Germe di grano e i suoi ingredienti

Il germe di grano è la componente ricca di olio dei chicchi di grano maturi e costituisce circa il 3% del loro peso totale. Dal germe di grano si sviluppa la preziosa erba di grano, da cui in seguito si formano i chicchi di grano. Il germe di grano è solitamente un sottoprodotto della produzione di farina di grano. Ha un'elevata densità nutrizionale ed è ricco di micronutrienti e fibre alimentari (1,5-4%). ​​Il contenuto di olio è di circa il 10%, con molti acidi grassi insaturi. Il contenuto proteico è di circa il 27%, anche se a seconda dell'origine è possibile raggiungere valori compresi tra il 13% e il 35%.

Gli ingredienti includono:

• Vitamine (B1, B2, B3, B5, B6, B9 e vitamine A, K ed E)
• Minerali e oligoelementi (calcio, magnesio, ferro, potassio, iodio, fosforo, cromo, manganese, zinco, molibdeno e zolfo)
• Poliammine (spermina, spermidina e putrescina)
• Acidi grassi (v.aAcido alfa-linolenico, acido linoleico, acido oleico e acido palmitoleico)
• Aminoacidi (arginina, triptofano, lisina, metionina, fenilalanina, leucina e isoleucina)
• Composti vegetali secondari (carotenoidi, polifenoli e flavonoidi)

Gli effetti del germe di grano

Gli ingredienti sopra menzionati indicano un potenziale significativo per la salute. Tuttavia, gli effetti del germe di grano sono stati finora solo parzialmente studiati sperimentalmente; gli studi sull'uomo sono scarsi. Ciononostante, la vasta conoscenza dei singoli ingredienti e della loro importanza per il metabolismo e la salute generale consente di trarre conclusioni sugli effetti complessivi del germe di grano. La ricerca identifica anche potenziali applicazioni mediche:

• L'estratto di germe di grano ha effetti antinfiammatori, antiossidanti, antibatterici e immunomodulanti grazie al suo elevato contenuto di micronutrienti. [Mahmoud AA et al.; Germe di grano: una panoramica sul valore nutrizionale, il potenziale antiossidante e le caratteristiche antibatteriche. Food and Nutrition Sciences, 2015, 6, 265-277].
• Secondo uno studio condotto su esseri umani da Ataollahi, il germe di grano riduce significativamente i vari sintomi associati alla sindrome premestruale (PMS). Secondo Balint, l'estratto di germe di grano fermentato, se utilizzato in aggiunta alla terapia corticosteroidea, ha un effetto positivo sull'artrite reumatoide, migliorandone i sintomi e la qualità della vita. [Ataollahi M et al.; L'effetto dell'estratto di germe di grano sui sintomi della sindrome premestruale. Iran J Pharm Res Inverno 2015;14(1):159-66 E Balint G et al.; Effetto di Avemar – un estratto di germe di grano fermentato – sull'artrite reumatoide. Dati preliminari, Clin Exp Rheumatol. 2006;24(3):325-8]
• Il germe di grano migliora la funzionalità del tratto gastrointestinale. Riduce le citochine pro-infiammatorie nell'intestino, aumenta i livelli di acido butirrico e propionico e regola la composizione della flora intestinale. Inoltre, aumenta la percentuale di lattobacilli e, come dimostrato da un piccolo studio in doppio cieco di Moreira-Rosario, anche la quantità di Bacteroides e Bifidobacteria. [Moreira-Rosario A et al.; L'assunzione giornaliera di pane arricchito con germe di grano può favorire un microbiota batterico intestinale sano: uno studio randomizzato controllato. Eur J Nutr 2020 agosto;59(5):1951-1961 E Ojo BA et al.; L'integrazione di germe di grano aumenta i lattobacillaceae e promuove un ambiente intestinale antinfiammatorio nei topi C57BL/6 alimentati con una dieta ricca di grassi e saccarosio. J Nutr 2019;149(7):1107-1115].
• In uno studio in doppio cieco condotto da Mohammadi, il germe di grano ha ridotto significativamente i livelli di colesterolo e aumentato la capacità antiossidante nei diabetici di tipo 2. Ostlund scrive anche che il germe di grano inibisce l'assorbimento del colesterolo nell'intestino.Secondo Ojo, il germe di grano riduce al minimo l'obesità nei topi sovrappeso. u.agrasso viscerale, disfunzione mitocondriale cardiaca, insulina sierica e resistenza all'insulina [Mohammadi H et al.; Gli effetti dell'integrazione di germe di grano sul profilo metabolico nei pazienti con diabete mellito di tipo 2: uno studio randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo. Phytother Res 2020 aprile;34(4):879-885 E Ojo BA et al.; L'integrazione di germe di grano allevia la resistenza all'insulina e la disfunzione mitocondriale cardiaca in un modello animale di obesità indotta dalla dieta. Br J Nutr 2017;118(4):241-249 E Ostlund R et al.; Insediamento dell'assorbimento del colesterolo da parte del germe di grano ricco di fitosteroli. The American Journal of Clinical Nutrition 2003;77,1385-1389].
• Anche l'oncologia sta mostrando interesse per l'estratto di germe di grano, poiché è composto da numerose sostanze biologicamente attive (tra cui i benzochinoni). Diversi studi sperimentali, piccoli studi sull'uomo e studi sugli animali hanno dimostrato effetti preventivi sul cancro per gli estratti di germe di grano alcolici e fermentati. z.B...nel caso del cancro del colon-retto. Inoltre, è stata confermata la sua efficacia come trattamento complementare per vari tipi di cancro (melanoma, cancro ai polmoni, leucemia, cancro al seno, cancro del colon-retto). Gli effetti collaterali correlati alla terapia, come la riduzione della conta dei neutrofili e l'affaticamento/esaurimento, sono migliorati. Anche il tempo di sopravvivenza è stato prolungato e la qualità della vita è migliorata. L'estratto mostra effetti anti-timetastatici, anti-proliferativi e promuove l'apoptosi delle cellule tumorali e supporta la citotossicità delle cellule natural killer. [Boros LG et al.; Estratto di germe di grano fermentato (Avemar) nel trattamento del cancro e delle malattie autoimmuni. Ann NY Acad Sci 2005;1051:529-42 E Comin-Anduix B et al.; L'estratto di germe di grano fermentato inibisce gli enzimi del ciclo della glicolisi/pentoso e induce l'apoptosi attraverso l'attivazione della poli(ADP-ribosio) polimerasi nelle cellule tumorali della leucemia a cellule T Jurkat. J Biol Chem,2002;277(48):46408-14 E Demidov LV et al.; L'estratto di germe di grano fermentato (Avemar) come nutraceutico adiuvante migliora la sopravvivenza dei pazienti con melanoma cutaneo ad alto rischio; uno studio clinico pilota randomizzato di fase II con un follow-up di 7 anni. Cancer Biother Radiopharm 2008;23(4):477-82 E Farkas E; Estratto di germe di grano fermentato nella terapia di supporto del cancro del colon-retto. Orv Hetil 2005;146(37):1925-31 E Garami M et al.; L'estratto di germe di grano fermentato riduce la neutropenia febbrile indotta dalla chemioterapia nei pazienti pediatrici affetti da cancro, J Pediatr Hematol Oncol. 2004;26(10):631-5 E Koh EM et al.; Attività antitumorale e meccanismo d'azione dell'estratto di germe di grano fermentato contro il cancro ovarico. Food Biochemistry 2018;42.6 E Marcsek Z et al.; L'efficacia del tamoxifene nelle cellule del cancro al seno positive al recettore degli estrogeni è aumentata da un nutrimento medico. Cancer Biother Radiopharm. 2004;19(6):746-53 E Mueller T, Voigt W; Estratto di germe di grano fermentato: integratore alimentare o farmaco antitumorale? Nutr J 2011;10:89 E Telekes A et al.; Avemar (estratto di germe di grano) nella prevenzione e nel trattamento del cancro. Nutr Cancer 2009;61(6):891-9].

