Φύτρο σιταριού και τα συστατικά του

Το φύτρο σιταριού είναι το πλούσιο σε έλαιο συστατικό των ώριμων σπόρων σιταριού και αποτελεί περίπου το 3% του συνολικού τους βάρους. Το πολύτιμο σιταρόχορτο αναπτύσσεται από το φύτρο σιταριού, από το οποίο αργότερα σχηματίζονται οι σπόροι σιταριού. Το φύτρο σιταριού είναι συνήθως ένα υποπροϊόν της παραγωγής αλευριού σίτου. Έχει υψηλή πυκνότητα θρεπτικών συστατικών και είναι πλούσιο σε μικροθρεπτικά συστατικά και φυτικές ίνες (1,5-4%). ​​Η περιεκτικότητα σε έλαιο είναι περίπου 10%, που περιέχει πολλά ακόρεστα λιπαρά οξέα. Η περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες είναι περίπου 27%, αν και είναι δυνατή η κυμαινόμενη ποσότητα μεταξύ 13% και 35% ανάλογα με την προέλευση.

Τα συστατικά περιλαμβάνουν:

• Βιταμίνες (Β1, Β2, Β3, Β5, Β6, Β9 καθώς και βιταμίνες Α, Κ και Ε)
• Μέταλλα και ιχνοστοιχεία (ασβέστιο, μαγνήσιο, σίδηρος, κάλιο, ιώδιο, φώσφορος, χρώμιο, μαγγάνιο, ψευδάργυρος, μολυβδαίνιο και θείο)
• Πολυαμίνες (σπερμίνη, σπερμιδίνη και πουτρεσκίνη)
• Λιπαρά οξέα (v.a. (άλφα-λινολενικό οξύ, λινολεϊκό οξύ, ελαϊκό οξύ και παλμιτολεϊκό οξύ)
• Αμινοξέα (αργινίνη, τρυπτοφάνη, λυσίνη, μεθειονίνη, φαινυλαλανίνη, λευκίνη και ισολευκίνη)
• Δευτερογενείς φυτικές ενώσεις (καροτενοειδή, πολυφαινόλες και φλαβονοειδή)

Οι επιπτώσεις του φύτρου σιταριού

Τα προαναφερθέντα συστατικά υποδεικνύουν σημαντικό δυναμικό για την υγεία. Ωστόσο, οι επιδράσεις του φύτρου σιταριού έχουν μέχρι στιγμής διερευνηθεί μόνο εν μέρει πειραματικά. Οι μελέτες σε ανθρώπους είναι ελάχιστες. Παρ' όλα αυτά, η εκτεταμένη γνώση σχετικά με τα μεμονωμένα συστατικά και τη σημασία τους για τον μεταβολισμό και τη γενική υγεία επιτρέπει την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με τις συνολικές επιδράσεις του φύτρου σιταριού. Η έρευνα εντοπίζει επίσης πιθανές ιατρικές εφαρμογές:

• Το εκχύλισμα φύτρου σιταριού έχει αντιφλεγμονώδη, αντιοξειδωτική, αντιβακτηριακή και ανοσοτροποποιητική δράση λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς του σε μικροθρεπτικά συστατικά. [Mahmoud AA et al.; Φύτρο σιταριού: Μια επισκόπηση της θρεπτικής αξίας, του αντιοξειδωτικού δυναμικού και των αντιβακτηριακών χαρακτηριστικών. Food and Nutrition Sciences, 2015, 6, 265-277].
• Σύμφωνα με μια μελέτη σε ανθρώπους από τον Ataollahi, το φύτρο σιταριού μειώνει σημαντικά τα διάφορα συμπτώματα που σχετίζονται με το προεμμηνορροϊκό σύνδρομο (PMS). Σύμφωνα με τον Balint, το εκχύλισμα φύτρου σιταριού που έχει υποστεί ζύμωση, όταν χρησιμοποιείται ως συμπλήρωμα στη θεραπεία με κορτικοστεροειδή, έχει θετική επίδραση στη ρευματοειδή αρθρίτιδα, βελτιώνοντας τα συμπτώματα και την ποιότητα ζωής. [Ataollahi M et al.; Η επίδραση του εκχυλίσματος φύτρου σιταριού στα συμπτώματα του προεμμηνορροϊκού συνδρόμου.] Iran J Pharm Res Χειμώνας 2015;14(1):159-66 και Balint G et al.; Επίδραση του Avemar – ενός εκχυλίσματος φύτρου σιταριού που έχει υποστεί ζύμωση – στη ρευματοειδή αρθρίτιδα. Προκαταρκτικά δεδομένα, Clin Exp Rheumatol. 2006;24(3):325-8]
• Το φύτρο σιταριού βελτιώνει τη λειτουργία του γαστρεντερικού σωλήνα. Μειώνει τις προφλεγμονώδεις κυτοκίνες στο έντερο, αυξάνει τα επίπεδα βουτυρικού και προπιονικού οξέος και ρυθμίζει τη σύνθεση της εντερικής χλωρίδας. Επιπλέον, αυξάνει την αναλογία των γαλακτοβακίλλων και —όπως έδειξε μια μικρή διπλά τυφλή μελέτη της Moreira-Rosario— επίσης την ποσότητα των Bacteroides και Bifidobacteria. [Moreira-Rosario A et al.; Η ημερήσια πρόσληψη ψωμιού εμπλουτισμένου με φύτρα σιταριού μπορεί να προάγει μια υγιή βακτηριακή μικροχλωρίδα του εντέρου: μια τυχαιοποιημένη ελεγχόμενη δοκιμή.] Eur J Nutr 2020 Αύγουστος;59(5):1951-1961 και Ojo BA et al.; Η χορήγηση συμπληρωμάτων φύτρου σιταριού αυξάνει τα γαλακτοβακίλλια και προάγει ένα αντιφλεγμονώδες περιβάλλον στο έντερο σε ποντίκια C57BL/6 που τράφηκαν με δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά και σακχαρόζη. J Nutr 2019;149(7):1107-1115].
• Σε μια διπλά τυφλή μελέτη από τον Mohammadi, το φύτρο σιταριού μείωσε σημαντικά τα επίπεδα χοληστερόλης και αύξησε την αντιοξειδωτική του ικανότητα σε διαβητικούς τύπου 2. Ο Ostlund γράφει επίσης ότι το φύτρο σιταριού αναστέλλει την απορρόφηση χοληστερόλης στο έντερο.Σύμφωνα με τον Ojo, το φύτρο σιταριού ελαχιστοποιεί την παχυσαρκία σε υπέρβαρα ποντίκια. u.a. σπλαχνικό λίπος, καρδιακή μιτοχονδριακή δυσλειτουργία, ινσουλίνη ορού και αντίσταση στην ινσουλίνη [Mohammadi H et al.; Οι επιδράσεις της συμπλήρωσης φύτρου σιταριού στο μεταβολικό προφίλ σε ασθενείς με σακχαρώδη διαβήτη τύπου 2: Μια τυχαιοποιημένη, διπλά τυφλή, ελεγχόμενη με εικονικό φάρμακο δοκιμή.] Phytother Res 2020 Απρ;34(4):879-885 και Ojo BA et al.; Η χορήγηση συμπληρωμάτων φύτρου σιταριού ανακουφίζει από την αντίσταση στην ινσουλίνη και την καρδιακή μιτοχονδριακή δυσλειτουργία σε ένα ζωικό μοντέλο παχυσαρκίας που προκαλείται από τη διατροφή. Br J Nutr 2017;118(4):241-249 και Ostlund R et al.; Εποικισμός της απορρόφησης χοληστερόλης από το φύτρο σιταριού που είναι πλούσιο σε φυτοστερόλες. The American Journal of Clinical Nutrition 2003;77,1385-1389].
• Η ογκολογία δείχνει επίσης ενδιαφέρον για το εκχύλισμα φύτρου σιταριού, καθώς αποτελείται από πολλές βιολογικά δραστικές ουσίες (συμπεριλαμβανομένων των βενζοκινονών). Αρκετές πειραματικές μελέτες, μικρές δοκιμές σε ανθρώπους και μελέτες σε ζώα έχουν δείξει προληπτικές επιδράσεις κατά του καρκίνου για αλκοολούχα και ζυμωμένα εκχυλίσματα φύτρου σιταριού. z.B. στον καρκίνο του παχέος εντέρου. Επιπλέον, έχουν αποδειχθεί επιδράσεις ως συμπληρωματικό μέτρο στη θεραπεία διαφόρων τύπων καρκινώματος (μελάνωμα, καρκίνος του πνεύμονα, λευχαιμία, καρκίνος του μαστού, καρκίνωμα του παχέος εντέρου). Οι παρενέργειες που σχετίζονται με τη θεραπεία, όπως η μείωση του αριθμού των ουδετερόφιλων και η κόπωση/εξάντληση, βελτιώθηκαν. Ο χρόνος επιβίωσης παρατάθηκε επίσης και η ποιότητα ζωής βελτιώθηκε. Το εκχύλισμα παρουσιάζει αντιμεταστατικές, αντιπολλαπλασιαστικές και προαγωγικές της απόπτωσης των καρκινικών κυττάρων επιδράσεις και υποστηρίζει την κυτταροτοξικότητα των φυσικών φονικών κυττάρων. [Boros LG et al.; Εκχύλισμα φύτρου σίτου που έχει υποστεί ζύμωση (Avemar) στη θεραπεία του καρκίνου και των αυτοάνοσων νοσημάτων.] Ann NY Acad Sci 2005, 1051:529-42 και Comin-Anduix B et al.; Το ζυμωμένο εκχύλισμα φύτρου σιταριού αναστέλλει τα ένζυμα γλυκόλυσης/κύκλου πεντόζης και προκαλεί απόπτωση μέσω ενεργοποίησης της πολυ(ADP-ριβόζης) πολυμεράσης σε καρκινικά κύτταρα λευχαιμίας Τ-κυττάρων Jurkat. J Biol Chem,2002;277(48):46408-14 και Demidov LV et al.; Το ανοσοενισχυτικό εκχύλισμα φύτρου σιταριού (Avemar) που έχει υποστεί ζύμωση, βελτιώνει την επιβίωση ασθενών με μελάνωμα δέρματος υψηλού κινδύνου. Μια τυχαιοποιημένη, πιλοτική, κλινική μελέτη φάσης II με 7ετή παρακολούθηση. Cancer Biother Radiopharm 2008;23(4):477-82 και Farkas E; Εκχύλισμα φύτρου σίτου που έχει υποστεί ζύμωση στην υποστηρικτική θεραπεία του καρκίνου του παχέος εντέρου. Orv Hetil 2005;146(37):1925-31 και Garami M et al.; Το ζυμωμένο εκχύλισμα φύτρου σιταριού μειώνει την εμπύρετη ουδετεροπενία που προκαλείται από χημειοθεραπεία σε παιδιατρικούς ασθενείς με καρκίνο, J Pediatr Hematol Oncol. 2004;26(10):631-5 και Koh EM et al.; Αντικαρκινική δράση και μηχανισμός δράσης εκχυλίσματος φύτρου σιταριού που έχει υποστεί ζύμωση κατά του καρκίνου των ωοθηκών. Βιοχημεία τροφίμων 2018;42.6 και Marcsek Z et al.; Η αποτελεσματικότητα της ταμοξιφαίνης σε καρκινικά κύτταρα μαστού θετικά σε υποδοχείς οιστρογόνων ενισχύεται από μια ιατρική διατροφή. Cancer Biother Radiopharm. 2004;19(6):746-53 και Mueller T, Voigt W; Εκχύλισμα φύτρου σιταριού που έχει υποστεί ζύμωση – συμπλήρωμα διατροφής ή αντικαρκινικό φάρμακο; Nutr J 2011;10:89 και Telekes A et al.; Avemar (εκχύλισμα φύτρου σιταριού) στην πρόληψη και θεραπεία του καρκίνου. Nutr Cancer 2009;61(6):891-9].

