NAD+funcționează cu adevărat? De ce această coenzimă ar putea fi cheia anti-îmbătrânire

‌‌Ce este NAD +?

Nicotinamidă adenină dinucleotidă (NAD +)se găsește în toate celulele vii. NAD+, nicotinamidă adenină dinucleotidă, este forma activă avitaminei B3. Deși formele comune de B3, cum ar fi niacina și niacinamida, există ca suplimente alimentare de zeci de ani, suplimentele de stimulare a NAD+ mai noi și mai specializate, cum ar fi nicotinamidă mononucleotidă (NMN) și nicotinamidă ribosidă (NR) , câștigă o mulțime de dovezi științifice că funcționează în lupta împotriva unora dintre aspectele cheie ale îmbătrânirii celulare. 1-4

NAD+este implicat în multe procese celulare, inclusiv producția de energie, repararea celulară și optimizarea funcției celulare generale. Deoarece nivelurile NAD+scad odată cu îmbătrânireachiar și cu un aport adecvat de niacină sau niacinamidă, restabilirea nivelurilor de NAD+epuizate apare ca parte a unei strategii anti-îmbătrânire, precum și a unei strategii de promovare a sănătății celulare.^1,2

‌‌Care este funcția NAD+?

NAD+este una dintre cele mai importante molecule din corpul uman și este denumită „purtătorul universal de electroni” din corp. Apa este denumită „solvent universal”. Ambele sunt la fel de importante pentru sănătatea noastră.

Pentru a înțelege NAD+este mai întâi important să înțelegem hidrogenul. Un atom de hidrogen este compus dintr-un proton încărcat pozitiv și un electron încărcat negativ. Dacă atomul de hidrogen își pierde electronul, acesta devine încărcat pozitiv. Și dacă câștigă un electron suplimentar, devine încărcat negativ. Hidrogenul nu are sarcină atunci când un proton este asociat cu un electron.

+ în NAD+reprezintă molecula NAD încărcată pozitiv deoarece conține un proton de hidrogen încărcat pozitiv fără electron. În unele reacții chimice, NAD+poate accepta un hidrogen încărcat negativ care conține doi electroni pentru a formaNADH. La fel cum o monedă are două fețe, NAD+și NADH sunt cunoscute sub numele de „cuplu redox”, un termen care este folosit pentru a descrie două forme ale aceleiași molecule care fie câștigă, fie pierd electroni. Reacțiile redox implică câștigarea sau pierderea de electroni. În această reacție a NAD+ la NADH, câștigul net a fost un electron încărcat negativ pentru a neutraliza sarcina pozitivă a NAD+. Deoarece NADH nu are o taxă, nu are semnul +. Este neîncărcat, dar totuși important.

NAD+este esențial pentru producția de energie

Atât NAD+, cât șiNADHsunt critice pentru ca celulele noastre să funcționeze corect. Acestea sunt necesare pentru producerea de energie. De asemenea, li se cere să transforme moleculele în formele lor active. De exemplu,coenzima Q10este unul dintre cei mai importanți antioxidanți celulari și este, de asemenea, vitală în producerea de energie celulară în mitocondrii. După ce CoQ10 își face treaba, acesta este schimbat de la forma sa activă (ubiquinol) la forma sa inactivă (ubiquinonă). Pentru a regenera CoQ10 la forma sa activă, NADH dă un hidrogen și un electron ubiquinonă pentru a forma ubiquinol. O moleculă de oxigen preia electro suplimentar, n și NADH este apoi convertit înapoi în NAD +.

Reacțiile cu care este implicat NAD+ sunt diferite de NADH. Celula are nevoie de ambele, deoarece NADH nu poate face ceea ce poate face NAD+și invers. Celulele au nevoie atât de NAD+cât și de NADH pentru a produce energie celulară, precum și pentru a construi sau repara molecule, inclusiv ADN, membrane celulare, proteine și hormoni.

