Спермидин улучшает когнитивные способности у насекомых и грызунов

Генетика 19 апреля 2021 г., 5:54
Спермидин улучшает когнитивные способности у насекомых и грызунов

Согласно статье в Cell Reports, опубликованной 13 апреля, кормление мышей и плодовых мушек спермидином повышает митохондриальную активность в мозгу животных, а вместе с ней их когнитивные способности. Исследование также предполагает, что подобное повышение когнитивных функций, связанное со спермидином, применимо и к людям.

“Я думаю, что спермидин является одной из наиболее перспективных молекул для исследований старения в целом”- говорит геронтолог Валтер Лонго из Университета Южной Калифорнии, который не участвовал в работе. "Наиболее убедительные данные - от мушек и мышей", - говорит он, "потому что данные человека только коррелирующие". Лонго добавляет, что "диета, приводящая к улучшению памяти - это всегда хорошо".

Спермидин - это алифатический полиамин(C7H19N3), который содержится в широком ассортименте пищевых продуктов, таких как зародыши пшеницы и выдержанный сыр, хотя изначально он был обнаружен в сперме. Это соединение способствует аутофагии - клеточному процессу самоочищения - и уровни как спермидина, так и аутофагии, вероятно, снижаются в клетках организма с возрастом животных, в том числе людей. Предыдущие исследования на лабораторных животных показали всевозможные преимущества спермидина, от увеличения продолжительности жизни до укрепления сердечных и иммунных клеток и сохранения памяти в пожилом возрасте.

"Другие группы ученых исследовали эффекты инъекций спермидина для анализа поведенческих и когнитивных фенотипов, но мы хотели увеличить переводимость для будущих применений и поэтому сконцентрировались на диетическом подходе", - пишут соавторы исследования Фрэнк Мадео(Университет Граца, Австрия) и Стефан Сигрист(Университет Фрейи, Германия) в электронном письме The Scientist. Мадео и Сигрист уже участвовали в пилотном клиническом исследовании, в котором диетический спермидин ежедневно давался 14 пожилым людям в течение трех месяцев. Результаты этого плацебо-контролируемого исследования показали небольшое улучшение памяти в группе, принимавшей спермидин. Новая работа исследователей подтверждает эти предварительные результаты испытаний и исследует физиологические, а также когнитивные эффекты соединения.

Например, помимо демонстрации того, что старые мыши, которым добавляли спермидин в питьевую воду в течение шести месяцев, показали лучшие результаты, чем контрольные мыши в тестах на обучение и память(связывание светового стимула с доступом к награде и запоминание местоположения платформы, погруженной в воду). Команда заметила, что соединение проникает через гематоэнцефалический барьер и стабильно накапливается в головном мозге в течение нескольких недель.
В гиппокампе животных(области мозга, связанной с обучением и памятью) ученые обнаружили, что спермидин усиливает клеточное дыхание, существенно увеличивая уровни энергии клеток мозга и способствуя модификации белка под названием eIF5A, фактора трансляции, который управляет выработкой главного регулятора аутофагии.

По сравнению с контрольной группой, дрозофилы, получавшие спермидин, также демонстрировали улучшенную память и учащенное дыхание клеток мозга, которые зависели от аутофагии. У обработанных насекомых была обнаружена модификация eIF5A, которую команда Мадео и Сигриста подробно описала во второй статье Cell Reports, опубликованной на прошлой неделе. Модификация, известная как гипузинация, включает добавление гипузина, необычной аминокислоты, настолько редкой, что на самом деле eIF5A является единственным известным белком, который ее содержит.

Гипузин - это необычная аминокислота, обнаруженная у всех эукариот и некоторых архей, но не у бактерий. Название гипузин указывает на то, что молекула включает фрагменты гидроксипутресцина и лизина. Единственными известными белками, содержащими остаток гипузина, являются фактор инициации трансляции эукариот 5A (eIF5A) и аналогичный белок, обнаруженный в архебактериях.
Гипузин и eIF-5A жизненно важны для жизнеспособности и пролиферации эукариотических клеток. В живых организмах гипузин образуется из спермидина в два этапа: спермидин → деоксигипузин → гипузин.
Избыток гипузина обнаружен в моче детей и пациентов с семейной гиперлизинемией.

В дополнение к исследованиям на мышах и плодовых мушках команда также изучила эпидемиологические данные на людях. Они изучили результаты когнитивных тестов и диетические записи более 800 пожилых людей, рассчитав потребление спермидина участниками из анкет по диете. Через пять лет после исходного уровня исследования(1990 г.) расчетное потребление спермидина положительно коррелировало с результатами когнитивных тестов, при этом более высокие дозы также снижали вероятность развития когнитивных нарушений.

Хотя решающее клиническое доказательство когнитивных преимуществ спермидина отсутствует, Oxford Healthspan и The Longevity Labs(в которой Мадео и Сигрист являются владельцами пакета акций) уже продают добавки спермидина примерно за 100 долларов за месячную поставку. Высокий уровень этой молекулы можно получить гораздо дешевле, употребляя в пищу зародыши пшеницы, зрелый чеддер, соевые бобы, грибы и другие продукты, в которых он изобилует.



Станьте первым!



pangenes.ru © 2021
Яндекс.Метрика