [Madeo F a kol.; Spermidin: fyziologický induktor autofagie působící jako vitamín proti stárnutí u lidí? Autofagie. 2019;15(1):165–168 a Tong D a kol.; Spermidin podporuje kardioprotektivní autofagii. Circulation research. 2017;120(8):1229-3].
• Podle Nilssona má spermidin kardioprotektivní účinek jak u myší, tak u lidí. [Pucciarelli S a kol.; Spermidin a spermin jsou obohaceny v plné krvi nestoletých/stoletých osob. Rejuvenation Res 2012, 15(6):590-5].
• V randomizované studii Matsjumota zvýšené hladiny spermidinu zlepšily endoteliální funkci u zdravých jedinců a snížily riziko aterosklerózy. [Matsumoto M a kol.; Endoteliální funkce je zlepšena indukcí mikrobiální produkce polyaminů ve střevě: randomizovaná placebem kontrolovaná studie. Nutrients.2019;11(5)].
• Eisenberg uvádí v publikované studii [Eisenberg T a kol.; Kardioprotekce a prodloužení životního cyklu pomocí přírodního polyaminu spermidinu. Nat Med 2016;22(12):1428-1438]Spermidin zvrátí s věkem podmíněnou srdeční dysfunkci u myší aktivací autofagie. Spermidin „omlazuje“ pruhované svalstvo a zlepšuje mitochondriální funkci, stejně jako klíčové funkce spojené se stárnutím srdce (včetně hypertenze, hypertrofie levé komory, diastolické dysfunkce a zvýšené tuhosti levé komory). Vykazuje také protizánětlivé účinky. Tyto účinky jsou závislé na autofagii.

Spermidin a jeho účinky na mozek

Spermidin hraje důležitou roli ve vývoji mozku. Funkce mozku, ukládání paměti a konsolidace paměti (posilování vzpomínek nebo naučeného obsahu v dlouhodobé paměti) jsou také závislé na spermidinu. Současný výzkum naznačuje, že za vliv spermidinu na paměť jsou primárně zodpovědné účinky autofagie a vazebná místa polyaminů na NMDA receptoru (NMDAr).

Účinky na mozek byly původně prokázány na zvířecích modelech s použitím krys a octomilek. Nyní existují první studie na lidech, které tyto účinky potvrzují.