In sintesi, il germe di grano, grazie al suo contenuto di micronutrienti, supporta i fabbisogni nutrizionali di base e arricchisce la dieta complessiva. È adatto per ottimizzare il metabolismo e prevenire disturbi metabolici, nonché malattie acute e croniche.

poliammina

Il gruppo delle poliammine può essere suddiviso in spermidina e spermina, nonché in putrescina e cadaverina.Tutti questi composti naturali sono componenti necessari del metabolismo umano e animale.

Le poliammine sono fondamentali per lo sviluppo di molte cellule e ne garantiscono la sopravvivenza. La spermidina, grazie alle sue esclusive proprietà policationiche, è la poliammina più efficace. [Mendez JD; L'altra eredità di Antonie Van Leeuwenhoek: le poliammine. J Clin Mol Endocrinol 2017].

Disponibilità, domanda e metabolismo delle poliammine

Le tre poliammine spermina, spermidina e putrescina possono essere assunte attraverso gli alimenti o prodotte dall'organismo stesso. Gli alimenti contengono queste poliammine in quantità variabili. La spermidina è particolarmente abbondante nel grano e nel germe di grano. Anche la soia secca, il formaggio cheddar stagionato, i piselli e i funghi contengono spermidina e altre poliammine. [Ali MA et al. Poliammine negli alimenti: sviluppo di un database alimentare. Food Nutr Res. 2011;55].

La spermina e la spermidina vengono facilmente assorbite per via transepiteliale (attraverso la mucosa intestinale) nell'intestino. La putrescina, invece, viene assorbita meno facilmente perché viene scomposta dalla diamminoossidasi (DAO) nell'intestino. Affinché l'organismo possa sintetizzare le poliammine, sono necessari gli amminoacidi arginina o ornitina, nonché vari cofattori come la vitamina B12, l'acido folico e la S-adenosilmetionina (SAM).

Inoltre, diversi enzimi sono coinvolti nel metabolismo delle poliammine. Tra questi, ad esempio, la spermidina e la spermina sintasi, l'arginina e l'ornitina decarbossilasi, gli enzimi della via a 1 carbonio, la poliammina ossidasi e la diammina ossidasi (DAO), nota per il metabolismo dell'istamina. In questo processo, viene inizialmente prodotta la putrescina, che viene metabolizzata a spermidina, che può poi essere convertita in spermina.

Circa due terzi del fabbisogno di poliammine deve essere soddisfatto attraverso la dieta.Poiché l'organismo è in grado di produrre solo circa 1/3 delle poliammine, finora non ci sono dati utilizzabili che consentano di trarre conclusioni sul fabbisogno di poliammine e su un possibile dosaggio aggiuntivo. Secondo una fonte giapponese, un assunzione giornaliera di 70 mg (inclusa la sintesi interna) può essere ottenuta [Oryza; Opuscolo sulle poliammine, rev. 2". Giappone: Olio di Oryza && Fat Chemocial Co., Ltd. 26-12-2011. Consultato il 06-11-2013].

