O que é espermidina? Um guia simples sobre espermidina.

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

Espermidina em humanos

A espermidina não está presente apenas no sêmen, mas também é 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 de espermidina nas células. Ela é catalisada pela arginase para gerar ornitina e ureia. A ornitina é então utilizada para gerar putrescina pela ação da ornitina descarboxilase (ODC1). Esta é a etapa limitante da velocidade; a putrescina gera espermidina pela ação da espermidina sintase (SPDS). A espermidina também pode ser produzida pela degradação da espermina.

② Captação extracelular:

A espermidina é dividida em ingestão alimentar e síntese microbiana intestinal. Alimentos ricos em espermidina incluem gérmen de trigo, natto, soja, cogumelos, etc. A espermina e a espermidina ingeridas através dos alimentos são rapidamente absorvidas pelos intestinos e distribuídas sem degradação, resultando em concentrações sanguíneas bastante variáveis. Bactérias probióticas presentes 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 amino oxidases, enquanto a putrescina é posteriormente convertida em ácido aminobutírico por oxidases. Finalmente, íons amina e dióxido de carbono são gerados e excretados do corpo.

④Idade:

A concentração de espermidina varia com a idade. Pesquisadores mediram a concentração de poliaminas em diversos tecidos e órgãos de camundongos de 3, 10 e 26 semanas de idade e descobriram que ela se mantinha basicamente estável no pâncreas, cérebro e útero. No intestino, observa-se uma leve diminuição com a idade, enquanto no timo, baço, ovário, fígado, estômago, pulmão, rim, coração e músculos, a redução é significativa. Não é difícil supor que as razões para essa variação incluam mudanças na dieta, alterações na composição da microbiota intestinal, redução da atividade da poliamina sintase, entre outros fatores.

Alvo natural da espermidina

Por que uma molécula tão simples e pequena é uma substância essencial para o corpo humano? O segredo reside em sua estrutura: a espermidina é uma pequena molécula de amina graxa policatiônica (-NH3+) que existe em uma forma multiprotonada em condições de pH fisiológico, com íons positivos distribuídos ao longo da cadeia carbônica. Sua carga elétrica confere-lhe forte atividade fisiológica.

Portanto, sejam ácidos nucleicos, fosfolipídios, proteínas ácidas contendo resíduos ácidos, polissacarídeos pécticos contendo grupos carboxila e sulfatos, ou neurotransmissores e hormônios (dopamina, epinefrina, serotonina, hormônio da tireoide, etc.) com estruturas semelhantes, podem ser alvos potenciais para a ligação da espermidina. Os mais críticos são:

① Ácido nucleico:

Estudos demonstraram que a maioria das poliaminas existe na forma de complexos poliamina-RNA dentro das células, com 1 a 4 equivalentes de poliamina ligados a cada 100 equivalentes de compostos fosfatados. Portanto, a principal função da espermidina está relacionada às alterações estruturais e à tradução do RNA, como afetar vários estágios da síntese proteica ao influenciar a estrutura secundária do mRNA, tRNA e rRNA. A espermidina também pode formar "pontes" estáveis ​​entre as cadeias de DNA de dupla hélice, reduzindo a acessibilidade de radicais livres ou outros agentes que danificam o DNA e protegendo-o da desnaturação térmica e da radiação de raios X.

②Proteína:

A espermidina pode se ligar a proteínas com grandes cargas negativas e alterar a conformação espacial da proteína, afetando assim sua função fisiológica. Exemplos incluem proteínas cinases/fosfatases (um elo importante em múltiplas vias de transdução de sinal), enzimas envolvidas na metilação e acetilação de histonas (afetando a expressão gênica por meio de alterações epigenéticas), acetilcolinesterase (um componente importante em doenças neurodegenerativas, sendo um dos fármacos terapêuticos), receptores de canais iônicos (como os receptores AMPA e AMDA), etc.

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