Pšeničné klíčky a ich zložky

Pšeničný klíčok je zložka zrelých pšeničných zŕn bohatá na olej a tvorí približne 3 % ich celkovej hmotnosti. Z pšeničného klíčku sa vyvíja cenná pšeničná tráva, z ktorej sa neskôr tvoria pšeničné zrná. Pšeničný klíčok je zvyčajne vedľajším produktom pri výrobe pšeničnej múky. Má vysokú hustotu živín a je bohatý na mikroživiny a vlákninu (1,5 – 4 %). Obsah oleja je okolo 10 % a obsahuje veľa nenasýtených mastných kyselín. Obsah bielkovín je približne 27 %, hoci v závislosti od pôvodu je možné množstvo medzi 13 % a 35 %.

Zložky zahŕňajú:

• Vitamíny (B1, B2, B3, B5, B6, B9, ako aj vitamíny A, K a E)
• Minerály a stopové prvky (vápnik, horčík, železo, draslík, jód, fosfor, chróm, mangán, zinok, molybdén a síra)
• Polyamíny (spermín, spermidín a putrescín)
• Mastné kyseliny (v.a. Kyselina alfa-linolénová, kyselina linolová, kyselina olejová a kyselina palmitoolejová)
• Aminokyseliny (arginín, tryptofán, lyzín, metionín, fenylalanín, leucín a izoleucín)
• Sekundárne rastlinné zlúčeniny (karotenoidy, polyfenoly a flavonoidy)

Účinky pšeničných klíčkov

Vyššie uvedené zložky naznačujú významný zdravotný potenciál. Účinky pšeničných klíčkov však boli doteraz experimentálne skúmané len čiastočne; štúdie na ľuďoch sú obmedzené. Napriek tomu rozsiahle poznatky o jednotlivých zložkách a ich význame pre metabolizmus a celkové zdravie umožňujú vyvodiť závery o celkových účinkoch pšeničných klíčkov. Výskum tiež identifikuje potenciálne medicínske aplikácie:

• Extrakt z pšeničných klíčkov má protizápalové, antioxidačné, antibakteriálne a imunomodulačné účinky vďaka vysokému obsahu mikroživín. [Mahmoud AA a kol.; Pšeničné klíčky: Prehľad nutričnej hodnoty, antioxidačného potenciálu a antibakteriálnych vlastností. Food and Nutrition Sciences, 2015, 6, 265-277].
• Podľa štúdie na ľuďoch, ktorú vykonal Ataollahi, pšeničné klíčky významne zmierňujú rôzne príznaky spojené s predmenštruačným syndrómom (PMS). Podľa Balinta má fermentovaný extrakt z pšeničných klíčkov, ak sa používa ako doplnok ku kortikosteroidnej liečbe, pozitívny vplyv na reumatoidnú artritídu, čím zlepšuje príznaky a kvalitu života. [Ataollahi M a kol.; Účinok extraktu z pšeničných klíčkov na symptómy predmenštruačného syndrómu.] Iránsky časopis pre farmaceutické výskumy, zima 2015;14(1):159-66 a Balint G a kol.; Účinok Avemaru – fermentovaného extraktu z pšeničných klíčkov – na reumatoidnú artritídu. Predbežné údaje, Clin Exp Rheumatol. 2006;24(3):325-8]
• Pšeničné klíčky zlepšujú funkciu gastrointestinálneho traktu. Znižujú prozápalové cytokíny v čreve, zvyšujú hladiny kyseliny maslovej a propiónovej a regulujú zloženie črevnej flóry. Okrem toho zvyšujú podiel laktobacilov a – ako ukázala malá dvojito zaslepená štúdia Moreiru-Rosaria – aj množstvo Bacteroides a Bifidobacteria. [Moreira-Rosario A a kol.; Denný príjem chleba obohateného pšeničnými klíčkami môže podporovať zdravú črevnú bakteriálnu mikrobiotu: randomizovaná kontrolovaná štúdia. Eur J Nutr 2020 Aug;59(5):1951-1961 a Ojo BA a kol.; Suplementácia pšeničnými klíčkami zvyšuje množstvo laktobacilov a podporuje protizápalové črevné prostredie u myší C57BL/6 kŕmených stravou s vysokým obsahom tuku a sacharózy. J Nutr 2019;149(7):1107-1115].
• V dvojito zaslepenej štúdii Mohammadiho pšeničné klíčky významne znížili hladinu cholesterolu a zvýšili antioxidačnú kapacitu u diabetikov 2. typu. Ostlund tiež píše, že pšeničné klíčky inhibujú vstrebávanie cholesterolu v čreve.Podľa Oja pšeničné klíčky minimalizujú obezitu u myší s nadváhou. u.a. viscerálny tuk, mitochondriálna dysfunkcia srdca, sérový inzulín a inzulínová rezistencia [Mohammadi H a kol.; Účinky suplementácie pšeničnými klíčkami na metabolický profil u pacientov s diabetes mellitus 2. typu: Randomizovaná, dvojito zaslepená, placebom kontrolovaná štúdia. Phytother Res 2020 apríl;34(4):879-885 a Ojo BA a kol.; Suplementácia pšeničnými klíčkami zmierňuje inzulínovú rezistenciu a mitochondriálnu dysfunkciu srdca u zvieracieho modelu obezity vyvolanej stravou. Br J Nutr 2017;118(4):241-249 a Ostlund R a kol.; Absorpcia cholesterolu pšeničnými klíčkami bohatými na fytosteroly. The American Journal of Clinical Nutrition 2003;77,1385-1389].
• Onkológia tiež prejavuje záujem o extrakt z pšeničných klíčkov, pretože sa skladá z mnohých biologicky aktívnych látok (vrátane benzochinónov). Niekoľko experimentálnych štúdií, malých štúdií na ľuďoch a štúdií na zvieratách preukázalo preventívne účinky alkoholických a fermentovaných extraktov z pšeničných klíčkov na prevenciu rakoviny. z.B. pri kolorektálnom karcinóme. Okrem toho boli účinky preukázané ako doplnkové opatrenie pri liečbe rôznych typov karcinómov (melanóm, rakovina pľúc, leukémia, rakovina prsníka, kolorektálny karcinóm). Vedľajšie účinky súvisiace s liečbou, ako je znížený počet neutrofilov a únava/vyčerpanie, sa zlepšili. Predĺžila sa aj doba prežitia a zlepšila sa kvalita života. Extrakt vykazuje antimetastatické, antiproliferatívne a apoptózu nádorových buniek podporujúce účinky a podporuje cytotoxicitu prirodzených zabíjačských buniek. [Boros LG a kol.; Fermentovaný extrakt z pšeničných klíčkov (Avemar) v liečbe rakoviny a autoimunitných ochorení.] Ann NY Acad Sci 2005;1051:529-42 a Comin-Anduix B a kol.; Extrakt z fermentovaných pšeničných klíčkov inhibuje enzýmy glykolýzy/pentózového cyklu a indukuje apoptózu prostredníctvom aktivácie poly(ADP-ribóza)polymerázy v nádorových bunkách leukémie T-buniek Jurkat. J Biol Chem, 2002; 277 (48): 46408-14 a Demidov LV a kol.; Nutraceutikum s adjuvansom fermentovaného extraktu z pšeničných klíčkov (Avemar) zlepšuje prežitie pacientov s vysoko rizikovým melanómom kože; randomizovaná pilotná klinická štúdia fázy II so 7-ročným sledovaním. Cancer Biother Radiopharm 2008;23(4):477-82 a Farkas E; Fermentovaný extrakt z pšeničných klíčkov v podpornej terapii kolorektálneho karcinómu. Orv Hetil 2005;146(37):1925-31 a Garami M a kol.; Extrakt z fermentovaných pšeničných klíčkov znižuje chemoterapiou vyvolanú febrilnú neutropéniu u pediatrických pacientov s rakovinou, J Pediatr Hematol Oncol. 2004;26(10):631-5 a Koh EM a kol.; Protirakovinová aktivita a mechanizmus účinku fermentovaného extraktu z pšeničných klíčkov proti rakovine vaječníkov. Food biochemistry 2018;42.6 a Marcsek Z a kol.; Účinnosť tamoxifénu v bunkách rakoviny prsníka s pozitívnymi estrogénovými receptormi je zvýšená liečebnou výživou. Cancer Biother Radiopharm. 2004;19(6):746-53 a Mueller T, Voigt W; Fermentovaný extrakt z pšeničných klíčkov – výživový doplnok alebo protirakovinový liek? Nutr J 2011;10:89 a Telekes A a kol.; Avemar (extrakt z pšeničných klíčkov) v prevencii a liečbe rakoviny. Nutr Cancer 2009;61(6):891-9].

