Chronische Darmentzündungen, wie sie bei entzündlichen Darmerkrankungen (CED) auftreten, werden nicht durch einen einzelnen gestörten Signalweg verursacht. Sie entstehen durch eine gestörte Kommunikation zwischen der Darmbarriere, dem Immunsystem und den Billionen von Mikroorganismen, die den Darm besiedeln. Zunehmend zeigt die Forschung, dass von der Mikrobiota gebildete Metaboliten (kleine Moleküle, die von Darmbakterien produziert werden) das fehlende Bindeglied sein könnten, das erklärt, wie Ernährung in ein immunologisches Gleichgewicht übersetzt wird.
Eine neue, in Foods veröffentlichte Studie stellt Spermidin in den Mittelpunkt dieser Zusammenhänge – und verfolgt seinen Ursprung an einen unerwarteten Ort: ins Meer. Die Forschenden zeigen, dass Fucoidan, eine seltene Nahrungsfaser, die nahezu ausschließlich in Braunalgen vorkommt, das Darmmikrobiom so verändern kann, dass die Spermidinproduktion gesteigert wird. Dieser Anstieg spielt wiederum eine direkte Rolle bei der Abschwächung von Darmentzündungen.
Im Gegensatz zu Ballaststoffen aus Landpflanzen ist Fucoidan strukturell einzigartig und für die menschliche Verdauung weitgehend unzugänglich. Stattdessen wirkt es als selektives mikrobielles Signal, indem es bestimmte Darmbakterien „füttert“, die diese marine Faser in potente bioaktive Metaboliten umwandeln. Verfolgt man diese Kette weit genug, gelangt man direkt zu Spermidin.
Vor dem Hintergrund der wachsenden wissenschaftlichen Evidenz zu Spermidin gewinnt auch die standardisierte Supplementierung an Bedeutung.
Spermidin im Zentrum des durch Fucoidan vermittelten Schutzes vor Kolitis
Fucoidan, eine Faser aus Braunalgen, nährt spezifische Darmbakterien und erhöht dadurch die Spermidinspiegel im Darm. Spermidin wiederum reduziert Entzündungen und oxidativen Stress, stärkt die Darmbarriere und führt so zu einer verbesserten Darmgesundheit sowie zu einer Linderung von Kolitis-Symptomen bei Mäusen.
Spermidin als fehlendes Bindeglied zwischen Ernährung und Darmentzündung
Spermidin ist ein natürlich vorkommendes Polyamin, das an zentralen zellulären Prozessen beteiligt ist, insbesondere an der Autophagie und der mitochondrialen Funktion. Epidemiologische Studien haben bereits gezeigt, dass eine höhere Aufnahme von Spermidin mit einer verbesserten Gesundheitsspanne und einer verlängerten Lebensdauer verbunden ist. Weniger klar war bislang jedoch, wie im Darm selbst produziertes Spermidin lokale Immunreaktionen während aktiver Darmentzündungen beeinflusst.
Diese Studie wurde genau zu diesem Zweck konzipiert: Sie verfolgte den Weg von Spermidin von der
Ernährung → über Mikroben → zu Metaboliten → zu Immunzellen → bis hin zum Gewebeschutz.
Fucoidan: Ein Auslöser für die Ernährung des Mikrobioms
Die Forschenden verabreichten Mäusen mit Kolitis Fucoidan, ein marines Polysaccharid aus den Zellwänden von Braunalgen wie Wakame und Kombu. Da Fucoidan strukturell komplex und für menschliche Enzyme weitgehend unverdaulich ist, erreicht es den Dickdarm intakt, wo es als selektive Nahrungsquelle für bestimmte Darmmikroben dient.
