Forschung zu Langlebigkeit und andere Geschichten.

Ein abgeschlossenes Kapitel, aber keine fertige Story…

Ein abgeschlossenes Kapitel, aber keine fertige Story…

Wie es schon manche erfahren dürften, habe ich kürzlich mein Doktorat abgeschlossen. Knappe vier Jahre Doktoratsausbildung, etwa 5 Jahre intenesiver Forschung und 7 Jahre gemeinsamer Arbeit mit Frank Madeo führten somit zum Erfolg. Ziemlich zeitgleich mit meinem Abschluss kam auch unsere letzte Veröffentlichung raus. Es handelt sich um die Erklärung der positiven Effekte von Spermidin auf die Herzgesundheit. Somit hört meine Forschungstätigkeit allerdings nicht. Wie es weiter geht dürft ihr im Text erfahren.

Mein Weg in wenigen Sätzen…

Product Innovation Project, TU Graz, Final GalaSchon in 2007 begegnete ich Prof. Madeo bei einer Veranstaltung und bat ihn mich in seine
Forschungsgruppe aufzunehmen. Damals meinte er ich sei noch zu jung und unerfahren. Wenige Jahre später, nach mehreren Praktika und Jobs im Bereich der Biotechnologie und Molekularbiologie dürfte ich endlich ein Teil seines Teams werden. Im Rahmen meiner Master-Arbeit arbeitete ich an Hefe-Modellen verschiedener humanen Erkrankungen und in letzter Linie an der Beschreibung eines Alterungsmodells in Hefe, das damals gerade in unserem Labor entstanden war.

Mit dem erfolgreichen Abschluss der Masterarbeit dürfte ich weiter mit Prof. Madeo arbeiten. Mein Fokus verschob sich auf die Wirkungen von Fasten und Spermidin auf Alterungsprozess,
Gesundheitserhaltung und Krankheitsentwicklung. Im Laufe meines Doktorats dürfte ich mich mit
verschiedenen Mechanismen der Zell- und
Organ-Alterung beschäftigen und kam am Ende zur Durchführung der klinischen Studien. Letztendlich konzentrierte ich mich auf die InterFAST-Studie. Unser Ziel war und ist immer noch den Zusammenhang zwischen regelmäßigen Fasten und der Alterung bei Menschen herzustellen. Mit der Zeit kamen noch einige andere Studien dazu und somit liegt heute mein Fokus auf der Evidenz-orientierten, medizinischen und biologischen Forschung.

Wie wir unsere Herzen schützen können…

Worum es in meiner Abschlussarbeit geht, werde ich diesmal ins Detail nicht beschreiben. Der Grund dafür ist die Veröffentlichung der Daten, die in den letzten 7 Jahren in Madeo’s Labor zum Thema Spermidin und Herzgesundheit entstanden sind. Die Ergebnisse dieser Studie lassen sich mit etwas Konsequenz und Zeit gut in alltägliche Routine integrieren.

Spermidin ist eine natürliche Substanz, die überall in der Natur vorkommt. Da sie zum ersten Mal in der Samenflüssigkeit entdeckt wurde, bekam sie diesen etwas ungewöhnlichen Namen. Heute wissen wir aber, dass Spermidin in Haut, Herz, Hirn, Nieren und vielen anderen Organen vorkommt – sogar in Tieren, Pflanzen und (Gott sei dank!) in der Bierhefe. Wir wussten schon basierend auf unserer Veröffentlichung aus 2009, dass Spermidin das Zell-Altern verlangsamen kann. Allerdings, wussten wir nicht, wie es mit dem generellen Alterungsprozess aussieht. Was unsere kürzlich veröffentlichten Ergebnisse zeigen konnten, egal ob man sein ganzes Leben lang Spermidin zu sich genommen hat oder ob man das erst später im Leben macht, verlängert diese Substanz die Lebensspanne.

Was mich aber am meisten überzeugt hat, sind die Effekte dieser Substanz auf den Herzmuskel bei alten Mäusen. Meine Kollegen von der Medizinischen Unversität in Graz konnten zeigen, dass Spermidin das Wachstum des Herzmuskels im Alter verlangsamen kann. Nur zur Erklärung… Der Herzmuskel verdickt sich mit dem Alter, was zu einer sogenannten Hypertrophie (zu starken Muskeldicke) führen kann. Wenn die Muskeln in den Herzwänden zu dick sind, kann das Herz nicht mehr so effizient schlagen. Stellen Sie sich den Bizeps eines extremen Bodybuilders vor – er schafft es nicht mehr seine Schulter zu berühren, weil zu dicke Oberarm-Muskulatur eine mechanische Hürde bei dieser Bewegung darstellt. So ähnlich sieht es auch bei einem alten Herzmuskel aus. Was Spermidin in diesen Versuchen geschafft hat, ist die Abnahme der Herzmuskelmasse und somit eine bessere Herzleistung.