Diferența dintre NAD+și NADH

NAD+ și NADH acționează asupra diferitelor molecule. NAD+este deosebit de important pentru a permite unui număr de compuși specializați care reglează funcția celulară să-și facă treaba. De exemplu, NAD+este esențial pentru buna funcționare a sirtuinelor. Fără NAD+, aceste proteine celulare nu sunt activate pentru a lupta împotriva îmbătrânirii celulare și pentru a regla inflamația. Sirtuinele activate de NAD+promovează, de asemenea, metabolismul adecvat, inclusiv controlul zahărului din sânge și greutatea corporală.⁵

Un alt mare efect anti-îmbătrânire al NAD+ este că încetinește ceasul genetic care ticăie în fiecare celulă. Acest ceas determină când se instalează bătrânețea și implică lungimea telomerilor ca semnal. Telomerii sunt segmentele capătului final al ADN-ului (materialul nostru genetic). Cu cât telomerul devine mai scurt, cu atât afectează mai mult expresia genelor. Rezultatul este îmbătrânirea celulară. NAD+ este unul dintre compușii cheie care luptă împotriva scurtării telomerilor.^1,2,5

‌‌Consecințele îmbătrânirii și nivelurilor mai scăzute de NAD+

NAD+este o moleculă celulară foarte importantă. Unul dintre motivele pentru care celulele încep să-și piardă funcționarea corectă odată cu îmbătrânirea este că nivelurile NAD+tind să scadă pe măsură ce îmbătrânim. Ca urmare, nivelurile scăzute de NAD+pot duce la:^1,2,5

• O scădere a metabolismului, ceea ce duce la creșterea în greutate și controlul slab al zahărului din sânge
• Oboseală
• Sănătate redusă a vaselor de sânge
• Pierderea musculară legată de vârstă (sarcopenie)
• Pierderea memoriei legate de îmbătrânire și declin mental
• Pierderea vederii și auzului legată de îmbătrânire

‌‌Prevenirea declinului NAD+ legat de vârstă

Principalul motiv pentru care nivelurile NAD+scad odată cu îmbătrânirea este inflamația cronică. Termenul de inflamare a fost folosit pentru a semnifica efectul dăunător pe care îl are inflamația cronică, de grad scăzut, asupra accelerării îmbătrânirii.

Una dintre consecințele inflamației este scăderea NAD+. Inflamația determină o creștere a unei enzime celulare numită CD38. Această enzimă degradează NAD+ și, de fapt, precursorii săi.^6,7Din fericire, polifenolii vegetali precumresveratrol,quercetină, luteolina și, eventual, alții pot reduce activitatea CD38.^8,9

Un alt factor important în menținerea nivelurilor NAD+ este restabilirea NAD+ de laNADHatunci când acceptă un electron. O enzimă specifică cunoscută sub numele de NQO1 este capabilă să restabilească NAD+. Importanța acestei conversii este evidentă, deoarece gena NQO1 a fost denumită „gena longevității”.

Prea puțin NQO1 este asociat cu detoxifierea afectată, niveluri mai scăzute de energie și modificarea funcției celulare. NQO1 funcționează cu NADH, convertindCoQ10din forma sa inactivă (ubiquinonă) în forma sa activă (ubiquinol) și în acest proces produce și NAD +. NQO1 este, de asemenea, important în activarea vitaminei K pentru a-i permite să funcționeze în coagularea sângelui, sănătatea oaselor și alte funcții.

Un obiectiv important pentru anti-îmbătrânire este creșterea expresiei acestei gene NQO1 . Acest obiectiv poate fi atins prin inducerea unei proteine cunoscute sub numele de Nrf2 și redusă de alte proteine BET cunoscute. Din nou, acest obiectiv este atins de polifenoli, în specialresveratrol. Și deoarece resveratrolul poate crește direct activitatea NQO1 , precum și crește Nrf2 și reduce proteinele BET împreună cu CD38 și inflamația, există motive considerabile pentru a utiliza resveratrolul împreună cu precursorii NAD+pentru a crește nivelurile NAD +.^5,10,11

În plus, resveratrolul își exercită propriile acțiuni directe, precum și stimulează efectele anti-îmbătrânire ale sirtuinelor. Studiile clinice arată că resveratrolul poate ajuta la combaterea inflamației și la stimularea funcției mentale.^12,13Doza uzuală de resveratrol este de 500 până la 1.000 mg pe zi.