La necessità di poliammine, in particolare di spermidina, è aumentata a causa della maggiore crescita cellulare nell' gravidanza e aumenta nei neonati durante i primi 28 giorni dopo la nascita. Inoltre Inquinamento o il La partecipazione a sport competitivi può aumentare la necessità di praticarli.Inoltre, possono Influenze ambientali e il Stato ormonale influenzano la sintesi delle poliammine e il pool totale di poliammine. Inoltre, con l'età la produzione dell'organismo diminuisce., che riduce la concentrazione complessiva di poliammina [Munoz-Esparza NC et al.; Poliammine negli alimenti. Anteriore Nutr. 2019;6: 108 E Nishimura K et al. Diminuzione delle poliammine con l'invecchiamento e la loro assunzione tramite cibo e bevande. J Biochem 2006; 139:81-90].

UN Mancanza di sostanze di base, particolare tratti genetici E disfunzione intestinale Ciò può portare a un apporto insufficiente di poliammine al corpo o a un apporto insufficiente. Se il corpo ha a disposizione a lungo termine troppe poche poliammine o se l'omeostasi della spermidina/spermina viene alterata, si innescano numerosi processi patologici. [Moinard C et al.; Poliammine: metabolismo e implicazioni nelle malattie umane. Clinica Nutrizionale 2005; 24(2):184-97 E Rocha RO, Wilson RA; Essenziale, mortale, enigmatico: metabolismo delle poliammine e ruoli nelle cellule fungine. Fungal Biology Reviews 2019;33;47-57].

Gli effetti della spermidina

La spermidina è la poliammina più studiata e più nota. Svolge un ruolo fondamentale nel mantenimento del metabolismo generale, della funzionalità cellulare e della salute umana. Per questo motivo, si possono prevedere diversi benefici nel trattamento e nella prevenzione delle malattie.

La spermidina manifesta gli effetti delle poliammine già menzionati. La spermidina possiede inoltre diversi effetti indipendenti, ben descritti nella letteratura scientifica, che vanno oltre quelli delle poliammine.Questi effetti contribuiscono alla riduzione dello sviluppo dei tumori (carcinogenesi) da parte della spermidina e alla potenziale protezione contro il cancro, la neurodegenerazione, le malattie metaboliche e le malattie cardiache. [Madeo F et al. Spermidina nella salute e nella malattia. Science. 2018,359]:

• Promuove l'autofagia ("riciclo cellulare")
• Agisce come un imitatore della restrizione calorica (imitando l'effetto di prolungamento della vita dovuto alla riduzione dell'apporto energetico dal cibo)
• Protegge le cellule nervose (neuroprotezione) e riduce il deterioramento della memoria legato all'età.
• Sopprime le citochine pro-infiammatorie e quindi modula il sistema immunitario e infiammatorio.
• Rallenta l'invecchiamento delle cellule staminali
• Migliora la funzione diastolica
• Riduce la rigidità arteriosa e l'insufficienza cardiaca
• Riduce i danni renali legati all'età e all'ipertensione
• Migliora la forza muscolare e riduce le miopatie ("disturbi muscolari")
• Riduce la carcinogenesi e la proliferazione patologica dei tessuti (fibrosi) nel fegato.
• Ottiene effetti di riduzione della pressione sanguigna migliorando la biodisponibilità dell'arginina.

La spermidina attiva l'autofagia

L'autofagia è un importante programma di pulizia e riciclo dell'organismo. È essenziale per l'omeostasi e la sopravvivenza. L'autofagia aiuta l'organismo e le sue cellule a digerire i prodotti di scarto e i "materiali inutili", nonché a scomporre i componenti cellulari mal indirizzati, superflui o mal formati e a riciclarli. Svolge un ruolo cruciale nel mantenimento dell'omeostasi cellulare e consente alle cellule di adattarsi allo stress molecolare. Inoltre, fornisce energia e materiali per la formazione di nuove strutture cellulari.

Un'autofagia ben funzionante svolge anche un ruolo importante in relazione ai processi patologici. Tra questi, ad esempio, il miglioramento dei disturbi metabolici e la prevenzione di malattie neurodegenerative come la sclerosi multipla, il morbo di Parkinson o il morbo di Alzheimer, attraverso l'eliminazione delle proteine ​​mal ripiegate.

Con l'età e in caso di disturbi metabolici, la capacità dell'organismo di eseguire l'autofagia diminuisce. Secondo le attuali conoscenze, esistono due modi per attivare e migliorare l'autofagia:

1. Limitando l'apporto calorico. Questo può essere ottenuto attraverso il digiuno o una dieta ipocalorica permanente.
2. Ciò si ottiene attraverso l'uso di cosiddetti mimetici della restrizione calorica, che imitano gli effetti di una riduzione dell'apporto calorico (restrizione calorica). La spermidina è un importante rappresentante del gruppo dei mimetici della restrizione calorica e agisce in modo simile ai composti vegetali secondari resveratrolo, estratto dall'uva, e epigallocatechina gallato, estratto dal tè verde.

Spermidina: prolunga la durata della vita?

Oggigiorno la spermidina è considerata un farmaco anti-invecchiamento universale, in quanto è una delle poche sostanze endogene che agiscono come mimetici della restrizione calorica e quindi promuovono attivamente l'autofagia. [Morselli E et al.; La spermidina e il resveratrolo inducono l'autofagia attraverso percorsi distinti che convergono sull'acetilproteoma. J Cell Biol 2011;192(4):615-29]La spermidina agisce anche attraverso altri meccanismi: regola la crescita cellulare, la proliferazione cellulare, la morte cellulare (apoptosi) e modula la traduzione proteica e l'espressione genica. Inoltre, inibisce l'infiammazione, la formazione di cellule adipose (adipogenesi) e l'acetilazione degli istoni. La spermidina migliora il metabolismo lipidico.