Συνοψίζοντας, το φύτρο σιταριού, λόγω της περιεκτικότητάς του σε μικροθρεπτικά συστατικά, υποστηρίζει τις βασικές διατροφικές ανάγκες και εμπλουτίζει τη συνολική διατροφή. Είναι κατάλληλο για τη βελτιστοποίηση του μεταβολισμού και την πρόληψη μεταβολικών διαταραχών, καθώς και οξέων και χρόνιων παθήσεων.

Πολυαμίνη

Η ομάδα των πολυαμινών μπορεί να χωριστεί σε σπερμιδίνη και σπερμίνη, καθώς και σε πουτρεσκίνη και καδαβερίνη.Αυτές οι φυσικές ενώσεις είναι όλες ένα απαραίτητο συστατικό του μεταβολισμού των ανθρώπων και των ζώων.

Οι πολυαμίνες είναι κρίσιμες για την ανάπτυξη πολλών κυττάρων και διασφαλίζουν επίσης την επιβίωσή τους. Η σπερμιδίνη, λόγω των μοναδικών πολυκατιονικών ιδιοτήτων της, είναι η πιο αποτελεσματική πολυαμίνη. [Mendez JD; The Other Legacy of Antonie Van Leeuwenhoek: The Polyamines. J Clin Mol Endocrinol 2017].

Διαθεσιμότητα, ζήτηση και μεταβολισμός πολυαμινών

Οι τρεις πολυαμίνες, η σπερμίνη, η σπερμιδίνη και η πουτρεσκίνη, μπορούν να ληφθούν μέσω της τροφής ή να παραχθούν από τον ίδιο τον οργανισμό. Τα τρόφιμα περιέχουν αυτές τις πολυαμίνες σε ποικίλες ποσότητες. Η σπερμιδίνη είναι ιδιαίτερα άφθονη στο σιτάρι και στο φύτρο σιταριού. Η αποξηραμένη σόγια, το παλαιωμένο τυρί τσένταρ, τα πράσινα μπιζέλια και τα μανιτάρια περιέχουν επίσης σπερμιδίνη και άλλες πολυαμίνες. [Ali MA et al.] Πολυαμίνες στα τρόφιμα: ανάπτυξη βάσης δεδομένων τροφίμων. Food Nutr Res. 2011;55].

Η σπερμίνη και η σπερμιδίνη απορροφώνται εύκολα διαεπιθηλιακά (μέσω του εντερικού βλεννογόνου) στο έντερο. Η πουτρεσκίνη, από την άλλη πλευρά, απορροφάται λιγότερο εύκολα επειδή διασπάται από τη διαμινοοξειδάση (DAO) στο έντερο. Για να συνθέσει ο οργανισμός πολυαμίνες, απαιτούνται τα αμινοξέα αργινίνη ή ορνιθίνη, καθώς και διάφοροι συμπαράγοντες όπως η βιταμίνη Β12, το φολικό οξύ και η S-αδενοσυλμεθειονίνη (SAM).

Επιπλέον, πολλά ένζυμα εμπλέκονται στον μεταβολισμό των πολυαμινών. Αυτά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, τη σπερμιδίνη και τη συνθάση της σπερμίνης, την αργινίνη και την ορνιθίνη δεκαρβοξυλάση, τα ένζυμα της μονοανθρακικής οδού, την πολυαμινοξειδάση, και τη διαμινοοξειδάση (DAO), η οποία είναι γνωστή από τον μεταβολισμό της ισταμίνης. Σε αυτή τη διαδικασία, αρχικά παράγεται πουτρεσκίνη, η οποία μεταβολίζεται σε σπερμιδίνη, η οποία στη συνέχεια μπορεί να μετατραπεί σε σπερμίνη.

Περίπου τα δύο τρίτα των απαιτήσεων σε πολυαμίνες πρέπει να καλύπτονται μέσω της διατροφής., Επειδή το σώμα μπορεί να παράγει μόνο του μόνο περίπου το 1/3 αυτής. Μέχρι στιγμής, δεν υπάρχουν σχεδόν καθόλου αξιοποιήσιμα δεδομένα που να επιτρέπουν την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με τις ανάγκες σε πολυαμίνες και την πιθανή πρόσθετη δοσολογία. Σύμφωνα με μια ιαπωνική πηγή, ένα ημερήσια πρόσληψη 70 mg (συμπεριλαμβανομένης της εσωτερικής σύνθεσης) μπορεί να επιτευχθεί [Oryza· Ενημερωτικό φυλλάδιο για τις πολυαμίνες, αναθεώρηση 2". Ιαπωνία: Λάδι Oryza & Fat Chemocial Co., Ltd. 26-12-2011. Ανακτήθηκε στις 6-11-2013].

