Czym jest spermidyna?

Spermidyna to mała cząsteczka z grupy poliamin, obecna w każdej żywej komórce: w roślinach, grzybach i bakteriach, a także u ludzi. Organizm wytwarza ją z aminokwasu ornityny, przyjmuje z pożywieniem, a część otrzymuje od bakterii jelitowych. W badaniach laboratoryjnych jest najlepiej znana z powiązania z autofagią, czyli sposobem, w jaki komórki rozkładają i przetwarzają zużyte elementy.

• Spermidyna to jedna z trzech głównych poliamin w ludzkich komórkach, obok putrescyny i sperminy.
• Kiełki pszenicy, soja, grzyby, dojrzewające sery i rośliny strączkowe należą do najbogatszych zmierzonych produktów.
• Pełni jedną funkcję, której nie pełni żadna inna cząsteczka: dostarcza część hipuzyny, nietypowego aminokwasu w białku eIF5A.
• U drożdży, nicieni, muszek i myszy naukowcy powiązali spermidynę z autofagią i dłuższym życiem. To wyniki badań na zwierzętach.
• U ludzi duże badanie kohortowe wykazało związek między wyższym spożyciem z dietą a niższą śmiertelnością. Największe dotychczas badanie randomizowane, SmartAge, nie wykazało po 12 miesiącach różnicy w pamięci w porównaniu z placebo.

Spermidyna to poliamina: krótki łańcuch atomów węgla z trzema grupami aminowymi, które zawierają azot. Jej wzór chemiczny to C7H19N3. Wewnątrz komórek te grupy aminowe mają ładunki dodatnie. Dzięki temu spermidyna może wiązać się z ujemnie naładowanymi cząsteczkami, takimi jak DNA, RNA, błony komórkowe i niektóre białka.

Biolodzy zaliczają ją do jednej grupy z dwoma bliskimi krewnymi, które sąsiadują z nią na tym samym szlaku:

• Putrescyna, z dwiema grupami aminowymi, punkt wyjścia.
• Spermidyna, z trzema, wytwarzana z putrescyny.
• Spermina, z czterema, wytwarzana ze spermidyny.

Poliaminy biorą udział we wzroście i podziale komórek, wytwarzaniu białek i upakowaniu DNA. Komórki utrzymują ich poziom w dość wąskim zakresie, równoważąc wytwarzanie, rozkład i wychwyt (Pegg, 2016).

Nazwa ma nietypową historię. W 1678 roku Antonie van Leeuwenhoek opisał kryształy w ludzkim nasieniu, które znacznie później zidentyfikowano jako sól sperminy, a poliaminy nazwano od tego źródła. Mimo nazwy spermidyna występuje praktycznie we wszystkich tkankach człowieka i w większości produktów spożywczych.

Spermidyna w Twoim organizmie ma trzy źródła: Twoje własne komórki, Twoje pożywienie i bakterie w Twoich jelitach (Tofalo et al., 2019).

Wytwarzana przez Twoje komórki. Ludzkie komórki budują poliaminy w krótkim łańcuchu reakcji. Enzym dekarboksylaza ornityny (ODC) przekształca aminokwas ornitynę w putrescynę i zwykle opisuje się go jako etap ograniczający szybkość. Drugi enzym, dekarboksylaza S-adenozylometioniny, przygotowuje małą grupę chemiczną zwaną grupą aminopropylową, a syntaza spermidyny przyłącza ją do putrescyny, tworząc spermidynę. Syntaza sperminy dodaje drugą grupę aminopropylową, tworząc sperminę. Inne enzymy mogą przeprowadzać ten łańcuch w odwrotnym kierunku, przekształcając sperminę w spermidynę, a spermidynę w putrescynę.

Wytwarzana przez bakterie jelitowe. Bakterie w jelicie grubym wytwarzają putrescynę i spermidynę. Przegląd z 2019 roku podał stężenia poliamin w okrężnicy zdrowych osób na poziomie od 0,5 do 1 milimola na litr i zauważył, że poliaminy mogą przechodzić z jelit do krwiobiegu (Tofalo et al., 2019). Nie określono dokładnie, ile spermidyny wytwarzanej przez mikroorganizmy dociera do tkanek organizmu.

