Polyamines du microbiote alimentaire et intestinal dans les maladies liées à l’obésité et à l’âge

Les polyamines putrescine, spermidine et spermine sont des composés polycationiques largement distribués essentiels aux fonctions cellulaires.

Les pools de polyamines intracellulaires sont étroitement réglementés par un mécanisme de régulation complexe impliquant la biosynthèse de novo, le catabolisme et le transport à travers la membrane plasmique. Chez les mammifères, la production de polyamines et leur absorption à partir de l’espace extracellulaire sont contrôlées par un ensemble de protéines appelées antizymes et inhibiteurs d’antizymes. La dérégulation des taux de polyamines a été impliquée dans diverses pathologies humaines, en particulier le cancer. De plus, des diminutions des niveaux intracellulaires et circulants de polyamine au cours du vieillissement ont été signalées. Les différences dans la teneur en polyamines existant entre les tissus sont principalement dues au métabolisme endogène des polyamines. De plus, une partie des polyamines tissulaires a son origine dans l’alimentation ou leur production par le microbiome intestinal. De nouvelles preuves suggèrent que les polyamines exogènes (administrées par voie orale ou synthétisées par le microbiote intestinal) sont capables d’induire la longévité chez la souris et que la supplémentation en spermidine exerce des effets cardioprotecteurs sur les modèles animaux. De plus, l’administration de spermidine ou de spermine s’est avérée efficace pour améliorer l’homéostasie du glucose et la sensibilité à l’insuline et réduire l’adiposité et l’accumulation de graisse hépatique dans les modèles murins d’obésité induite par l’alimentation. L’addition exogène d’agmatine, une molécule cationique produite par la décarboxylation de l’arginine par les bactéries et les plantes, exerce également des effets importants sur le métabolisme du glucose dans les modèles obèses, ainsi que des effets cardioprotecteurs. Dans cette revue, nous discuterons de certains aspects du métabolisme et du transport des polyamines, comment le régime alimentaire peut affecter les niveaux de polyamines circulants et locaux, et comment la modulation de l’apport en polyamines ou de la production de polyamines par le microbiote intestinal peut être utilisée à des fins thérapeutiques potentielles.