O que é espermidina? Um guia simples para espermidina

Espermidinaé um tipo de poliamina. As poliaminas são biomoléculas pequenas, gordurosas e policatiônicas (-NH3+). Existem quatro poliaminas principais em mamíferos: espermina, espermidina, putrescina e cadaverina. A espermina pertence às tetraminas, a espermidina pertence às triaminas, a putrescina e a cadaverina pertencem às diaminas. Diferentes números de grupos amino conferem-lhes diferentes propriedades fisiológicas.

Espermidina em humanos

A espermidina não existe apenas no sêmen, mas também está amplamente distribuída em outros tecidos e células do corpo humano. A concentração intracelular de espermidina depende principalmente de quatro fatores:

①Síntese intracelular:

Arginina → putrescina → espermidina ← espermina. A arginina é a principal matéria-prima para a síntese da espermidina nas células. É catalisado pela arginase para gerar ornitina e uréia. A ornitina é então usada para gerar putrescina sob a ação da ornitina descarboxilase (ODC1). Esta é a etapa limitante da taxa), a putrescina gera espermidina sob a ação da espermidina sintase (SPDS). A espermidina também pode ser produzida pela degradação da espermina.

②Captação extracelular:

Dividido em ingestão alimentar e síntese microbiana intestinal. Os alimentos ricos em espermidina incluem gérmen de trigo, natto, soja, cogumelos, etc. A espermina e a espermidina ingeridas dos alimentos são rapidamente absorvidas pelos intestinos e distribuídas sem degradação, de modo que a concentração de espermidina no sangue é As concentrações são altamente diversas. Bactérias probióticas na microbiota intestinal, como Bifidobacterium, também podem sintetizar espermidina.

③Catabolismo:

A espermina no corpo é gradualmente decomposta em espermidina e putrescina pela N1-acetiltransferase (SSAT), poliamina oxidase (PAO) e outras amina oxidases, enquanto a putrescina é posteriormente convertida em ácido aminobutírico pelas oxidases. Finalmente, os íons amina e o dióxido de carbono são gerados e excretados do corpo.

④Idade:

A concentração de espermidina muda com a idade. Os pesquisadores mediram a concentração de poliaminas em vários tecidos e órgãos de camundongos com 3 semanas, 10 semanas e 26 semanas de idade e descobriram que ela era basicamente mantida no pâncreas, no cérebro e no útero. As alterações no intestino diminuem ligeiramente com a idade e diminuem significativamente no timo, baço, ovário, fígado, estômago, pulmão, rim, coração e músculo. Não é difícil especularmos que as razões para esta mudança incluem mudanças na dieta, alterações na estrutura da flora intestinal, redução da atividade da poliamina sintase, etc.

Alvo natural da espermidina

Por que uma molécula tão simples e pequena é uma substância essencial para o corpo humano? O segredo está na sua estrutura: a espermidina é uma pequena molécula de amina gorda policatiónica (-NH3+) que existe numa forma multiprotonada sob condições fisiológicas de pH, com iões positivos distribuídos por toda a cadeia de carbono. Carga elétrica, possui forte atividade fisiológica.

Portanto, sejam ácidos nucléicos, fosfolipídios, proteínas ácidas contendo resíduos ácidos, polissacarídeos pécticos contendo grupos carboxila e sulfatos, ou neurotransmissores e hormônios (dopamina, epinefrina, serotonina, hormônio tireoidiano, etc.) com estruturas semelhantes, potencialmente um alvo para a espermidina vinculativo. Os mais críticos são:

① Ácido nucleico:

Estudos descobriram que a maioria das poliaminas existe na forma de complexos poliamina-RNA dentro das células, com 1-4 equivalentes de poliamina ligados por 100 equivalentes de compostos de fosfato. Portanto, o papel principal da espermidina está relacionado às mudanças estruturais e à tradução do RNA, como afetar vários estágios da síntese protéica, afetando a estrutura secundária do mRNA, tRNA e rRNA. A espermidina também pode formar “pontes” estáveis ​​entre cadeias de DNA de dupla hélice, reduzindo a acessibilidade de radicais livres ou outros agentes prejudiciais ao DNA e protegendo o DNA da desnaturação térmica e da radiação de raios X.

②Proteína:

A espermidina pode ligar-se a proteínas que transportam grandes cargas negativas e alterar a conformação espacial da proteína, afectando assim a sua função fisiológica. Os exemplos incluem proteínas quinases/fosfatases (um elo importante em múltiplas vias de transdução de sinal), enzimas envolvidas na metilação e acetilação de histonas (afetando a expressão gênica alterando a epigenética), acetilcolinesterase (um componente importante de doenças neurodegenerativas). uma das drogas terapêuticas), receptores de canais iônicos (como receptores AMPA, AMDA), etc.

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