Lebensverlängernde Substanzen
Gesunder Lebensstil und Ernährung spielen eine grundlegende Rolle beim gesunden Altern. Es existieren jedoch auch verschiedene Substanzen und Lebensmittel, die einen lebensverlängernden Effekt aufweisen können. Eine dieser Substanzen ist Spermidin, ein biogenes Polyamin, das auch in vielen natürlichen Lebensmitteln vorkommt. In Studien konnte gezeigt werden, dass es die Zellerneuerung (Autophagie) anregen und damit die Lebensdauer erhöhen kann.
Studien weisen Lebensverlängerung nach
Die Polyamin-Verbindung Spermidin reduziert sich im Alter bei Mäusen und ergänzende Zufuhr kann wiederherstellende Effekte und die Lebensspanne verlängern. Al-Habsi et al. erforschte, ob der Verlust von Spermidin zur Verminderung der antitumoralen Immunität bei älteren Mäusen beitragen könnte. Die Wiederherstellung der Spermidin-Konzentrationen verbesserte die durch monoklonale Antikörpertherapie mit dem Programmierten Tod-Liganden 1 (PD-L1) erzielte antitumorale Reaktion. Spermidin schien die T-Zellenfunktion direkt zu beeinflussen, indem es die Fettsäureoxidation erhöhte. Markiertes Spermidin bindet an Komponenten des mitochondrialen trifunktionalen Protein-Komplexes, was zu einer Erhöhung der Fettsäureoxidation und der ATP-Produktion führte. Die Autoren sind überzeugt, dass diese Effekte zur Förderung der Langlebigkeit beitragen können.
Wie soll das funktionieren?
Bei Säugetieren nimmt die Kraft des Immunsystems mit dem Alter ab. Dies liegt an mehreren Faktoren, wie einer Reduktion der Ausgabe und Vielfalt des antigenen Repertoires von T-Zellen, welches durch die Thymusinvolution verursacht wird; Veränderungen des zellulären Stoffwechsels, die durch Entzündungen ausgelöst werden; und defekten proliferativen, Differenzierungs- oder Überlebenskapazitäten der Immunzellen. Alte Menschen leiden häufig an schweren Infektionen und Krebserkrankungen und oft sind die angewendeten Therapien, einschließlich der Blockade des Programmierten Zelltod-Proteins 1 (PD-1) in der Krebstherapie, im Vergleich zu den Ergebnissen bei jungen Patienten wirkungslos. Ein biogener Polyamin, Spermidin (SPD), nimmt mit dem Alter ab und eine SPD-Supplementierung wurde als verbessernd und verzögernd bei mehreren altersbedingten Pathologien, einschließlich jenen des Immunsystems, gezeigt. Unter den vorgeschlagenen Mechanismen, die für die Rejuvenation des Immunsystems durch SPD verantwortlich sind, waren verbesserte Autophagie, die translationale Aktivität und der Mitochondrienstoffwechsel. Eine SPD-Supplementierung wurde zuvor gezeigt, um die antitumorale Immunität in Tiermodellen zu verbessern. Jedoch ist noch weitgehend unerforscht, wie ein SPD-Mangel mit der durch das Alter ausgelösten T-Zell-Immunsuppression in Zusammenhang steht.
Ergebnis der Studie
Die Substanz Spermidin verbessert die FAO durch direkte Bindung und Aktivierung der MTP (mitochondrial trifunctional protein). Die Supplementierung von Spermidin steigert die FAO-Aktivität und erhöht die mitochondriale Aktivität und die zytotoxischen Funktionen der CD8+ T-Zellen. Wir liefern neue Erkenntnisse über die Eigenschaften von Spermidin, die die Entwicklung von Strategien zur Verhinderung und Verbesserung von altersbedingten Immunstörungen und der Unempfindlichkeit gegenüber PD-1-Blockade-Therapien bei Krebs, unabhängig vom Alter, ermöglichen könnten.
Zusammenfassung
Die Spermidin-Verbindung (SPD) verzögert altersbedingte Pathologien bei verschiedenen Organismen. Durch die Zufuhr von SPD konnte die beeinträchtigte Immuntherapie gegen Tumore bei älteren Mäusen überwunden werden, indem die Mitochondrienfunktion aktiviert und CD8+ T-Zellen angeregt wurden. Die Behandlung von CD8+ T-Zellen mit SPD erhöhte akut den Fettsäureabbau. SPD, mit Perlen verbunden, bindet sich an das mitochondrial trifunktionelle Protein (MTP). In dem aus Escherichia coli synthetisierten und purifizierten MTP-Komplex bindet SPD mit einer starken Affinität an die α- und β-Untereinheiten von MTP und erhöht allostatisch deren enzymatische Aktivitäten. Das MTP-α-Untereinheits-spezifische Löschen unterbrach die Erhöhung der PD-1-Blockade-Immuntherapie durch SPD, was darauf hindeutet, dass MTP für die SPD-abhängige T-Zellen-Aktivierung erforderlich ist.