Η ανάγκη για πολυαμίνες, ιδιαίτερα σπερμιδίνη, αυξάνεται λόγω της αυξημένης κυτταρικής ανάπτυξης στο εγκυμοσύνη και αυξήθηκε σε βρέφη κατά τη διάρκεια των πρώτων 28 ημερών μετά τη γέννηση. Επίσης Ρύπανση ή το Η συμμετοχή σε ανταγωνιστικά αθλήματα μπορεί να αυξήσει την ανάγκη για ανταγωνιστικά αθλήματα.. Επί πλέον, Περιβαλλοντικές επιρροές και το Ορμονική κατάσταση επηρεάζουν τη σύνθεση πολυαμινών και τη συνολική δεξαμενή πολυαμινών. Επιπλέον, η παραγωγή του ίδιου του σώματος μειώνεται με την ηλικία., η οποία μειώνει τη συνολική συγκέντρωση πολυαμινών [Munoz-Esparza NC et al.; Πολυαμίνες στα τρόφιμα. Front Nutr. 2019;6: 108 και Nishimura K et al. Μείωση των πολυαμινών με τη γήρανση και την πρόσληψή τους από τρόφιμα και ποτά. J Biochem 2006; 139:81-90].

ΕΝΑ Έλλειψη βασικών ουσιών, ιδιαίτερος γενετικά χαρακτηριστικά και Δυσλειτουργία του εντέρου Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μη παροχή πολυαμινών στον οργανισμό ή σε ανεπαρκή παροχή τους. Εάν το σώμα έχει πολύ λίγες πολυαμίνες διαθέσιμες μακροπρόθεσμα ή εάν η ομοιόσταση σπερμιδίνης/σπερμίνης διαταραχθεί, αυτό πυροδοτεί πολυάριθμες παθολογικές διεργασίες. [Moinard C et al.; Πολυαμίνες: μεταβολισμός και επιπτώσεις σε ανθρώπινες ασθένειες.] Κλινική Διατροφή 2005; 24(2):184-97 και Rocha RO, Wilson RA; Βασικό, θανατηφόρο, αινιγματικό: Μεταβολισμός και ρόλοι πολυαμινών σε μυκητιακά κύτταρα. Fungal Biology Reviews 2019;33;47-57].

Οι επιδράσεις της σπερμιδίνης

Η σπερμιδίνη είναι η καλύτερα ερευνημένη και πιο σημαντική πολυαμίνη. Παίζει ζωτικό ρόλο στη διατήρηση του συνολικού μεταβολισμού, της κυτταρικής λειτουργίας και της ανθρώπινης υγείας. Για το λόγο αυτό, αναμένεται να έχει ποικίλα οφέλη στη θεραπεία και την πρόληψη ασθενειών.

Η σπερμιδίνη εμφανίζει τις επιδράσεις των πολυαμινών που έχουν ήδη αναφερθεί. Η σπερμιδίνη διαθέτει επίσης αρκετές ανεξάρτητες επιδράσεις, οι οποίες περιγράφονται καλά στην επιστημονική βιβλιογραφία και υπερβαίνουν αυτές των πολυαμινών.. Αυτές οι επιδράσεις συμβάλλουν στη μείωση της ανάπτυξης όγκων από τη σπερμιδίνη (καρκινογένεση) και ενδεχομένως στην προστασία από τον καρκίνο, τη νευροεκφύλιση, τις μεταβολικές ασθένειες και τις καρδιακές παθήσεις. [Madeo F et al. Σπερμιδίνη στην υγεία και τις ασθένειες. Science. 2018,359]:

• Προωθεί την αυτοφαγία («ανακύκλωση κυττάρων»)
• Λειτουργεί σαν μιμητικό περιορισμού θερμίδων (μιμούμενο την επίδραση παράτασης της ζωής από τη μειωμένη πρόσληψη ενέργειας από τα τρόφιμα)
• Προστατεύει τα νευρικά κύτταρα (νευροπροστασία) και μειώνει την εξασθένηση της μνήμης που σχετίζεται με την ηλικία.
• Καταστέλλει τις προφλεγμονώδεις κυτοκίνες και έτσι ρυθμίζει το ανοσοποιητικό και φλεγμονώδες σύστημα.
• Επιβραδύνει τη γήρανση των βλαστοκυττάρων
• Βελτιώνει τη διαστολική λειτουργία
• Μειώνει την αρτηριακή δυσκαμψία και την καρδιακή ανεπάρκεια
• Μειώνει τη βλάβη των νεφρών που σχετίζεται με την ηλικία και την υψηλή αρτηριακή πίεση
• Βελτιώνει τη μυϊκή δύναμη και μειώνει τις μυοπάθειες («μυϊκές διαταραχές»)
• Μειώνει την καρκινογένεση και τον παθολογικό πολλαπλασιασμό των ιστών (ίνωση) στο ήπαρ.
• Επιτυγχάνει αποτελέσματα μείωσης της αρτηριακής πίεσης βελτιώνοντας τη βιοδιαθεσιμότητα της αργινίνης.

Η σπερμιδίνη ενεργοποιεί την αυτοφαγία

Η αυτοφαγία είναι ένα σημαντικό πρόγραμμα καθαρισμού και ανακύκλωσης του σώματος. Είναι απαραίτητη για την ομοιόσταση και την επιβίωση. Η αυτοφαγία βοηθά τον οργανισμό και τα κύτταρά του να χωνεύουν τα απόβλητα και τα «άχρηστα», καθώς και να διασπούν τα λανθασμένα κατευθυνόμενα, περιττά ή λανθασμένα σχηματισμένα κυτταρικά συστατικά και να τα ανακυκλώνουν. Παίζει κρίσιμο ρόλο στη διατήρηση της κυτταρικής ομοιόστασης και επιτρέπει στα κύτταρα να προσαρμόζονται στο μοριακό στρες. Επιπλέον, παρέχει ενέργεια και υλικά για τον σχηματισμό νέων κυτταρικών δομών.

Μια αυτοφαγία που λειτουργεί καλά παίζει επίσης σημαντικό ρόλο σε σχέση με παθολογικές διεργασίες. Αυτές περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, τη βελτίωση των μεταβολικών διαταραχών και την πρόληψη νευροεκφυλιστικών ασθενειών όπως η σκλήρυνση κατά πλάκας, η νόσος Πάρκινσον ή η νόσος Αλτσχάιμερ μέσω της εξάλειψης των λανθασμένα πτυχωμένων πρωτεϊνών.

Με την ηλικία και σε περιπτώσεις μεταβολικών διαταραχών, η ικανότητα του σώματος να εκτελεί αυτοφαγία μειώνεται. Σύμφωνα με τις τρέχουσες γνώσεις, υπάρχουν δύο τρόποι για να ενεργοποιήσετε και να βελτιώσετε την αυτοφαγία:

1. Περιορίζοντας την πρόσληψη θερμίδων. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μέσω νηστείας ή μιας μόνιμα χαμηλής σε θερμίδες δίαιτας.
2. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω της χρήσης των λεγόμενων μιμητικών περιορισμού θερμίδων, τα οποία μιμούνται τις επιδράσεις της μειωμένης πρόσληψης θερμίδων (περιορισμός θερμίδων). Η σπερμιδίνη είναι ένας σημαντικός εκπρόσωπος της ομάδας των μιμητικών περιορισμού θερμίδων και δρα παρόμοια με τις δευτερογενείς φυτικές ενώσεις ρεσβερατρόλη από τα σταφύλια και γαλλική επιγαλλοκατεχίνη από το πράσινο τσάι.

Σπερμιδίνη: Παρατείνει τη διάρκεια ζωής;

Στις μέρες μας, η σπερμιδίνη θεωρείται ένα καθολικό αντιγηραντικό φάρμακο, καθώς είναι μία από τις λίγες ενδογενείς ουσίες που δρουν ως μιμητικά περιορισμού θερμίδων και έτσι προάγουν ενεργά την αυτοφαγία. [Morselli E et al.; Η σπερμιδίνη και η ρεσβερατρόλη προκαλούν αυτοφαγία μέσω διακριτών οδών που συγκλίνουν στο ακετυλοπρωτεώμα. J Cell Biol 2011;192(4):615-29]. Η σπερμιδίνη δρα επίσης μέσω άλλων μηχανισμών: Ρυθμίζει την κυτταρική ανάπτυξη, τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων, τον κυτταρικό θάνατο (απόπτωση) και τροποποιεί την πρωτεϊνική μετάφραση και την γονιδιακή έκφραση. Επιπλέον, αναστέλλει τη φλεγμονή, τον σχηματισμό λιποκυττάρων (αδιπογένεση) και την ακετυλίωση των ιστονών. Η σπερμιδίνη βελτιώνει τον μεταβολισμό των λιπιδίων.