La poliammina attiva il fattore di inizio della traduzione eucariotica sA (eIFs A), essenziale per la crescita cellulare e la sintesi proteica. eIFs A agisce come fattore di allungamento traduzionale ed è coinvolto nella formazione di legami peptidici durante la traduzione (traduzione dell'informazione genetica) dell'mRNA. eIFs A è attualmente l'unica proteina nota contenente un amminoacido specifico, prodotto dalla deossiipusina sintasi e dalla deossiipusina idrossilasi e che richiede la spermidina come substrato. La deossiipusina sintasi è un enzima con il nome sistematico di lisina.

La spermidina ha ridotto i livelli di malondialdeide (un prodotto di degradazione degli acidi grassi polinsaturi; un importante biomarcatore dello stress ossidativo) nel cervello dei topi e ha aumentato l'attività della SOD (superossido dismutasi; correlata all'aumento della durata della vita). La spermidina migliora anche la funzione mitocondriale. [Minois N; Basi molecolari dell'effetto "anti-invecchiamento" della spermidina e di altre poliammine naturali - una mini revisione. Gerontologia 2014;60(4):319-26 E Pegg AE; Funzioni delle poliammine nei mammiferi. J Biol Chem 2016;291(29):14904-12 e Soda K, Spermina e metilazione genica: un meccanismo di estensione della durata della vita indotto da una dieta ricca di poliammine. Amino Acids 2020;52(2):213-224 E Xu TT et al.; La spermidina e la spermina ritardano l'invecchiamento cerebrale inducendo l'autofagia nei topi SAMP8. Aging (Albany NY).2020;12(7):6401-6414].

È ormai certo che l'integrazione esterna di spermidina, grazie all'attivazione dell'autofagia e ad altri effetti tipici delle poliammine, prolunga la durata della vita di organismi modello come moscerini della frutta, lieviti e vermi. Inoltre, arresta la perdita di memoria legata all'età nei moscerini della frutta e riduce il danno proteico correlato all'età nei topi. Riduce anche le malattie legate all'età e la perdita delle capacità motorie. [Ilgarashi K, Kashiwagi K; Modulazione della funzione cellulare da parte delle poliammine; The International Journal of Biochemistry && Biologia cellulare 2010;42;39-51 E Madeo F, Eisenberg T et al.; Spermidina: un nuovo induttore dell'autofagia ed elisir di longevità E Miller-Fleming L et al. Misteri rimanenti della biologia molecolare: il ruolo delle poliammine nella cellula. Journal of molecular biology. 2015;427(21):3389-406].

In uno studio condotto da Gupta, la spermidina ha prolungato la durata della vita di mosche, lieviti, vermi e cellule immunitarie umane. Inibisce lo stress ossidativo e la morte dei tessuti (necrosi) nei topi anziani.Nelle cellule di lievito più vecchie, stimola la deacilazione dell'istone H3 inibendo le istone aciltransferasi. La rimozione delle poliammine dall'organismo porta a un'eccessiva acetilazione, alla morte prematura delle cellule, alla formazione di radicali liberi e a una riduzione della durata della vita. La spermidina stimola fortemente l'autofagia, è importante per sopprimere la necrosi e quindi prolungare la durata della vita. [Eisenberg T et al. L'induzione dell'autofagia da parte della spermidina promuove la longevità. Nat Cell Biol. 2009;11(11):1305-14].

Nei modelli preclinici, l'integrazione di spermidina ha prolungato la salute e la durata della vita degli individui. Uno studio prospettico di coorte condotto da Kiechl conferma che la spermidina prolunga la durata della vita umana. In questo studio, la mortalità complessiva è diminuita per ogni terzo di aumento dell'assunzione di spermidina dal 40,5% (IC al 95%) al 23,7% (IC al 95%) e al 15,1% (IC al 95%), rispettivamente, corrispondenti a incidenze cumulative di mortalità pari a 0,48, 0,41 e 0,38. L'incidenza cumulativa di mortalità (IC) indica la probabilità che una persona sviluppi una specifica malattia o muoia entro un determinato lasso di tempo. Il rischio di mortalità tra il terzo superiore e quello inferiore dell'assunzione di spermidina era simile a quello di individui di 5,7 anni più giovani. [Eisenberg et al.; Cardioprotezione e prolungamento della durata della vita grazie alla poliammina naturale spermidina. Nat Med 2016;22(12):1428-1438 E Kiechl S et al. Un maggiore consumo di spermidina è associato a una minore mortalità: uno studio prospettico basato sulla popolazione. Su J Clin Nutr. 2018;108(2):371-380 E Madeo F, Eisenberg T et al.; Spermidina: un nuovo induttore dell'autofagia ed elisir di longevità E Madeo F, Eisenberg et al.; Aspetti nutrizionali della spermidina. Annu Rev Nutr 2020. doi:10.1146/].

La spermidina protegge il cuore

Un'autofagia alterata può avere effetti negativi sul sistema cardiovascolare. Pertanto, le sostanze che attivano l'autofagia possono contrastare lo sviluppo di malattie cardiovascolari come arteriosclerosi, insufficienza cardiaca, coronaropatia, aritmie cardiache e cardiomiopatia diabetica. La spermidina stimola anche la respirazione mitocondriale e migliora la funzione meccanoelastica delle cellule del muscolo cardiaco (cardiomiociti). [Nilsson BO, Persson L; Gli effetti benefici della spermidina sulla salute cardiovascolare e sulla longevità suggeriscono un'importazione specifica del tipo cellulare di poliammine da parte dei cardiomiociti. Biochem Soc Trans.2019;47(1):265-272 E Abdellatif M et al.; Autofagia nella salute e nelle malattie cardiovascolari. Prog Mol Biol Transl Sci 2020;172:87-106].