Stručne povedané, pšeničné klíčky vďaka obsahu mikroživín podporujú základné nutričné ​​potreby a obohacujú celkovú stravu. Sú vhodné na optimalizáciu metabolizmu a prevenciu metabolických porúch, ako aj akútnych a chronických ochorení.

Polyamín

Skupinu polyamínov možno rozdeliť na spermidín a spermín, ako aj putrescín a kadaverín.Tieto prírodné zlúčeniny sú nevyhnutnou súčasťou metabolizmu ľudí a zvierat.

Polyamíny sú kľúčové pre vývoj mnohých buniek a tiež zabezpečujú ich prežitie. Spermidín je vďaka svojim jedinečným polykatiónovým vlastnostiam najúčinnejším polyamínom. [Mendez JD; Iné dedičstvo Antonieho Van Leeuwenhoeka: Polyamíny. J Clin Mol Endocrinol 2017].

Dostupnosť, dopyt a metabolizmus polyamínov

Tri polyamíny – spermín, spermidín a putrescín – možno získať z potravy alebo si ich telo môže vyrobiť samo. Potraviny obsahujú tieto polyamíny v rôznych množstvách. Spermidín je obzvlášť hojný v pšenici a pšeničných klíčkoch. Spermidín a ďalšie polyamíny obsahujú aj sušené sójové bôby, vyzretý syr čedar, zelený hrášok a huby. [Ali MA a kol. Polyamíny v potravinách: vývoj databázy potravín. Food Nutr Res. 2011;55].

Spermín a spermidín sa ľahko vstrebávajú transepiteliálne (cez črevnú sliznicu) v čreve. Putrescín sa naopak vstrebáva ťažšie, pretože ho v čreve rozkladá diamínoxidáza (DAO). Na to, aby telo syntetizovalo polyamíny, potrebuje aminokyseliny arginín alebo ornitín, ako aj rôzne kofaktory, ako je vitamín B12, kyselina listová a S-adenozylmetionín (SAM).

Okrem toho sa na metabolizme polyamínov podieľa niekoľko enzýmov. Patria sem napríklad spermidín a spermínsyntáza, arginín a ornitíndekarboxyláza, enzýmy jednouhlíkovej dráhy, polyamínoxidáza a diamínoxidáza (DAO), ktorá je známa z metabolizmu histamínu. V tomto procese sa najprv produkuje putrescín, ktorý sa metabolizuje na spermidín, ktorý sa potom môže premeniť na spermín.

Približne dve tretiny potreby polyamínov musia byť splnené prostredníctvom stravy., Pretože telo si dokáže samo vyrobiť iba približne 1/3. Zatiaľ neexistujú takmer žiadne použiteľné údaje, ktoré by umožňovali vyvodiť závery o potrebách polyamínov a možnom dodatočnom dávkovaní. Podľa japonského zdroja... denný príjem 70 mg (vrátane vlastnej syntézy) je možné dosiahnuť [Oryza; Brožúra o polyamínoch, rev. 2". Japonsko: Oryza olej & Fat Chemocial Co., Ltd. 26. 12. 2011. Získané 6. 11. 2013].