Η πολυαμίνη ενεργοποιεί τον ευκαρυωτικό παράγοντα έναρξης μετάφρασης sA (eIFs A), ο οποίος είναι απαραίτητος για την κυτταρική ανάπτυξη και τη σύνθεση πρωτεϊνών. Οι eIFs A δρουν ως μεταφραστικός παράγοντας τάνυσης και εμπλέκονται στο σχηματισμό πεπτιδικών δεσμών κατά τη μετάφραση (μετάφραση γενετικών πληροφοριών) του mRNA. Οι eIFs A είναι επί του παρόντος η μόνη γνωστή πρωτεΐνη που περιέχει ένα συγκεκριμένο αμινοξύ, το οποίο παράγεται από τη συνθάση δεοξυυπουσίνης και την υδροξυλάση δεοξυυπουσίνης και απαιτεί σπερμιδίνη ως υπόστρωμα. Η συνθάση δεοξυυπουσίνης είναι ένα ένζυμο με τη συστηματική ονομασία λυσίνη.

Η σπερμιδίνη μείωσε τα επίπεδα μαλονδιαλδεΰδης (ένα προϊόν διάσπασης πολυακόρεστων λιπαρών οξέων· ένας σημαντικός βιοδείκτης για το οξειδωτικό στρες) στους εγκεφάλους των ποντικών και αύξησε τη δραστηριότητα της SOD (υπεροξειδική δισμουτάση· συσχετίζεται με την αυξημένη διάρκεια ζωής). Η σπερμιδίνη βελτιώνει επίσης τη μιτοχονδριακή λειτουργία. [Minois N; Μοριακή βάση της «αντιγηραντικής» δράσης της σπερμιδίνης και άλλων φυσικών πολυαμινών – μια σύντομη ανασκόπηση. Gerontology 2014;60(4):319-26 και Pegg AE; Λειτουργίες πολυαμινών στα θηλαστικά. J Biol Chem 2016;291(29):14904-12 και Soda K, Σπερμίνη και μεθυλίωση γονιδίων: ένας μηχανισμός παράτασης της διάρκειας ζωής που προκαλείται από δίαιτα πλούσια σε πολυαμίνες. Αμινοξέα 2020;52(2):213-224 και Xu TT et al.; Η σπερμιδίνη και η σπερμίνη καθυστερούν τη γήρανση του εγκεφάλου προκαλώντας αυτοφαγία σε ποντίκια SAMP8. Aging (Albany NY).2020;12(7):6401-6414].

Θεωρείται πλέον βέβαιο ότι η εξωτερική χορήγηση σπερμιδίνης, λόγω της ενεργοποίησης της αυτοφαγίας και άλλων τυπικών επιδράσεων των πολυαμινών, παρατείνει τη διάρκεια ζωής μοντέλων οργανισμών όπως οι μύγες των φρούτων, οι ζυμομύκητες και τα σκουλήκια. Επιπλέον, σταματά την απώλεια μνήμης που σχετίζεται με την ηλικία στις μύγες των φρούτων και μειώνει τη βλάβη που σχετίζεται με την ηλικία στις πρωτεΐνες σε ποντίκια. Μειώνει επίσης τις ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία και την απώλεια κινητικών δεξιοτήτων. [Ilgarashi K, Kashiwagi K; Ρύθμιση της κυτταρικής λειτουργίας από πολυαμίνες; The International Journal of Biochemistry & Βιολογία Κυττάρου 2010;42;39-51 και Madeo F, Eisenberg T et al.; Σπερμιδίνη: ένας νέος επαγωγέας αυτοφαγίας και ελιξίριο μακροζωίας. και Μίλερ-Φλέμινγκ Λ κ.ά. Εναπομείναντα μυστήρια της μοριακής βιολογίας: ο ρόλος των πολυαμινών στο κύτταρο. Journal of Molecular Biology. 2015;427(21):3389-406].

Σε μια μελέτη που διεξήχθη από τον Gupta, η σπερμιδίνη παρέτεινε τη διάρκεια ζωής των μυγών, των ζυμομυκήτων, των σκωλήκων και των ανθρώπινων ανοσοκυττάρων. Αναστέλλει το οξειδωτικό στρες και τον θάνατο των ιστών (νέκρωση) σε ηλικιωμένα ποντίκια.Σε παλαιότερα κύτταρα ζύμης, διεγείρει την αποακυλίωση της ιστόνης H3 αναστέλλοντας τις ακυλοτρανσφεράσες των ιστονών. Η απομάκρυνση πολυαμινών από το σώμα οδηγεί σε υπερβολική ακετυλίωση, πρόωρο κυτταρικό θάνατο, σχηματισμό ελεύθερων ριζών και μειωμένη διάρκεια ζωής. Η σπερμιδίνη διεγείρει έντονα την αυτοφαγία, είναι σημαντική για την καταστολή της νέκρωσης και έτσι παρατείνει τη διάρκεια ζωής. [Eisenberg T et al.] Η επαγωγή της αυτοφαγίας από τη σπερμιδίνη προάγει τη μακροζωία. Nat Cell Biol. 2009;11(11):1305-14].

Σε προκλινικά μοντέλα, η χορήγηση συμπληρωμάτων σπερμιδίνης παρέτεινε την υγεία και τη διάρκεια ζωής των ατόμων. Μια προοπτική μελέτη κοόρτης από τον Kiechl επιβεβαιώνει ότι η σπερμιδίνη παρατείνει τη διάρκεια ζωής του ανθρώπου. Σε αυτή τη μελέτη, η συνολική θνησιμότητα μειώθηκε για κάθε τρίτο της αυξανόμενης πρόσληψης σπερμιδίνης από 40,5% (95% ΔΕ) σε 23,7% (95% ΔΕ) και 15,1% (95% ΔΕ), αντίστοιχα, που αντιστοιχεί σε σωρευτικές συχνότητες θνησιμότητας 0,48, 0,41 και 0,38. Η σωρευτική συχνότητα θνησιμότητας (ΔΕ) υποδεικνύει την πιθανότητα ένα άτομο να αναπτύξει μια συγκεκριμένη ασθένεια ή να πεθάνει εντός ενός δεδομένου χρονικού πλαισίου. Ο κίνδυνος θνησιμότητας μεταξύ του ανώτερου και του κατώτερου τρίτου της πρόσληψης σπερμιδίνης ήταν παρόμοιος με αυτόν των ατόμων 5,7 χρόνια νεότερων. [Eisenberg et al.; Καρδιοπροστασία και παράταση ζωής από τη φυσική πολυαμίνη σπερμιδίνη.] Φυσική Ιατρική 2016;22(12):1428-1438 και Kiechl S et al. Η υψηλότερη πρόσληψη σπερμιδίνης συνδέεται με χαμηλότερη θνησιμότητα: μια προοπτική πληθυσμιακή μελέτη. Στο J Clin Nutr. 2018;108(2):371-380 και Madeo F, Eisenberg T et al.; Σπερμιδίνη: ένας νέος επαγωγέας αυτοφαγίας και ελιξίριο μακροζωίας. και Madeo F, Eisenberg et al.; Διατροφικές πτυχές της σπερμιδίνης. Annu Rev Nutr 2020. doi:10.1146/].

Η σπερμιδίνη προστατεύει την καρδιά

Η μειωμένη αυτοφαγία μπορεί να έχει αρνητικές επιπτώσεις στο καρδιαγγειακό σύστημα. Επομένως, οι ουσίες που ενεργοποιούν την αυτοφαγία μπορούν να αντισταθμίσουν την ανάπτυξη καρδιαγγειακών παθήσεων όπως η αρτηριοσκλήρωση, η καρδιακή ανεπάρκεια, η στεφανιαία νόσος, οι καρδιακές αρρυθμίες και η διαβητική μυοκαρδιοπάθεια. Η σπερμιδίνη διεγείρει επίσης τη μιτοχονδριακή αναπνοή και βελτιώνει τη μηχανοελαστική λειτουργία των καρδιακών μυϊκών κυττάρων (καρδιομυοκύτταρα). [Nilsson BO, Persson L; Οι ευεργετικές επιδράσεις της σπερμιδίνης στην καρδιαγγειακή υγεία και τη μακροζωία υποδηλώνουν μια εισαγωγή πολυαμινών από καρδιομυοκύτταρα, ειδικά για τον κυτταρικό τύπο. Biochem Soc Trans.2019;47(1):265-272 και Abdellatif M et al.; Αυτοφαγία στην καρδιαγγειακή υγεία και παθήσεις. Prog Mol Biol Transl Sci 2020;172:87-106].