Nell'insufficienza cardiaca, si verifica un eccesso dell'enzima PP5 (serina/treonina proteina fosfatasi 5). Questo enzima si accumula nelle camere cardiache, riducendone l'elasticità e compromettendo l'elasticità del cuore. La spermidina può inibire efficacemente la PP5. I topi alimentati con spermidina hanno mantenuto cuori sani fino alla vecchiaia. Anche le malattie cardiovascolari si verificano meno frequentemente nelle persone che consumano una dieta ricca di spermidina. Poiché i livelli di spermidina diminuiscono con l'età, l'integrazione potrebbe essere utile. [Eisenberg T et al.; Cardioprotezione e prolungamento della durata della vita grazie alla poliammina naturale spermidina. Nat Med 2016;22(12):1428-1438] E Soda K et al. Poliammine alimentari e malattie cardiovascolari: uno studio epidemiologico. Glob J Health Sci. 2012;4(6):170-178].

Gli effetti della spermidina sulla salute del sistema cardiovascolare sono stati dimostrati in numerosi esperimenti condotti su ratti e topi e sono stati trasferiti anche all'organismo umano:

• L'integrazione di spermidina attiva la formazione di nuovi mitocondri nella cellula (biogenesi mitocondriale) attraverso la deacetilazione di PGC-1alfa (una proteina) mediata da SIRT1. Inoltre, la spermidina inibisce la disfunzione mitocondriale e preserva l'ultrastruttura del muscolo cardiaco. Negli animali, l'ornitina decarbossilasi (ODC) e SIRT1/PGC-1a (la via di segnalazione sirtuina-1/recettore attivato dal proliferatore dei perossisomi-co-attivatore gamma-alfa), che regola la biogenesi mitocondriale, sono risultate sottoregolate. Al contrario, l'acetiltransferasi SPD/spermina N1 è risultata sovraregolata. Negli esperimenti, la spermidina ha aumentato l'attività di PGC-1a, SIRT1, NRF1, NRF2, TFAM (fattore di trascrizione mitocondriale a) e OXPHOS (fosforilazione ossidativa) nelle cellule muscolari cardiache. [Wang J et al. La spermidina allevia l'invecchiamento cardiaco migliorando la biogenesi e la funzione mitocondriale. Aging (Albany NY). 2020;12(1):650-71].
• L'integrazione di spermidina riduce il rischio di aneurismi arteriosi addominali e migliora l'integrità della struttura aortica. La spermidina aumenta le proteine ​​dipendenti dall'autofagia e riduce l'infiltrazione di sostanze infiammatorie e fagociti infiammatori (monociti). Pertanto, la spermidina potrebbe rappresentare una terapia promettente per gli aneurismi aortici addominali. [Liu S et al. La spermidina sopprime lo sviluppo di aneurismi sperimentali dell'aorta addominale. J Am Heart Assoc. 2020;9(8):e014757].
• L'integrazione di spermidina migliora la funzionalità delle cellule del muscolo cardiaco (cardiomiociti) e riduce la necrosi cellulare (morte cellulare). Dopo un infarto, la spermidina migliora la funzionalità cardiaca e riduce le dimensioni dell'infarto, nonché l'aumento della massa del muscolo cardiaco (ipertrofia miocardica). Inoltre, riduce l'infiammazione, il danno ossidativo e l'apoptosi (morte cellulare programmata) sia in vitro (in provetta) che in vivo (osservata/eseguita su soggetti viventi). [Yan J et al. Il flusso autofagico potenziato dalla spermidina migliora la disfunzione cardiaca dopo infarto miocardico prendendo di mira il percorso di segnalazione AMPK/mTOR. British journal of pharmacology. 2019;176(17):3126-42].
• L'integrazione di spermidina rallenta l'invecchiamento arterioso, innescato dalla riduzione dell'ossido nitrico, dall'aumento degli AGE (prodotti finali di glicazione avanzata), del superossido e dallo stress ossidativo. La spermidina normalizza la velocità dell'onda di polso arteriosa (aPWV; una misura diretta della rigidità arteriosa), ripara la dilatazione arteriosa endotelio-dipendente (EDD = diametro telediastolico; il diametro delle camere cardiache alla fine della diastole) e riduce lo stress ossidativo, gli AGE e il superossido. Questo studio suggerisce che la spermidina potrebbe potenziare i trattamenti per l'invecchiamento arterioso e le misure preventive per le malattie cardiache legate all'età. [La Rocca TJ et al.; La spermidina, un potenziatore dell'autofagia, inverte l'invecchiamento arterioso. Mch Aging Dev 2013;134(7-8):314-20].
• La spermidina inibisce significativamente l'accumulo di lipidi (accumulo di grasso) e la formazione di nuclei necrotici nelle placche aterosclerotiche. L'accumulo di lipidi diminuisce perché la spermidina stimola l'efflusso di colesterolo attivando l'autofagia. Le dimensioni e la composizione delle placche non vengono alterate dalla spermidina. La stimolazione dell'autofagia può prevenire lo sviluppo di malattie vascolari. [Michiels CF et al.; La spermidina riduce l'accumulo di lipidi e la formazione di nuclei necrotici nelle placche aterosclerotiche tramite l'induzione dell'autofagia. Arteriosclerosi. 2016;251:319-27].
• Se un feto subisce una pericolosa privazione di ossigeno nell'utero (ipossia intrauterina), ciò porta a una diminuzione dell'ornitina decarbossilasi cardiaca e a un aumento della produzione di spermidina/spermina N1 acetiltransferasi. Ciò si traduce in una riduzione del peso corporeo, del peso del cuore, della proliferazione delle cellule muscolari cardiache, della capacità antiossidante, della struttura mitocondriale e della biogenesi mitocondriale. Contemporaneamente, un numero maggiore di cellule muscolari cardiache muore e si verifica una proliferazione anomala dei tessuti (fibrosi). Questi danni possono essere prevenuti con l'integrazione di spermidina nella placenta. [Chai N et al.; La spermidina previene i danni cardiaci nei ratti neonati esposti all'ipossia intrauterina inibendo lo stress ossidativo e la frammentazione mitocondriale. Oxide Med Cell Longev. 2019;2019:5406468].
• L'aumento dell'autofagia protegge dalle malattie cardiovascolari. Nei ratti e nei topi, la spermidina alimentare ha esercitato effetti cardioprotettivi aumentando l'autofagia cardiaca e la mitofagia (distruzione mitocondriale). Inoltre, la spermidina inibisce lo sviluppo dell'ipertensione migliorando la biodisponibilità dell'arginina e proteggendo i reni. Nell'uomo, è stata riscontrata una correlazione tra l'integrazione di spermidina e la riduzione della pressione sanguigna, nonché un ridotto rischio di sviluppare malattie cardiovascolari. Anche il rischio di morte per queste malattie è risultato ridotto. La spermidina è un attivatore dell'autofagia cardioprotettivo. [Eisenberg T et al.; Spermidina dietetica per abbassare la pressione alta. Autofagia. 2017;13(4):767-769].
• La spermidina aumenta la durata della vita nei topi e mostra effetti cardioprotettivi. Riduce la cardiomiopatia patologica, abbassa la pressione sanguigna sistolica e mantiene la funzione diastolica negli animali più anziani. Questo integratore alimentare migliora l'autofagia cardiaca, la mitofagia e la respirazione mitocondriale. Migliora la meccanoelasticità delle cellule del muscolo cardiaco, aumenta la fosforilazione della titina e sopprime l'infiammazione lieve. Nell'uomo, è stata osservata una correlazione tra un elevato contenuto di spermidina nella dieta e una riduzione della pressione sanguigna, nonché una minore incidenza di malattie cardiovascolari. [Eisenberg et al.; Cardioprotezione e prolungamento della durata della vita grazie alla poliammina naturale spermidina. Nat Med 2016;22(12):1428-1438].