Potreba polyamínov, najmä spermidínu, sa zvyšuje v dôsledku zvýšeného rastu buniek v tehotenstvo a zvýšila sa u dojčiat počas prvých 28 dní po narodení. Tiež Znečistenie alebo Účasť na súťažných športoch môže zvýšiť potrebu súťažných športov.. Okrem toho, Vplyvy prostredia a Hormonálny stav ovplyvňujú syntézu polyamínov a celkový pool polyamínov. Okrem toho, vlastná produkcia tela s vekom klesá., čo znižuje celkovú koncentráciu polyamínu [Munoz-Esparza NC a kol.; Polyamíny v potravinách. Predná výživa 2019;6: 108 a Nishimura K a kol. Pokles polyamínov so starnutím a ich príjem z jedla a nápojov. J Biochem 2006; 139:81-90].

A Nedostatok základných látok, konkrétne genetické vlastnosti a Dysfunkcia čriev To môže viesť k tomu, že telo nebude zásobované polyamínmi alebo ich nebude zásobované dostatočne. Ak má telo dlhodobo k dispozícii príliš málo polyamínov alebo ak je narušená homeostáza spermidínu/spermínu, spúšťa to početné patologické procesy. [Moinard C a kol.; Polyamíny: metabolizmus a dôsledky pri ľudských ochoreniach. Klinická výživa 2005; 24(2):184-97 a Rocha RO, Wilson RA; Esenciálne, smrteľné, záhadné: Metabolizmus polyamínov a ich úlohy v hubových bunkách. Fungal Biology Reviews 2019;33;47-57].

Účinky spermidínu

Spermidín je najlepšie preskúmaný a najvýznamnejší polyamín. Zohráva dôležitú úlohu pri udržiavaní celkového metabolizmu, bunkových funkcií a ľudského zdravia. Z tohto dôvodu sa dá očakávať, že bude mať rôzne výhody pri liečbe a prevencii chorôb.

Spermidín vykazuje účinky už spomínaných polyamínov. Spermidín má tiež niekoľko nezávislých účinkov, dobre opísaných vo vedeckej literatúre, ktoré presahujú účinky polyamínov.. Tieto účinky prispievajú k tomu, že spermidín znižuje vývoj nádorov (karcinogenézu) a potenciálne chráni pred rakovinou, neurodegeneráciou, metabolickými ochoreniami a srdcovými chorobami. [Madeo F a kol. Spermidín v zdraví a chorobách. Science. 2018, 359]:

• Podporuje autofágiu („recykláciu buniek“)
• Pôsobí ako mimetikum obmedzenia kalórií (napodobňuje život predlžujúci účinok zníženého príjmu energie z potravy)
• Chráni nervové bunky (neuroprotekcia) a znižuje zhoršenie pamäti súvisiace s vekom.
• Potláča prozápalové cytokíny a tým moduluje imunitný a zápalový systém.
• Spomaľuje starnutie kmeňových buniek
• Zlepšuje diastolickú funkciu
• Znižuje arteriálnu stuhnutosť a srdcové zlyhanie
• Znižuje poškodenie obličiek súvisiace s vekom a vysokým krvným tlakom
• Zlepšuje svalovú silu a znižuje myopatie („svalové poruchy“)
• Znižuje karcinogenézu a patologickú proliferáciu tkaniva (fibrózu) v pečeni.
• Dosahuje účinky znižovania krvného tlaku zlepšením biologickej dostupnosti arginínu.

Spermidín aktivuje autofágiu

Autofágia je dôležitý čistiaci a recyklačný program tela. Je nevyhnutná pre homeostázu a prežitie. Autofágia pomáha organizmu a jeho bunkám tráviť odpadové produkty a „odpad“, ako aj rozkladať nesprávne smerované, nadbytočné alebo nesprávne vytvorené bunkové komponenty a recyklovať ich. Zohráva kľúčovú úlohu pri udržiavaní bunkovej homeostázy a umožňuje bunkám adaptovať sa na molekulárny stres. Okrem toho poskytuje energiu a materiály na tvorbu nových bunkových štruktúr.

Dobre fungujúca autofágia zohráva dôležitú úlohu aj v patologických procesoch. Patria sem napríklad zlepšenie metabolických porúch a prevencia neurodegeneratívnych ochorení, ako je skleróza multiplex, Parkinsonova choroba alebo Alzheimerova choroba, prostredníctvom eliminácie nesprávne poskladaných proteínov.

S vekom a v prípadoch metabolických porúch sa schopnosť tela vykonávať autofágiu znižuje. Podľa súčasných poznatkov existujú dva spôsoby, ako aktivovať a zlepšiť autofágiu:

1. Obmedzením príjmu kalórií. To sa dá dosiahnuť hladovaním alebo trvalo nízkokalorickou diétou.
2. Toto sa dosahuje použitím tzv. mimetík na obmedzenie kalórií, ktoré napodobňujú účinky zníženého príjmu kalórií (obmedzenie kalórií). Spermidín je dôležitým predstaviteľom skupiny mimetík na obmedzenie kalórií a pôsobí podobne ako sekundárne rastlinné zlúčeniny resveratrol z hrozna a epigalokatechín galát zo zeleného čaju.

Spermidín: Predlžuje životnosť?