Produkty roślinne zawierają zwykle więcej spermidyny, a produkty zwierzęce stosunkowo więcej sperminy. Opublikowane wartości znacznie różnią się w zależności od badania, odmiany, kraju i metody laboratoryjnej, więc każdą liczbę traktuj orientacyjnie (Muñoz-Esparza et al., 2019). Wysoko w opublikowanych zestawieniach plasują się:

• Kiełki pszenicy: niezmiennie najbogatsze zmierzone źródło.
• Soja i produkty sojowe, takie jak natto i tempeh.
• Grzyby, takie jak shiitake.
• Dojrzewające sery, takie jak dojrzały cheddar. Świeże sery i mleko zawierają jej bardzo mało, a w niektórych serach dojrzewających główną poliaminą jest putrescyna.
• Zielony groszek i inne rośliny strączkowe.
• Produkty pełnoziarniste, orzechy i niektóre warzywa, takie jak brokuły i kalafior, w bardziej umiarkowanych ilościach.

Znaczenie ma też sposób przygotowania. Hiszpańskie badanie wykazało, że gotowanie w wodzie i grillowanie zmniejszały zawartość poliamin nawet o 64 procent, głównie dlatego, że poliaminy przechodziły do wody, natomiast podgrzewanie w mikrofalówce i sous-vide powodowały niewielkie straty (Muñoz-Esparza et al., 2021). Szacunki całkowitego dziennego spożycia poliamin bardzo różnią się między krajami (Ali et al., 2011). Pełniejszą listę znajdziesz w artykule które produkty naturalnie zawierają najwięcej spermidyny.

Większość funkcji spermidyny wynika z jej dodatniego ładunku i miejsca na szlaku poliamin. W badaniach wyróżniają się trzy role.

Wiązanie DNA, RNA i błon. Dodatnio naładowane poliaminy wiążą się z ujemnie naładowanym DNA i RNA, co wpływa na to, jak upakowane jest DNA i jak fałduje się RNA. Oddziałują też z błonami i niektórymi kanałami jonowymi. Te funkcje spermidyna dzieli ze sperminą i putrescyną (Pegg, 2016).

Spermidyna przekazuje część swojej struktury białku eIF5A, czynnikowi translacji, który pomaga rybosomom wytwarzać określone białka. Dwa enzymy, syntaza deoksyhipuzyny i hydroksylaza deoksyhipuzyny, wykorzystują spermidynę do zbudowania na eIF5A nietypowego aminokwasu zwanego hipuzyną. Ta modyfikacja, znana jako hipuzynacja, występuje wyłącznie w eIF5A i jest niezbędna do jego aktywności (Park, 2006).

W 2019 roku naukowcy badający komórki odpornościowe myszy i ludzi wykazali, że zależna od spermidyny hipuzynacja eIF5A jest potrzebna do wytwarzania TFEB, białka kontrolującego geny autofagii i lizosomów (Zhang et al., 2019).

Autofagia, dosłownie „zjadanie samego siebie”, to proces, w którym komórki rozkładają i przetwarzają uszkodzone białka i organella wewnątrz lizosomów. Spermidyna jest badana głównie ze względu na związek z tym procesem. W badaniach na komórkach i zwierzętach naukowcy opisali trzy drogi (Hofer et al., 2022):

• Hamowanie enzymu EP300, acetylotransferazy, co obniża acetylację białek biorących udział w autofagii (Pietrocola et al., 2015).
• Hipuzynację eIF5A, potrzebną w badaniach na komórkach do wytwarzania związanych z autofagią białek TFEB i ATG3.
• Aktywację TFEB, głównego regulatora genów lizosomów i autofagii.

Badanie z 2024 roku wykazało, że post podnosił poziom spermidyny u kilku gatunków, w tym u ludzi, a u drożdży, nicieni, muszek i myszy reakcja autofagii na post zależała od syntezy spermidyny i hipuzynacji eIF5A (Hofer et al., 2024). Więcej przeczytasz w naszym artykule o tym, czym jest autofagia.

Badania laboratoryjne i na zwierzętach. W 2009 roku Eisenberg i współpracownicy wykazali, że dodatek spermidyny wydłużał życie drożdży, muszek owocowych i nicieni oraz ograniczał obumieranie hodowanych ludzkich komórek odpornościowych. U drożdży spermidyna hamowała acetylotransferazy histonów i zwiększała aktywność genów autofagii, a efekt wydłużenia życia wymagał autofagii (Eisenberg et al., 2009).