• Podávání spermidinu zlepšilo konsolidaci vzpomínek na strach u potkanů, zatímco jak antagonista TrkB (tyrosinový receptor kináza B; protein) ANA-12, tak inhibitor Pl3K (fosfoinositid 3-kináza; enzym) LY29400z zabránily účinku spermidinu na paměť. To naznačuje, že konsolidace paměti zesílená spermidinem zahrnuje aktivaci receptoru TrkB a signální dráhy PI3K/Akt. [Beck Fabbrin SB a kol.; Spermidinem indukované zlepšení konsolidace paměti zahrnuje signální dráhu PI3K/Akt. Brain Res Bull 2020; S0361-9230(20)30607-9].
• Suplementace spermidinem chrání octomilky (přesněji: drozofily) před zhoršením paměti souvisejícím s věkem. Doplněk stravy působí přímo na synapse, což umožňuje autofagii závislou homeostatickou regulaci synaptické složky, ze které pochází excitace. [Bhukel A, Madeo F, Sigrist SJ; Spermidin posiluje autofagii a chrání ji před stárnutím synapsí. Autophagy.2017;13(2):4444-445.doi:10.1080/15548627.2016.1265193].
• Hladiny polyaminů v mozku s věkem klesají. U octomilek bylo pozorováno, že tento pokles polyaminů je spojen se zhoršením paměti. Doplňování spermidinem zlepšuje autofagii, obnovuje hladiny spermidinu v mládí a zastavuje ztrátu paměti. Pokud však genetické defekty brání autofagii nebo ji omezují, nedochází ke zlepšení poruchy paměti. [Gupta VK a kol.; Obnova polyaminů chrání před věkem vyvolaným zhoršením paměti způsobem závislým na autofagii. Nat Neurosci.2013;16(10):1453-60].
• V nedávné studii z roku 2020 Rosh potvrzuje, že spermidin podporuje dlouhověkost a stimuluje autofagii. Udržuje buněčnou a neuronální homeostázu. Spermidin a spermin interagují s opioidním systémem a ovlivňují neurozáněty (záněty nervové tkáně). Dále inhibují přítok vápníku do buněk, škodlivé volné radikály a excitotoxicitu glutamátu. Vývoj a funkce mozku závisí na koncentraci polyaminu a zejména spermidinu. S věkem související výkyvy hladin spermidinu také vedou k nerovnováze v neuronové síti a ohrožují neurogenezi (tvorbu nových nervových buněk). Proto může dodatečný příjem spermidinu podpořit léčbu mozkových poruch, ačkoli přesné mechanismy dosud nejsou plně objasněny. [Gosh I a kol.; Spermidin, induktor autofagie, jako terapeutická strategie u neurologických poruch. Neuropeptidy 2020].
• Huang zjistil, že podávání spermidinu po traumatickém poranění mozku (TBI) významně urychluje neurologické skóre NNS a zkracuje latenci v testu Morrisova vodního bludiště. Studie prokázaly, že spermidin zlepšuje funkci hematoencefalické bariéry. Dále byly pozorovány pozitivní změny týkající se buněčné smrti a mozkového edému. Prozánětlivé cytokiny a markery TBI byly významně sníženy. Vzhledem k tomu, že hladiny spermidinu byly u pacientů s TBI s těžkým postižením významně sníženy, Huang navrhl, že by tento doplněk stravy mohl být použit jako nová forma terapie pro traumatické poranění mozku. [Huang J a kol.; Spermidin vykazuje ochranné účinky proti traumatickému poranění mozku. Cell Mol Neurobiol.2020].
• V randomizované studii preSmartAge, kterou provedla Dr. Miranda Wirth v nemocnici Charité, spermidin významně zlepšil paměť. Studie naznačuje, že tento účinek je založen na stimulaci neuromodulačních aktivit v paměťovém systému. [Wirth M et al.; Vliv suplementace spermidinu na kognitivní funkce a biomarkery u starších dospělých se subjektivním kognitivním poklesem (SmartAge) - protokol studie pro randomizovanou kontrolovanou studii. Alzheimer Res Ther. 2019;11:36].

Spermidin: Ochrana před neurodegenerativními poruchami?

Kromě dosud popsaných účinků spermidinu na mozek následující část představuje účinky na neurodegenerativní poruchy a dokládá je novými poznatky ze studií na lidech:

• V malé studii se výzkumníkovi M. Fischerovi podařilo prokázat, že zvýšená autofagie v mozkových buňkách zlepšuje paměť. Dále zjistil, že T-buňky a cytokiny působí jako důležité mediátory v patologii Alzheimerovy choroby. Ve vysokých dávkách spermidin snižuje regulaci všech cytokinů kromě IL-17A, podporuje autofagii a zvyšuje aktivaci T-buněk. [Fischer M et al.; Spermin a spermidin modulují funkci T-buněk u starších dospělých s kognitivním poklesem a bez něj ex vivo. Aging (Albany, NY). 15. července 2020;12(13):13716-13739].
• Pekarova studie zjistila, že spermidin díky svému vlivu na autofagii spouští odstraňování plaků amyloid-beta. Má pozitivní vliv na demenci a vede k významnému zlepšení kognitivních funkcí u obyvatel domovů důchodců již po třech měsících užívání. [Pekar T a kol.; Spermidin u demence: Vztah k věku a výkonnosti paměti. Wien Klein Wochenschr. 2020;132(1-2):42-46].
• V roce 2020 Schwarz popsal, jak je vyšší příjem spermidinu u starších dospělých spojen s větším objemem hipokampu. Pozoroval také větší průměrnou hustotu kůry a zvýšenou tloušťku kůry v oblastech mozku náchylných k Alzheimerově chorobě, stejně jako v temenních a temporálních lalocích. [Black C a kol.; Příjem spermidinu je u starších dospělých spojen s tloušťkou kortikální mozkové kůry a objemem hipokampu. Neuroimage 2020;221:117132].
• V dřívější randomizované studii z roku 2018 Schwarz již zjistil, že spermidin může chránit před kognitivními deficity a neurodegenerací. [Black C a kol.; Bezpečnost a snášenlivost suplementace spermidinu u myší a starších dospělých se subjektivním kognitivním poklesem. Aging (Albany NY). 2018;10(1):19-33].

