Introducere articol:

NAD+ este esențial pentru crearea de energie în organism și pentru reglarea proceselor celulare pivot.Iată de ce este atât de important, cum a fost descoperit și cum puteți obține mai mult din el.

Cât de puternic este NAD+

Deschideți orice manual de biologie și veți afla despre NAD+, care înseamnă nicotinamidă adenin dinucleotide.Este o coenzimă critică care se găsește în fiecare celulă din corpul tău, care este implicată în sute de procese metabolice, cum ar fi energia celulară și sănătatea mitocondrială.NAD+ lucrează din greu în celulele oamenilor și ale altor mamifere, drojdie și bacterii, chiar și plante.

Oamenii de știință știu despre NAD+ de când a fost descoperit pentru prima dată în 1906, iar de atunci înțelegerea noastră a importanței sale a continuat să evolueze.De exemplu, niacina, precursorul NAD+, a jucat un rol în atenuarea pelagra, o boală fatală care a afectat sudul Americii în anii 1900.Oamenii de știință de la acea vreme au identificat că laptele și drojdia, care conțin ambele precursori NAD+, atenuau simptomele.De-a lungul timpului, oamenii de știință au identificat câțiva precursori NAD+ – inclusiv acid nicotinic, nicotinamidă și nicotinamidă ribozidă, printre altele – care folosesc căile naturale care duc la NAD+.Gândiți-vă la precursorii NAD+ ca la diferite rute pe care le puteți lua pentru a ajunge la o destinație.Toate căile te duc în același loc, dar prin diferite moduri de transport.

Recent, NAD+ a devenit o moleculă apreciată în cercetarea științifică datorită rolului său central în funcțiile biologice.Comunitatea științifică a cercetat modul în care NAD+ se leagă de beneficii notabile la animale, care continuă să inspire cercetătorii să traducă aceste descoperiri la oameni.Deci, cum exact joacă NAD+ un rol atât de important?Pe scurt, este o moleculă de coenzimă sau „ajutor”, care se leagă de alte enzime pentru a ajuta la provocarea reacțiilor la nivel molecular.

Dar organismul nu are o cantitate nesfârșită de NAD+.De fapt, scade odată cu vârsta.Istoria cercetării NAD+ și recenta sa înființare în comunitatea științifică a deschis porțile pentru ca oamenii de știință să investigheze menținerea nivelurilor NAD+ și obținerea mai multor NAD+.

Care este istoria NAD+?

NAD+ a fost identificat pentru prima dată, Sir Arthur Harden și William John Young în 1906, când cei doi au urmărit să înțeleagă mai bine fermentația - în care drojdia metabolizează zahărul și creează alcool și CO2.Au fost nevoie de aproape 20 de ani pentru o mai mare recunoaștere a NAD+, când Harden a împărțit Premiul Nobel pentru Chimie din 1929 cu Hans von Euler-Chelpin pentru munca lor asupra fermentației.Euler-Chelpin a identificat că structura NAD+ este alcătuită din două nucleotide, elementele de bază ale acizilor nucleici, care alcătuiesc ADN-ul.Constatarea că fermentația, un proces metabolic, se bazează pe NAD+ a prefigurat ceea ce știm acum despre NAD+ care joacă un rol critic în procesele metabolice la oameni.

Euler-Chelpin, în discursul său din 1930 al Premiului Nobel, s-a referit la NAD+ ca fiind cozymase, ceea ce a fost numit cândva, promovând vitalitatea acestuia.„Motivul pentru care lucrăm atât de mult în purificarea și determinarea constituției acestei substanțe”, a spus el, „este că cozymase este unul dintre cei mai răspândiți și cei mai importanți activatori biologic din lumea plantelor și animalelor.”

Otto Heinrich Warburg – cunoscut pentru „efectul Warburg” – a împins știința înainte în anii 1930, cercetările explicând în continuare NAD+ joacă un rol în reacțiile metabolice.În 1931, chimiștii Conrad A. Elvehjem și CK Koehn au identificat că acidul nicotinic, un precursor al NAD+, a fost factorul de atenuare în pelagra.Medicul de la Serviciul de Sănătate Publică din Statele Unite ale Americii, Joseph Goldberger, a identificat anterior că boala fatală era legată de ceva care lipsește din dietă, pe care apoi l-a numit PPF pentru „factor preventiv de pelagra”.Goldberger a murit înainte de descoperirea finală că este acidul nicotinic, dar contribuțiile sale au dus la descoperire, care a informat și o eventuală legislație care impune fortificarea făinii și a orezului la scară internațională.

Următorul deceniu, Arthur Kornberg, care mai târziu a câștigat Premiul Nobel pentru a arăta cum se formează ADN-ul și ARN-ul, a descoperit NAD sintetaza, enzima care produce NAD+.Această cercetare a marcat începutul înțelegerii blocurilor de bază ale NAD+.În 1958, oamenii de știință Jack Preiss și Philip Handler au definit ceea ce acum este cunoscut sub numele de calea Preiss-Handler.Calea arată cum acidul nicotinic – aceeași formă de vitamina B3 care a ajutat la vindecarea pelagra – devine NAD+.Acest lucru i-a ajutat pe oamenii de știință să înțeleagă în continuare rolul NAD+ în dietă.Mai târziu, Handler a câștigat Medalia Națională a Științei de la președintele Ronald Reagan, care a citat „contribuțiile remarcabile ale lui Handler la cercetarea biomedicală... promovarea stării științei americane”.