W 2016 roku ta sama grupa wykazała, że doustna spermidyna wydłużała życie myszy, również wtedy, gdy podawanie rozpoczęto w późnym wieku, a u starych myszy, którym ją podawano, stwierdzono różnice w budowie i pracy serca oraz wyższe markery autofagii w tkance serca. Tych zmian w sercu nie obserwowano u myszy pozbawionych genu autofagii Atg5 w komórkach mięśnia sercowego (Eisenberg et al., 2016).

To wyniki uzyskane w modelach laboratoryjnych. Opisują biologię tych organizmów i nie pokazują, co się dzieje, gdy człowiek je lub przyjmuje więcej spermidyny (Madeo et al., 2018).

Badanie Bruneck obejmuje populację z Południowego Tyrolu we Włoszech. Analiza opublikowana w 2018 roku objęła 829 uczestników w wieku od 45 do 84 lat, których dietę oceniano za pomocą powtarzanych kwestionariuszy żywieniowych w latach 1995-2010, a obserwację prowadzono do 2015 roku. Osoby z wyższym szacowanym spożyciem spermidyny miały w okresie obserwacji niższą śmiertelność ogólną (Kiechl et al., 2018).

To związek, a nie dowód przyczynowości. Spożycie spermidyny idzie w parze z produktami pełnoziarnistymi, roślinami strączkowymi, warzywami i innymi cechami diety oraz stylu życia. Szacunki z kwestionariuszy są nieprecyzyjne, a związek mogą wyjaśniać inne czynniki. Badanie wygenerowało hipotezę. Nie przetestowało jej.

SmartAge to największe i najdłuższe dotychczas opublikowane randomizowane badanie kontrolowane dotyczące suplementacji spermidyną (Schwarz et al., 2022, JAMA Network Open).

• Kto: 100 starszych dorosłych w Niemczech, średnia wieku około 69 lat, z subiektywnym pogorszeniem funkcji poznawczych.
• Co: bogaty w spermidynę ekstrakt z kiełków pszenicy dostarczający 0,9 mg spermidyny dziennie albo placebo.
• Jak długo: 12 miesięcy.
• Główny punkt końcowy: sprawność pamięci, mierzona jako dyskryminacja mnemoniczna.
• Wynik: brak różnicy między grupą spermidyny a grupą placebo. W głównej analizie drugorzędowe punkty końcowe nie wykazały istotnych efektów. Zdarzenia niepożądane były podobne w obu grupach.

Autorzy zauważyli, że w przyszłych badaniach można by przetestować większe ilości. Przy badanej ilości wynik był zerowy.

W małym badaniu naprzemiennym z 2023 roku 12 zdrowych dorosłych otrzymywało 15 mg spermidyny dziennie przez pięć dni. Poziom spermidyny w osoczu nie wzrósł w porównaniu z placebo, ale wzrósł poziom sperminy. Autorzy zasugerowali, że spermidyna przyjmowana doustnie może być przekształcana w sperminę, zanim trafi do krwiobiegu (Senekowitsch et al., 2023).

Czego brakuje. Żadne badanie randomizowane nie wykazało, że suplementacja spermidyną zmienia twardy punkt końcowy kliniczny u ludzi. Większość danych dotyczących ludzi ma charakter obserwacyjny lub pochodzi z małych, krótkich badań, w których mierzono biomarkery. To opis obecnych dowodów, a nie prognoza dotycząca przyszłych badań.

Spermidyna trafia do ludzi na trzy sposoby, a badania dotyczące każdego z nich są różne.

Spermidyna i NAD+ to niespokrewnione cząsteczki, które często pojawiają się obok siebie w badaniach nad starzeniem się komórek. NAD+ to koenzym w centrum metabolizmu energetycznego i surowiec dla sirtuin i PARP. Spermidyna to poliamina badana głównie ze względu na związek z autofagią.

Ścieżki badań nad nimi krzyżują się w obszarze acetylacji białek. Sirtuina SIRT1 usuwa grupy acetylowe z białek i potrzebuje do tego NAD+. Spermidynę badano pod kątem hamowania EP300, enzymu, który je dodaje. W badaniach na komórkach porównujących spermidynę z resweratrolem, związkiem aktywującym SIRT1, naukowcy opisali odrębne szlaki, które zbiegają się na tym samym zestawie acetylowanych białek (Morselli et al., 2011). To wyniki laboratoryjne i nie mówią nic o łączeniu tych dwóch związków u ludzi.

Zobacz, jak oba wpisują się w szerszy obraz, na naszej stronie o zdrowiu komórek.

