Spermidina

La spermidina è un composto biologicamente attivo essenziale per la crescita e la differenziazione cellulare che, unitamente alla putrescina e spermina, è una poliammina naturale. La spermidina è un composto poliamminico implicato nella sopravvivenza, crescita e proliferazione cellulare ed è anche nota per le sue proprietà neuroprotettive, cardioprotettive, antitumorali e antinfiammatorie.

Le poliammine sono catene idrocarburiche flessibili con più gruppi amminici che sono caricati positivamente a pH neutro uniche per la loro natura policationica flessibile che consente loro di legarsi elettrostaticamente a macromolecole caricate negativamente, inclusi acidi nucleici, proteine ​​acide e membrane.

La spermidina è il membro poliamminico più facilmente assorbito dall’intestino umano e distribuito nel corpo senza degradazione attraverso la circolazione sistemica. Pertanto, gli alimenti ricchi di questa poliammina possono contribuire alla sua maggiore concentrazione in più sistemi.

Elevate quantità di spermidina sono rilevate in molte verdure e frutta tra cui soia secca, funghi, piselli, lattuga, broccoli, mango, cereali e riso integrale. Pertanto, il livello circolante di spermidina è influenzato dal consumo diretto di alimenti ricchi di poliammine o indirettamente da diete contenenti microbiota produttore di spermidina.

Biosintesi della spermidina

Tutti i vertebrati, gli eucarioti inferiori, compresi i funghi e la maggior parte dei protozoi, sintetizzano le poliammine da due precursori di amminoacidi: l -ornitina e l -metionina. La putrescina (1,4-diaminobutano) è sintetizzata enzimaticamente dalla l -ornitina ad opera della ornitina decarbossilasi (ODC), un enzima regolato dallo sviluppo che catalizza la decarbossilazione dell’ornitina (un prodotto del ciclo dell’urea) per formare putrescina.

La sintesi della spermidina, che ha formula C₇H₁₉N₃ presente nei ribosomi e nei tessuti viventi e che svolgono varie funzioni metaboliche all’interno degli organismi, a sua volta, comporta la condensazione della putrescina con la frazione amminopropilica della adenosilmetionina decarbossilasi, in una reazione mediata dall’enzima spermidina sintasi, che catalizza il trasferimento del gruppo propilamminico dalla S -adenosilmetioninamina alla putrescina in assenza di ATP.

Nei mammiferi, questa poliammina è condensata con un secondo gruppo amminopropilico dall’enzima spermina sintasi per produrre spermina. Nelle cellule dei mammiferi, la spermidina è generata, oltre che dal suo precursore putrescina, dalla degradazione ossidativa della spermina

Funzioni

La biodisponibilità di questa poliammina è determinata da diversi fattori ovvero: biosintesi cellulare, produzione da parte di microrganismi intestinali, apporto nutrizionale, catabolismo e escrezione urinaria.

Negli esseri umani, i livelli di spermidina diminuiscono con l’invecchiamento ed è stata suggerita una possibile connessione tra concentrazioni ridotte di questa poliammina endogena e deterioramento correlato all’età. Recenti dati epidemiologici supportano questo fenomeno dimostrando che un aumento dell’assorbimento di questa poliammina con alimenti ricchi di spermidina riduce la mortalità complessiva associata a malattie.

Questa poliammina influenza numerosi processi biologici, tra cui la crescita e la proliferazione cellulare, la rigenerazione dei tessuti, la stabilizzazione del DNA e dell’RNA, la modulazione enzimatica e la regolazione della traduzione, mostra proprietà antinfiammatorie e antiossidanti, migliora la funzione metabolica mitocondriale e la respirazione e migliora la proteostasi.

Inoltre promuove la cardioprotezione e la neuroprotezione, stimola la risposta immunitaria antineoplastica  e può evitare l’immunosenescenza stimolando la formazione di cellule T della memoria. Questa poliammina induce l’autofagia, meccanismo cellulare di rimozione selettiva di componenti citoplasmatici danneggiati, attraverso l’inibizione di diverse acetiltransferasi.

In generale, i livelli di poliammine nei singoli organismi sono molto diversi. Tuttavia, un elemento comune è che le concentrazioni tissutali di spermidina diminuiscono in modo dipendente dall’età sia negli organismi modello che negli esseri umani. Ciò può spiegare la diminuzione dell’autofagia e guidare l’insorgenza di malattie associate all’età.

A conferma di ciò si è trovato che i centenari sani hanno livelli di questa poliammina paragonabili a quelli di persone molto più giovani. Il declino della spermidina indotto dall’età comporta l’alterazione di uno o più dei fattori distinti che determinano la disponibilità sistemica della spermidina.

Questo declino dannoso può essere contrastato ingerendo alimenti ricchi di poliammine, estratti vegetali arricchiti di poliammine, spermidina sintetica o stimolando la sintesi di poliammine nel microbioma intestinale tramite l’integrazione di prebiotici o probiotici.

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