În timp ce oamenii de știință și-au dat seama acum importanța NAD+, ei încă nu au descoperit impactul său complex la nivel celular.Tehnologiile viitoare în cercetarea științifică combinate cu recunoașterea cuprinzătoare a importanței coenzimei au încurajat în cele din urmă oamenii de știință să continue studiul moleculei.

Cum acționează NAD+ în organism?

NAD+ funcționează ca un autobuz de transfer, transferând electroni de la o moleculă la alta în interiorul celulelor pentru a efectua tot felul de reacții și procese.Cu omologul său molecular, NADH, această moleculă vitală participă la diferite reacții metabolice care generează energia celulei noastre.Fără niveluri suficiente de NAD+, celulele noastre nu ar fi capabile să genereze energie pentru a supraviețui și a-și îndeplini funcțiile.Alte funcții ale NAD+ includ reglarea ritmului nostru circadian, care controlează ciclul somn/veghe al corpului nostru.

Pe măsură ce îmbătrânim, nivelurile de NAD+ scad, sugerând implicații importante în funcția metabolică și bolile legate de vârstă.Daunele ADN-ului se acumulează și bulgări de zăpadă odată cu îmbătrânirea.

Ce se întâmplă când nivelurile NAD+ sunt reduse?

Numeroase studii demonstrează niveluri reduse de NAD+ în condiții de nutrienți perturbate, cum ar fi obezitatea și îmbătrânirea.Reducerea nivelurilor de NAD+ poate duce la probleme cu metabolismul.Aceste probleme pot duce la tulburări, inclusiv obezitate și rezistență la insulină.Obezitatea cauzează diabet și hipertensiune arterială.

Tulburările metabolice cauzate de nivelul scăzut de NAD+ scad în cascadă.Hipertensiunea arterială și scăderea altor funcții ale inimii pot trimite valuri de presiune dăunătoare către creier, care pot duce la tulburări cognitive.

Dirijarea metabolismului NAD+ este o intervenție nutrițională practică în protejarea împotriva bolilor metabolice și a altor boli legate de vârstă.Mai multe grupuri au făcut studii care indică suplimentarea cu stimulente NAD+ îmbunătățește rezistența la insulină din obezitate.În modelele de șoarece de boli legate de vârstă, suplimentarea cu stimulente NAD+ îmbunătățește simptomele bolilor.Acest lucru sugerează că nivelurile reduse de NAD+ odată cu vârsta pot contribui la apariția bolilor legate de vârstă.

Prevenirea declinului NAD+ oferă o strategie promițătoare de combatere a tulburărilor de metabolism odată cu vârsta.Pe măsură ce nivelurile de NAD+ scad odată cu vârsta, acest lucru poate duce la reducerea reparării ADN-ului, a răspunsului la stres celular și la reglarea metabolismului energetic.

Beneficii potențiale

NAD+ este important pentru întreținerea mitocondrială a speciilor și pentru reglarea genelor în ceea ce privește îmbătrânirea.Cu toate acestea, nivelul de NAD+ din corpul nostru scade drastic odată cu vârsta.„Pe măsură ce îmbătrânim, pierdem NAD+.Până la 50 de ani, ai aproximativ jumătate din nivelul pe care îl aveai cândva când aveai 20 de ani”, spune David Sinclair de la Universitatea Harvard într-un interviu.

Studiile au arătat că scăderea moleculei este asociată cu boli legate de vârstă, inclusiv îmbătrânire accelerată, tulburări metabolice, boli de inimă și neurodegenerare.Nivelurile scăzute de NAD+ sunt asociate cu boli legate de vârstă din cauza metabolismului mai puțin funcțional.Dar completarea nivelurilor de NAD+ a prezentat efecte anti-îmbătrânire în modelele animale, arătând rezultate promițătoare în inversarea bolilor legate de vârstă, creșterea duratei de viață și a duratei de sănătate.

Îmbătrânire

Cunoscuți ca „gardienii genomului”, sirtuinele sunt gene care protejează organismele, de la plante la mamifere, împotriva deteriorării și a bolilor.Când genele simt că corpul este supus unui stres fizic, cum ar fi exercițiile fizice sau foamea, trimite trupe pentru a apăra corpul.Sirtuinele susțin integritatea genomului, promovează repararea ADN-ului și au demonstrat proprietăți legate de anti-îmbătrânire la animalele model, cum ar fi creșterea duratei de viață.

NAD+ este combustibilul care conduce genele să funcționeze.Dar, așa cum o mașină nu poate conduce fără combustibil, sirtuinele necesită NAD+.Rezultatele studiilor arată că creșterea nivelului de NAD+ în organism activează sirtuinele și crește durata de viață la drojdii, viermi și șoareci.Deși completarea NAD+ arată rezultate promițătoare la modelele animale, oamenii de știință încă studiază modul în care aceste rezultate se pot traduce la oameni.

