Effets anaboliques des polyamines?

[Nutrimuscle-Conseils]

The Regulation of Polyamine Pathway Proteins in Models of Skeletal Muscle Hypertrophy and Atrophy - a potential role for mTORC1
Michael Tabbaa, Am J Physiol 21 APR 2021

Polyamines have been shown to be absolutely required for protein synthesis and cell growth. The serine/threonine kinase, the mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1), also plays a fundamental role in the regulation of protein turnover and cell size, including in skeletal muscle, where mTORC1 is sufficient to increase protein synthesis and muscle fiber size, and is necessary for mechanical overload-induced muscle hypertrophy. Recent evidence suggests that mTORC1 may regulate the polyamine metabolic pathway; however, there is currently no evidence in skeletal muscle. This study examined changes in polyamine pathway proteins during muscle hypertrophy induced by mechanical overload (7 d), with and without the mTORC1 inhibitor, rapamycin, and during muscle atrophy induced by food deprivation (48 h) and denervation (7 d) in mice. Mechanical overload induced an increase in mTORC1 signalling, protein synthesis and muscle mass, and these were associated with rapamycin-sensitive increases in adenosylmethione decarboxylase 1 (Amd1), spermidine synthase (SpdSyn) and c-Myc. Food deprivation decreased mTORC1 signalling, protein synthesis and muscle mass, accompanied by a decrease in spermidine/spermine acetyltransferase 1 (Sat1). Denervation, resulted increased mTORC1 signalling and protein synthesis, and decreased muscle mass, which was associated with an increase in SpdSyn, spermine synthase (SpmSyn) and c-Myc.

Combined, these data show that polyamine pathway enzymes are differentially regulated in models of altered mechanical and metabolic stress, and that Amd1 and SpdSyn are, in part, regulated in a mTORC1-dependent manner. Furthermore, these data suggest that polyamines may play a role in the adaptive response to stressors in skeletal muscle.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

La régulation des protéines de la voie des polyamines dans les modèles d'hypertrophie et d'atrophie des muscles squelettiques - un rôle potentiel pour mTORC1
Michael Tabbaa, Am J Physiol 21 AVR 2021

Il a été démontré que les polyamines sont absolument nécessaires pour la synthèse des protéines et la croissance cellulaire. La sérine / thréonine kinase, cible mécaniste du complexe de rapamycine 1 (mTORC1), joue également un rôle fondamental dans la régulation du renouvellement des protéines et de la taille des cellules, y compris dans le muscle squelettique, où mTORC1 est suffisant pour augmenter la synthèse des protéines et la taille des fibres musculaires, et est nécessaire pour l'hypertrophie musculaire induite par une surcharge mécanique. Des preuves récentes suggèrent que mTORC1 peut réguler la voie métabolique de la polyamine; cependant, il n'y a actuellement aucune preuve dans le muscle squelettique. Cette étude a examiné les changements dans les protéines de la voie des polyamines au cours de l'hypertrophie musculaire induite par une surcharge mécanique (7 j), avec et sans l'inhibiteur de mTORC1, la rapamycine, et lors de l'atrophie musculaire induite par la privation de nourriture (48 h) et la dénervation (7 j) chez la souris. Une surcharge mécanique a induit une augmentation de la signalisation de mTORC1, de la synthèse des protéines et de la masse musculaire, et celles-ci ont été associées à des augmentations sensibles à la rapamycine de l'adénosylméthione décarboxylase 1 (Amd1), de la spermidine synthase (SpdSyn) et du c-Myc. La privation de nourriture a diminué la signalisation de mTORC1, la synthèse des protéines et la masse musculaire, accompagnée d'une diminution de la spermidine / spermine acétyltransférase 1 (Sat1). La dénervation a entraîné une augmentation de la signalisation et de la synthèse des protéines de mTORC1 et une diminution de la masse musculaire, associée à une augmentation de SpdSyn, de la spermine synthase (SpmSyn) et du c-Myc.

Combinées, ces données montrent que les enzymes de la voie de la polyamine sont régulées de manière différentielle dans des modèles de stress mécanique et métabolique modifié, et que Amd1 et SpdSyn sont, en partie, régulés de manière dépendante de mTORC1. De plus, ces données suggèrent que les polyamines peuvent jouer un rôle dans la réponse adaptative aux facteurs de stress dans le muscle squelettique.

[Nutrimuscle-Conseils]

Occurrence of Polyamines in Foods and the Influence of Cooking Processes
by Nelly C. Muñoz-Esparza Foods 2021, 10(8), 1752;

Dietary polyamines are involved in different aspects of human health and play an important role in the prevention of certain chronic conditions such as cardiovascular diseases and diabetes. Different polyamines can be found in all foods in variable amounts. Moreover, several culinary practices have been reported to modify the content and profile of these bioactive compounds in food although experimental data are still scarce and even contradictory. Therefore, the aim of this study was to evaluate the occurrence of polyamines in a large range of foods and to assess the effect of different cooking processes on the polyamine content of a few of them.