Gli effetti della spermidina sul sistema cardiovascolare sono stati ora verificati utilizzando dati umani:

• Secondo recenti dichiarazioni dell'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) e del FMI, esiste una correlazione negativa tra l'assunzione alimentare di spermidina e la mortalità per malattie cardiovascolari. [Soda K et al.; Poliammine alimentari e malattie cardiovascolari: uno studio epidemiologico. Glob J Health Sci. 2012;4(6):170-178].
• I ricercatori Tong e Madeo descrivono come la spermidina abbia un effetto protettivo sulla salute cardiovascolare in studi epidemiologici. Hanno inoltre scritto che una dieta ricca di spermidina riduce il tasso di mortalità complessivo associato a malattie cardiovascolari (e cancro). [Madeo F et al.; Spermidina: un induttore fisiologico dell'autofagia che agisce come vitamina anti-invecchiamento negli esseri umani? Autofagia. 2019;15(1):165-168 E Tong D et al.; La spermidina promuove l'autofagia cardioprotettiva. Ricerca sulla circolazione. 2017;120(8):1229-3].
• Secondo Nilsson, la spermidina ha un effetto cardioprotettivo sia nei topi che negli esseri umani. [Pucciarelli S et al.; Spermidina e spermina sono arricchite nel sangue intero di nonni/centenari. Rejuvenation Res 2012, 15(6):590-5].
• In uno studio randomizzato di Matsjumoto, l'aumento dei livelli di spermidina ha migliorato la funzione endoteliale nei soggetti sani e ha ridotto il rischio di aterosclerosi. [Matsumoto M et al.; La funzione endoteliale è migliorata inducendo la produzione di poliammine microbiche nell'intestino: uno studio randomizzato controllato con placebo. Nutrients.2019;11(5)].
• Eisenberg riferisce in uno studio pubblicato [Eisenberg T et al.; Cardioprotezione ed estensione della durata della salute grazie alla poliammina naturale spermidina. Nat Med 2016;22(12):1428-1438]La spermidina inverte la disfunzione cardiaca legata all'età nei topi attivando l'autofagia. La spermidina "ringiovanisce" il muscolo striato e migliora la funzione mitocondriale, nonché funzioni chiave associate all'invecchiamento cardiaco (tra cui ipertensione, ipertrofia ventricolare sinistra, disfunzione diastolica e aumento della rigidità ventricolare sinistra). Presenta inoltre effetti antinfiammatori. Questi effetti dipendono dall'autofagia.

Spermidina e i suoi effetti sul cervello

La spermidina svolge un ruolo importante nello sviluppo cerebrale. Anche la funzione cerebrale, l'acquisizione e il consolidamento della memoria (il rafforzamento dei ricordi o dei contenuti appresi nella memoria a lungo termine) dipendono dalla spermidina. La ricerca attuale suggerisce che gli effetti dell'autofagia e i siti di legame delle poliammine al recettore NMDA (NMDAr) siano i principali responsabili dell'impatto della spermidina sulla memoria.

Gli effetti sul cervello sono stati inizialmente dimostrati su modelli animali, utilizzando ratti e moscerini della frutta. Ora, i primi studi sull'uomo confermano l'esistenza di questi effetti.