Funcția musculară

Fiind centrală a corpului, funcția mitocondrială este crucială pentru performanța noastră la exercițiu.NAD+ este una dintre cheile pentru menținerea mitocondriilor sănătoase și a producției constante de energie.

Creșterea nivelurilor de NAD+ în mușchi poate îmbunătăți mitocondriile și fitness-ul la șoareci.Alte studii arată, de asemenea, că șoarecii care iau stimulente NAD+ sunt mai slabi și pot alerga mai departe pe banda de alergare, arătând o capacitate de exercițiu mai mare.Animalele în vârstă care au un nivel mai ridicat de NAD+ își depășesc semenii.

Tulburări metabolice

Declarată epidemie de către Organizația Mondială a Sănătății (OMS), obezitatea este una dintre cele mai frecvente boli în societatea modernă.Obezitatea poate duce la alte tulburări metabolice, cum ar fi diabetul, care a ucis 1,6 milioane de oameni pe tot globul în 2016.

Îmbătrânirea și dieta bogată în grăsimi reduc nivelul de NAD+ din organism.Studiile au arătat că administrarea de boosters NAD+ poate atenua creșterea în greutate asociată cu dieta și vârsta la șoareci și poate îmbunătăți capacitatea lor de exercițiu, chiar și la șoarecii în vârstă.Alte studii chiar au inversat efectul diabetului la femelele de șoareci, arătând noi strategii de combatere a tulburărilor metabolice.

Funcția inimii

Elasticitatea arterelor acționează ca un tampon între undele de presiune trimise de bătăile inimii.Dar arterele se rigidizează pe măsură ce îmbătrânim, contribuind la creșterea tensiunii arteriale, cei mai importanți factori de risc pentru bolile cardiovasculare.O persoană moare din cauza bolilor cardiovasculare la fiecare 37 de secunde numai în Statele Unite, relatează CDC.

Hipertensiunea arterială poate provoca o inimă mărită și artere blocate care duc la accidente vasculare cerebrale.Creșterea nivelului de NAD+ oferă protecție inimii, îmbunătățind funcțiile cardiace.La șoareci, amplificatorii NAD+ au reumplut nivelurile de NAD+ din inimă până la nivelurile de bază și au prevenit leziunile inimii cauzate de lipsa fluxului sanguin.Alte studii au arătat că amplificatorii NAD+ pot proteja șoarecii de mărirea anormală a inimii.

NAD+ crește durata de viață?

Da, da.Dacă ai fi șoarece.Creșterea NAD+ cu amplificatori, cum ar fi NMN și NR, poate prelungi durata de viață și durata de sănătate la șoareci.

Nivelurile crescute de NAD+ oferă un efect modest cu prelungirea duratei de viață la șoareci.Folosind precursorul NAD+, NR, oamenii de știință descoperă într-un studiu publicat înŞtiinţă, 2016, suplimentarea cu NR crește durata de viață a șoarecilor cu aproximativ cinci procente.

Nivelurile crescute de NAD+ conferă și protecție împotriva diferitelor boli legate de vârstă.Protecția împotriva bolilor legate de vârstă înseamnă a trăi o viață mai sănătoasă pentru o perioadă mai lungă, crescând durata de sănătate.

De fapt, unii oameni de știință anti-îmbătrânire, precum Sinclair, consideră că rezultatele studiului pe animale sunt de succes că ei înșiși iau stimulente NAD+.Cu toate acestea, alți oameni de știință precum Felipe Sierra de la Institutul Național pentru Îmbătrânire de la NIH nu cred că medicamentul este gata.„Concluzia este că nu încerc nimic din aceste lucruri.De ce nu?Pentru că nu sunt un șoarece”, a spus el.

Pentru șoareci, căutarea „fântânii tinereții” ar fi putut să se fi încheiat.Cu toate acestea, pentru oameni, oamenii de știință sunt de acord că nu suntem încă acolo.Studiile clinice ale NMN și NR la oameni pot oferi rezultate în următorii câțiva ani.

Viitorul NAD+

Pe măsură ce „valul de argint” apare, devine urgentă o soluție pentru bolile cronice asociate vârstei pentru a ridica povara sănătății și economice.Este posibil ca oamenii de știință să fi găsit o posibilă soluție: NAD+.

Supranumită „molecula miracolă” pentru capacitatea de a restabili și menține sănătatea celulară, NAD+ a demonstrat potențiale diferite în tratarea bolilor de inimă, diabetului, Alzheimer și obezității la modelele animale.Cu toate acestea, înțelegerea modului în care studiile pe animale se pot traduce la oameni este următorul pas pentru oamenii de știință pentru a asigura siguranța și eficacitatea moleculei.

Oamenii de știință își propun să înțeleagă pe deplin mecanismul biochimic al moleculei, iar cercetările asupra metabolismului NAD+ continuă.Detaliile mecanismului moleculei pot dezvălui secretul pentru a aduce știința anti-îmbătrânire de la bancă la pat.