‌‌-Sunt eficiente suplimentele de stimulare a NAD+?

Având în vedere importanța NAD+pentru buna funcționare celulară și combaterea procesului de îmbătrânire, strategiile de stimulare a NAD+ prin suplimentarea fie cumononucleotidă de nicotinamidă (NMN)șinicotinamidă ribozidă (NR)câștigă popularitate.

Ambele forme îmbunătățite devitamina B3s-au dovedit a crește nivelul NAD+și mențin aceste niveluri cu utilizarea continuă. De fapt, NR și NMN sunt denumite boostere NAD+în literatura medicală, deoarece cresc nivelul NAD+atât de eficient.

Multe studii preclinice arată că suplimentele care stimulează NAD+, cum ar fi NR și NMN, pot îmbunătăți diferite caracteristici distinctive clasice ale îmbătrânirii celulare.^3,4Cercetarea științifică în creștere, în prezent peste 100 de studii, a dus la un mare entuziasm pentru posibilele efecte anti-îmbătrânire ale NMN și NR. Acestea sunt în curs de a fi verificate în studiile clinice la om. În prezent, există mai mult de 40 de studii clinice umane în curs cu NMN sau NR pentru a evalua numeroasele sale beneficii pentru sănătate, inclusiv funcția îmbunătățită a creierului, a sistemului cardiovascular și a metabolismului. Deci, vor fi mult mai multe date în curând. Datele existente sunt deja destul de încurajatoare.

‌‌Ce să foloseşti? NMN sau NR?

Majoritatea datelor clinice existente la om au utilizatnicotinamidă ribosidă (NR), cu accent pe efectele sale asupra funcției cognitive, dispoziției, metabolismului, stresului oxidativ, sănătății vasculare, sănătății ficatului și controlului zahărului din sânge. Un total de nouă studii clinice umane cu NR au arătat că crește nivelul NAD+, dar, în general, rezultatele în îmbunătățirea diferitelor provocări de sănătate nu au dat rezultate consistente.³

Cele mai consistente descoperiri cu NR sunt despre îmbunătățirea funcției creierului și promovarea sănătății vasculare. Mulți experți, în special Dr. David Sinclair de la Harvard, consideră cănicotinamidă mononucleotidă (NMN)este cel mai bun booster NAD + și el ia personal 1.000 mg zilnic (precum și 1.000 mg de resveratrol). Există o mulțime de motive pentru a crede că NMN va prezenta rezultate clinice mai bune decât NR.¹⁴

În timp ce atât NR, cât și NMN cresc NAD+, există câteva avantaje propuse pentru NMN.^14-16Deoarece NMN este cu un pas mai aproape de fabricarea NAD+ și a fost identificat un transportor specific care alimentează NMN direct în celule, poate fi mai bine utilizat decât NR. În schimb, deși unele NR orale sunt livrate țesuturilor fără modificări, acum se pare că o mare parte din NR care este ingerat este descompus în niacinamidă obișnuită. Aceasta poate fi o problemă, deoarece duce la unele mecanisme de feedback care afectează NAD+și niacinamida este un inhibitor puternic al activității sirtuinei.^17,18

Această conversie a unei mari părți din NR ingerat oral în niacinamidă poate fi un alt motiv pentru a explica de ce cercetările la animale arată că NMN produce mai puternice și o gamă mai largă de efecte benefice decât NR. De exemplu, într-un studiu efectuat la șoareci, NMN a demonstrat o gamă largă de îmbunătățiri ale declinului fiziologic asociat vârstei. Șoarecilor li s-a administrat NMN timp de peste un an și s-au găsit îmbunătățiri în funcționarea mitocondrială și metabolică, sensibilitatea la insulină și metabolismul lipidelor, densitatea osoasă, vederea și funcția imună.¹⁹Șoarecii cărora li s-a administrat NMN au avut, de asemenea, creșteri ale rezistenței și capacității fizice cu până la 80%. Aceste efecte nu au fost produse de NR.