V súčasnosti sa spermidín považuje za univerzálny liek proti starnutiu, pretože je jednou z mála endogénnych látok, ktoré pôsobia ako mimetiká obmedzenia kalórií, a tým aktívne podporujú autofágiu. [Morselli E a kol.; Spermidín a resveratrol indukujú autofágiu odlišnými dráhami konvergujúcimi na acetylproteóme. J Cell Biol 2011;192(4):615-29]. Spermidín pôsobí aj prostredníctvom iných mechanizmov: reguluje rast buniek, proliferáciu buniek, bunkovú smrť (apoptózu) a moduluje transláciu proteínov a génovú expresiu. Okrem toho inhibuje zápal, tvorbu tukových buniek (adipogenézu) a acetyláciu histónov. Spermidín zlepšuje metabolizmus lipidov.

Polyamín aktivuje eukaryotický translačný iniciačný faktor sA (eIFs A), ktorý je nevyhnutný pre rast buniek a syntézu bielkovín. eIFs A pôsobí ako translačný naťahovací faktor a podieľa sa na tvorbe peptidových väzieb počas translácie (translácie genetickej informácie) mRNA. eIFs A je v súčasnosti jediný známy proteín obsahujúci špecifickú aminokyselinu, ktorá je produkovaná deoxyhypusín syntázou a deoxyhypusín hydroxylázou a vyžaduje spermidín ako substrát. Deoxyhypusín syntáza je enzým so systematickým názvom lyzín.

Spermidín znížil hladiny malondialdehydu (produkt rozkladu polynenasýtených mastných kyselín; dôležitý biomarker oxidačného stresu) v mozgu myší a zvýšil aktivitu SOD (superoxiddismutázy; koreluje s predĺžením dĺžky života). Spermidín tiež zlepšuje mitochondriálnu funkciu. [Minois N; Molekulárny základ „omlazujúceho“ účinku spermidínu a iných prírodných polyamínov – krátky prehľad. Gerontology 2014;60(4):319-26 a Pegg AE; Funkcie polyamínov u cicavcov. J Biol Chem 2016;291(29):14904-12 a Soda K, Spermín a génová metylácia: mechanizmus predĺženia dĺžky života indukovaný stravou bohatou na polyamíny. Amino Acids 2020;52(2):213-224 a Xu TT a kol.; Spermidín a spermín spomaľujú starnutie mozgu indukciou autofágie u myší SAMP8. Aging (Albany NY). 2020; 12 (7): 6401-6414].

V súčasnosti sa považuje za isté, že externá suplementácia spermidínom, vďaka aktivácii autofágie a ďalším typickým účinkom polyamínov, predlžuje životnosť modelových organizmov, ako sú ovocné mušky, kvasinky a červy. Okrem toho zastavuje stratu pamäti súvisiacu s vekom u ovocných mušiek a znižuje poškodenie bielkovín súvisiace s vekom u myší. Znižuje tiež choroby súvisiace s vekom a stratu motorických zručností. [Ilgarashi K, Kashiwagi K; Modulácia bunkovej funkcie polyamínmi; The International Journal of Biochemistry & Bunková biológia 2010;42;39-51 a Madeo F, Eisenberg T a kol.; Spermidín: nový induktor autofágie a elixír dlhovekosti a Miller-Fleming L a kol. Zostávajúce záhady molekulárnej biológie: úloha polyamínov v bunke. Journal of molecular biology. 2015;427(21):3389-406].

V štúdii, ktorú vykonal Gupta, spermidín predĺžil životnosť múch, kvasiniek, červov a ľudských imunitných buniek. Inhibuje oxidačný stres a odumieranie tkanív (nekrózu) u starnúcich myší.V starších kvasinkových bunkách stimuluje deacyláciu histónu H3 inhibíciou histónových acyltransferáz. Odstránenie polyamínov z tela vedie k nadmernej acetylácii, predčasnej bunkovej smrti, tvorbe voľných radikálov a skráteniu dĺžky života. Spermidín silne stimuluje autofágiu, je dôležitý pre potlačenie nekrózy, a tým predlžuje dĺžku života. [Eisenberg T. a kol.] Indukcia autofágie spermidínom podporuje dlhovekosť. Nat Cell Biol. 2009;11(11):1305-14].

V predklinických modeloch suplementácia spermidínom predĺžila zdravie a dĺžku života jedincov. Prospektívna kohortová štúdia od Kiechla potvrdzuje, že spermidín predlžuje ľudský život. V tejto štúdii sa celková úmrtnosť znížila s každou tretinou zvýšeného príjmu spermidínu zo 40,5 % (95 % CI) na 23,7 % (95 % CI) a 15,1 % (95 % CI), čo zodpovedá kumulatívnej úmrtnosti 0,48, 0,41 a 0,38. Kumulatívna úmrtnosť (CI) udáva pravdepodobnosť, že sa u osoby v danom časovom období vyvinie špecifické ochorenie alebo zomrie. Riziko úmrtnosti medzi hornou a dolnou tretinou príjmu spermidínu bolo podobné ako u jedincov mladších o 5,7 roka. [Eisenberg a kol.; Kardioprotekcia a predĺženie dĺžky života prírodným polyamínom spermidínom. Národná medicína 2016;22(12):1428-1438 a Kiechl S a kol. Vyšší príjem spermidínu je spojený s nižšou úmrtnosťou: prospektívna populačná štúdia. V J Clin Nutr. 2018;108(2):371-380 a Madeo F, Eisenberg T a kol.; Spermidín: nový induktor autofágie a elixír dlhovekosti a Madeo F, Eisenberg a kol.; Nutričné ​​aspekty spermidínu. Annu Rev Nutr 2020. doi:10.1146/].