Spermidyna to zwykły składnik pożywienia, ale suplement lub preparat do wstrzykiwań to inna sprawa. Warto poruszyć z lekarzem następujące kwestie:

• Twoja historia medyczna. Poliaminy biorą udział we wzroście i podziale komórek, a naukowcy omawiali ich rolę w biologii nowotworów. Wspomnij o ewentualnych przebytych nowotworach i obecnych schorzeniach.
• Leki i suplementy, które już przyjmujesz.
• Ciąża i karmienie piersią. Brakuje danych dotyczących tych grup.
• Alergia na pszenicę lub celiakia, jeśli rozważasz ekstrakt z kiełków pszenicy.
• Droga podania. Wstrzyknięcie pod skórę wymaga techniki i higieny oraz wiąże się z możliwymi reakcjami skórnymi w miejscu wkłucia, czego nie ma w przypadku pożywienia i produktów doustnych.
• Dawka, o której decyduje Twój lekarz, a nie strona internetowa.

Więcej o codziennym stosowaniu przeczytasz w artykule czy codzienne przyjmowanie spermidyny jest bezpieczne? oraz w naszym poradniku korzystania z Longevity Pen.

• Poliamina: mała cząsteczka z dwiema lub więcej grupami aminowymi. Putrescyna, spermidyna i spermina to główne poliaminy w ludzkich komórkach.
• Autofagia: proces, w którym komórki rozkładają i przetwarzają własne elementy wewnątrz lizosomów.
• Lizosom: przedział w komórce wypełniony enzymami, które rozkładają białka, tłuszcze i inne cząsteczki.
• eIF5A: czynnik translacji, który pomaga rybosomom wytwarzać określone białka.
• Hipuzynacja: zależna od spermidyny zmiana, która przekształca jeden aminokwas w eIF5A w hipuzynę.
• Acetylacja: przyłączenie grupy acetylowej do białka, które może zmienić jego działanie.
• Badanie obserwacyjne: badanie, w którym obserwuje się ludzi bez przydzielania im leczenia. Może wykazać związki, ale nie przyczynę i skutek.
• Randomizowane badanie kontrolowane: badanie, w którym uczestników przydziela się losowo do leczenia lub grupy porównawczej, na przykład placebo.

Longevity Pen tworzy S-Core 200, fabrycznie napełniony wkład z 200 mg spermidyny do podskórnego stosowania z Longevity Pen. Zestaw startowy ze spermidyną łączy pen, wkład S-Core 200 i etui podróżne. Zestaw startowy Longevity Protocol zawiera wkłady zarówno ze spermidyną, jak i z NAD+.

Dawkę ustala Twój lekarz. Certyfikaty analizy publikujemy na stronie raportów z badań. Informacje o obsłudze, przechowywaniu i technice wstrzykiwania znajdziesz w poradniku jak używać Longevity Pen.

1. Pegg AE. Journal of Biological Chemistry, 2016;291(29):14904-14912.
2. Tofalo R, Cocchi S, Suzzi G. Frontiers in Nutrition, 2019;6:16.
3. Muñoz-Esparza NC, et al. Frontiers in Nutrition, 2019;6:108.
4. Muñoz-Esparza NC, et al. Foods, 2021.
5. Ali MA, Poortvliet E, Strömberg R, Yngve A. Food & Nutrition Research, 2011;55:5572.
6. Park MH. Journal of Biochemistry, 2006;139(2):161-169.
7. Zhang H, et al. Molecular Cell, 2019;76(1):110-125.
8. Hofer SJ, et al. Nature Aging, 2022;2:1112-1129.
9. Pietrocola F, et al. Cell Death & Differentiation, 2015;22:509-516.
10. Hofer SJ, et al. Nature Cell Biology, 2024;26:1571-1584.
11. Eisenberg T, et al. Nature Cell Biology, 2009;11:1305-1314.
12. Eisenberg T, et al. Nature Medicine, 2016;22:1428-1438.
13. Madeo F, Eisenberg T, Pietrocola F, Kroemer G. Science, 2018;359:eaan2788.
14. Kiechl S, et al. American Journal of Clinical Nutrition, 2018;108(2):371-380.
15. Schwarz C, et al. JAMA Network Open, 2022;5(5):e2213875.
16. Senekowitsch S, et al. Nutrients, 2023;15(8):1852.
17. Morselli E, et al. Journal of Cell Biology, 2011;192(4):615-629.