- Nach der Fucoidan-Gabe zeigten sich deutliche Verbesserungen:
- Weniger entzündliche Immunzellen wanderten in den Darm ein
- Geringere Schädigung der Darmschleimhaut, wodurch ihre Integrität erhalten blieb
- Zunahme schleimproduzierender Becherzellen, was die schützende Schleimschicht des Darms wiederherstellte
Die Bakterien, die Ballaststoffe in Spermidin umwandeln
Die Analyse des Darmmikrobioms ergab, dass Fucoidan die Häufigkeit zweier Schlüsselbakterien erhöhte:
- Bacteroides finegoldii
- Parabacteroides goldsteinii
Diese Bakterien gehören zum Stamm der Bacteroidota, der dafür bekannt ist, komplexe Nahrungsfasern abzubauen. Wurden diese Bakterienstämme Mäusen mit Kolitis direkt verabreicht, reduzierte sich die Krankheitsschwere deutlich. Behandelte Mäuse zeigten:
- Niedrigere Spiegel proinflammatorischer Zytokine (IL-6, TNF-α, IL-1β)
- Erhöhte Spiegel des antiinflammatorischen Zytokins IL-10
- Erhalt der Integrität der Darmbarriere
Auf Signalebene hemmten diese Bakterien die NF-κB- und MAPK-Signalwege, zentrale Treiber chronischer Entzündungen, und schützten gleichzeitig die sogenannten Tight Junctions, die die Darmbarriere zusammenhalten.
Spermidin als entscheidender Effektor
Der entscheidende Erkenntnisgewinn der Studie ergab sich aus der Metabolomanalyse. Mäuse, die mit Fucoidan behandelt oder mit B. finegoldii und P. goldsteinii ergänzt wurden, zeigten signifikant erhöhte, im Darm produzierte Spermidinspiegel sowie einen deutlichen Anstieg von Betain.
Dabei zeigte sich:
- Erhöhtes Spermidin korrelierte mit reduzierten Entzündungsmarkern
- Die Aktivität antioxidativer Enzyme im Kolongewebe wurde wiederhergestellt
- Oxidativer Stress wurde deutlich reduziert
Während Spermidin als Haupttreiber der Immunregulation hervortrat, unterstützte Betain zusätzlich, indem es antioxidative Abwehrmechanismen verstärkte und entzündliche Signalwege stabilisierte.
Wie Spermidin Immunzellen neu programmiert
Um zu bestätigen, dass Spermidin selbst biologisch aktiv ist, testeten die Forschenden es in vitro an Makrophagen (zentralen Immunzellen), die zur Auslösung von Entzündungen aktiviert worden waren.
Die Behandlung mit Spermidin:
- Unterdrückte die Produktion proinflammatorischer Zytokine
- Reduzierte reaktive Sauerstoffspezies (ROS)
- Verschob Makrophagen in Richtung eines M2-Phänotyps (antiinflammatorisch und gewebereparierend)
Diese Umprogrammierung der Makrophagen ist besonders relevant bei CED, da überschießende entzündliche Immunreaktionen dort Gewebeschäden aufrechterhalten und die Heilung verzögern.
Von der Meeresalge zum Spermidin: Ein mikrobieller Weg zu einem gesünderen Darm
Diese Studie liefert ein umfassendes Verständnis dafür, wie Ernährung, Darmbakterien und mikrobielle Metaboliten zusammenwirken, um die Darmgesundheit zu unterstützen. Fucoidan aus Braunalgen nährt spezifische Darmbakterien, die daraufhin Spermidin produzieren. Spermidin programmiert wiederum Immunzellen neu, stärkt die Darmbarriere und reduziert oxidativen Stress.
Obwohl die Ergebnisse aus Tiermodellen stammen, liefern sie überzeugende mechanistische Hinweise darauf, dass eine Steigerung von Spermidin – sei es durch Ernährung, Modulation des Mikrobioms oder gezielte Supplementierung – eine vielversprechende Strategie zur Behandlung von Darmentzündungen darstellen könnte.
Während die Forschung weiter aufdeckt, wie mikrobielle Metaboliten Resilienz, Langlebigkeit und Immunbalance beeinflussen, kristallisiert sich Spermidin zunehmend als zentraler Knotenpunkt in diesem Netzwerk heraus. Und passenderweise deutet diese Studie darauf hin, dass einer der wirkungsvollsten Wege zur Linderung von Darmentzündungen mit einer seltenen marinen Faser beginnt – und auf zellulärer Ebene bei Spermidin endet.
Verfolgt man die Signalwege weit genug, scheint es zunehmend so, als führten alle Wege der Darmheilung zu Spermidin.
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Spermidin wird derzeit in der wissenschaftlichen Literatur unter anderem im Zusammenhang mit folgenden Bereichen diskutiert:
- Zelluläre Autophagie
- Gesunde Alterungsprozesse
- Unterstützung der Barrierefunktion
- Regulation inflammatorischer Prozesse
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