Spermidín chráni srdce

Porušená autofágia môže mať škodlivý vplyv na kardiovaskulárny systém. Preto látky, ktoré aktivujú autofágiu, môžu pôsobiť proti rozvoju kardiovaskulárnych ochorení, ako je arterioskleróza, srdcové zlyhanie, ischemická choroba srdca, srdcové arytmie a diabetická kardiomyopatia. Spermidín tiež stimuluje mitochondriálne dýchanie a zlepšuje mechanoelastickú funkciu buniek srdcového svalu (kardiomyocytov). [Nilsson BO, Persson L; Priaznivé účinky spermidínu na kardiovaskulárne zdravie a dlhovekosť naznačujú špecifický import polyamínov kardiomyocytmi pre daný typ bunky. Biochem Soc Trans. 2019;47(1):265-272 a Abdellatif M a kol.; Autofágia v kardiovaskulárnom zdraví a ochoreniach. Prog Mol Biol Transl Sci 2020;172:87-106].

Pri srdcovom zlyhaní dochádza k nadbytku enzýmu PP5 (serín/treonín proteínfosfatáza 5). Tento enzým sa hromadí v srdcových komorách, čím znižuje ich elasticitu a zhoršuje elasticitu srdca. Spermidín môže účinne inhibovať PP5. Myši kŕmené spermidínom si udržali zdravé srdce až do vysokého veku. Kardiovaskulárne ochorenia sa tiež vyskytujú menej často u ľudí, ktorí konzumujú stravu bohatú na spermidín. Keďže hladiny spermidínu s vekom klesajú, suplementácia by mohla byť prospešná. [Eisenberg T a kol.; Kardioprotekcia a predĺženie dĺžky života pomocou prírodného polyamínu spermidínu. Nat Med 2016;22(12):1428-1438] a Soda K a kol. Potravinové polyamíny a kardiovaskulárne ochorenia – epidemiologická štúdia. Glob J Health Sci.2012;4(6):170-178].

Účinky spermidínu na kardiovaskulárny systém boli preukázané v mnohých experimentoch s potkanmi a myšami a boli prenesené aj na ľudský organizmus:

• Suplementácia spermidínom aktivuje tvorbu nových mitochondrií v bunke (mitochondriálna biogenéza) prostredníctvom deacetylácie PGC-1alfa (proteínu) sprostredkovanej SIRT1. Okrem toho spermidín inhibuje mitochondriálnu dysfunkciu a zachováva ultraštruktúru srdcového svalu. U zvierat bola ornitíndekarboxyláza (ODC) a SIRT1/PGC-1a (signálna dráha sirtuín-1/peroxizómový proliferátorom aktivovaný receptor-gama koaktivátor-alfa), ktoré regulujú mitochondriálnu biogenézu, znížená. Naopak, SPD/spermín N1 acetyltransferáza bola zvýšená. V experimentoch spermidín zvýšil aktivitu PGC-1a, SIRT1, NRF1, NRF2, TFAM (mitochondriálny transkripčný faktor a) a OXPHOS (oxidačná fosforylácia) v bunkách srdcového svalu. [Wang J a kol. Spermidín zmierňuje starnutie srdca zlepšením mitochondriálnej biogenézy a funkcie. Aging (Albany NY). 2020;12(1):650-71].
• Suplementácia spermidínom znižuje riziko aneuryziem brušných tepien a zlepšuje integritu štruktúry aorty. Spermidín zvyšuje hladinu proteínov závislých od autofágie a znižuje infiltráciu zápalových látok a zápalových fagocytov (monocytov). Preto by spermidín mohol byť sľubnou terapiou pre aneuryzmy brušnej aorty. [Liu S. a kol. Spermidín potláča vývoj experimentálnych aneuryziem brušnej aorty. J Am Heart Assoc. 2020;9(8):e014757].
• Suplementácia spermidínom zlepšuje funkciu buniek srdcového svalu (kardiomyocytov) a znižuje nekrózu buniek (bunkovú smrť). Po infarkte spermidín zlepšuje srdcovú funkciu a znižuje veľkosť infarktu, ako aj nárast hmotnosti srdcového svalu (hypertrofiu myokardu). Okrem toho znižuje zápal, oxidačné poškodenie a apoptózu (programovanú bunkovú smrť) in vitro (v skúmavke) aj in vivo (pozorované/vykonané na živých subjektoch). [Yan J a kol. Spermidínom zosilnený autofagický tok zlepšuje srdcovú dysfunkciu po infarkte myokardu zacielením na signálnu dráhu AMPK/mTOR. British journal of pharmacology. 2019;176(17):3126-42].
• Suplementácia spermidínom spomaľuje starnutie tepien, ktoré je spúšťané zníženým obsahom oxidu dusnatého, zvýšenými AGE (konečné produkty pokročilej glykácie), superoxidom a oxidačným stresom. Spermidín normalizuje rýchlosť pulznej vlny tepien (aPWV; priama miera arteriálnej tuhosti), opravuje endotelovo závislú arteriálnu dilatáciu (EDD = koncový diastolický priemer; priemer srdcových komôr na konci diastoly) a znižuje oxidačný stres, AGE a superoxid. Táto štúdia naznačuje, že spermidín by mohol zlepšiť liečbu starnutia tepien, ako aj preventívne opatrenia proti srdcovým ochoreniam súvisiacim s vekom. [La Rocca TJ a kol.; Spermidín, látka posilňujúca autofágiu, zvráti starnutie tepien. Mch Aging Dev 2013;134(7-8):314-20].
• Spermidín významne inhibuje akumuláciu lipidov (hromadenie tuku) a tvorbu nekrotických jadier v aterosklerotických plakoch. Hromadenie lipidov sa znižuje, pretože spermidín stimuluje odtok cholesterolu aktiváciou autofágie. Veľkosť a zloženie plakov nie sú spermidínom zmenené. Stimulácia autofágie môže zabrániť rozvoju cievnych ochorení. [Michiels CF a kol.]Spermidín znižuje akumuláciu lipidov a tvorbu nekrotického jadra v aterosklerotických plakoch prostredníctvom indukcie autofágie. Arterosclerosis. 2016;251:319-27].
• Ak plod zažíva v maternici nebezpečný nedostatok kyslíka (vnútromaternicová hypoxia), vedie to k zníženiu srdcovej ornitíndekarboxylázy a zvýšenej produkcii spermidín/spermín N1 acetyltransferázy. To má za následok zníženie telesnej hmotnosti, hmotnosti srdca, proliferácie buniek srdcového svalu, antioxidačnej kapacity, mitochondriálnej štruktúry a mitochondriálnej biogenézy. Súčasne odumiera viac buniek srdcového svalu a dochádza k abnormálnej proliferácii tkaniva (fibróza). Týmto poškodeniam sa dá predísť podávaním spermidínu do placenty. [Chai N a kol.; Spermidín zabraňuje poškodeniu srdca u novorodených potkanov vystavených intrauterinnej hypoxii inhibíciou oxidačného stresu a fragmentácie mitochondrií. Oxide Med Cell Longev. 2019;2019:5406468].
• Zvýšená autofágia chráni pred kardiovaskulárnymi ochoreniami. U potkanov a myší mal spermidín v strave kardioprotektívne účinky zvýšením srdcovej autofágie a mitofágie (rozpad mitochondrií). Okrem toho spermidín inhibuje rozvoj hypertenzie zlepšením biologickej dostupnosti arginínu a ochranou obličiek. U ľudí sa zistila korelácia medzi suplementáciou spermidínu a zníženým krvným tlakom, ako aj zníženým rizikom vzniku kardiovaskulárnych ochorení. Znížené bolo aj riziko úmrtia na tieto ochorenia. Spermidín je kardioprotektívny aktivátor autofágie. [Eisenberg T a kol.; Spermidín v strave na zníženie vysokého krvného tlaku. Autofágia. 2017;13(4):767-769].
• Spermidín predlžuje životnosť myší a vykazuje kardioprotektívne účinky. Znižuje patologickú kardiomyopatiu, znižuje systolický krvný tlak a udržiava diastolickú funkciu u starších zvierat. Tento doplnok stravy posilňuje srdcovú autofágiu, mitofágiu a mitochondriálne dýchanie. Zlepšuje mechanoelasticitu buniek srdcového svalu, zvyšuje fosforyláciu titínu a potláča mierny zápal. U ľudí sa pozorovala korelácia medzi vysokým obsahom spermidínu v strave a zníženým krvným tlakom, ako aj nižším výskytom kardiovaskulárnych ochorení. [Eisenberg a kol.; Kardioprotekcia a predĺženie dĺžky života pomocou prírodného polyamínu spermidínu. Nat Med 2016;22(12):1428-1438].