spermidine improves heart health

Spermidin verlängert das Leben und fördert die Herzgesundheit: Eisenberg et al., 2016, Nature Medicine

… und die Energieproduktion in der Zelle verbessern…

Eine ganz interessante Beobachtung passierte bei der Untersuchung von Herzzellen nach der Spermidin-Behandlung. Wir konnten mehr und vor allem gesündere Mitochondrien beobachten. Jetzt fragen Sie sich: „Was zum Teufel sind diese Mitochondrien?“ Mitochondrien sind Haupt-Energiequelle in unseren Zellen. Sie werden oft als zelluläre Kraftwerke beschrieben. Viele Wissenschaftler beschreiben die Abnahme der mitochondriellen Funktion und Anzahl in der Zelle als ein von den wichtigsten Ereignissen während des Alterns. Hier greift Spermidin ein! Spermidin-Behandlung konnte sowohl die Anzahl als auch die Effizienz der Mitochondrien im Alter erhöhen und dadurch auch bei alten Tieren auf ein jugendliches Niveau bringen. Das könnte teilweise die Verbesserung der Herzgesundheit erklären.

Spermidine and mitochondria

Spermidin sorgt für den Erhalt der Mitochondrien im Herz: Eisenberg et al., 2016, Nature Medicine

 … mit Autophagie

Mitophagy

Mitophagie (weisse Pfeile): Eisenberg et al., 2016, Nature Medicine

Diese Effekte scheinen durch Autophagie getrieben zu werden. Somit bestätigt
sich die Rolle dieses Prozesses in der Herzgesundheit im Alter. Interessanterweise, wenn man die Autophagie durch den sogenannten Atg5-Knockout unterbricht, kann Spermidin im Herz keine
Verbesserung bewirken. Dieses Ergebnis beweist, dass ein von den wichtigsten Effekten von Spermidin im Herzmuskel auf der Autophagie beruht.

Neben der Einschaltung der allgemeinen Autophagie, schafft Spermidin eine Mitochondrien-spezifische Autophagie einzuschalten – die sogenannte Mitophagie. Bei diesem Prozess werden statt den defekten Molekülen, defekte Mitochondrien entfernt. Das bedeutet, dass Spermidin nicht nur den Alterungsprozess verlangsamen kann, sondern dem auch zu einem gewissen Grad entgegen wirkt.

Wie kann man das in seinem Alltag umsetzen?

In dieser Veröffentlichung wurde auch gezeigt, dass eine erhöhte Aufnahme von Spermidin über die Nahrung zu einer geringeren Todesrate an Herzerkrankungen führt. Das ist der Hinsicht wichtig, weil nicht nur das Risiko gesenkt wird, sondern die tatsächliche Wahrscheinlichkeit des Todes durch Herzerkrankungen verringert wird. Um an dieses Konklusio zu kommen müssten wir zusammen mit der Medizinischen Universität Innsbruck 20 Jahre lange fast 1.000 Menschen alle paar Jahre untersuchen und ihre Gesundheit und aufgetretene Todesfälle verfolgen. Neben diesen Parameter haben wir ihre Ernährung in diesem Zeitraum verfolgt und konnte feststellen, dass die Personen die am meisten Spermidin-haltige Nahrung aßen weniger Herzprobleme hatten.

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  Eisenberg et al. 2016, Nature Medicine

Spermidin kommt in vielen Lebensmittel vor. Zu den wichtigsten zählen Weizenkeime, Erbsen, Birnen, alter Käse, Pilze und Soja. Manche anderen Bohnensorten und Samen enthalten auch viel Spermidin, aber diese kommen in der europäischen Ernährung eher selten vor. Daher habe ich sie hier ausgelassen.

Einen Spermidin-reichen Ernährungsplan gibt es noch nicht. Manche Wissenschaftler reden schon von einer Spermidin-Kapsel. Wann diese auf den Markt kommen könnte ist noch nicht sicher. Deswegen sollten wir in der Zwischenzeit auf unsere Ernährung achten. Somit können wir langfristig unsere Herzen gesund erhalten und mit dem fortschreitendem Alter nur weiser, aber im Körper gleich jung bleiben.

 

Quellen (Daten und Abbildungen):

Eisenberg et al., Nautre Cell Biology, 2009

Eisenberg et al., Nature Medicine, 2016 

Gupta et al., Nautre Neurobiology, 2016

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