Molekulare Grundlage der „Anti-Aging“-Wirkung von Spermidin und anderen natürlichen Polyaminen

Altern ist durch ein chronisches Entzündungsprofil gekennzeichnet, das zu chronischen Zellschäden führt und mit vielen altersbedingten Erkrankungen in Verbindung gebracht wird. Die Polyaminspiegel steigen im Allgemeinen mit einer Entzündung an, aber ob sie eher pro- oder entzündungshemmend sind, wurde diskutiert. Tatsächlich lösen Polyamine die Produktion entzündungshemmender Zytokine aus, während sie die Produktion entzündungshemmender Zytokine verringern, aber gleichzeitig erzeugt der Polyamin-Stoffwechsel zytotoxische Produkte (wie Wasserstoffperoxid), die selbst Entzündungen auslösen können. Es scheint, dass neuere Forschungen zeigen, dass Polyamine hauptsächlich entzündungshemmende Wirkungen haben, von denen einige kürzlich überprüft wurden.

Spermidin-Behandlung von Mikrogliazellen, den wichtigsten Effektorzellen bei Entzündungsreaktionen im Zentralnervensystem, reduzierte Produktion von proinflammatorischen Mediatoren und Zytokinen als Reaktion auf Lipopolysaccharid (LPS)-Exposition. Die Behandlung mit spermidin kaufen reduzierte die Produktion von Stickoxid und Prostaglandin E2 dosisabhängig sowie die mRNA-Expression von proinflammatorischen Zytokinen, einschließlich Interleukin-6 und Tumornekrosefaktor-α. Die Arbeit der Autoren legt nahe, dass diese entzündungshemmende Reaktion durch die Unterdrückung der nuklearen Translokation der NF-KB-p65-Untereinheit vermittelt wird, was zu einer reduzierten Phosphorylierung von Akt und MAPK führt.

Kürzlich untersuchten Paul und Kang die Wirkung von Polyaminen auf Ohrödeme bei Mäusen. Sie lösten eine Entzündungsreaktion im Ohr aus, indem sie 12-O-Tetradecanoylphorbol-13-acetat (TPA) applizierten. Vor der Anwendung von TPA wurden Mäuse topisch mit Kochsalzlösung, Hydrocortison (positive entzündungshemmende Kontrolle) oder den drei Hauptpolyaminen (Putrescin, Spermidin oder Spermin) behandelt. Die Autoren zeigten, dass die Anwendung von Polyaminen dosisabhängig die Ohrdicke auf ein mit der Positivkontrolle vergleichbares Niveau reduzierte. Spermidin und Spermin verursachten die größte Abnahme des Wassergehalts. Polyamine reduzierten auch die Infiltration von Neutrophilen in das Ohrgewebe. Die Autoren induzierten dann mit LPS eine Entzündung in Mausmakrophagen. Polyamine reduzierten die durch die LPS-Behandlung verursachte Produktion von Stickoxid, wobei Spermin die stärkste Wirkung hatte. Sie hemmten auch die Expression von Interleukin-1β und Tumornekrosefaktor-α.

Denken Sie daran, dass sich diese Studien auf akute Entzündungen konzentrieren, im Gegensatz zu den chronischen, stillen Entzündungen, die mit dem Altern beobachtet werden. Daher muss an der Wirkung von Polyaminen auf chronische Entzündungen gearbeitet werden. Aktuelle Forschungen legen jedoch nahe, dass Spermidin im Besonderen und Polyamine im Allgemeinen ihre Anti-Aging-Eigenschaften fördern könnten, indem sie Entzündungen reduzieren.

Fettstoffwechsel

Der Fettstoffwechsel hat sich in letzter Zeit als starker Regulator der Gesundheit und Langlebigkeit herausgestellt. Eine Dysfunktion des Fettstoffwechsels kann sich nachteilig auf die Gesundheit und letztendlich auf das Altern und die Langlebigkeit auswirken. Andererseits wurden viele Mutationen, die die Lebensdauer verlängern, mit einem erhöhten Gehalt an gespeicherten Lipiden (TAG) und Veränderungen der Lipidprofile (Zusammensetzung und Sättigungsgrad) in Verbindung gebracht. Die Beteiligung von Spermidin an der Adipogenese in Kombination mit unseren Ergebnissen, die zeigen, dass Spermidin das Lipidprofil in Fruchtfliegen verändert, macht die Lipidregulation wahrscheinlich zu der Wirkung von Spermidin auf das Altern.

Auf zellulärer Ebene wird der Lipidspiegel durch die Differenzierung von Präadipozyten in reife Adipozyten reguliert. Spermidin ist ein Schlüsselfaktor in diesem Prozess der Adipogenese. Ein irreversibler Inhibitor der Polyamin-Synthese, α-Difluormethylornithin (DFMO), der die Zellen von Polyaminen befreite, blockierte die Adipogenese in 3T3-L1-Zellen vollständig: Die Zellen behielten ein Fibroblasten-ähnliches Aussehen. Die Behandlung der Zellen mit natürlichem Spermidin oder stabilen methylierten Analoga führte zu einer Differenzierung in Gegenwart von DFMO. Diese Zellen akkumulierten sowohl Fett- als auch Kontrollzellen. Spermidin-Analoga könnten auch den durch längere Exposition gegenüber DFMO verursachten Wachstumsstillstand retten, obwohl einige nicht auf dem Niveau der Kontrollzellen sind. DFMO blockierte die Expression von Transkriptionsfaktoren, die für die Prä-Adipozyten-Differenzierung entscheidend sind, sowie von späten Adipozyten-Markern. Die Supplementierung mit natürlichem Spermidin und einigen seiner Analoga rettete die Expression dieser Gene, um die Differenzierung von Präadipozyten in reife Adipozyten zu ermöglichen. Die molekularen Mechanismen von Spermidin, die die Adipogenese ermöglichen, sind in Abbildung 2 zusammengefasst.

 

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