Německá neurologická společnost nyní také uznává velký potenciál spermidinu, pokud jde o jeho ochranný účinek proti demenci, a uvádí, že současné údaje naznačují, že spermidin má pozitivní vliv na mozkové funkce a kognitivní schopnosti. Tyto účinky jsou v současné době středem zájmu studie SmartAge, která probíhá pod vedením profesora Flöela. Tato studie využívá preparáty z pšeničných klíčků obohacené spermidinem. [Diener HC; Výživa zdravá pro mozek: Jak může jídlo chránit před demencí; IWD-Informationsdienst Wissenschaften 2017].

Spermidin v onkologii

Spermidin má nyní také pozitivní účinky v oblasti prevence rakoviny. Polyamin může být užitečný i v případě malých nádorů v raných stádiích. Studie přinesly následující výsledky:

• Levesque v jedné ze svých studií použil spermidin jako protinádorové činidlo. Kombinace mimetik s omezením kalorií (CRM; z.BSpermidin v kombinaci s imunogenními aktivátory buněčné smrti (ICD) a inhibitory imunitních kontrolních bodů (ICI) zlepšil kontrolu růstu nádoru u myší. Bez mimetik s kalorickým omezením vedou ICD a ICI pouze k částečné senzibilizaci na léčbu. [Levesque S a kol.; Synergická triáda chemoterapie, inhibitorů imunitních kontrolních bodů a mimetik s kalorickou restrikční aktivitou eradikuje nádory u myší. Oncoimmunology 2019;8(11):e1657375].
• Jak Yue a kolegové zjistili, spermidin může redukovat defekty rakovinných buněk, které spouštějí oxidativní, stresem indukovanou buněčnou smrt a podporují rakovinu jater a jaterní fibrózu aktivací autofagie. Jako doplněk stravy může tento polyamin nejen prodloužit život myší až o 25 %, ale také minimalizovat jaterní fibrózu a ložiska rakoviny jater. [Yue F a kol.; Spermidin prodlužuje životnost a zabraňuje fibróze jater a hepatocelulárnímu karcinomu aktivací autofagie zprostředkované MAP1S. Cancer Res. 2017;77(11):2938-2951].
• Pietrocola se v roce 2019 vyjádřil k Kiechlově prospektivní studii (s.o.), což ukazuje, že spermidin snižuje úmrtnost na rakovinu, a napsal, že rakovina se může rozvinout pouze tehdy, pokud imunitní systém nedokáže rozpoznat nebezpečí a eliminovat maligní buňky. Podle toho je autofagie aktivovaná spermidinem schopna potlačit maligní změny, inhibovat prokarcinogenní zánětlivé reakce a podporovat protinádorovou imunitu. [Pietrocola F a kol.; Spermidin snižuje úmrtnost na rakovinu u lidí. Autophagy 2019;15(2):362-5].
• V prospektivní studii Vargase v 87.Ve studii s 602 ženami byl vyšší denní příjem polyaminu spojen se sníženým rizikem kolorektálního karcinomu (průměrné poměry rizik 0,81), zejména u žen s nadváhou. [Vargas AJ a kol.] Příjem polyaminů ve stravě a riziko kolorektálního karcinomu u žen po menopauze. V J Clin Nutr. 2015;102(2):411-9]Stojí však za zmínku, že polyaminy využívají jak rakovinné buňky se zvýšenou metabolickou aktivitou, tak i zdravé buňky. Z tohoto důvodu se v současné době diskutuje o tom, zda by dysregulace metabolismu polyaminů mohla podporovat vznik rakoviny. V takových případech je celková koncentrace polyaminů zvýšená a enzymy zapojené do metabolismu polyaminů (jako je adenosylmethionin dekarboxyláza (SAMDC) a spermin oxidáza (SMO)) jsou vysoce aktivní. Pokud se to ukáže jako pravdivé, je třeba se během léčby rakoviny vyhnout vysokým hladinám polyaminů nebo je snížit. [Nowotarski SL a kol.; Polyaminy a rakovina: důsledky pro chemoterapii a chemoprevenci.] Expert Rev Mol Med 2013;15:e3 a Murray-Stewart TR a kol.; Cílení metabolismu polyaminů pro terapii a prevenci rakoviny. Biochem J. 2016;473(19):2937-53].

Zdroj: Spermidin a pšeničné klíčky – působivé duo s četnými funkcemi; přehled od Dr. Udo Böhma