The highest level of polyamines was found in wheat germ (440.6 mg/kg). Among foods of a plant origin, high levels of total polyamines over 90 mg/kg were determined in mushrooms, green peppers, peas, citrus fruit, broad beans and tempeh with spermidine being predominant (ranging from 54 to 109 mg/kg). In foods of an animal origin, the highest levels of polyamines, above all putrescine (42–130 mg/kg), were found in raw milk, hard and blue cheeses and in dry-fermented sausages. Regarding the influence of different domestic cooking processes, polyamine levels in food were reduced by up to 64% by boiling and grilling but remained practically unmodified by microwave and sous-vide cooking.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Présence de polyamines dans les aliments et influence des processus de cuisson
par Nelly C. Muñoz-Esparza Foods 2021, 10(8), 1752;

Les polyamines alimentaires sont impliquées dans différents aspects de la santé humaine et jouent un rôle important dans la prévention de certaines maladies chroniques telles que les maladies cardiovasculaires et le diabète. Différentes polyamines peuvent être trouvées dans tous les aliments en quantités variables. De plus, il a été rapporté que plusieurs pratiques culinaires modifient la teneur et le profil de ces composés bioactifs dans les aliments bien que les données expérimentales soient encore rares et même contradictoires. Par conséquent, le but de cette étude était d'évaluer la présence de polyamines dans une large gamme d'aliments et d'évaluer l'effet de différents procédés de cuisson sur la teneur en polyamines de quelques-uns d'entre eux.

Le niveau le plus élevé de polyamines a été trouvé dans le germe de blé (440,6 mg/kg). Parmi les aliments d'origine végétale, des teneurs élevées en polyamines totales supérieures à 90 mg/kg ont été déterminées dans les champignons, les poivrons verts, les pois, les agrumes, les fèves et le tempeh, la spermidine étant prédominante (allant de 54 à 109 mg/kg). Dans les aliments d'origine animale, les teneurs les plus élevées en polyamines, surtout en putrescine (42-130 mg/kg), ont été trouvées dans le lait cru, les fromages à pâte dure et bleue et dans les saucisses fermentées à sec. En ce qui concerne l'influence des différents processus de cuisson domestiques, les niveaux de polyamine dans les aliments ont été réduits jusqu'à 64% par ébullition et grillage, mais sont restés pratiquement inchangés par la cuisson aux micro-ondes et sous-vide.

[Nutrimuscle-Conseils]

Age-associated polyamines in peripheral blood cells and plasma in 20 to 70 years of age subjects
Manuel Sánchez, Amino Acids volume 55, pages789–798 (2023)

Dietary polyamines have been associated with slowing ageing processes and various pathologies, raising the importance of establishing reference values at different ages throughout life. This study aimed to analyse age-dependent variations in polyamine content using peripheral blood cells and plasma in a healthy and homogeneous population. Peripheral blood of 193 volunteers of both sexes (20–70 years), selected by convenience, was processed to separate cells and plasma. A pre-column derivatization method was used to determine the amines by HPLC (nmol or pmol/mg protein or nmol/ml) to analyse their association with the age (continuous or ordinal in decades) of the subjects.

Putrescine and spermine weakly declined significantly in mononuclear cells with age. In erythrocytes and plasma, putrescine showed an evident decrease in the 60–70-year-old group compared to the rest. The ratios between polyamines, mainly in erythrocytes, decreased in the 60–70 years age group and increased the ratio of putrescine in mononuclear cells/erythrocytes. The ratio of putrescine in mononuclear cells/erythrocytes was higher in the 60–70-year-old age group than in the rest. In a sample of subjects (20–29 vs. 60–70 years), whole blood polyamines were not significantly different when differences existed in erythrocytes. Polyamine homeostasis in blood cells and plasma changed with age. Putrescine declined in mononuclear cells and decreased in erythrocytes and plasma in the decade of the 60 s. Further studies should establish an age-dependent phenotype and whether polyamines’ supplementation could restore the decreased values and be associated with long-term overall biological benefits.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Polyamines associées à l'âge dans les cellules sanguines périphériques et le plasma chez les sujets âgés de 20 à 70 ans
Manuel Sánchez, Acides aminés volume 55, pages 789–798 (2023)

Les polyamines alimentaires ont été associées au ralentissement des processus de vieillissement et à diverses pathologies, d'où l'importance d'établir des valeurs de référence à différents âges tout au long de la vie. Cette étude visait à analyser les variations de la teneur en polyamines en fonction de l'âge à l'aide de cellules sanguines périphériques et de plasma dans une population saine et homogène. Le sang périphérique de 193 volontaires des deux sexes (20–70 ans), sélectionnés par commodité, a été traité pour séparer les cellules et le plasma. Une méthode de dérivatisation pré-colonne a été utilisée pour doser les amines par HPLC (nmol ou pmol/mg protéine ou nmol/ml) afin d'analyser leur association avec l'âge (continu ou ordinal en décennies) des sujets.

La putrescine et la spermine ont faiblement diminué de manière significative dans les cellules mononucléaires avec l'âge. Dans les érythrocytes et le plasma, la putrescine a montré une diminution évidente dans le groupe des 60 à 70 ans par rapport au reste. Les rapports entre les polyamines, principalement dans les érythrocytes, diminuent dans le groupe d'âge 60-70 ans et augmentent le rapport putrescine dans les cellules mononucléaires/érythrocytes. Le rapport putrescine dans les cellules mononucléaires/érythrocytes était plus élevé dans le groupe d'âge 60-70 ans que dans le reste. Dans un échantillon de sujets (20 à 29 ans contre 60 à 70 ans), les polyamines du sang total n'étaient pas significativement différentes lorsqu'il existait des différences dans les érythrocytes. L'homéostasie des polyamines dans les cellules sanguines et le plasma change avec l'âge. La putrescine a diminué dans les cellules mononucléaires et a diminué dans les érythrocytes et le plasma dans la décennie des années 60. D'autres études devraient établir un phénotype dépendant de l'âge et déterminer si la supplémentation en polyamines pourrait restaurer les valeurs diminuées et être associée à des avantages biologiques globaux à long terme.