Продукти, багаті на спермідин, та їх омолоджуючі властивості

Спермідін зберігає цілісність клітин, сприяючи аутофагії, а також посилюючи антиоксидантні, протизапальні та мітохондріальні функції. Ці дії опосередковуються головним чином активацією генів, пов'язаних з аутофагією (Atg), модуляцією ацетилювання гістонів та регуляцією сигнальних каскадів, таких як AMPK-FOXO3a та SIRT1/PGC-1α, які у сукупності покращують мітохондріальний обмін та енергетичний. Рівень спермідину природним чином знижується з віком, що наголошує на важливості збільшення його споживання з їжею для підтримки довголіття.

Що таке спермідін?

Спермідин - це поліамін, що зустрічається в природі, взаємодіє з нуклеїновими кислотами, білками і аденозинтрифосфатом (АТФ). В результаті спермідин впливає на життєво важливі процеси, такі як зростання клітин, диференціювання, відновлення та експресія генів, а нові дані свідчать про його роль у підтримці клітинної стійкості та здорового старіння.

Спермідин індукує аутофагію, інгібуючи фермент E1A-асоційований білок p300 (EP300), а також активуючи гени Atg та фактор ініціації трансляції еукаріотичний фактор ініціації трансляції 5A (eIF5A). Знижуючи доступність ацетил-КоА та EP300-залежне ацетилювання, спермідин сприяє деацетилюванню важливих білків аутофагії та стимулює лізосомальний обмін. Спермідин також знижує секрецію запальних цитокінів, таких як інтерлейкін-1β (IL-1β) та IL-18, які регулюють клітинний обмін, зменшують запалення та запобігають віковим змінам.

Спермідин, будучи позитивно зарядженою молекулою, зв'язується з негативно зарядженими нуклеїновими кислотами, такими як рибонуклеїнова кислота (РНК) та ДНК. Ця реакція захищає нуклеїнові кислоти від окисного пошкодження та зберігає цілісність геному, що згодом запобігає генетичним мутаціям і клітинній дисфункції.

У клітинних моделях спермідин протидіє окисному пошкодженню ДНК і сприяє протеостазу за рахунок посилення синтезу транскрипційного фактора EB (TFEB) та інгібування опосередкованої АФК стресової сигналізації.

Спермідин посилює мітохондріальний біогенез та енергетичний метаболізм через шлях сиртуїн 1/коактиватор 1-альфа рецептора, що активується пероксисомними проліфераторами гама (SIRT1/PGC-1α). Ці протизапальні та антиоксидантні властивості сприяють здоров'ю серця і нервової системи, уповільнюючи розвиток хронічних захворювань, таких як атеросклероз і хвороба Паркінсона.

Харчові джерела

Рослинні та грибні продукти є найбільш багатими джерелами спермідину в раціоні харчування: зародки пшениці, соя та бобові містять концентрації до 35 мг/100 г, 18 мг/100 г та 10 мг/100 г відповідно. Деякі гриби, включаючи шиїтаке і королівську трубку, містять до 16 мг/100 г, тоді як горіхи і насіння — 5–6 мг/100 г.

Серед фруктів цитрусові та груші містять помірну кількість поживних речовин (2–3 мг/100 г), тоді як ферментовані соєві продукти, такі як натто, можуть досягати 20 мг/100 г завдяки мікробному біосинтезу.

Рівень спермідину зазвичай нижчий у продуктах тваринного походження. Однак у субпродуктах, таких як яловича печінка, він може досягати 16 мг/100 г, тоді як у витриманих сирах – до 20 мг/100 г, особливо у таких сортах, як витриманий чеддер. В'ялена шинка та ферментовані ковбаси також демонструють підвищений рівень поліамінів через активність мікробних ферментів під час в'ялення.

Процес ферментації в сирі та продуктах на основі сої підвищує вміст поліамінів за рахунок активності поліамінпродукуючих мікроорганізмів. Таким чином, вживання таких продуктів, як зародки пшениці, соя, гриби і витриманий сир, може збільшити споживання поліамінів з натурального раціону.

Спермідин, що надходить з їжею, швидко всмоктується в тонкому кишечнику, особливо в дванадцятипалій кишці та проксимальній частині худої кишки, без суттєвого розпаду. Дослідження in vivo на мишах показують, що 60-75% прийнятого спермідину може потрапити до кровообігу протягом декількох хвилин. Дослідження на людях показують, що системна біодоступність спермідину корелює зі звичним споживанням та складом кишкової мікробіоти, що вказує на внесок ендогенного кишкового синтезу.