Στην καρδιακή ανεπάρκεια, υπάρχει περίσσεια του ενζύμου PP5 (σερίνη/θρεονίνη πρωτεϊνική φωσφατάση 5). Αυτό το ένζυμο συσσωρεύεται στις καρδιακές κοιλότητες, μειώνοντας την ελαστικότητά τους και επηρεάζοντας την ελαστικότητα της καρδιάς. Η σπερμιδίνη μπορεί να αναστείλει αποτελεσματικά την PP5. Ποντίκια που τρέφονταν με σπερμιδίνη διατήρησαν υγιείς καρδιές μέχρι τα γεράματα. Οι καρδιαγγειακές παθήσεις εμφανίζονται επίσης λιγότερο συχνά σε άτομα που καταναλώνουν μια διατροφή πλούσια σε σπερμιδίνη. Δεδομένου ότι τα επίπεδα σπερμιδίνης μειώνονται με την ηλικία, η χορήγηση συμπληρωμάτων θα μπορούσε να είναι ευεργετική. [Eisenberg T et al.; Καρδιοπροστασία και παράταση ζωής από τη φυσική πολυαμίνη σπερμιδίνη. Nat Med 2016;22(12):1428-1438] και Σόδα Κ κ.ά. Πολυαμίνη τροφίμων και καρδιαγγειακή νόσος – μια επιδημιολογική μελέτη. Glob J Health Sci.2012;4(6):170-178].

Οι επιδράσεις της σπερμιδίνης στην υγεία στο καρδιαγγειακό σύστημα έχουν αποδειχθεί σε πολυάριθμα πειράματα με αρουραίους και ποντίκια και έχουν επίσης μεταφερθεί στον ανθρώπινο οργανισμό:

• Η χορήγηση συμπληρωμάτων σπερμιδίνης ενεργοποιεί τον σχηματισμό νέων μιτοχονδρίων στο κύτταρο (μιτοχονδριακή βιογένεση) μέσω της αποακετυλίωσης της PGC-1άλφα (μιας πρωτεΐνης) που προκαλείται από SIRT1. Επιπλέον, η σπερμιδίνη αναστέλλει τη μιτοχονδριακή δυσλειτουργία και διατηρεί την υπερδομή του καρδιακού μυός. Στα ζώα, η ορνιθινοδεκαρβοξυλάση (ODC) και η SIRT1/PGC-1a (η οδός σηματοδότησης του υποδοχέα που ενεργοποιείται από τον πολλαπλασιαστή των υπεροξεισωμάτων σιρτουίνης-1/συνενεργοποιητή γάμμα-άλφα), η οποία ρυθμίζει τη μιτοχονδριακή βιογένεση, υπορυθμίστηκαν. Αντίθετα, η ακετυλοτρανσφεράση SPD/σπερμίνη N1 αυξήθηκε. Στα πειράματα, η σπερμιδίνη αύξησε τη δραστηριότητα των PGC-1a, SIRT1, NRF1, NRF2, TFAM (μιτοχονδριακός μεταγραφικός παράγοντας α) και OXPHOS (οξειδωτική φωσφορυλίωση) στα καρδιακά μυϊκά κύτταρα. [Wang J et al.] Η σπερμιδίνη ανακουφίζει από τη γήρανση της καρδιάς βελτιώνοντας τη βιογένεση και τη λειτουργία των μιτοχονδρίων. Aging (Albany NY). 2020;12(1):650-71].
• Η χορήγηση συμπληρωμάτων σπερμιδίνης μειώνει τον κίνδυνο ανευρυσμάτων κοιλιακών αρτηριών και βελτιώνει την ακεραιότητα της αορτικής δομής. Η σπερμιδίνη αυξάνει τις πρωτεΐνες που εξαρτώνται από την αυτοφαγία και μειώνει τη διείσδυση φλεγμονωδών ουσιών και φλεγμονωδών φαγοκυττάρων (μονοκυττάρων). Επομένως, η σπερμιδίνη θα μπορούσε να αποτελέσει μια πολλά υποσχόμενη θεραπεία για ανευρύσματα κοιλιακής αορτής. [Liu S et al.] Η σπερμιδίνη καταστέλλει την ανάπτυξη πειραματικών ανευρυσμάτων κοιλιακής αορτής. J Am Heart Assoc. 2020;9(8):e014757].
• Η χορήγηση συμπληρωμάτων σπερμιδίνης βελτιώνει τη λειτουργία των καρδιακών μυϊκών κυττάρων (καρδιομυοκύτταρα) και μειώνει τη νέκρωση των κυττάρων (κυτταρικός θάνατος). Μετά από καρδιακή προσβολή, η σπερμιδίνη ενισχύει την καρδιακή λειτουργία και μειώνει το μέγεθος του εμφράγματος, καθώς και την αύξηση της μάζας του καρδιακού μυός (υπερτροφία του μυοκαρδίου). Επιπλέον, μειώνει τη φλεγμονή, την οξειδωτική βλάβη και την απόπτωση (προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος) τόσο in vitro (σε δοκιμαστικό σωλήνα) όσο και in vivo (παρατηρούμενη/εκτελούμενη σε ζωντανά άτομα). [Γιαν Τζ. κ.ά.] Η αυτοφαγική ροή που ενισχύεται από σπερμιδίνη βελτιώνει την καρδιακή δυσλειτουργία μετά από έμφραγμα του μυοκαρδίου στοχεύοντας την οδό σηματοδότησης AMPK/mTOR. British journal of pharmacology. 2019;176(17):3126-42].
• Η χορήγηση συμπληρωμάτων σπερμιδίνης επιβραδύνει την αρτηριακή γήρανση, η οποία προκαλείται από μειωμένο μονοξείδιο του αζώτου, αυξημένα AGE (τελικά προϊόντα προηγμένης γλυκοζυλίωσης), υπεροξείδιο και οξειδωτικό στρες. Η σπερμιδίνη ομαλοποιεί την αρτηριακή ταχύτητα παλμικού κύματος (aPWV, ένα άμεσο μέτρο της αρτηριακής σκληρότητας), επιδιορθώνει την ενδοθηλιακά εξαρτώμενη αρτηριακή διαστολή (EDD = τελοδιαστολική διάμετρος, η διάμετρος των καρδιακών θαλάμων στο τέλος της διαστολής) και μειώνει το οξειδωτικό στρες, τα AGE και το υπεροξείδιο. Αυτή η μελέτη υποδηλώνει ότι η σπερμιδίνη θα μπορούσε να ενισχύσει τις θεραπείες για την αρτηριακή γήρανση, καθώς και τα προληπτικά μέτρα για τις καρδιακές παθήσεις που σχετίζονται με την ηλικία. [La Rocca TJ et al.; Η σπερμιδίνη, ενισχυτής αυτοφαγίας, αντιστρέφει την αρτηριακή γήρανση. Mch Aging Dev 2013;134(7-8):314-20].
• Η σπερμιδίνη αναστέλλει σημαντικά τη συσσώρευση λιπιδίων (συσσώρευση λίπους) και τον σχηματισμό νεκρωτικού πυρήνα στις αθηροσκληρωτικές πλάκες. Η συσσώρευση λιπιδίων μειώνεται επειδή η σπερμιδίνη διεγείρει την εκροή χοληστερόλης ενεργοποιώντας την αυτοφαγία. Το μέγεθος και η σύνθεση των πλακών δεν μεταβάλλονται από τη σπερμιδίνη. Η διέγερση της αυτοφαγίας μπορεί να αποτρέψει την ανάπτυξη αγγειακών παθήσεων. [Michiels CF et al.]Η σπερμιδίνη μειώνει τη συσσώρευση λιπιδίων και τον σχηματισμό νεκρωτικού πυρήνα σε αθηροσκληρωτικές πλάκες μέσω επαγωγής αυτοφαγίας. Artherosclerosis. 2016;251:319-27].
• Εάν ένα έμβρυο βιώσει επικίνδυνη στέρηση οξυγόνου στη μήτρα (ενδομήτρια υποξία), αυτό οδηγεί σε μείωση της καρδιακής ορνιθινοδεκαρβοξυλάσης και σε αυξημένη παραγωγή σπερμιδίνης/σπερμίνης Ν1 ακετυλοτρανσφεράσης. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση του σωματικού βάρους, του καρδιακού βάρους, του πολλαπλασιασμού των καρδιακών μυϊκών κυττάρων, της αντιοξειδωτικής ικανότητας, της μιτοχονδριακής δομής και της μιτοχονδριακής βιογένεσης. Ταυτόχρονα, περισσότερα καρδιακά μυϊκά κύτταρα πεθαίνουν και εμφανίζεται ανώμαλος πολλαπλασιασμός ιστών (ίνωση). Αυτές οι βλάβες μπορούν να αποτραπούν με την χορήγηση σπερμιδίνης στον πλακούντα. [Chai N et al.; Η σπερμιδίνη αποτρέπει την καρδιακή βλάβη σε νεογνά αρουραίους που εκτίθενται σε ενδομήτρια υποξία αναστέλλοντας το οξειδωτικό στρες και τον κατακερματισμό των μιτοχονδρίων. Oxide Med Cell Longev. 2019;2019:5406468].
• Η αυξημένη αυτοφαγία προστατεύει από καρδιαγγειακές παθήσεις. Σε αρουραίους και ποντίκια, η διαιτητική σπερμιδίνη άσκησε καρδιοπροστατευτικές επιδράσεις αυξάνοντας την καρδιακή αυτοφαγία και τη μιτοφαγία (μιτοχονδριακή διάσπαση). Επιπλέον, η σπερμιδίνη αναστέλλει την ανάπτυξη υπέρτασης βελτιώνοντας τη βιοδιαθεσιμότητα της αργινίνης και προστατεύοντας τα νεφρά. Στους ανθρώπους, διαπιστώθηκε συσχέτιση μεταξύ της χορήγησης συμπληρωμάτων σπερμιδίνης και της μειωμένης αρτηριακής πίεσης, καθώς και μειωμένου κινδύνου εμφάνισης καρδιαγγειακών παθήσεων. Ο κίνδυνος θανάτου από αυτές τις ασθένειες μειώθηκε επίσης. Η σπερμιδίνη είναι ένας καρδιοπροστατευτικός ενεργοποιητής αυτοφαγίας. [Eisenberg T et al.; Διαιτητική σπερμιδίνη για τη μείωση της υψηλής αρτηριακής πίεσης. Autophagy. 2017;13(4):767-769].
• Η σπερμιδίνη αυξάνει τη διάρκεια ζωής σε ποντίκια και εμφανίζει καρδιοπροστατευτική δράση. Μειώνει την παθολογική μυοκαρδιοπάθεια, μειώνει τη συστολική αρτηριακή πίεση και διατηρεί τη διαστολική λειτουργία σε ηλικιωμένα ζώα. Αυτό το συμπλήρωμα διατροφής ενισχύει την καρδιακή αυτοφαγία, τη μιτοφαγία και τη μιτοχονδριακή αναπνοή. Βελτιώνει τη μηχανοελαστικότητα των καρδιακών μυϊκών κυττάρων, αυξάνει τη φωσφορυλίωση τιτίνης και καταστέλλει την ήπια φλεγμονή. Στους ανθρώπους, έχει παρατηρηθεί συσχέτιση μεταξύ της υψηλής περιεκτικότητας σε σπερμιδίνη στη διατροφή και της μειωμένης αρτηριακής πίεσης, καθώς και της χαμηλότερης συχνότητας εμφάνισης καρδιαγγειακών παθήσεων. [Eisenberg et al.; Καρδιοπροστασία και παράταση ζωής από τη φυσική πολυαμίνη σπερμιδίνη. Nat Med 2016;22(12):1428-1438].