Účinky spermidínu na kardiovaskulárny systém boli teraz overené pomocou údajov u ľudí:

• Podľa nedávnych vyhlásení Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) a MMF existuje negatívna súvislosť medzi príjmom spermidínu v strave a úmrtnosťou na kardiovaskulárne ochorenia. [Soda K a kol.; Potravinové polyamíny a kardiovaskulárne ochorenia – epidemiologická štúdia. Glob J Health Sci. 2012;4(6):170-178].
• Výskumníci Tong a Madeo v epidemiologických štúdiách opisujú ochranný účinok spermidínu na kardiovaskulárne zdravie. Ďalej napísali, že strava bohatá na spermidín znižuje celkovú úmrtnosť spojenú s kardiovaskulárnymi ochoreniami (a rakovinou). [Madeo F a kol.; Spermidín: fyziologický induktor autofágie pôsobiaci ako vitamín proti starnutiu u ľudí? Autofágia. 2019;15(1):165-168 a Tong D a kol.; Spermidín podporuje kardioprotektívnu autofágiu. Výskum krvného obehu.2017;120(8):1229-3].
• Podľa Nilssona má spermidín kardioprotektívny účinok u myší aj u ľudí. [Pucciarelli S a kol.; Spermidín a spermín sú obohatené v plnej krvi nestoročných/storočných ľudí. Rejuvenation Res 2012, 15(6):590-5].
• V randomizovanej štúdii Matsjumota zvýšené hladiny spermidínu zlepšili endotelovú funkciu u zdravých jedincov a znížili riziko aterosklerózy. [Matsumoto M a kol.; Funkcia endotelu sa zlepšuje indukciou mikrobiálnej produkcie polyamínu v čreve: randomizovaná placebom kontrolovaná štúdia. Nutrients.2019;11(5)].
• Eisenberg uvádza v publikovanej štúdii [Eisenberg T a kol.; Kardioprotekcia a predĺženie životného cyklu pomocou prírodného polyamínu spermidínu. Nat Med 2016;22(12):1428-1438]. Spermidín zvráti vekom podmienenú srdcovú dysfunkciu u myší aktiváciou autofágie. Spermidín „omladzuje“ priečne pruhované svalstvo a zlepšuje mitochondriálnu funkciu, ako aj kľúčové funkcie spojené so starnutím srdca (vrátane hypertenzie, hypertrofie ľavej komory, diastolickej dysfunkcie a zvýšenej stuhnutosti ľavej komory). Vykazuje tiež protizápalové účinky. Tieto účinky závisia od autofágie.

Spermidín a jeho účinky na mozog

Spermidín hrá dôležitú úlohu vo vývoji mozgu. Funkcia mozgu, získavanie pamäte a konsolidácia pamäte (posilnenie spomienok alebo naučeného obsahu v dlhodobej pamäti) sú tiež závislé od spermidínu. Súčasný výskum naznačuje, že za vplyv spermidínu na pamäť sú primárne zodpovedné účinky autofágie a väzbové miesta polyamínu na NMDA receptore (NMDAr).

Účinky na mozog boli pôvodne preukázané na zvieracích modeloch s použitím potkanov a ovocných mušiek. Teraz existujú prvé štúdie na ľuďoch, ktoré tieto účinky potvrdzujú.

