Efeitos da poliamina espermidina no metabolismo e na longevidade
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i14.32266Palavras-chave:
Espermidina; Longevidade ; Doenças.Resumo
A poliamina espermidina é encontrada em todos os seres eucariotos e na grande parte dos procariontes. Conforme sua natureza policatiônica, as poliaminas podem juntar facilmente a biomoléculas com carga negativa, especialmente o DNA, RNA, proteínas e fosfolipídios, modificando em muitas ocasiões a função dessas macromoléculas. Dada a sua habilidade em se ligar em outras moléculas, eles estão associados em diversas funções, sobretudo vinculadas ao crescimento, autofagia, sobrevivência e proliferação celular. Objetivou-se com este estudo identificar os efeitos da poliamina espermidinano metabolismo e na longevidade. Trata-se de um estudo de revisão de literatura integrativa, foi utilizada as seguintes bases de dados SciELO, PUBMED, LILACS e Periódicos da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes). A espermidina exerce nas atividades de promoção da longevidade sendo ligada à sua capacidade de manter proteostase por meio da estimulação da autofagia citoprotetora, ocasionando uma retirada do acúmulo intracelular de detritos tóxicos produzidos pelo envelhecimento e doenças. Além da indução da autofagia, a atuação da espermidina tem sido referente à modulação de espécies reativas de oxigênio, replicação, transcrição e tradução de DNA, propriedades antiinflamatórias, atividade mitocondrial modificada, proteostase melhorada, crescimento da hipusinação. As poliaminas têm uma relação complexa e difusa com as doenças. Podendo ser prejudiciais, neutras ou benéficas, variando de acordo com a poliamina e a doença específica. Contudo, parece que a espermidina expressou efeitos mais positivos, estando em concordância com seus efeitos benéficos expressados acerca do tempo de vida e o estresse.
Referências
Bachrach, U. (2010)The early history of polyamine research. Plant Physiol Biochem. Jul;48(7):490-5.
Bonhoure, N, Byrnes, A., Moir, R. D., Hodroj, W., Preitner, F., Praz, V., Marcelin, G., Chua, S. C. J.r.,Martinez-Lopez, N., Singh, R., Moullan, N., Auwerx, J., Willemin, G., Shah, H., Hartil ,K.,Vaitheesvaran, B., Kurland, I., Hernandez, N., & Willis, I. M. (2015) Loss of the RNA polymerase III repressor MAF1 confers obesity resistance. Genes Dev. May 1;29(9):934-47.
Carabotti, M., Scirocco, A., Maselli, M. A., & Severi, C. (2015)The gut-brain axis: interactions betweenenteric microbiota, central and enteric nervous systems. Ann Gastroenterol. Apr-Jun;28(2):203-209.
Codoñer-Franch, P., Tavárez-Alonso, S., Murria-Estal, R., Herrera-Martín, G., & Alonso-Iglesias, E. (2011)Polyamines are increased in obese children and are related to markers of oxidative / nitrosative stress and angiogenesis. J Clin Endocrinol Metab. Sep;96(9):2821-5.
Eisenberg, T., Abdellatif, M., Schroeder, S., Primessnig, U., Stekovic, S., Pendl, T., Harge,r A.,Schipke, J., Zimmermann, A., Schmidt, A., Tong, M., Ruckenstuhl, C., Dammbrueck, C., Gross,A.S., Herbst, V., Magnes, C., Trausinger, G., Narath, S., Meinitzer, A., Hu, Z., Kirsch, A., Eller, K.,Carmona-Gutierrez, D., Büttner, S., Pietrocola, F., Knittelfelder, O., Schrepfer, E., Rockenfeller,P., Simonini, C., Rahn, A., Horsch, M., Moreth, K., Beckers, J., Fuchs, H., Gailus-Durner, V., Neff, F., Janik, D., Rathkolb, B., Rozman, J., De Angelis, M.H., Moustafa, T., Haemmerle, G., Mayr, M.,Willeit, P., Von Frieling-Salewsky, M., Pieske, B., Scorrano, L., Pieber, T., Pechlaner, R., Willeit. J., Sigrist, S. J., Linke, W. A., Mühlfeld, C., Sadoshima, J., Dengjel, J., Kiechl, S., Kroemer, G., Sedej, S., & Madeo, F.( 2016). Cardioprotection and lifespan extension by the natural polyamine spermidine. Nat Med. Dec;22(12):1428-1438. 10.1038/nm.4222. este tem q vem se tem no artigo?