Οι επιδράσεις της σπερμιδίνης στο καρδιαγγειακό σύστημα έχουν πλέον επαληθευτεί χρησιμοποιώντας ανθρώπινα δεδομένα:

• Σύμφωνα με πρόσφατες δηλώσεις του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας (ΠΟΥ) και του ΔΝΤ, υπάρχει αρνητική συσχέτιση μεταξύ της πρόσληψης σπερμιδίνης μέσω της διατροφής και της θνησιμότητας από καρδιαγγειακά νοσήματα. [Soda K et al.; Πολυαμίνη τροφίμων και καρδιαγγειακή νόσος – μια επιδημιολογική μελέτη. Glob J Health Sci. 2012;4(6):170-178].
• Οι ερευνητές Tong και Madeo περιγράφουν πώς η σπερμιδίνη έχει προστατευτική επίδραση στην καρδιαγγειακή υγεία σε επιδημιολογικές μελέτες. Έγραψαν επίσης ότι μια διατροφή πλούσια σε σπερμιδίνη μειώνει το συνολικό ποσοστό θνησιμότητας που σχετίζεται με καρδιαγγειακές παθήσεις (και καρκίνο). [Madeo F et al.; Σπερμιδίνη: ένας φυσιολογικός επαγωγέας αυτοφαγίας που δρα ως βιταμίνη κατά της γήρανσης στους ανθρώπους; Αυτοφαγία. 2019;15(1):165-168 και Tong D et al.; Η σπερμιδίνη προάγει την καρδιοπροστατευτική αυτοφαγία. Έρευνα για την κυκλοφορία του αίματος.2017;120(8):1229-3].
• Σύμφωνα με τον Nilsson, η σπερμιδίνη έχει καρδιοπροστατευτική δράση τόσο σε ποντίκια όσο και σε ανθρώπους. [Pucciarelli S et al.; Η σπερμιδίνη και η σπερμίνη είναι εμπλουτισμένες στο πλήρες αίμα των αιωνόβιων. Rejuvenation Res 2012, 15(6):590-5].
• Σε μια τυχαιοποιημένη μελέτη του Matsjumoto, τα αυξημένα επίπεδα σπερμιδίνης βελτίωσαν την ενδοθηλιακή λειτουργία σε υγιή άτομα και μείωσαν τον κίνδυνο αθηροσκλήρωσης. [Matsumoto M et al.; Η ενδοθηλιακή λειτουργία βελτιώνεται με την πρόκληση παραγωγής μικροβιακών πολυαμινών στο έντερο: μια τυχαιοποιημένη ελεγχόμενη με εικονικό φάρμακο δοκιμή. Nutrients.2019;11(5)].
• Ο Άιζενμπεργκ αναφέρει σε μια δημοσιευμένη μελέτη [Eisenberg T et al.; Καρδιοπροστασία και επέκταση της διάρκειας ζωής από τη φυσική πολυαμίνη σπερμιδίνη. Nat Med 2016;22(12):1428-1438]. Η σπερμιδίνη αντιστρέφει την καρδιακή δυσλειτουργία που σχετίζεται με την ηλικία σε ποντίκια ενεργοποιώντας την αυτοφαγία. Η σπερμιδίνη «αναζωογονεί» τους γραμμωτούς μύες και βελτιώνει τη μιτοχονδριακή λειτουργία, καθώς και βασικές λειτουργίες που σχετίζονται με τη γήρανση της καρδιάς (συμπεριλαμβανομένης της υπέρτασης, της υπερτροφίας της αριστερής κοιλίας, της διαστολικής δυσλειτουργίας και της αυξημένης δυσκαμψίας της αριστερής κοιλίας). Εμφανίζει επίσης αντιφλεγμονώδεις επιδράσεις. Αυτές οι επιδράσεις εξαρτώνται από την αυτοφαγία.

Σπερμιδίνη και οι επιδράσεις της στον εγκέφαλο

Η σπερμιδίνη παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη του εγκεφάλου. Η λειτουργία του εγκεφάλου, η απόκτηση μνήμης και η εδραίωση της μνήμης (η ενδυνάμωση των αναμνήσεων ή του μαθησιακού περιεχομένου στη μακροπρόθεσμη μνήμη) εξαρτώνται επίσης από τη σπερμιδίνη. Η τρέχουσα έρευνα υποδηλώνει ότι οι επιδράσεις της αυτοφαγίας και οι θέσεις δέσμευσης πολυαμινών στον υποδοχέα NMDA (NMDAr) είναι κυρίως υπεύθυνες για την επίδραση της σπερμιδίνης στη μνήμη.

Οι επιδράσεις στον εγκέφαλο αρχικά καταδείχθηκαν σε ζωικά μοντέλα με αρουραίους και μύγες των φρούτων. Τώρα, υπάρχουν αρχικές μελέτες σε ανθρώπους που επιβεβαιώνουν αυτές τις επιδράσεις.

