Sérine

Acide aminé non essentiel, la Sérine assure une fonction de signalisation dans le système nerveux. Les scientifiques ont aussi parlé de ses bienfaits thérapeutiques. Lesquels ? Comment le prendre en complément à l’alimentation ?

La sérine est classée dans la liste des aminoacides non essentiels, car l’organisme est capable d’en synthétiser à partir d’autres métabolites. La glycine en fait par exemple partie. Son énantiomère L- est présent en très grande quantité dans les structures protéiques. Son isomère D-, par contre, agit à la manière d’un signal neuronal dans le cerveau, grâce à sa capacité d’activer le récepteur NMDA. Ce sont des récepteurs ionotropes qui jouent de rôles importants dans la plasticité synaptique et la mémorisation. Ce composé est lié aux ARN messagers par les codons AGC, AGU, UCU, UCC, UCG et UCA.

Présentation de la sérine

Structure physique et chimique

La sérine a été découverte et isolée pour la première fois en 1865 par Emil Cramer des protéines de soie (1). Ces actifs naturels extraits des cocons de vers à soie sont une source particulièrement riche en cet aminoacide. La structure chimique de ce composé ne sera, néanmoins, établie qu’en 1902. Son nom dérive du mot latin « sericum » qui est littéralement traduit en français par « soie ».

La sérine a été isolée des protéines des cocons de vers à soie

En ce qui concerne sa structure physico-chimique, cette molécule comprend un groupe α-amine -NH+ protoné sous des conditions biologiques et un -COO– déprotoné, dans un milieu physiologique. À la différence des autres aminoacides, elle possède une chaîne latérale constituée de groupement hydroxyméthyle attaché à son carbone β. Ce qui le rend polaire. Il s’agit d’une fonction alcool légèrement acide, qui peut se convertir en O-phosphosérine suite à une phosphorylation.

Sa formule chimique est C3 H7 NO3, et sa masse moléculaire, 105,09 g/mol. Cet acide aminé est connu sous les symboles Ser et S.

À noter que le terme « sérine », qui dérive du mot latin « serum », sert aussi à désigner le composé albuminoïde du plasma, similaire à l’albumine de l’œuf. Elle se trouve en grande quantité dans le sang, la lymphe et le chyle, les trois principaux fluides corporels.

Fonctions biologiques

La L-sérine est responsable d’importantes fonctions au sein de l’organisme :

– C’est une substance à fonction catalytique pour de nombreuses enzymes, à l’instar de la trypsine et de la chymotrypsine. En tant que catalyseur, elle agit comme un accélérateur de certains processus biochimiques du corps.
– Il s’agit également de l’un des acides aminés qui favorisent la formation d’hélice alpha. Dans des termes plus clairs, sa chaine latérale peut dans certaines situations se lier à un atome d’hydrogène pour former une structure secondaire en forme d’hélice. Cette structure hélicoïdale est capable d’interagir avec les grands sillons de l’ADN et entre dans la construction de protéines transmembranaires.
– Enfin, comme il a été dit au début, c’est l’un des aminoacides les plus importants qui composent les protéines.

La sérine joue un rôle de signalisation dans le système nerveux central

Auparavant, les scientifiques ont pensé que la D-sérine n’est présente que chez les micro-organismes unicellulaires, tels que les bactéries. Récemment, il est connu que c’est le deuxième aminoacide de forme D– découvert dans l’organisme humain, après le D-aspartate.

Ce composé joue surtout un rôle de signalisation au niveau du système nerveux central, ainsi que dans d’autres organes et tissus, tels que les reins (2), le cartilage (3) et les corps caverneux (4) chez les mammifères et l’Homme.

Meilleures sources

La liste suivante est un résumé des aliments les plus riches en sérine. Chaque portion de 100 g comprend les teneurs ci-après :

Les œufs sont des gros apporteurs de sérine

– Œuf entier cuit ou cru, entre 3 230 à 3 325 mg ;
– Soja, 2 860 mg ;
– Graines et spiruline, 2 370 mg ;
– Dinde, 1 919 mg ;
– Fromage et crème, 1 885 mg ;
– Viande de bœuf, 1 824 mg.

Au sein de l’organisme, la synthèse de cet acide aminé débute par l’oxydation du 3-phosphoglycérate en 3-phosphohydroxypyruvate et NADH, sous l’action de l’enzyme phosphoglycérate déshydrogénase. Cette cétone subit une réaction de transamination et se convertit en 3-phosphosérine, sous l’effet de l’enzyme phosphosérine transaminase. Ce composé est ensuite hydrolysé après l’intervention de la phosphosérine phosphatase, pour donner cet acide aminé. (5)

Propriétés médicales de la sérine

Bienfaits contre la schizophrénie

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L’isomère D- de la sérine a un effet contre la schizophrénie

Une publication a parlé des bienfaits offerts par la D-sérine chez des souris de laboratoires qui ont développé une schizophrénie. Il a été observé chez ces modèles animaux une déficience en sérine racémase, une enzyme qui génère la D-sérine à partir de la L-sérine. À titre de rappel, cette pathologie psychiatrique peut conduire à l’altération progressive de la plasticité de l’hippocampe (partie du lobe temporal qui intervient dans le processus de la mémoire). Des anomalies neurochimiques, morphologiques et coginitives ont été observées chez les schizophrènes.

