La eIF5A: Proteina della longevità
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La letteratura scientifica suggerisce che la restrizione dietetica della metionina, promuove la longevità; sappiamo anche che la spermidina promuove la longevità; La letteratura scientifica ci insegna che la restrizione dietetica della metionina, favorisce l’incremento della spermidina nell’organismo. La spermidina serve a formare la proteina eIF5A-ipusinata. Questa proteina eIF5A ipusinata, chiamata anche con il nome di “fattore di iniziazione eucariotico-5A” promuove la longevità, attraverso l’aumento delle proteine coinvolte nel processo di autofagia e delle proteine che guidano il ciclo di Krebs e la fosforilazione ossidativa mitocondriale. Tempo fà, pubblicai un post intitolato “La spermidina induce autofagia“.
La proteina eIF5A-Ipusinata, promuove il passaggio della cellula dalla glicolisi alla respirazione mitocondriale; quindi la SPERMIDINA aiuta le cellule ad essere più pulite ed ad utilizzare l’ossigeno come comburente. La SPERMIDINA fa questo perché stimola la formazione di eIF5A-ipusinata.
Per aumentare la spermidina nell’organismo, basta ridurre il consumo di metionina (contenuta nelle proteine animali), ed eventualmente integrare con supplementi nutrizionali di spermidina; esistono anche degli alimenti ricchi di spermidina ed altre poliammine.
Sembra un paradosso che la restrizione dietetica di metionina agevoli la produzione di spermidina e quindi di eIF5A ipusinata; infatti guardando lo schema in alto, un pò di metionina ci vuole per favorire la sintesi di decSAMe; il decSAMe è necessaria agli enzimi SPERMIDINA SINTASI e SPERMINA SINTASI nella biosintesi SPERMIDINA e SPERMINA. In queste reazioni, si forma però come sottopodotto il MTA (METIL-TIOADENOSINA), che è un potente inibitore della SPERMIDINA SINTASI E SPERMINA SINTASI. Quindi se si assume troppa metionina, si rischia di accumulare molta MTA, che finisce per sopprimere la sintesi della SPERMIDINA e di conseguenza, ridurre i livelli di eIF5A-Ipusinata. Questo spiega (in parte) il collegamento tra eccesso di metionina dietetica e riduzione della longevità degli animali di laboratorio.
Quindi per riassumere: Meno metionina nella dieta, implica una maggiore sintesi di SPERMIDINA e quindi di eIF5A-ipusinata, che a sua volta promuove la longevità attraverso l’aumento della respirazione mitocondriale e l’autofagia.
Ma che cosa è eIF5A e perché promuove la longevità?
La Proteina eIF5A è una delle proteine più abbondanti all’interno delle nostre cellule; quando questa viene ipusinata dalla spermidina, permette ai ribosomi di sintetizzare tutte le proteine che contengono al loro interno delle sequenze di tre o più proline attaccate tra loro.
L’organismo umano è fatto di proteine; alcune di queste proteine contengono nella loro struttura primaria delle sequenze di poliproline. I ribosomi hanno difficoltà a sintetizzare le proteine con lunghe sequenze di poliproline, e la eIF5A-ipusina dalla spermidina, serve ai ribosomi per aiutarle a sintetizzare queste proteine.
Alcune delle proteine ricche di poliproline, stimolate da eIF5A, sono coinvolte nella formazione della catena di trasporto degli elettroni OXPHOS e nella promozione dell’autofagia. Per esempio le proteine TFEB e ATG3 contengono nella loro struttura zone ricche di triplette di prolina, e quindi richiedono eIF5A-ipusinata dalla spermidina per formarsi. Quindi la SPERMIDINA favorendo la sintesi di eIF5A-ipusinata, promuove l’autofagia perché favorisce la sintesi di TFEB “coinvolta nella biogenesi lisosomiale e nella formazione dell’autofagosoma e della sua fusione con il lisosoma”, nonché della proteina ATG3 necessaria alla maturazione dell’autofagosoma.
La proteina eIF5A promuove anche la biosintesi del collagene; il collagene è la proteina più abbondante dell’organismo umano, e rappresenta il 25% del peso corporeo. Il Collagene ha bisogno di eIF5A-Ipusinata per essere sintetizzata, perché il collagene “come sapete”, è la proteina più ricca di prolina; ci sono nella sua struttura primaria, molte sequenze di poliproline, che per essere assemblate all’interno dei ribosomi, richiede la presenza di eIF5A-Ipusinata.
Quindi meno metionina dietetica, implica maggiore sintesi di spermidina ed eIF5A-Ipusinata, con consegente incremento delle sintesi del collagene “almeno così sembra di aver capito”.
