Die neueste wissenschaftliche Forschung: Die Ergänzung von Spermidin kann den Mechanismus der Antitumor-Immunantwort verbessern
Mit zunehmendem Alter lässt das Immunsystem nach, und ältere Menschen sind anfälliger für Infektionen und Krebserkrankungen. Außerdem ist die PD-1-Hemmung, eine häufig eingesetzte Behandlung, bei älteren Menschen oft weniger wirksam als bei jüngeren Menschen. Studien haben gezeigt, dass es im menschlichen Körper ein biologisches Polyamin, Spermidin, gibt, das mit zunehmendem Alter abnimmt, und eine Ergänzung mit Spermidin kann einige altersbedingte Krankheiten, einschließlich Erkrankungen des Immunsystems, lindern oder verzögern. Der Zusammenhang zwischen Spermidinmangel, der mit dem Altern einhergeht, und seneszenzinduzierter T-Zell-Immunsuppression ist jedoch unklar.
Kürzlich veröffentlichten Forscher der Universität Kyoto in Japan in Science eine Forschungsarbeit mit dem Titel „Spermidin aktiviert mitochondriales trifunktionales Protein und verbessert die Antitumorimmunität bei Mäusen“. Diese Studie zeigt, dass Spermidin das mitochondriale trifunktionelle Protein MTP direkt bindet und aktiviert, die Fettsäureoxidation auslöst und letztendlich zu einem verbesserten mitochondrialen Stoffwechsel in CD8+ T-Zellen führt und die Antitumorimmunität fördert. Die Ergebnisse zeigten, dass die kombinierte Behandlung mit Spermidin und Anti-PD-1-Antikörper die Proliferation, Zytokinproduktion und mitochondriale ATP-Produktion von CD8+-T-Zellen steigerte und Spermidin die Mitochondrienfunktion wirksam steigerte und den mitochondrialen Fettsäureoxidationsstoffwechsel innerhalb einer Stunde deutlich steigerte.
Um zu untersuchen, ob Spermidin die Fettsäureoxidase (FAO) in Mitochondrien direkt aktiviert, stellte das Forscherteam durch biochemische Analyse fest, dass Spermidin an das mitochondriale trifunktionale Protein (MTP) bindet, ein zentrales Enzym bei der Fettsäure-β-Oxidation. MTP besteht aus α- und β-Untereinheiten, die beide Spermidin binden. Experimente mit aus E. coli synthetisierten und gereinigten MTPs zeigten, dass Spermidin MTPs mit starker Affinität bindet [Bindungsaffinität (Dissoziationskonstante, Kd) = 0,1 μM] und ihre enzymatische Fettsäureoxidationsaktivität steigert. Eine spezifische Depletion der MTPα-Untereinheit in T-Zellen hob die verstärkende Wirkung von Spermidin auf die PD-1-supprimierende Immuntherapie auf, was darauf hindeutet, dass MTP für die Spermidin-abhängige T-Zell-Aktivierung erforderlich ist.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Spermidin die Oxidation von Fettsäuren steigert, indem es MTP direkt bindet und aktiviert. Eine Ergänzung mit Spermidin kann die Oxidationsaktivität von Fettsäuren steigern, die mitochondriale Aktivität und die zytotoxische Funktion von CD8+ T-Zellen verbessern. Das Forschungsteam verfügt über ein neues Verständnis der Eigenschaften von Spermidin, das bei der Entwicklung von Strategien zur Vorbeugung und Verbesserung des Verlaufs altersbedingter Immunerkrankungen sowie zur Bekämpfung des Nichtansprechens auf eine PD-1-Hemmtherapie bei Krebserkrankungen unabhängig von der Altersgröße helfen kann.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 27. Februar 2023