Eisenberg, T., Knauer, H., Schauer, A., Büttner, S., Ruckenstuhl, C., Carmona-Gutierrez, D., Ring, J., Schroeder, S., Magnes, C., Antonacci, L., Fussi, H., Deszcz, L., Hartl, R., Schraml, E., Criollo, A., Megalou, E., Weiskopf, D., Laun, P., Heeren, G., Breitenbach, M., Grubeck-Loebenstein, B.,Herker, E., Fahrenkrog, B., Fröhlich, K. U., Sinner, F., Tavernarakis, N., Minois, N., Kroemer, G., & Madeo, F.(2009). Induction of autophagy by spermidine promotes longevity. Nat Cell Biol.11(11):1305-14.
Fernández, Á. F., Bárcena, C., Martínez-García, G. G., Tamargo-Gómez, I., Suárez, M. F., Pietrocola, F.,Castoldi, F., Esteban, L., Sierra-Filardi, E., Boya, P., López-Otín, C., Kroemer, G., & Mariño, G.(2017). Autophagy couteracts weight gain, lipotoxicity and pancreatic β-cell death upon hypercaloric pro-diabetic
regimens. Cell Death Dis. 3;8(8):e2970.
Fetterman, J. L., Holbrook, M., Flint, N., Feng, B., Bretón-Romero, R., Linder, E. A., Berk, B. D., Duess, M. A., Farb, M. G., Gokce, N., Shirihai, O. S., Hamburg, N. M., & Vita, J. A. (2016). Restoration of autophagy in endothelialcells from patients with diabetes mellitus improves nitric oxide signaling. Atherosclerosis. 247:207-17.
Greenwood-Van Meerveld, B., Johnson, A. C., & Grundy, D. (2017). Gastrointestinal Physiology and Function. Handb Exp Pharmacol. 239:1-16.
Gupta, V. K., Scheunemann, L., Eisenberg, T., Mertel, S., Bhukel, A., Koemans, T. S., Kramer, J. M., Liu, K. S., Schroeder, S., Stunnenberg, H.G., Sinner, F., Magnes, C., Pieber, T. R., Dipt, S., Fiala, A., Schenck, A., Schwaerzel, M., Madeo, F., Sigrist, S. J. (2013). Restoring polyamines protects from age-induced memory impairment in an autophagy-dependent manner. Nat Neurosci. 16(10):1453-60.
Iacomino, G., Picariello, G., & Agostino, L. (2012).DNA and nuclear aggregates of polyamines. Biochim Biophys Acta. 1823(10):1745-55.
Igarashi K., & Kashiwagi K. (2010) Modulationofcellfunctionbypolyamines . Int. J. Biochem. CellBiol . 42 , 39–51
Igarashi, K., & Kashiwagi, K. (2010). Modulation of cellular function by polyamines. Int J Biochem Cell Biol. 42(1):39-51.
Ishii, I., Ikeguchi, Y., Mano, H., Wada, M., Pegg, A. E., & Shirahata, A.(2012). Polyamine metabolism is involved in adipogenesis of 3T3-L1 cells. Amino Acids. 42(2-3):619-26.
Jandhyala, S. M., Talukdar, R., Subramanyam, C., Vuyyuru, H., Sasikala, M., & Nageshwar Reddy, D.(2015).Role of the normal gut microbiota. World J Gastroenterol. 7;21(29):8787-803.
Janne, J. supplementationofspermidine in mice.actaPhysiol.(1967). Scand. Suppl.
Kibe, R., Kurihara, S., Sakai, Y., Suzuki, H., Ooga, T., Sawaki, E., Muramatsu, K., Nakamura, A., Yamashita,A., Kitada, Y., Kakeyama, M., Benno, Y., & Matsumoto, M. (2014). Upregulation of colonic luminal polyaminesproduced by intestinal microbiota delays senescence in mice. Sci Rep. 1;4:4548.
Kiechl, S., Pechlaner, R., Willeit, P., Notdurfter, M., Paulweber, B., Willeit, K., Werner P., Ruckenstuhl, C., Iglseder. B., Weger. S., et al.(2018). Maior ingestão de espermidina está ligada a menor mortalidade: um estudo prospectivo de base populacional . Am J Clin Nutr.108 : 371–380.
La Rocca, T. J., Gioscia-Ryan, R. A., Hearon. C. M. Jr., & Seals, D. R. (2013).The autophagy enhancer spermidinereverses arterial aging. Mech Ageing Dev. 134(7-8):314-20.
Liu, H., Dong, J., Song, S., Zhao, Y., Wang, J., Fu, Z., & Yang, J.(2019). Spermidine ameliorates liver ischaemia-reperfusion injury through the regulation of autophagy by the AMPK-mTOR-ULK1 signallingpathway. Biochem Biophys Res Commun. 5;519(2):227-233.
