SpermidineLa spermine est un type de polyamine. Les polyamines sont de petites biomolécules lipidiques polycationiques (-NH3+). Chez les mammifères, on distingue quatre polyamines principales : la spermine, la spermidine, la putrescine et la cadavérine. La spermine appartient à la famille des tétramines, la spermidine à celle des triamines, et la putrescine et la cadavérine à celle des diamines. Le nombre de groupements amino leur confère des propriétés physiologiques distinctes.
La spermidine chez l'homme
La spermidine est présente non seulement dans le sperme, mais aussi largement distribuée dans d'autres tissus et cellules du corps humain. Sa concentration intracellulaire dépend principalement de quatre facteurs :
① Synthèse intracellulaire :
Arginine → putrescine → spermidine ← spermine. L'arginine est le principal précurseur de la synthèse de la spermidine dans les cellules. Elle est transformée par l'arginase en ornithine et en urée. L'ornithine est ensuite utilisée pour générer la putrescine grâce à l'action de l'ornithine décarboxylase (ODC1). Cette étape est limitante. La putrescine génère ensuite la spermidine grâce à l'action de la spermidine synthase (SPDS). La spermidine peut également être produite par la dégradation de la spermine.
②Absorption extracellulaire :
La production de spermidine se divise en deux catégories : l’apport alimentaire et la synthèse microbienne intestinale. Les aliments riches en spermidine comprennent le germe de blé, le natto, le soja, les champignons, etc. La spermine et la spermidine ingérées par l’alimentation sont rapidement absorbées par l’intestin et distribuées sans dégradation, ce qui explique la grande variabilité de la concentration de spermidine dans le sang. Les bactéries probiotiques présentes dans le microbiote intestinal, telles que les bifidobactéries, peuvent également synthétiser la spermidine.
③ Catabolisme :
Dans l'organisme, la spermine est progressivement décomposée en spermidine et en putrescine par la N1-acétyltransférase (SSAT), la polyamine oxydase (PAO) et d'autres amine oxydases. La putrescine est ensuite convertie en acide aminobutyrique par des oxydases. Enfin, des ions amines et du dioxyde de carbone sont produits et éliminés de l'organisme.
④Âge :
La concentration de spermidine varie avec l'âge. Des chercheurs ont mesuré la concentration de polyamines dans différents tissus et organes de souris âgées de 3, 10 et 26 semaines et ont constaté qu'elle restait globalement stable dans le pancréas, le cerveau et l'utérus. Dans l'intestin, elle diminue légèrement avec l'âge, tandis qu'elle diminue significativement dans le thymus, la rate, les ovaires, le foie, l'estomac, les poumons, les reins, le cœur et les muscles. On peut raisonnablement supposer que ces variations sont dues à des changements alimentaires, des modifications de la flore intestinale, une diminution de l'activité de la polyamine synthétase, etc.
Cible naturelle de la spermidine
Pourquoi une si petite molécule, si simple, est-elle une substance essentielle pour le corps humain ? Le secret réside dans sa structure : la spermidine est une petite molécule d’amine grasse polycationique (-NH3+) qui existe sous une forme multiprotonée dans des conditions de pH physiologique, avec des ions positifs répartis tout au long de sa chaîne carbonée. Cette charge électrique lui confère une forte activité physiologique.
Par conséquent, qu'il s'agisse d'acides nucléiques, de phospholipides, de protéines acides contenant des résidus acides, de polysaccharides pectiques contenant des groupes carboxyle et sulfate, ou de neurotransmetteurs et d'hormones (dopamine, adrénaline, sérotonine, hormones thyroïdiennes, etc.) présentant des structures similaires, ces composés constituent potentiellement une cible pour la liaison de la spermidine. Les plus importants sont :
① Acide nucléique :
Des études ont montré que la plupart des polyamines existent sous forme de complexes polyamine-ARN au sein des cellules, avec 1 à 4 équivalents de polyamine liés pour 100 équivalents de composés phosphates. Le rôle principal de la spermidine est donc lié aux modifications structurales et à la traduction de l'ARN, notamment en influençant différentes étapes de la synthèse protéique par le biais de la modification de la structure secondaire des ARNm, ARNt et ARNr. La spermidine peut également former des ponts stables entre les brins d'ADN double brin, réduisant ainsi l'accessibilité des radicaux libres et autres agents endommageant l'ADN, et protégeant ce dernier de la dénaturation thermique et des rayons X.
②Protéines :
La spermidine peut se lier à des protéines fortement chargées négativement et modifier leur conformation spatiale, affectant ainsi leur fonction physiologique. Parmi les exemples, on peut citer les protéines kinases/phosphatases (un maillon essentiel de nombreuses voies de transduction du signal), les enzymes impliquées dans la méthylation et l'acétylation des histones (qui influencent l'expression des gènes par des modifications épigénétiques), l'acétylcholinestérase (un composant important des maladies neurodégénératives et un agent thérapeutique), les récepteurs des canaux ioniques (tels que les récepteurs AMPA et AMDA), etc.
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Date de publication : 23 octobre 2024
