Anti-Aging für die Zellen

Die Autophagie dient dazu, fehlerhafte Proteine, nicht mehr funktionstüchtige Zellbestandteile, aber auch Reste von Krankheitserregern wie Viren aus den Zellen zu entfernen. Häufen sich diese Abfallprodukte an, schädigt das die Zelle und ihre Funktionen. Wie viele andere Körpervorgänge funktioniert auch die Autophagie bei jungen Menschen am besten. Eine nachlassende Autophagie wird mit neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson, kardiovaskulären Erkrankungen und Krebs in Verbindung gebracht. Anregen lässt sich die Zellreinigung durch Aktivitäten wie Sport oder Fasten.

An der Autophagie ist ein komplexes Netzwerk aus Signalen und Proteinen beteiligt. Eine Rolle spielt dabei das körpereigene Polyamin Spermidin. Die Substanz wurde erstmals aus Sperma isoliert, kommt aber ubiquitär in Körperzellen vor. »Spermidin regt wie Fasten die Zelle an, die Selbstreinigungsprozesse zu starten«, erklärt Professor Dr. Andreas Michalsen vom Immanuel Krankenhaus in Berlin im Gespräch mit PTA-Forum. Diese Eigenschaft macht Spermidin zu einem sogenannten Kalorienrestriktionsmimetikum (Caloric Restriction Mimetics, CRM).

Besonders interessant kann diese Wirkung im fortschreitenden Lebensalter sein, wenn sinkende Spermidin-Spiegel mit einer nachlassenden Autophagie und Ansammlungen von schädlichen Ablagerungen einhergehen. Wird die Konzentration an Spermidin in den Zellen hochgehalten, könnte sich daraus in der Theorie eine Anti-Aging- und krankheitspräventive Wirkung ableiten lassen.

Zur Wirkung von Spermidin liegen Ergebnisse aus zahlreichen Zell- und Tierversuchen vor. »Die experimentelle Basis ist zwar überzeugend, aber noch kein Beweis dafür, dass die Effekte auch im Menschen reproduzierbar sind«, sagt der Experte. »Die ersten Ergebnisse aus klinischen Versuchen stehen allerdings erfreulicherweise nicht im Widerspruch zu dem, was im Tier- oder Zellmodell gezeigt werden konnte.«

An der Grundlagenforschung beteiligen sich unter anderem Forscher von der Universität Graz und von der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH). Sie verglichen Alterungsprozesse bei Mäusen mit und ohne Spermidin-Gabe. Dazu führten sie einer Gruppe Tiere sechs Monate lang Spermidin über das Trinkwasser zu. Verglichen mit nicht behandelten, altersgleichen Tieren zeigten die Mäuse deutliche Anti-Aging-Effekte, entwickelten weniger Nieren- und Leberschäden und eine bessere leistungssteigernde Glucoseversorgung im Gehirn. Auch zeigten die behandelten Tiere weniger altersbedingten Haarverlust mit kahlen Stellen auf dem Rücken, wie die Forscher 2021 in der Fachzeitschrift GeroScience mitteilten. Besonders interessant erschien ihnen eine beobachtete kardioprotektive Wirkung, die auch schon in anderen Versuchen gezeigt werden konnte.

Nachlassende Autophagie-Prozesse im Herzen können die Funktion des wichtigen Pumporgans beeinträchtigen. 2016 konnten Wissenschaftler im Tiermodell zeigen, dass ein Zusatz von Spermidin im Trinkwasser die Herzalterung verzögert. Bei den behandelten Tieren trat seltener eine altersbedingte Verdickung des Herzmuskels auf. Zugleich förderte Spermidin die Elastizität des Herzens und verbesserte die diastolische Funktion. Eine gesteigerte Autophagie bewirkte auch eine verbesserte Mitochondrienfunktion. In einer Vergleichsgruppe mit Mäusen, die wegen einer genetischen Mutation einen Autophagie-Defekt in Herzmuskelzellen haben, blieben die kardioprotektiven Wirkungen aus. Versuche mit Ratten zeigen, dass eine Spermidin-Gabe den systemischen Blutdruck senken und eine Herzhypertrophie sowie ein Nachlassen der diastolischen Funktion verhindern kann.