Löser, C.(2000). Polyamines in human and animal milk. Br J Nutr. 84 Suppl 1:S55-8.
Madeo, F., Bauer, M. A, Carmona-Gutierrez, D., & Kroemer, G.(2019). Spermidine: a physiologicalautophagy inducer acting as an anti-aging vitamin in humans? Autophagy. 15(1):165-168.
Madeo, F., Eisenberg, T., Pietrocola, F., & Kroemer. G. (2018). Spermidine in health and disease. Science.359(6374):eaan2788. 10.1126/science.aan2788. PMID: 29371440.
Matsumoto, M., Kibe, R., Ooga, T., Aiba, Y., Kurihara, S., Sawaki, E., Koga, Y., & Benno Y.(2012). Impact of intestinal microbiota on intestinal luminal metabolome. Sci Rep. 2:233.
McAnulty, P. A., & Williams, J. P.(1977). Polyamines and their biosynthetic decarboxylases in varioustissues of the young rat during recovery from undernutrition. Biochem J. 162(1):109-21.
Méndez, J. D., & Balderas, F. L.(2005). Inhibition by L-arginine and spermidine of hemoglobin glycationand lipid peroxidation in rats with induced diabetes. Biomed Pharmacother. 60(1):26-31.
Michiels, C. F., Kurdi, A., Timmermans, J. P., De Meyer, G. R. Y., & Martinet, W. (2016). Spermidine reduces lipid accumulation and necrotic core formation in atherosclerotic plaques via induction ofautophagy. Atherosclerosis.251:319-327.
Minois, N., (2011). Carmona-Gutierrez, D., & Madeo, F. Polyamines in aging and disease. Aging (AlbanyNY). 3(8):716-32.
Nishimura, K., Shiina, R., Kashiwagi, K., & Igarashi, K. (2006). Decrease in polyamines with aging and their ingestion from food and drink. J Biochem. 139(1):81-90.
Yang, Q., Zheng, C., Cao, J, Cao, G., Shou, P., Lin, L., Velletri, T., Jiang, M., Chen, Q., Han, Y., Li, F., Wang, Y.,Cao, W., & Shi, Y. (2016). Spermidine alleviates experimental autoimmune encephalomyelitis throughinducing inhibitory macrophages. Cell Death Differ.1;23(11):1850-1861.
Yun, K. U., Ryu, C. S., Lee, J. Y., Noh, J. R., Lee, C. H., Lee, H. S., Kang, J. S., Park, S. K., Kim, B. H., & Kim, S. K. Hepaticmetabolism of sulfur amino acids in db/db mice. Food Chem Toxicol. 2013 Mar;53:180-6.
Yuan, F., Zhang, L., Cao, Y., Gao, W., Zhao, C., Fang, Y., Zahedi, K., Soleimani, M., Lu, X., Fang, Z., & Yang, Q.( 2018). Spermidine/spermine N1-acetyltransferase-mediated polyamine catabolism regulates beigeadipocyte biogenesis. Metabolism. 85:298-304.
Soda, K., Kano, Y., Sakuragi, M., Takao, K., Lefor, A., & Konishi, F.(2009). Long-term oral polyamine intakeincreases blood polyamine concentrations. J Nutr Sci Vitaminol(Tokyo). 55(4):361-6.
Sugiyama, Y., Nara, M., Sakanaka, M., Gotoh, A., Kitakata, A., Okuda, S., & Kurihara, S. (2017). Comprehensiveanalysis of polyamine transport and biosynthesis in the dominant human gut bacteria:Potential presence of novel polyamine metabolism and transport genes. Int J Biochem CellBiol. 93:52-61.
Zhang, H., Alsaleh, G., Feltham, J., Sun, Y., Napolitano, G., Riffelmacher, T., Charles, Pç., Frau, L., Hublitz, P., Yu, Z., Mohammed, S., Ballabio, A., Balabanov, S., Mellor, J., & Simon, A. K. (2019). Polyamines Control e IF5A Hypusination, TFEB Translation, and Autophagy to Reverse B Cell Senescence. Mol Cell. 3;76 (1):110-125.e9.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2022 Juliana Andrade Pereira; Carla Dayana Durães Abreu; Luciana Durães Abreu ; Paloma Gomes de Araújo Magalhães; Daniele Santos Almeida; Ada Lorrana Medeiros Antunes; Bianca Portugal Cardoso Rocha; Fernanda Mariane Pereira Andrade ; Mauro Sergio Vieira Machado ; Mauro Sérgio Vieira Machado ; Yure Gonçalves Gusmão
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
1) Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
2) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
3) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.