L’utilisation de la D-sérine comme base de traitement a inversé les déficits neurochimiques, cognitifs et électrophysiologiques associés à la schizophrénie. Ce qui a limité la progression de la maladie et la manifestation des symptômes. (6)

Effet neuroprotecteur

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La sérine peut protéger les neurones

Certaines études scientifiques ont aussi rapportées l’effet neuroprotecteur de la L-sérine contre l’ischémie cérébrale chez des rats de laboratoires. Pour vérifier cette propriété médicale, les chercheurs ont incubé pendant 5h des neurones extraits de l’hippocampe de rats dans un milieu sans sérum, avec seulement 1 % d’oxygène. Cette faible concentration d’oxygène a entrainé une hypoxie, ou oxygénation insuffisante des cellules. Les contrôles réalisés après la durée d’incubation ont montré une forte baisse du taux de L-sérine endogène.

Chez des rats ayant une ischémie cérébrale, induite par une occlusion de l’artère cérébrale moyenne, on a remarqué le même phénomène. L’hypoxie a causé des lésions cérébrales et des déficits neurologiques. L’apport de L-sérine exogène, de 168 mg/kg de poids corporel, a permis de limiter la perte neuronale, maintenir la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique et de protéger le cerveau des dommages dus à la diminution de l’apport sanguin. (7)

Actions antioxydantes et cytoprotectives

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La sérine possède des pouvoirs cytoprotecteur et antioxydant

Dans des revues scientifiques plus anciennes, certains auteurs ont avancé la capacité de la L-sérine à prévenir l’athérosclérose. Cependant, ses mécanismes d’actions n’ont pas encore été élucidés. Plus récemment, des scientifiques ont essayé de découvrir de quelle manière cet acide aminé peut aider à lutter contre cette pathologie artérielle.

Pour ce faire, des chercheurs ont incubé des cellules endothéliales de la veine ombilicale humaine dans des milieux ajoutés de peroxyde d’hydrogène (0,5 mM). Les cellules ont été préalablement traitées avec des doses variées de L-sérine, allant de 0,1 à 3,2 mM.

Les résultats de l’expérience ont montré que les doses élevées de sérine ont permis de protéger les cellules de l’effet d’un stress oxydatif induit par le peroxyde d’hydrogène, en activant certains facteurs antioxydants tels que le Nrf2, l’hème oxygénase et l’oxyde nitrique. (8)

Sérine : Posologie et précautions d’emploi

La sérine prise en complément à l’alimentation est recommandée pour augmenter la capacité antioxydante de l’organisme, stimuler les défenses immunitaires et maintenir l’intégralité de la membrane cellulaire et cérébrale.

La posologie recommandée varie de 500 à 3 000 mg/jour. Le meilleur moment pour prendre cet acide aminé est hors des repas.

Les effets secondaires liés à sa prise sont l’insomnie et les maux d’estomac. Cet acide aminé n’est pas conseillé aux femmes enceintes et allaitantes, ainsi qu’aux enfants. Ceux qui sont sous traitements médicamenteux doivent signaler leurs médecins avant d’entamer une cure d’acides aminés.

Références

(1) «Ueber die Bestandtheile der Seide». Journal für praktische chemie 96.
(2) Ma MC et al. «Les récepteurs mécanosensibles du N-méthyl-D-aspartate contribuent à l’activation sensorielle dans le pelvis rénal du rat». Hypertension, 2008 novembre, 52 (5): 938-44.
(3) Takarada T et al. «La sérine racémase inhibe la différenciation chondrogénique dans le cartilage dans un mannet dépendant de Sox-9». Journal of Cellular Physiology, 2008 mai, 215 (2): 230-8.
(4) Ghasemi M et al. «La D-sérine module la relaxation neurogène dans le corps caverneux du rat». Biochemical Pharmacology, 2010 juin, 79 (12): 1791-1776.
(5) Stryer L. Biochemistry (3ème éd.), 1998 N.Y WH. Freeman, p.580.
(6) Darrick T.B et al. «Les voies de risque multiples de la schizophrénie convergent chez des souris knock-out à la sérine racémase, un modèle murin de l’hypofonction du récepteur NMDA». Prov Natl Acad Sci USA, 25 juin 2013; 110 (26): 2400-09.
(7) Wang GH et al. «Effet neuroprotecteur de la L-sérine contre l’ischémie cérébrale temporaire chez le rat». J Neurosci Res, 2010 juillet; 88 (9): 2035-2045.
(8) M. Naderi Maralani et al. «Effets antioxydants et cytoprotecteurs de la L-sérine sur les cellules endothéliales humaines». Res Pharm Sci, 2012 oct-déc; 7 (4): 209-215.

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