• Podávanie spermidínu zlepšilo konsolidáciu spomienok na strach u potkanov, zatiaľ čo antagonista TrkB (tyrozínový receptor kináza B; proteín) ANA-12 aj inhibítor Pl3K (fosfoinozitid 3-kináza; enzým) LY29400z zabránili účinku spermidínu na pamäť. To naznačuje, že konsolidácia pamäte zosilnená spermidínom zahŕňa aktiváciu receptora TrkB a signálnej dráhy PI3K/Akt. [Beck Fabbrin SB a kol.; Spermidínom indukované zlepšenie konsolidácie pamäte zahŕňa signálnu dráhu PI3K/Akt. Brain Res Bull 2020; S0361-9230(20)30607-9].
• Suplementácia spermidínom chráni ovocné mušky (presnejšie: Drosophila) pred zhoršením pamäti súvisiacim s vekom. Výživový doplnok pôsobí priamo na synapsie, čo umožňuje autofágiou závislú homeostatickú reguláciu synaptickej zložky, z ktorej pochádza excitácia. [Bhukel A, Madeo F, Sigrist SJ; Spermidín posilňuje autofágiu a chráni pred starnutím synapsií. Autophagy.2017;13(2):4444-445.doi:10.1080/15548627.2016.1265193].
• Hladiny polyamínov v mozgu klesajú s vekom. U ovocných mušiek sa pozorovalo, že tento pokles polyamínov súvisí so zhoršením pamäte. Doplnky spermidínu zlepšujú autofágiu, obnovujú hladiny spermidínu v mladosti a zastavujú stratu pamäte. K zlepšeniu poruchy pamäti však nedochádza, ak genetické nedostatky bránia autofágii alebo ju obmedzujú. [Gupta VK a kol.; Obnova polyamínov chráni pred vekom vyvolaným poškodením pamäte autofágiou závislým spôsobom.Nat Neurosci. 2013;16(10):1453-60].
• V nedávnej štúdii z roku 2020 Rosh potvrdzuje, že spermidín podporuje dlhovekosť a stimuluje autofágiu. Udržiava bunkovú a neuronálnu homeostázu. Spermidín a spermín interagujú s opioidným systémom a ovplyvňujú neurozápal (zápal nervového tkaniva). Okrem toho inhibujú prítok vápnika do buniek, škodlivé voľné radikály a excitotoxicitu glutamátu. Vývoj a funkcia mozgu závisia od koncentrácie polyamínu a najmä spermidínu. Vekom súvisiace výkyvy hladín spermidínu tiež vedú k nerovnováhe v neurónovej sieti a ohrozujú neurogenézu (tvorbu nových nervových buniek). Preto môže dodatočný príjem spermidínu podporovať liečbu mozgových porúch, hoci presné mechanizmy ešte nie sú úplne objasnené. [Gosh I a kol.; Spermidín, induktor autofágie, ako terapeutická stratégia pri neurologických poruchách. Neuropeptidy 2020].
• Huang zistil, že podávanie spermidínu po traumatickom poranení mozgu (TBI) významne zrýchlilo neurologické skóre NNS a skrátilo latenciu v teste Morrisovho vodného bludiska. Štúdie preukázali, že spermidín zlepšil funkciu hematoencefalickej bariéry. Okrem toho sa pozorovali pozitívne zmeny týkajúce sa bunkovej smrti a mozgového edému. Prozápalové cytokíny a markery TBI sa významne znížili. Keďže hladiny spermidínu boli u pacientov s TBI s ťažkým poškodením významne znížené, Huang navrhol, že tento doplnok stravy by sa mohol použiť ako nová forma terapie traumatického poranenia mozgu. [Huang J a kol.; Spermidín vykazuje ochranné účinky proti traumatickým poraneniam mozgu. Cell Mol Neurobiol.2020].
• V randomizovanej štúdii preSmartAge, ktorú uskutočnila Dr. Miranda Wirthová v nemocnici Charité, spermidín významne zlepšil výkon pamäte. Štúdia naznačuje, že tento účinok je založený na stimulácii neuromodulačných aktivít v pamäťovom systéme. [Wirth M a kol.; Účinky suplementácie spermidínom na kogníciu a biomarkery u starších dospelých so subjektívnym kognitívnym poklesom (SmartAge) - protokol štúdie pre randomizovanú kontrolovanú štúdiu. Alzheimer Res Ther. 2019;11:36].

Spermidín: Ochrana pred neurodegeneratívnymi poruchami?

Okrem doteraz opísaných účinkov spermidínu na mozog nasledujúca časť predstavuje účinky na neurodegeneratívne poruchy a podporuje ich novými zisteniami zo štúdií na ľuďoch:

• V malej štúdii sa výskumníkovi M. Fischerovi podarilo preukázať, že zvýšená autofágia v mozgových bunkách zlepšuje pamäť. Okrem toho zistil, že T-bunky a cytokíny pôsobia ako dôležité mediátory v patológii Alzheimerovej choroby. Vo vysokých dávkach spermidín potláča všetky cytokíny okrem IL-17A, podporuje autofágiu a zvyšuje aktiváciu T-buniek. [Fischer M a kol.; Spermín a spermidín modulujú funkciu T-buniek u starších dospelých s kognitívnym poklesom a bez neho ex vivo. Aging (Albany, NY). 15. júla 2020;12(13):13716-13739].
• Pekarova štúdia zistila, že spermidín vďaka svojmu vplyvu na autofágiu spúšťa odstraňovanie plakov amyloid-beta. Má pozitívny vplyv na demenciu a vedie k významnému zlepšeniu kognitívnych funkcií u obyvateľov domovov dôchodcov už po troch mesiacoch užívania. [Pekar T a kol.; Spermidín pri demencii: Vzťah k veku a pamäťovému výkonu.Wien Klein Wochenschr. 2020;132(1-2):42-46].
• V roku 2020 Schwarz opísal, ako vyšší príjem spermidínu u starších dospelých súvisí s väčším objemom hipokampu. Pozoroval tiež vyššiu priemernú hustotu kôry a zvýšenú hrúbku kôry v oblastiach mozgu náchylných na Alzheimerovu chorobu, ako aj v parietálnych a temporálnych lalokoch. [Black C a kol.; Príjem spermidínu je spojený s hrúbkou kortikálnej kôry a objemom hipokampu u starších dospelých. Neuroimage 2020;221:117132].
• V skoršej randomizovanej štúdii z roku 2018 Schwarz už zistil, že spermidín môže chrániť pred kognitívnymi deficitmi a neurodegeneráciou. [Black C a kol.; Bezpečnosť a znášanlivosť suplementácie spermidínom u myší a starších dospelých so subjektívnym kognitívnym poklesom. Aging (Albany NY). 2018;10(1):19-33].

