Poliamine

putrescine

cadavru

spermidină

spermina

Poliaminele sunt compuși organici având două sau mai multe grupe amino . Deși sinteza lor de laborator și structura chimică se datorează lucrărilor de la Rosenheim în 1924 , poliaminele au fost printre primii compuși naturali identificați grație primelor microscopi de van Leeuwenhoek în 1674 , care a descris prezența compușilor cristalini în fluidul seminal al omului ^[1] . Cele mai frecvente sunt putresceina , cadaverina , spermidina și spermina , care sunt factori de creștere pentru celulele eucariote și procariote .

Poliaminele sunt sintetizate numai de celulele eucariote printr-o cale biochimică foarte reglementată, funcțiile lor actuale nu sunt încă pe deplin înțelese, deși par să aibă funcții stimulatoare pentru proliferarea celulară și cu siguranță joacă un rol fundamental în supraîncărcarea lanțurilor ADN din nucleul celular. . Poliaminele se află la pH-ul fiziologic al policațiilor și această caracteristică chimică le oferă o afinitate mare pentru ADN, care este un polianion, dar și pentru alți cationi fiziologici, cum ar fi ionul Mg ⁺⁺ sau Ca ⁺⁺ .

Pentru sinteza poliaminelor, creșterea celulelor este blocată sau încetinită profund. Un inhibitor al sinuciderii ODC , difluorometilornitina , punctul de plecare pentru sinteza lor, are un efect foarte puternic asupra proliferării celulelor normale, dar cu atât mai mult asupra celor cu proliferare rapidă, ambele normale (de exemplu, măduva osoasă, mucoasele, epitelii) decât tumori de diferite tipuri. TOC este indus de diverși biofactori, cum ar fi adrenalina , insulina , mulți factori de creștere, glucocorticoizi și promotori tumorali, cum ar fi esteri de forbol (TPA), derivați de arsen și peroxizi. Poate fi indus și de cAMP , care l-ar fosforila prin kinaza specifică (PKA), dar nu este clar cât de mult se corelează acest lucru cu proprietățile anti-proliferative ale acestui al doilea mesager. Cu toate acestea, sa stabilit că inducerea sa poate fi reglementată atât într-o manieră dependentă, cât și non-dependentă de AMP.

Rolul molecular al poliaminelor ar fi aparent integrat și / sau modulat prin peroxidarea lipidelor. Prin acțiunea poliamine oxidazei (PAO) care le catabolizează, aldehidele și peroxidul de hidrogen sunt produse ca produse secundare. Acestea pot bloca mitoza celulelor în fază S (sinteză) deoarece inhibă atât ADN polimeraza, cât și motilitatea celulelor antrenate de microtubuli.

Administrarea poliaminelor din exterior restabilește creșterea celulară la niveluri fiziologice. De fapt, s-a demonstrat că poliaminele stimulează atât fosforilarea, cât și acetilarea histonelor H1, H2A, H2B și H3 în nucleu, în timp ce la nivel de nucleol indică sinteza ARN-ului ribozomal. Spermina crește, de asemenea, ADP-ribozilarea proteinelor non-histonice (HMG) și a histonei H1, în timp ce scade cea a altor histone. Stimularea pe care poliaminele o exercită asupra aminoacil-ARNt sintetazelor depinde de modificările cunoscute (metilarea ARNt) și de altele încă puțin cunoscute. Se raportează că spermina și spermidina au stimulat activitatea de fosforilare a cazeinei kinazei II (CK-2), implicată în mai multe aspecte ale metabolismului nuclear și citoplasmatic intermediar .

Testele farmacologice recente au arătat capacitatea poliaminelor de a acționa ca modulatori puternici ai diferiților receptori de canale, cum ar fi receptorul de glutamat NMDA , AMPA și unii receptori de canal, cum ar fi potasiul .

Ciclenul este cea mai reprezentativă poliamină ciclică. Polietilenimina este o poliamină lichidă cu greutate moleculară mare obținută prin polimerizarea aziridinei . Acesta a fost folosit ca purtător de ADN pentru transfecțiile genetice în culturile celulare . Utilizarea acestuia a fost aproape complet suplinită de utilizarea fosfolipidelor special formulate pentru transfecția genetică (LipofectAMINE).

Recent s-a constatat că acționează ca fitohormoni . Acestea au ca efect stabilizarea protoplastelor izolate, inducerea dezvoltării unor fructe , reducerea stresului apei și atragerea insectelor polenizatoare pentru a favoriza polenizarea entomofilă .

Notă

Bibliografie

• M. Dianzani. Tratat de patologie generală. Ediții UTET
• Kim GH, Komotar RJ, McCullough-Hicks ME, Otten ML, Starke RM, Kellner CP, Garrett MC, Merkow MB, Rynkowski M, Dash KA, Connolly S. Can J Neurol Sci.2009 ianuarie; 36 (1): 14- 9.
• Lentini A, Provenzano B, Tabolacci C, Beninati S. Aminoacizi. 2009 aprilie; 36 (4): 701-8.
• Linsalata M, Russo F. Nutriție. 2008 aprilie; 24 (4): 382-9.
• Wallace HM. Expert Opin Pharmacother. Septembrie 2007; 8 (13): 2109-16. Revizuire.
• Marra M, Agostinelli E, Tempera G, Lombardi A, Meo G, Budillon A, Abbruzzese A, Giuberti G, Caraglia M. Aminoacizi. 2007 aug; 33 (2): 273-81.
• Shantz LM, Levin VA. Aminoacizi. 2007 aug; 33 (2): 213-23.
• Marra M, Lombardi A, Agostinelli E, Giuberti G, Zappavigna S, Tempera G, Vitale G, Bifulco M, Abbruzzese A, Caraglia M. Ser amin oxidază bovină și spm potentează docetaxel și efecte interferon-alfa în inducerea apoptozei asupra celulelor canceroase umane prin generarea stresului oxidativ. Biochim Biophys Acta. Decembrie 2008; 1783 (12): 2269-78
• ( EN ) Heather M. Wallace, Alison V. Fraser și Alun Hughes, A perspective of polyamine metabolism , în Biochemical Journal , vol. 376, nr. 1, 2003, p. 1, DOI : 10.1042 / BJ20031327 .
• (EN) Taku Takahashi, Jun-Ichi Kakehi, Poliamine: policații omniprezente cu roluri unice în creșterea și răspunsurile la stres , în Annals of Botany, vol. 105, nr. 1, 13 octombrie 2009, pp. 1-6, DOI : 10.1093 / aob / mcp259 .

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe poliamine

Portalul de biologie

Portalul chimiei