Докази омолоджувального ефекту

У мишей пероральне введення спермідину збільшило тривалість життя приблизно на 10% і пом'якшило вікові зміни серцево-судинної системи. У мишей, які отримували лікування, також спостерігалося зменшення гіпертрофії серця, збереження діастолічної функції, посилення аутофагії та мітофагії, а татакож поліпшення мітохондріального дихання.

Після лікування спермідином у гіпертензивних щурів, чутливих до солі, спостерігалося зниження рівня артеріального тиску, уповільнення прогресування серцевої недостатності та збереження еластичності серця, що пов'язано з посиленням фосфорилювання титину та зменшенням запалення. Спермідин також підтримує здоров'я мозку, покращуючи когнітивні функції, уповільнюючи нейродегенерацію та пом'якшуючи порушення пам'яті у старіючих мишей. Механістично ці нейропротекторні ефекти пов'язані з відновленням аутофагічного потоку, зменшенням накопичення неправильно згорнутих білків та підтримкою синаптичної цілісності.

Аналогічні результати спостерігалися і у людей, у тому числі в рандомізованому контрольованому дослідженні за участю літніх людей віком від 60 до 80 років, які повідомили про поліпшення пам'яті та мнемонічну здатність після трьох місяців прийому спермідину. Більш високі рівні спермідину також були пов'язані з нижчим ризиком гіпертонії та покращенням ліпідного профілю, зі зниженням рівня ліпопротеїнів низької щільності (ЛПНЩ) та підвищенням рівня ліпопротеїнів високої щільності (ЛПЗЩ) .

Нещодавній аналіз даних 23 894 учасників Національного дослідження здоров'я і харчування США (NHANES) показав, що більш високе споживання спермідину з овочів, злаків, бобових, горіхів і сиру значно знижує ризик серцево-судинної та загальної смертності, незалежно від наявності гіпертонії або гіперліпідемії. зворотний зв'язок між споживанням спермідину з їжею та смертністю, незалежно від соціально-економічних та дієтичних факторів. У сукупності ці дослідження показують, що спермідин сприяє довголіттю серцево-судинної, когнітивної та клітинної систем.

Терапевтичний потенціал та добавки

Знакове дослідження у Брунеку, 15-річне проспективне когортне дослідження 829 дорослих віком від 45 до 84 років, показало зниження ризику смертності від усіх причин на 26%, що еквівалентно різниці у біологічному віці майже у шість років. Учасники дослідження з більш високим споживанням спермідину, в основному з цільнозернових продуктів, фруктів, овочів та картоплі, мали значно нижчу смертність від серцево-судинних захворювань та раку, незалежно від способу життя чи соціально-економічних факторів. Зальцбурзьке дослідження з профілактики атеросклерозу у осіб з високим індивідуальним ризиком (SAPHIR) підтвердило ці результати, оскільки спермідин виявився поживною речовиною, що найбільш тісно пов'язана зі збільшенням виживання.

Добавки спермідину виявилися безпечними і добре переносимими як у доклінічних, так і клінічних дослідженнях. У 28-денному дослідженні перенесення повторних доз на мишах екстракт зародків пшениці, збагачений спермідином, не впливав на поведінку, захворюваність або патологію органів, включаючи пухлинні або фіброзні події. У довгострокових дослідженнях на мишах додавання до 50 мкмоль/кг/день збільшувало середню тривалість життя, не впливаючи на фертильність, гемопоез або неопластичну трансформацію.

У ході рандомізованого подвійного сліпого плацебо-контрольованого дослідження II фази за участю 30 людей похилого віку зі суб'єктивним зниженням когнітивних функцій щоденний прийом 1,2 мг спермідину протягом трьох місяців не вплинув на показники життєво важливих функцій, вагу, гематологічні та біохімічні параметри, а також на суб'єкт перевищив 85%, що свідчить про відмінну переносимість.

Хоча епідеміологічні дані свідчать про те, що спермідин може мати протиракову дію, деякі дослідження пов'язують підвищений рівень поліамінів з розвитком пухлин. Однак дані про харчові добавки не вказують на підвищений ризик розвитку раку, що підтверджує доцільність проведення більш тривалих досліджень на людях. Експериментальні дані показують, що онкогенний потенціал визначається ендогенним гомеостазом поліамінів, а не споживанням спермідину з їжею, за допомогою регуляції проліферації та апоптозу клітин.

Висновки

Спермідин, природний поліамін, що у великій кількості міститься в рослинних і ферментованих продуктах, як показали дослідження на тваринах і людях, продовжує тривалість життя, захищає серцево-судинну функцію та підтримує когнітивне здоров'я. Завдяки механізмам, що включають індукцію аутофагії, пригнічення хронічного запалення, стабілізацію ДНК, модуляцію ліпідного обміну та поліпшення мітохондріального біогенезу, спермідин є перспективним дієтичним фактором для продовження тривалості здорового життя.