Nemecká neurologická spoločnosť teraz tiež uznáva veľký potenciál spermidínu, pokiaľ ide o jeho ochranný účinok proti demencii, a uvádza, že súčasné údaje naznačujú, že spermidín má pozitívny vplyv na mozgové funkcie a kognitívne schopnosti. Tieto účinky sú v súčasnosti predmetom štúdie SmartAge, ktorá sa vykonáva pod vedením profesora Flöela. Táto štúdia využíva prípravky z pšeničných klíčkov obohatené spermidínom. [Diener HC; Výživa zdravá pre mozog: Ako môže jedlo chrániť pred demenciou; IWD-Informationsdienst Wissenschaften 2017].

Spermidín v onkológii

O spermidíne sa teraz hovorí aj pri pozitívnych účinkoch v oblasti prevencie rakoviny. Polyamín môže byť dokonca užitočný aj v prípade malých nádorov v ich raných štádiách. Štúdie priniesli nasledujúce výsledky:

• Levesque použil spermidín ako protirakovinové činidlo v jednej zo svojich štúdií. Kombinácia mimetík na obmedzenie kalórií (CRM; z.B. Spermidín v kombinácii s imunogénnymi aktivátormi bunkovej smrti (ICD) a inhibítormi imunitných kontrolných bodov (ICI) zlepšil kontrolu rastu nádoru u myší. Bez mimetík s obmedzením kalórií vedú ICD a ICI len k čiastočnej senzibilizácii na liečbu. [Levesque S a kol.; Synergická triáda chemoterapie, inhibítorov imunitných kontrolných bodov a mimetík s kalorickou reštrikciou eradikuje nádory u myší. Oncoimmunology 2019;8(11):e1657375].
• Ako Yue a kolegovia zistili, spermidín dokáže zmierniť defekty rakovinových buniek, ktoré spúšťajú oxidačnú, stresom indukovanú bunkovú smrť a podporujú rakovinu pečene a fibrózu pečene aktiváciou autofágie. Ako doplnok stravy môže tento polyamín nielen predĺžiť životnosť myší až o 25 %, ale tiež minimalizovať fibrózu pečene a ložiská rakoviny pečene. [Yue F a kol.; Spermidín predlžuje životnosť a zabraňuje fibróze pečene a hepatocelulárnemu karcinómu aktiváciou autofágie sprostredkovanej MAP1S. Cancer Res. 2017;77(11):2938-2951].
• Pietrocola sa v roku 2019 vyjadril k Kiechlovej prospektívnej štúdii (s.o. ), ktorá ukazuje, že spermidín znižuje úmrtnosť na rakovinu, a napísal, že rakovina sa môže vyvinúť iba vtedy, ak imunitný systém nedokáže rozpoznať hrozbu a eliminovať malígne bunky. Podľa toho je autofágia aktivovaná spermidínom schopná potlačiť malígne zmeny, inhibovať prokarcinogénne zápalové reakcie a podporovať protinádorovú imunitu. [Pietrocola F a kol.; Spermidín znižuje úmrtnosť súvisiacu s rakovinou u ľudí.Autofágia 2019;15(2):362-5].
• V prospektívnej štúdii Vargasa, ktorej sa zúčastnilo 87 602 žien, bol vyšší denný príjem polyamínu spojený so zníženým rizikom kolorektálneho karcinómu (priemerný pomer rizika 0,81), najmä u žien s nadváhou. [Vargas AJ a kol. Príjem polyamínov v strave a riziko kolorektálneho karcinómu u žien po menopauze. V J Clin Nutr. 2015;102(2):411-9]. Stojí však za zmienku, že polyamíny využívajú rakovinové bunky so zvýšenou metabolickou aktivitou aj zdravé bunky. Z tohto dôvodu sa v súčasnosti diskutuje o tom, či by dysregulácia metabolizmu polyamínov mohla podporovať rakovinu. V takýchto prípadoch je celková koncentrácia polyamínu zvýšená a enzýmy zapojené do metabolizmu polyamínov (ako napríklad adenosylmetioníndekarboxyláza (SAMDC) a spermínoxidáza (SMO)) sú vysoko aktívne. Ak sa to ukáže ako pravda, počas liečby rakoviny by sa malo vysokým hladinám polyamínov vyhnúť alebo ich znížiť. [Nowotarski SL a kol.; Polyamíny a rakovina: dôsledky pre chemoterapiu a chemoprevenciu.] Expert Rev Mol Med 2013;15:e3 a Murray-Stewart TR a kol.; Zameranie metabolizmu polyamínov na liečbu a prevenciu rakoviny. Biochem J. 2016;473(19):2937-53].

Zdroj: Spermidín a pšeničné klíčky – pôsobivé duo s mnohými funkciami; prehľad od Dr. Uda Böhma