Un eccesso di Metionina interferisce sui processi di metilazione
Tutte le Metil-Trasferasi “compresi le mtDNA”, sono stimolate dal SAMe prodotta dalla meionina, ed inibite dal decSAMe, un derivato del SAMe necessario per la sintesi della spermidina e spermina. Quando la dieta è troppo ricca di metionina, nelle cellule si accumula MTA che è un potente inibitore della spermidina sintasi e spermina sintasi; ne consegue che decSAMe si accumula per inutilizzo, e va ad inibire le METIL-TRANSFERASI.
Dettagli tecnici su eIF5A (fattore di iniziazione eucariotico 5-A).
La Proteina eIF5A è una piccola proteina acida di 17 Kda, fatta di 157 amminoacidi, diffusa negli ARCHEA e negli EUKARIA. e’ una proteina relativamente abbondante che rappresenta circa 1% del pool proteico cellulare totale del linfocita-T-citotossico.
eIF5A viene attivato dalla spermidina, legandosi alla lisina n° 50 della eIF5A, per poi essere idrossilata per formare l’IPUSINA. Quindi esiste un eIF5A inattivo, ed un eIF5A legante l’amminoacido ipusina appiccicato al residuo di lisina n 50 della proteina.
eIF5A è inattivato per acetilazione e fosforilazione: eIF5A viene inattivata quando vengono acetilati i residui di lisina in posizione 68 e 47; eIF5A viene inattivata quando viene fosforilato il residuo di serina in posizione n 2; eIF-5A viene attivata quando la lisina n 50 reaggisce con la spermidina, formando l’ipusina. La eIF5A ipusinata è la forma attiva e la sua principale funzione è quella di aiutare i ribosomi a tradurre le proteine contenenti dei tratti di poliproline.
Molte proteine sintetizzate grazie ad eIF5A, sono coinvolte nel processo dell’autofagia e della fosforilazione ossidativa e del ciclo di Krebs. Potenziare l’autofagia e favorire il metabolismo ossidtaivo, contribuisce a migliorare la longevità, e quindi per migliorare la longevità, utile è:
- Aumentare i livelli di spermidina attraverso la restrizione dietetica della metionina
- Aumentare il livello di spermidina attraverso una dieta ricca di alimenti contenenti poliammine
Sulla restrizione della metionina coinvolta nella longevità, tempo fa pubblicai i seguenti articoli, che invito il lettore a leggere:
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DESCLAIMER per l’articolo “La eIF5A: Proteina della longevità” – Le informazioni contenute nel seguente articolo hanno esclusivamente scopo informativo (e possono contenere errori); possono essere modificate o rimosse in qualsiasi momento, e comunque in nessun caso possono costituire la formulazione di una diagnosi o la prescrizione di un trattamento.
Pubblicato da:
Tecnologo Alimentare Dottor Liborio Quinto – esperto in Biochimica della Nutrizione e degli alimenti
Fonte bibliografica consulatata per la pubblicazione “La eIF5A: Proteina della longevità“:
- Tauc M, Cougnon M, Carcy R, Melis N, Hauet T, Pellerin L, Blondeau N, Pisani DF. The eukaryotic initiation factor 5A (eIF5A1), the molecule, mechanisms and recent insights into the pathophysiological roles. Cell Biosci. 2021 Dec 24;11(1):219. doi: 10.1186/s13578-021-00733-y. PMID: 34952646; PMCID: PMC8705083.
- Barba-Aliaga M, Mena A, Espinoza V, Apostolova N, Costell M, Alepuz P. Hypusinated eIF5A is required for the translation of collagen. J Cell Sci. 2021 Sep 15;134(18):jcs258643. doi: 10.1242/jcs.258643. Epub 2021 Sep 27. PMID: 34447991.
- Polyamines: regulation and molecular functions https://www.weizmann.ac.il/molgen/Kahana/polyamines
- Kitada M, Ogura Y, Monno I, Xu J, Koya D. Effect of Methionine Restriction on Aging: Its Relationship to Oxidative Stress. Biomedicines. 2021; 9(2):130. https://doi.org/10.3390/biomedicines9020130
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Un eccesso dietetico di Metionina, blocca la biosintesi di spermidina, perché il sottoprodotto della reazione enzimatica catalizzata dalla SPERMIDINA SINTASI, ossia la Metiltioadenosina (MTA), funge da potente inibitore della SPERMIDINA SINTASI. Inoltre venendo bloccata la SPERMIDINA SINTASI, aumenta il rapporrto SAMEdec/SAME; Il SAMEdec è un potente inibitore di tutte le metil-transferasi, compreso il DNA-Metiltrasferasi.
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