SpermidinaÈ un tipo di poliammina. Le poliammine sono piccole biomolecole grasse policationiche (-NH3+). Nei mammiferi esistono quattro principali poliammine: spermina, spermidina, putrescina e cadaverina. La spermina appartiene alle tetramine, la spermidina alle triammine, mentre la putrescina e la cadaverina appartengono alle diammine. Il diverso numero di gruppi amminici conferisce loro diverse proprietà fisiologiche.
Spermidina negli esseri umani
La spermidina non è presente solo nel liquido seminale, ma è ampiamente distribuita anche 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. Viene catalizzata dall'arginasi per generare ornitina e urea. L'ornitina viene quindi utilizzata per generare putrescina sotto l'azione dell'ornitina decarbossilasi (ODC1). Questa è la fase limitante della reazione; la putrescina genera spermidina sotto l'azione della spermidina sintasi (SPDS). La spermidina può essere prodotta anche dalla degradazione della spermina.
②Assorbimento extracellulare:
Si divide in sintesi da parte del cibo e sintesi microbica intestinale. Gli alimenti ricchi di spermidina includono germe di grano, natto, soia, funghi, ecc. La spermina e la spermidina ingerite con il cibo vengono rapidamente assorbite dall'intestino e distribuite senza degradazione, quindi la concentrazione di spermidina nel sangue è molto variabile. Anche i batteri probiotici presenti nel microbiota intestinale, come i Bifidobacterium, possono sintetizzare la spermidina.
③Catabolismo:
Nell'organismo, la spermina viene gradualmente scomposta in spermidina e putrescina dall'enzima N1-acetiltransferasi (SSAT), dalla poliammino ossidasi (PAO) e da altre ammino ossidasi, mentre la putrescina viene ulteriormente convertita in acido aminobutirrico da altre ossidasi. Infine, vengono generati ed espulsi dall'organismo ioni amminici e anidride carbonica.
④Età:
La concentrazione di spermidina varia con l'età. I ricercatori hanno misurato la concentrazione di poliammine in diversi tessuti e organi di topi di 3, 10 e 26 settimane, riscontrando che si mantiene sostanzialmente invariata nel pancreas, nel cervello e nell'utero. Nell'intestino, invece, la concentrazione diminuisce leggermente con l'età, mentre si riduce significativamente nel timo, nella milza, nelle ovaie, nel fegato, nello stomaco, nei polmoni, nei reni, nel cuore e nei muscoli. È plausibile ipotizzare che le cause di questo cambiamento includano variazioni nella dieta, modifiche nella struttura della flora intestinale, ridotta attività della poliammino sintasi, ecc.
Bersaglio naturale della spermidina
Perché una molecola così semplice è una sostanza chiave essenziale per il corpo umano? Il segreto risiede 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 carboniosa. La carica elettrica conferisce 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 il legame della spermidina. I più critici sono:
① Acido nucleico:
Gli studi hanno dimostrato che la maggior parte delle poliammine esiste all'interno delle cellule sotto forma di complessi poliammina-RNA, con 1-4 equivalenti di poliammina legati per 100 equivalenti di composti fosfatici. Pertanto, il ruolo principale della spermidina è legato alle modificazioni strutturali e alla traduzione dell'RNA, come ad esempio l'influenza su varie fasi della sintesi proteica attraverso l'azione sulla 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 proteggendolo dalla denaturazione termica e dalle radiazioni X.
②Proteine:
La spermidina può legarsi a proteine che presentano elevate cariche negative e modificarne la conformazione spaziale, influenzandone così la funzione fisiologica. Esempi includono protein chinasi/fosfatasi (un anello importante in molteplici vie di trasduzione del segnale), enzimi coinvolti nella metilazione e acetilazione degli istoni (che influenzano l'espressione genica modificando l'epigenetica), acetilcolinesterasi (un componente importante delle malattie neurodegenerative), recettori dei canali ionici (come i recettori AMPA e AMDA), ecc.
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Data di pubblicazione: 23 ottobre 2024