• Η χορήγηση σπερμιδίνης βελτίωσε την ενοποίηση των αναμνήσεων φόβου σε αρουραίους, ενώ τόσο ο ανταγωνιστής TrkB (κινάση υποδοχέα τυροσίνης Β· πρωτεΐνη) ANA-12 όσο και ο αναστολέας Pl3K (κινάση φωσφοϊνοσιτίδης 3· ένζυμο) LY29400z απέτρεψαν την επίδραση της σπερμιδίνης στη μνήμη. Αυτό υποδηλώνει ότι η ενοποίηση μνήμης που ενισχύεται από τη σπερμιδίνη περιλαμβάνει την ενεργοποίηση του υποδοχέα TrkB και της σηματοδοτικής οδού PI3K/Akt. [Beck Fabbrin SB et al.; Η βελτίωση της ενοποίησης της μνήμης που προκαλείται από τη σπερμιδίνη περιλαμβάνει την οδό σηματοδότησης PI3K/Akt. Brain Res Bull 2020; S0361-9230(20)30607-9].
• Η χορήγηση συμπληρωμάτων σπερμιδίνης προστατεύει τις μύγες των φρούτων (πιο συγκεκριμένα: τη Δροσόφιλα) από την εξασθένηση της μνήμης που σχετίζεται με την ηλικία. Το συμπλήρωμα διατροφής δρα άμεσα στις συνάψεις, επιτρέποντας την ομοιοστατική ρύθμιση του συναπτικού συστατικού από το οποίο προέρχεται η διέγερση, η οποία εξαρτάται από την αυτοφαγία. [Bhukel A, Madeo F, Sigrist SJ; Η σπερμιδίνη ενισχύει την αυτοφαγία για προστασία από τη γήρανση των συνάψεων. Autophagy.2017;13(2):4444-445.doi:10.1080/15548627.2016.1265193].
• Τα επίπεδα πολυαμινών στον εγκέφαλο μειώνονται με την ηλικία. Στις μύγες των φρούτων, αυτή η μείωση των πολυαμινών έχει παρατηρηθεί ότι σχετίζεται με μείωση της απόδοσης της μνήμης. Η συμπλήρωση με σπερμιδίνη βελτιώνει την αυτοφαγία, αποκαθιστά τα νεανικά επίπεδα σπερμιδίνης και σταματά την απώλεια μνήμης. Ωστόσο, δεν παρατηρείται βελτίωση στην εξασθένηση της μνήμης εάν οι γενετικές ανεπάρκειες αποτρέπουν ή περιορίζουν την αυτοφαγία. [Gupta VK et al.; Η αποκατάσταση των πολυαμινών προστατεύει από την εξασθένηση της μνήμης που προκαλείται από την ηλικία με τρόπο που εξαρτάται από την αυτοφαγία.]Nat Neurosci.2013;16(10):1453-60].
• Σε μια πρόσφατη μελέτη του 2020, ο Rosh επιβεβαιώνει ότι η σπερμιδίνη προάγει τη μακροζωία και διεγείρει την αυτοφαγία. Διατηρεί την κυτταρική και νευρωνική ομοιόσταση. Η σπερμιδίνη και η σπερμίνη αλληλεπιδρούν με το οπιοειδές σύστημα και επηρεάζουν τη νευροφλεγμονή (φλεγμονή του νευρικού ιστού). Επιπλέον, αναστέλλουν την εισροή ασβεστίου στα κύτταρα, τις επιβλαβείς ελεύθερες ρίζες και τη διεγερτοτοξικότητα του γλουταμινικού. Η ανάπτυξη και η λειτουργία του εγκεφάλου εξαρτώνται από τις συγκεντρώσεις πολυαμίνης και, ιδιαίτερα, από τις συγκεντρώσεις σπερμιδίνης. Οι διακυμάνσεις των επιπέδων σπερμιδίνης που σχετίζονται με την ηλικία οδηγούν επίσης σε ανισορροπίες στο νευρωνικό δίκτυο και θέτουν σε κίνδυνο τη νευρογένεση (τον σχηματισμό νέων νευρικών κυττάρων). Επομένως, η πρόσθετη πρόσληψη σπερμιδίνης μπορεί να υποστηρίξει τη θεραπεία εγκεφαλικών διαταραχών, αν και οι ακριβείς μηχανισμοί δεν έχουν ακόμη κατανοηθεί πλήρως. [Gosh I et al.; Σπερμιδίνη, ένας επαγωγέας αυτοφαγίας, ως θεραπευτική στρατηγική σε νευρολογικές διαταραχές. Νευροπεπτίδια 2020].
• Ο Huang ανακάλυψε ότι η χορήγηση σπερμιδίνης μετά από τραυματική εγκεφαλική βλάβη (TBI) επιτάχυνε σημαντικά τη νευρολογική βαθμολογία NNS και μείωσε την καθυστέρηση στη δοκιμασία υδάτινου λαβυρίνθου Morris. Μελέτες έδειξαν ότι η σπερμιδίνη βελτίωσε τη λειτουργία του αιματοεγκεφαλικού φραγμού. Επιπλέον, παρατηρήθηκαν θετικές αλλαγές όσον αφορά τον κυτταρικό θάνατο και το εγκεφαλικό οίδημα. Οι προφλεγμονώδεις κυτοκίνες και οι δείκτες TBI μειώθηκαν σημαντικά. Δεδομένου ότι τα επίπεδα σπερμιδίνης μειώθηκαν σημαντικά σε ασθενείς με TBI με σοβαρές βλάβες, ο Huang πρότεινε ότι το συμπλήρωμα διατροφής θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως νέα μορφή θεραπείας για τραυματική εγκεφαλική βλάβη. [Huang J et al.; Η σπερμιδίνη παρουσιάζει προστατευτικές επιδράσεις έναντι τραυματικής εγκεφαλικής βλάβης. Cell Mol Neurobiol.2020].
• Στην τυχαιοποιημένη μελέτη preSmartAge που διεξήχθη από τη Δρ. Miranda Wirth στο Νοσοκομείο Charité, η σπερμιδίνη βελτίωσε σημαντικά την απόδοση της μνήμης. Η μελέτη δείχνει ότι αυτή η επίδραση βασίζεται στην διέγερση νευροτροποποιητικών δράσεων στο σύστημα μνήμης. [Wirth M et al.; Επιδράσεις της συμπλήρωσης σπερμιδίνης στη γνωστική λειτουργία και τους βιοδείκτες σε ηλικιωμένους ενήλικες με υποκειμενική γνωστική έκπτωση (SmartAge) - πρωτόκολλο μελέτης για μια τυχαιοποιημένη ελεγχόμενη δοκιμή. Alzheimer Res Ther. 2019;11:36].

Σπερμιδίνη: Προστασία από νευροεκφυλιστικές διαταραχές;

Εκτός από τις επιδράσεις της σπερμιδίνης στον εγκέφαλο που έχουν περιγραφεί μέχρι στιγμής, η ακόλουθη ενότητα παρουσιάζει τις επιδράσεις στις νευροεκφυλιστικές διαταραχές και τις υποστηρίζει με νέα ευρήματα από μελέτες σε ανθρώπους:

• Σε μια μικρή μελέτη, ο ερευνητής M. Fischer κατάφερε να αποδείξει ότι η αυξημένη αυτοφαγία στα εγκεφαλικά κύτταρα βελτιώνει τη μνήμη. Επιπλέον, ανακάλυψε ότι τα Τ κύτταρα και οι κυτοκίνες δρουν ως σημαντικοί μεσολαβητές στην παθολογία της νόσου Αλτσχάιμερ. Σε υψηλές δόσεις, η σπερμιδίνη μειώνει την ικανότητα όλων των κυτοκινών εκτός από την IL-17A, προάγει την αυτοφαγία και αυξάνει την ενεργοποίηση των Τ κυττάρων. [Fischer M et al.; Η σπερμίνη και η σπερμιδίνη τροποποιούν τη λειτουργία των Τ-κυττάρων σε ηλικιωμένους ενήλικες με και χωρίς γνωστική έκπτωση ex vivo. Aging (Albany NY). 15 Ιουλίου 2020;12(13):13716-13739].
• Η μελέτη του Pekar διαπίστωσε ότι η σπερμιδίνη, λόγω της επίδρασής της στην αυτοφαγία, ενεργοποιεί την απομάκρυνση των πλακών αμυλοειδούς-βήτα. Έχει θετική επίδραση στην άνοια και οδηγεί σε σημαντική βελτίωση της γνωστικής απόδοσης σε κατοίκους οίκων ευγηρίας μετά από μόλις τρεις μήνες χρήσης. [Pekar T et al.; Σπερμιδίνη στην άνοια: Σχέση με την ηλικία και την απόδοση μνήμης.]Wien Klein Wochenschr. 2020;132(1-2):42-46].
• Το 2020, ο Schwarz περιέγραψε πώς η υψηλότερη πρόσληψη σπερμιδίνης σε ηλικιωμένους ενήλικες σχετίζεται με μεγαλύτερο όγκο ιππόκαμπου. Παρατήρησε επίσης μεγαλύτερη μέση πυκνότητα φλοιού και αυξημένο πάχος φλοιού σε περιοχές του εγκεφάλου που είναι ευάλωτες στη νόσο Αλτσχάιμερ, καθώς και στους βρεγματικούς και κροταφικούς λοβούς. [Black C et al.; Η πρόσληψη σπερμιδίνης σχετίζεται με το πάχος του φλοιού και τον όγκο του ιππόκαμπου σε ηλικιωμένους ενήλικες. Neuroimage 2020;221:117132].
• Σε μια προηγούμενη τυχαιοποιημένη μελέτη του 2018, ο Schwarz είχε ήδη διαπιστώσει ότι η σπερμιδίνη μπορεί να προστατεύσει από γνωστικά ελλείμματα και νευροεκφυλισμό. [Black C et al.; Ασφάλεια και ανεκτικότητα της χορήγησης συμπληρωμάτων σπερμιδίνης σε ποντίκια και ηλικιωμένους ενήλικες με υποκειμενική γνωστική έκπτωση. Aging (Albany NY). 2018;10(1):19-33].

Η Γερμανική Νευρολογική Εταιρεία αναγνωρίζει πλέον επίσης το μεγάλο δυναμικό της σπερμιδίνης όσον αφορά την προστατευτική της δράση κατά της άνοιας και δηλώνει ότι τα τρέχοντα δεδομένα υποδηλώνουν ότι η σπερμιδίνη έχει θετική επίδραση στη λειτουργία του εγκεφάλου και στις γνωστικές ικανότητες. Αυτές οι επιδράσεις βρίσκονται επί του παρόντος στο επίκεντρο της μελέτης SmartAge, η οποία διεξάγεται υπό τη διεύθυνση του καθηγητή Flöel. Αυτή η μελέτη χρησιμοποιεί παρασκευάσματα φύτρου σιταριού εμπλουτισμένα με σπερμιδίνη. [Diener HC; Διατροφή για τον εγκέφαλο: Πώς τα τρόφιμα μπορούν να προστατεύσουν από την άνοια; IWD-Informationsdienst Wissenschaften 2017].

Σπερμιδίνη στην ογκολογία

Λέγεται πλέον ότι η σπερμιδίνη έχει επίσης θετικές επιδράσεις στον τομέα της πρόληψης του καρκίνου. Η πολυαμίνη μπορεί ακόμη και να είναι χρήσιμη στην περίπτωση μικρών όγκων στα αρχικά τους στάδια. Μελέτες έχουν αποφέρει τα ακόλουθα αποτελέσματα:

• Ο Λεβέσκ χρησιμοποίησε τη σπερμιδίνη ως αντικαρκινικό παράγοντα σε μία από τις μελέτες του. Ένας συνδυασμός μιμητικών περιορισμού θερμίδων (CRMs· z.B. Η σπερμιδίνη σε συνδυασμό με ανοσογόνους ενεργοποιητές κυτταρικού θανάτου (ICDs) και αναστολείς ανοσολογικών σημείων ελέγχου (ICIs) βελτίωσε τον έλεγχο της ανάπτυξης του όγκου σε ποντίκια. Χωρίς μιμητικά περιορισμού θερμίδων, τα ICDs και τα ICIs οδηγούν μόνο σε μερική ευαισθητοποίηση στη θεραπεία. [Levesque S et al.; Μια συνεργιστική τριάδα χημειοθεραπείας, αναστολέων ανοσολογικών σημείων ελέγχου και μιμητικών θερμιδικού περιορισμού εξαλείφει τους όγκους σε ποντίκια. Oncoimmunology 2019;8(11):e1657375].
• Όπως ανακάλυψαν ο Yue και οι συνεργάτες του, η σπερμιδίνη μπορεί να μειώσει τα ελαττώματα των καρκινικών κυττάρων που προκαλούν οξειδωτικό, επαγόμενο από στρες κυτταρικό θάνατο και προάγουν τον καρκίνο του ήπατος και την ίνωση του ήπατος ενεργοποιώντας την αυτοφαγία. Ως συμπλήρωμα διατροφής, αυτή η πολυαμίνη όχι μόνο μπορεί να παρατείνει τη διάρκεια ζωής των ποντικών έως και 25%, αλλά και να ελαχιστοποιήσει την ίνωση του ήπατος και τις εστίες καρκίνου του ήπατος. [Yue F et al.; Η σπερμιδίνη παρατείνει τη διάρκεια ζωής και αποτρέπει την ίνωση του ήπατος και το ηπατοκυτταρικό καρκίνωμα ενεργοποιώντας την αυτοφαγία που προκαλείται από MAP1S. Cancer Res. 2017;77(11):2938-2951].
• Ο Pietrocola σχολίασε την προοπτική μελέτη του Kiechl το 2019 (s.o. ), η οποία δείχνει ότι η σπερμιδίνη μειώνει τη θνησιμότητα από καρκίνο και έγραψε ότι ο καρκίνος μπορεί να αναπτυχθεί μόνο εάν το ανοσοποιητικό σύστημα δεν αναγνωρίσει την απειλή και δεν εξαλείψει τα κακοήθη κύτταρα. Σύμφωνα με αυτό, η αυτοφαγία που ενεργοποιείται από σπερμιδίνη είναι σε θέση να καταστείλει τις κακοήθεις αλλαγές, να αναστείλει τις προκαρκινογόνες φλεγμονώδεις αντιδράσεις και να προάγει την αντικαρκινική ανοσία. [Pietrocola F et al.; Η σπερμιδίνη μειώνει τη θνησιμότητα που σχετίζεται με τον καρκίνο στους ανθρώπους.]Αυτοφαγία 2019;15(2):362-5].
• Σε μια προοπτική μελέτη του Vargas στην οποία συμμετείχαν 87.602 γυναίκες, η υψηλότερη ημερήσια πρόσληψη πολυαμινών συσχετίστηκε με μειωμένο κίνδυνο καρκίνου του παχέος εντέρου (μέσος όρος καρδιακού ρυθμού 0,81), ιδιαίτερα σε υπέρβαρες γυναίκες. [Vargas AJ et al.] Διαιτητική πρόσληψη πολυαμινών και κίνδυνος καρκίνου του παχέος εντέρου σε μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες. Στο J Clin Nutr. 2015;102(2):411-9]. Αξίζει να σημειωθεί, ωστόσο, ότι τόσο τα καρκινικά κύτταρα με αυξημένη μεταβολική δραστηριότητα όσο και τα υγιή κύτταρα χρησιμοποιούν πολυαμίνες. Για αυτόν τον λόγο, συζητείται επί του παρόντος εάν μια δυσλειτουργία του μεταβολισμού των πολυαμινών θα μπορούσε να προάγει τον καρκίνο. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η συνολική συγκέντρωση πολυαμινών είναι αυξημένη και τα ένζυμα που εμπλέκονται στον μεταβολισμό των πολυαμινών (όπως η αδενοσυλομεθειονίνη δεκαρβοξυλάση (SAMDC) και η σπερμίνη οξειδάση (SMO)) είναι ιδιαίτερα δραστικά. Εάν αποδειχθεί αυτό, τα υψηλά επίπεδα πολυαμινών θα πρέπει να αποφεύγονται ή να μειώνονται κατά τη διάρκεια της θεραπείας του καρκίνου. [Nowotarski SL et al.; Πολυαμίνες και καρκίνος: επιπτώσεις στη χημειοθεραπεία και τη χημειοπροφύλαξη.] Expert Rev Mol Med 2013;15:e3 και Murray-Stewart TR et al.; Στόχευση του μεταβολισμού των πολυαμινών για τη θεραπεία και την πρόληψη του καρκίνου. Biochem J. 2016;473(19):2937-53].

Πηγή: Σπερμιδίνη και φύτρο σιταριού – ένα εντυπωσιακό δίδυμο με πολυάριθμες λειτουργίες· μια επισκόπηση από τον Δρ. Udo Böhm