Epidemiologische Daten und erste Ergebnisse aus klinischen Studien machen ebenfalls Hoffnung. So ergab eine prospektive Studie von Forscherteams aus Graz und Innsbruck mit 829 Probanden, dass Menschen, die sich spermindinreich ernähren, ein deutlich geringeres Risiko haben, im 20-jährigen Beobachtungszeitraum zu versterben. Die Aufnahme von mindestens 80 µmol (etwa 12 mg Spermidin) pro Tag war nicht nur mit einem deutlich reduzierten Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen assoziiert, sondern auch mit weniger Todesfällen durch Herzkreislauf-Erkrankungen und einer um durchschnittlich fünf Jahre höheren Lebenserwartung.

Ein mögliches Einsatzgebiet ist auch die Demenzprävention. Spermidin wurde in einer randomisierten, placebokontrollierten Phase-IIa-Studie (preSmartAge-Studie) an der Charité Berlin untersucht. 30 Probanden im Alter von über 60 Jahren mit erhöhtem Demenzrisiko erhielten täglich 1,2 mg Spermidin. Die Supplementation verbesserte über einen Zeitraum von drei Monaten die Gedächtnisleitung moderat verglichen mit einer Kontrollgruppe, die ein Placebo erhalten hatte. Bald erwartet werden die Ergebnisse der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützten Folgestudie SmartAge. Darin wurde der Effekt einer Spermidin-Supplementation über zwölf Monate an insgesamt 100 Probanden untersucht.

Viren wie SARS-CoV-2 hemmen die Autophagie befallener Zellen. Dazu inhibieren sie zum einen das Enzym Spermidin-Synthase und sorgen somit dafür, dass weniger der körpereigenen Autophagie-induzierenden Substanz Spermidin vorhanden ist. Zum anderen aktivieren sie aber auch das Enzym S-Phase-Kinase-assoziiertes Protein 2 (SKP2) und senken darüber die Konzentration an Beclin-1. Auch dieses Protein ist wichtig für die Autophagie-Initiierung. Im Experiment mit coronainfizierten Zellkulturen gelang es einer Gruppe von Wissenschaftlern, mit Spermidin die Autophagie zu reaktivieren und das Virenwachstum zu hemmen.

Zu beachten ist, dass die verwendete Konzentration von Spermidin sehr hoch war. Da noch Fragen zur Bioverfügbarkeit von Spermidin offen sind, ist es fraglich, ob sich mit einer oralen Supplementation entsprechend hohe Plasmaspiegel im Menschen erreichen lassen. Eine Wirksamkeit von Spermidin gegen SARS-CoV-2 lässt sich aus dieser In-vitro-Studie daher nicht ableiten. Möglicherweise zeigen sich aber auch vergleichbare Effekte gegen andere Viren, die zukünftig einen präventiven oder therapeutischen Ansatz ermöglichen können.

Wer mehr Spermidin aufnehmen möchte, kann das über die Ernährung versuchen. »Besonders reich an Spermidin sind Weizenkeime, Pilze, gereifter Käse oder Natto, ein traditionelles japanisches Lebensmittel aus Sojabohnen«, sagt Michalsen. Allerdings unterliegt der Spermidin-Anteil in Nahrungsmitteln natürlichen Schwankungen. Lagertemperatur, Reifungsphase und Kontakt mit Sauerstoff können den Gehalt beeinflussen. Aus bestimmten Substraten kann die Darm-Mikrobiota Spermidin zudem selbst bilden.

Wer seine Speicher auffüllen oder nicht dauerhaft spermidinreiche Lebensmittel in seine Ernährung einbauen möchte, kann über eine Supplementation nachdenken. Das Präparat sollte ausreichend hoch dosiert sein. Das ist nicht bei allen Weizenkeim-Extrakten der Fall, einige enthalten nicht mehr Spermidin als natürliche Weizenkeime, kosten aber einiges mehr. Zugelassen als ein neuartiges Lebensmittel (Novel Food) ist eine Zubereitung, die als »Weizenkeimextrakt mit hohem Spermidingehalt« angeboten wird. Entsprechende Extrakte sind zum Beispiel in den Kapseln spermidineLIFE® als Nahrungsergänzungsmittel (NEM) für Erwachsene erhältlich. NEM mit Spermidin enthalten meist noch andere Inhaltsstoffe wie Zink, Vitamin B1, C oder E und Eisen, für die Health Claims zugelassen sind und deren Werbeaussagen meist auch aufgedruckt sind. Offizielle Health Claims, also gesundheitsbezogene Werbeaussagen, gibt es für Spermidin derzeit (noch) nicht.