• La somministrazione di spermidina ha migliorato il consolidamento dei ricordi di paura nei ratti, mentre sia l'antagonista di TrkB (proteina del recettore della tirosina chinasi B) ANA-12, sia l'inibitore di Pl3K (enzima della fosfoinositide 3-chinasi) LY29400z hanno prevenuto l'effetto della spermidina sulla memoria. Ciò suggerisce che il consolidamento della memoria migliorato dalla spermidina coinvolga l'attivazione del recettore TrkB e della via di segnalazione PI3K/Akt. [Beck Fabbrin SB et al.; Il miglioramento del consolidamento della memoria indotto dalla spermidina coinvolge il percorso di segnalazione PI3K/Akt. Brain Res Bull 2020; S0361-9230(20)30607-9].
• L'integrazione di spermidina protegge i moscerini della frutta (più precisamente: la Drosophila) dai disturbi della memoria legati all'età. L'integratore alimentare agisce direttamente sulle sinapsi, consentendo la regolazione omeostatica, dipendente dall'autofagia, della componente sinaptica da cui origina l'eccitazione. [Bhukel A, Madeo F, Sigrist SJ; La spermidina aumenta l'autofagia per proteggere dall'invecchiamento delle sinapsi. Autophagy.2017;13(2):4444-445.doi:10.1080/15548627.2016.1265193].
• I livelli di poliammine nel cervello diminuiscono con l'età. Nei moscerini della frutta, è stato osservato che questo calo delle poliammine è associato a un calo delle prestazioni mnemoniche. L'integrazione con spermidina migliora l'autofagia, ripristina i livelli di spermidina tipici dei giovani e arresta la perdita di memoria. Tuttavia, non si verifica alcun miglioramento del deficit mnemonico se le carenze genetiche impediscono o limitano l'autofagia. [Gupta VK et al.; Il ripristino delle poliammine protegge dal deterioramento della memoria indotto dall'età in modo dipendente dall'autofagia. Nat Neurosci.2013;16(10):1453-60].
• In un recente studio del 2020, Rosh conferma che la spermidina promuove la longevità e stimola l'autofagia. Mantiene l'omeostasi cellulare e neuronale. Spermidina e spermina interagiscono con il sistema oppioide e influenzano la neuroinfiammazione (infiammazione del tessuto nervoso). Inoltre, inibiscono l'afflusso di calcio nelle cellule, i radicali liberi nocivi e l'eccitotossicità del glutammato. Lo sviluppo e la funzione cerebrale dipendono dalle concentrazioni di poliammine e, in particolare, di spermidina. Le fluttuazioni dei livelli di spermidina legate all'età portano anche a squilibri nella rete neurale e compromettono la neurogenesi (la formazione di nuove cellule nervose). Pertanto, un'assunzione aggiuntiva di spermidina può supportare il trattamento dei disturbi cerebrali, sebbene i meccanismi precisi non siano ancora del tutto compresi. [Gosh I et al.; Spermidina, un induttore dell'autofagia, come strategia terapeutica nei disturbi neurologici. Neuropaptidi 2020].
• Huang ha scoperto che la somministrazione di spermidina dopo un trauma cranico (TBI) accelerava significativamente il punteggio neurologico NNS e riduceva la latenza nel test del labirinto acquatico di Morris. Gli studi hanno dimostrato che la spermidina migliorava la funzionalità della barriera emato-encefalica. Inoltre, sono stati osservati cambiamenti positivi in ​​termini di morte cellulare ed edema cerebrale. Le citochine pro-infiammatorie e i marcatori del TBI erano significativamente ridotti. Poiché i livelli di spermidina erano significativamente ridotti nei pazienti con TBI con gravi compromissioni, Huang ha suggerito che l'integratore alimentare potrebbe essere utilizzato come nuova forma di terapia per il trauma cranico. [Huang J et al.; La spermidina mostra effetti protettivi contro i traumi cranici. Cell Mol Neurobiol.2020].
• Nello studio randomizzato preSmartAge condotto dalla Dott.ssa Miranda Wirth presso l'Ospedale Charité, la spermidina ha migliorato significativamente le prestazioni mnemoniche. Lo studio indica che questo effetto si basa sulla stimolazione di azioni neuromodulatorie nel sistema mnemonico. [Wirth M et al.; Effetti dell'integrazione di spermidina sulla cognizione e sui biomarcatori negli anziani con declino cognitivo soggettivo (SmartAge) - protocollo di studio per uno studio clinico randomizzato controllato. Alzheimer Res Ther. 2019;11:36].

Spermidina: protezione contro le malattie neurodegenerative?

Oltre agli effetti della spermidina sul cervello descritti finora, la sezione seguente presenta gli effetti sui disturbi neurodegenerativi e li supporta con nuove scoperte provenienti da studi sull'uomo:

• In un piccolo studio, il ricercatore M. Fischer è riuscito a dimostrare che un aumento dell'autofagia nelle cellule cerebrali migliora la memoria. Inoltre, ha scoperto che le cellule T e le citochine agiscono come importanti mediatori nella patologia del morbo di Alzheimer. Ad alte dosi, la spermidina riduce la produzione di tutte le citochine, tranne l'IL-17A, promuove l'autofagia e aumenta l'attivazione delle cellule T. [Fischer M et al.; La spermina e la spermidina modulano la funzione delle cellule T negli anziani con e senza declino cognitivo ex vivo. Invecchiamento (Albany NY). 15 luglio 2020;12(13):13716-13739].
• Lo studio di Pekar ha scoperto che la spermidina, grazie alla sua influenza sull'autofagia, innesca la rimozione delle placche di beta-amiloide. Ha un effetto positivo sulla demenza e porta a un significativo miglioramento delle prestazioni cognitive negli ospiti delle case di cura dopo soli tre mesi di utilizzo. [Pekar T et al.; Spermidina nella demenza: relazione con l'età e le prestazioni della memoria. Wien Klein Wochenschr. 2020;132(1-2):42-46].
• Nel 2020, Schwarz ha descritto come un maggiore consumo di spermidina negli anziani sia associato a un maggiore volume ippocampale. Ha inoltre osservato una maggiore densità corticale media e un aumento dello spessore corticale nelle regioni cerebrali suscettibili al morbo di Alzheimer, nonché nei lobi parietali e temporali. [Black C et al.; L'assunzione di spermidina è associata allo spessore corticale e al volume dell'ippocampo negli anziani. Neuroimage 2020;221:117132].
• In uno studio randomizzato precedente del 2018, Schwarz aveva già scoperto che la spermidina può proteggere dai deficit cognitivi e dalla neurodegenerazione. [Black C et al.; Sicurezza e tollerabilità dell'integrazione di spermidina nei topi e negli anziani con declino cognitivo soggettivo. Invecchiamento (Albany NY). 2018;10(1):19-33].

Anche la Società Tedesca di Neurologia riconosce ora il grande potenziale della spermidina per quanto riguarda il suo effetto protettivo contro la demenza e afferma che i dati attuali suggeriscono che la spermidina abbia un effetto positivo sulla funzione cerebrale e sulle capacità cognitive. Questi effetti sono attualmente al centro dello studio SmartAge, condotto sotto la direzione del Professor Flöel. Questo studio utilizza preparati di germe di grano arricchiti con spermidina. [Diener HC; Alimentazione sana per il cervello: come il cibo può proteggere dalla demenza; IWD-Informationsdienst Wissenschaften 2017].

Spermidina in oncologia

Si ritiene ora che la spermidina abbia effetti positivi anche nel campo della prevenzione del cancro. La poliammina potrebbe persino essere utile nel caso di tumori di piccole dimensioni in fase iniziale. Gli studi hanno prodotto i seguenti risultati:

• Levesque ha utilizzato la spermidina come agente antitumorale in uno dei suoi studi. Una combinazione di mimetici della restrizione calorica (CRM; z.BLa spermidina, combinata con attivatori immunogenici della morte cellulare (ICD) e inibitori dei checkpoint immunitari (ICI), ha migliorato il controllo della crescita tumorale nei topi. In assenza di mimetici della restrizione calorica, ICD e ICI determinano solo una sensibilizzazione parziale al trattamento. [Levesque S et al.; Una triade sinergica di chemioterapia, inibitori dei checkpoint immunitari e mimetici della restrizione calorica sradica i tumori nei topi. Oncoimmunology 2019;8(11):e1657375].
• Come scoperto da Yue e colleghi, la spermidina può ridurre i difetti delle cellule tumorali che innescano la morte cellulare ossidativa indotta dallo stress e promuovono il cancro al fegato e la fibrosi epatica attivando l'autofagia. Come integratore alimentare, questa poliammina può non solo prolungare la durata della vita dei topi fino al 25%, ma anche ridurre al minimo la fibrosi epatica e i focolai di cancro al fegato. [Yue F et al.; La spermidina prolunga la durata della vita e previene la fibrosi epatica e il carcinoma epatocellulare attivando l'autofagia mediata da MAP1S. Cancer Res. 2017;77(11):2938-2951].
• Pietrocola ha commentato lo studio prospettico di Kiechl nel 2019 (s.o.), che dimostra come la spermidina riduca la mortalità per cancro, e ha scritto che il cancro può svilupparsi solo se il sistema immunitario non riesce a riconoscere il pericolo ed eliminare le cellule maligne. Secondo questo, l'autofagia attivata dalla spermidina è in grado di sopprimere i cambiamenti maligni, inibire le reazioni infiammatorie procarcinogene e promuovere l'immunità antitumorale. [Pietrocola F et al.; La spermidina riduce la mortalità correlata al cancro negli esseri umani. Autophagy 2019;15(2):362-5].
• In uno studio prospettico di Vargas, all'87°In uno studio condotto su 602 donne, un'assunzione giornaliera maggiore di poliammine è stata associata a un rischio ridotto di cancro del colon-retto (HR medio 0,81), in particolare nelle donne in sovrappeso. [Vargas AJ et al. Assunzione di poliammine nella dieta e rischio di cancro del colon-retto nelle donne in postmenopausa. At J Clin Nutr. 2015;102(2):411-9]Vale la pena notare, tuttavia, che sia le cellule tumorali con aumentata attività metabolica sia le cellule sane utilizzano le poliammine. Per questo motivo, si sta attualmente discutendo se una disregolazione del metabolismo delle poliammine possa favorire il cancro. In questi casi, la concentrazione totale di poliammine è elevata e gli enzimi coinvolti nel metabolismo delle poliammine (come l'adenosilmetionina decarbossilasi (SAMDC) e la spermina ossidasi (SMO)) sono altamente attivi. Se ciò si rivelasse vero, livelli elevati di poliammine dovrebbero essere evitati o ridotti durante la terapia antitumorale. [Nowotarski SL et al.; Poliammine e cancro: implicazioni per la chemioterapia e la chemioprevenzione. Esperto Rev Mol Med 2013;15:e3 E Murray-Stewart TR et al.; Targeting del metabolismo delle poliammine per la terapia e la prevenzione del cancro. Biochem J. 2016;473(19):2937-53].

Fonte: Spermidina e germe di grano: un duo straordinario dalle molteplici funzioni; una panoramica del Dott. Udo Böhm