Espermidina

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La espermidina es una poliamina triamínica aislada por primera vez a partir del semen humano, fluido en el que se encuentra en grandes cantidades. Al ser encontrada en diferentes células de origen animal, vegetal y de microorganismos se identificó como una de las poliaminas universales junto con la putrescina y la espermina. La espermidina, como todas las poliaminas, tiene una carga parcial positiva, lo que le permite unirse a aniones de gran importancia como proteínas, fosfolípidos ADN y ARN. Se pueden encontrar como alifáticas libres, conjugadas solubles (cuando se forman complejos con moléculas de bajo peso molecular) o conjugabas insolubles (ligadas a macromoléculas) . Su estructura comprende una cadena alifática con tres aminas distribuidas de forma regular. Cuando se encuentra en su forma libre es soluble en soluciones hidroxílicas, como el agua y el alcohol, por la formación de puentes de hidrógeno. La distancia que existe de N1 – N3 es de 9 a 9.8 Ằ, lo que hace que la molécula sea relativamente flexible y que sus extremos positivos puedan interaccionar de una manera más efectiva que los cationes inorgánicos al unirse a una molécula de forma irregular .

peso molecular: 145 UMA

formula química: H2N – (CH2)3 – NH – (CH2)4 – NH2

Funciones[editar]

Una de las funciones de la espermidina es modular la actividad enzimática de la lisozima y de la fosfatasa alcalina. También, regular la actividad de algunas enzimas de unión a membrana y algunos canales iónicos, como los que causan el cambio de voltaje por la entrada de calcio. La espermidina está fuertemente ligada a la vida celular. Cuando está presente en la célula a un nivel moderado ayuda a estabilizar la estructura del ADN y las histaminas, protegiéndolo de nucleasas y manteniendo su actividad de transcripción. Sin embargo, un nivel alto de poliaminas causa la apoptosis de la célula debido a un estrés oxidativo generado por la acumulación de peróxido de hidrógeno en el catabolismo de las mismas. Falta de poliaminas en las células también resulta en apoptosis celular. Las poliaminas juegan un papel fundamental en el metabolismo humano al actuar como mensajeras secundarias, mediando la actividad de diferentes hormonas y factores de crecimiento. Son necesarias para la diferenciación de los linfocitos y están involucradas en la respuesta inflamatoria. En el tracto intestinal, inducen la maduración del sistema inmune mejorando la permeabilidad de la mucosa al no permitir la entrada de macromoléculas mientras que mejoran la absorción de nutrientes, e incrementando la cantidad de inmunoglobulinas en las microvellosidades del intestino. En las plantas también tiene una función importante en su crecimiento y desarrollo. Varios estudios han demostrado que las poliamians son esenciales para que se lleve a cabo la diferenciación celular, y que, adicionalemnte, protegen a las membranas celulares contra el daño por congelamiento .

Espermidina y diabetes[editar]

Las poliaminas actúan como inhibidores de la glicosilación, una de las causas de la hiperglicemia por la diabetes. La espermidina está siendo usada e investigada para tratar los síntomas de la diabetes al ser usada como un agente antiglicólico .

Espermidina y cáncer[editar]

Las poliaminas son altamente relacionadas al cáncer. Se han encontrado en altas concentraciones en hematomas que crecen rápidamente. También, se ha descubierto que la concentración de espermidina y espermina afectan la tasa de crecimiento de tumores. El grado de malignidad de un tumor está directamente relacionado a la expresión del gen que codifica para la ornitina decarboxilasa (ODC), enzima necesaria para la biosíntesis de las poliaminas. Adicionalmente, se ha demostrado que la sobreexpresión de ODC puede causar un desarrollo tumoral. Las poliaminas, al tener una alta concentración en personas con cáncer, podrían usarse como un método para la detección. Sin embargo, hay personas que bajo ciertos estados fisiológicos, no patológicos, también tienden a orinar poliaminas, por lo que no sería un método seguro para el diagnóstico.

Espermidina y longevidad[editar]

Según informe de la conferencia SENS-6 (acrónimo inglés de "Estrategias para la Ingeniería de una Senectud Negligible") de Septiembre de 2013, [1] [2] la espermidina incrementa la longevidad en ratones en un 10%, propicia la limpieza de las células por autofagia en múltiples especies, e imita la restricción calórica.[3] [4]

Fuentes[editar]

Las poliaminas están presentes en grandes cantidades en cualquier dieta. Adicionalmente, se puede encontrar en el intestino humano en un estado postprandial, lo que sugiere que son secretadas a través de las microvellosidades intestinales . La espermidina se encuentra en mayores cantidades en células vegetales.

Síntesis de la espermidina[editar]

Las poliaminas son derivadas de los aminoácidos. La síntesis de la espermidina proviene de la ornitina, un aminoácido sintetizado en las mitocondrias que contiene dos grupos amino. La ornitina decarboxilasa (ODC) decarboxila el aminoácido, produciendo putrescina, una poliamina diamínica. La S-adenosilmetionina (SAM) actúa sobre la putrescina en presencia de la espermidina sintasa para donarle su grupo n-propilamina, convirtiéndose en metil-tioadenosina (MTA). La adición de un grupo amino a la putrescina da lugar a la espermidina. Si otra propilamina de la SAM se le agregara a la espermidina en presencia de espermina sintasa, se formaría espermina, una poliamina tetraamínica.

Referencias[editar]

  1. SENS.org - SENS-6 - September 3-7, 2013 at Queens' College, Cambridge, UK - Spermidine induces autophagy in multiple species and mimics calorie restriction
  2. joshmitteldorf.scienceblog.com - 2013-09-09 - Strategies for Engineering Negligible Senescence – Report from SENS-6
  3. nextbigfuture.com - 2013-09 - Spermidine induces autophagy in multiple species and mimics calorie restriction and increases longevity in mice by 10%
  4. ncbi.nlm.nih.gov - 2011-07 - Spermidine: a novel autophagy inducer and longevity elixir

Más referencias[editar]

Christophe Moinard, Luc Cynober, Jean-Pascal de Bandt, Polyamines: metabolism and implications in human diseases, Clinical Nutrition, Volume 24, Issue 2, April 2005, Pages 184-197, ISSN 0261-5614, 10.1016/j.clnu.2004.11.001. (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0261561404001967)

Michael W King. Biosíntesis de Poliamina. The medical Biochemistry Page. Julio 5, 2012. http://themedicalbiochemistrypage.org/es/aminoacidderivatives-sp.php

Gallardo, M., Matilla, A., Muñoz de Rueda, P. y Sánchez Calle, I.M. Papel de las poliaminas en el crecimiento y desarrollo. Departamento de Biología Vegetal. Universidad de Granada.18071 Granada.España. http://www.ugr.es/~ars/abstract/37-17-96.htm

Mendoza, C., Rocha, P.J. Poliaminas: Reguladores del crecimiento con múltiples efectos en las plantas. PALMAS Vol. 23, No. $, 2002. http://exa.unne.edu.ar/biologia/fisiologia.vegetal/Poliaminas.pdf

Gomez, C. et al. Papel de las poliaminas en la alimentación. Importancia de las poliaminas en la alimentación infantil. Archivos Latinoamericanos de Nutrición. Abril 15, 2008. http://www.alanrevista.org/ediciones/2008-2/poliaminas_alimentacion_infantil.asp#

Sabater, M. Efectos de las poliaminas y los fructooligosacáridos de la dieta sobre la maduración intestinal en cerdos destetados precozmente. Facultad de Biología, Universidad de Murcia. http://digitum.um.es/xmlui/bitstream/10201/3945/1/SabaterMolina.pdf