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Cos'è la spermidina? Una semplice guida alla spermidina

Spermidinaè un tipo di poliammina. Le poliammine sono piccole biomolecole grasse, policationiche (-NH3+). Nei mammiferi sono presenti quattro poliammine principali: spermina, spermidina, putrescina e cadaverina. La spermina appartiene alle tetramine, la spermidina alle triammine, la putrescina e la cadaverina alle diammine. Un numero diverso di gruppi amminici conferisce loro proprietà fisiologiche diverse.

Spermidina nell'uomo

La spermidina non esiste solo nello sperma, ma è anche ampiamente distribuita in altri tessuti e cellule del corpo umano. La concentrazione intracellulare di spermidina dipende principalmente da quattro fattori:

①Sintesi intracellulare:

Arginina → putrescina → spermidina ← spermina. L'arginina è la principale materia prima per la sintesi della spermidina nelle cellule. È catalizzato dall'arginasi per generare ornitina e urea. L'ornitina viene quindi utilizzata per generare putrescina sotto l'azione dell'ornitina decarbossilasi (ODC1). Questo è il passaggio limitante la velocità), la putrescina genera spermidina sotto l'azione della spermidina sintasi (SPDS). La spermidina può anche essere prodotta dalla degradazione della spermina.

②Assorbimento extracellulare:

Diviso in assunzione di cibo e sintesi microbica intestinale. Gli alimenti ricchi di spermidina includono germe di grano, natto, semi di soia, funghi, ecc. La spermidina e la spermidina ingerite dal cibo vengono rapidamente assorbite dall'intestino e distribuite senza degradazione, quindi la concentrazione di spermidina nel sangue è molto diversa. I batteri probiotici nel microbiota intestinale come il Bifidobacterium possono anche sintetizzare la spermidina.

Spermidina

③Catabolismo:

La spermamina nel corpo viene gradualmente decomposta in spermidina e putrescina dalla N1-acetiltransferasi (SSAT), poliamminossidasi (PAO) e altre amminoossidasi, mentre la putrescina viene ulteriormente convertita in acido aminobutirrico dalle ossidasi. Infine, gli ioni amminici e l'anidride carbonica vengono generati ed escreti dal corpo.

④Età:

La concentrazione di spermidina cambia con l'età. I ricercatori hanno misurato la concentrazione di poliammine in vari tessuti e organi di topi di 3, 10 e 26 settimane di età e hanno scoperto che era sostanzialmente mantenuta nel pancreas, nel cervello e nell'utero. I cambiamenti nell'intestino diminuiscono leggermente con l'età e diminuiscono in modo significativo nel timo, nella milza, nelle ovaie, nel fegato, nello stomaco, nei polmoni, nei reni, nel cuore e nei muscoli. Non è difficile per noi ipotizzare che le ragioni di questo cambiamento includano cambiamenti nella dieta, cambiamenti nella struttura della flora intestinale, ridotta attività della poliammina sintasi, ecc.

Bersaglio naturale della spermidina

Perché una molecola così semplice e piccola è una sostanza chiave essenziale per il corpo umano? Il segreto in realtà sta nella sua struttura: la spermidina è una piccola molecola di ammina grassa policationica (-NH3+) che esiste in forma multiprotonata in condizioni di pH fisiologico, con ioni positivi distribuiti lungo tutta la catena del carbonio. Carica elettrica, ha una forte attività fisiologica.

Pertanto, che si tratti di acidi nucleici, fosfolipidi, proteine ​​acide contenenti residui acidi, polisaccaridi pectici contenenti gruppi carbossilici e solfati, o neurotrasmettitori e ormoni (dopamina, epinefrina, serotonina, ormone tiroideo, ecc.) con strutture simili, potenzialmente un bersaglio per la spermidina legame. Quelli più critici sono:

① Acido nucleico:

Gli studi hanno scoperto che la maggior parte delle poliammine esistono sotto forma di complessi poliammina-RNA all'interno delle cellule, con 1-4 equivalenti di poliammina legati per 100 equivalenti di composti fosfatici. Pertanto, il ruolo principale della spermidina è legato ai cambiamenti strutturali e alla traduzione dell'RNA, come ad esempio influenzare le varie fasi della sintesi proteica influenzando la struttura secondaria di mRNA, tRNA e rRNA. La spermidina può anche formare "ponti" stabili tra i filamenti di DNA a doppia elica, riducendo l'accessibilità dei radicali liberi o di altri agenti dannosi per il DNA e proteggendo il DNA dalla denaturazione termica e dalle radiazioni dei raggi X.

②Proteine:

La spermidina può legarsi alle proteine ​​che trasportano grandi cariche negative e modificare la conformazione spaziale della proteina, influenzandone così la funzione fisiologica. Gli esempi includono proteine ​​chinasi/fosfatasi (un collegamento importante in molteplici vie di trasduzione del segnale), enzimi coinvolti nella metilazione e acetilazione degli istoni (che influenzano l'espressione genetica modificando l'epigenetica), acetilcolinesterasi (un componente importante delle malattie neurodegenerative). uno dei farmaci terapeutici), recettori dei canali ionici (come i recettori AMPA, AMDA), ecc.

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Orario di pubblicazione: 23 ottobre 2024