În modelele de șoarece de îmbătrânire a creierului, s-a demonstrat că atât NMN, cât și NR reduc acumularea de beta-amiloid, un compus cheie care duce la afectarea funcției creierului.^20,21NR are un avantaj aparent aici, deoarece s-a demonstrat, de asemenea, că îmbunătățește cunoașterea.²¹

Împreună cu Dr. David Sinclair de la Harvard, un alt cercetător de frunte în NMN este Dr. Shin-ichiro Imai de la Școala de Medicină a Universității Washington din St. Louis, MO. Cercetările sale la șoareci au indicat că NMN produce efecte clare în încetinirea semnelor îmbătrânirii, precum și stimularea energiei și a metabolismului. Potrivit Dr. Imai, dacă aceste rezultate la șoareci se traduc la oameni, ele indică faptul că suplimentarea cu NMN poate îmbunătăți semnificativ vârsta biologică a unei persoane, vârsta la care organismul funcționează așa cum se reflectă în măsurarea diferiților biomarkeri.

‌‌‌‌ Dozare şi efecte secundare

În general, doza pentrunicotinamidă mononucleotidă (NMN)studiată este de 250 până la 500 mg pe zi, în timp cenicotinamidă ribozidă (NR)este administrată la o doză de 1.000 mg pe zi. Aceste niveluri de dozare s-au dovedit a fi bine tolerate și fără efecte secundare sau interacțiuni medicamentoase.^16,22

Referințe:

1. Covarrubias AJ, Perrone R, Grozio A, Verdin E. NAD+metabolismul și rolurile sale în procesele celulare în timpul îmbătrânirii. Nat Rev Mol Cell Biol. 2021 februarie; 22 (2): 119-141.
2. Gilmour BC, Gudmundsrud R, Frank J și colab. Direcționarea NAD+în cercetarea translațională pentru ameliorarea bolilor și condițiilor de stres metabolic și îmbătrânire. Mech Aging Dev. 2020 martie; 186:111208
3. Hong W, Mo F, Zhang Z, Huang M, Wei X. Nicotinamidă mononucleotidă: o moleculă promițătoare pentru terapia diverselor boli prin direcționarea metabolismului NAD +. Front Cell Dev Biol. 2020 28 aprilie; 8:246.
4. Mehmel M, Jovanović N, Spitz U. nicotinamidă ribosida-Starea actuală a cercetării și utilizărilor terapeutice. Nutrienți. 2020 31 mai; 12 (6): 1616.
5. Bonkowski MS, Sinclair DA. Încetinirea îmbătrânirii prin proiectare: creșterea NAD+și a compușilor activatori ai sirtuinei. Nat Rev Mol Cell Biol. 2016 noiembrie; 17 (11): 679-690.
6. Chini CCS, Peclat TR, Warner GM și colab. Ecto-enzima CD38 din celulele imune este indusă în timpul îmbătrânirii și reglează nivelurile NAD+și NMN. Nat Metab. 2020 noiembrie; 2 (11): 1284-1304.
7. Camacho-Pereira J, Tarragó MG, Chini CCS și colab. CD38 dictează declinul NAD legat de vârstă și disfuncția mitocondrială printr-un mecanism dependent de SIRT3. Celulă Metab. 2016; 23 (6): 1127-1139.
8. Ruan Q, Ruan J, Zhang W, Qian F, Yu Z. Direcționarea degradării NAD+: potențialul terapeutic al flavonoidelor pentru boala Alzheimer și fragilitatea cognitivă. Pharmacol Res. 2018 februarie; 128:345-358.
9. Kellenberger E, Kuhn I, Schuber F, Muller-Steffner H. Flavonoide ca inhibitori ai CD38 uman. Bioorg Med Chem Lett. 2011 iulie 1; 21 (13): 3939-42.
10. Farkhondeh T, Folgado SL, Pourbagher-Shahri AM, Ashrafizadeh M, Samarghandian S. Efectul terapeutic al resveratrolului: Concentrarea pe calea de semnalizare Nrf2. Biomed Pharmacother. 2020 iulie; 127:110234.
11. Truong VL, iunie M, Jeong WS. Rolul resveratrolului în reglarea sistemelor celulare de apărare împotriva stresului oxidativ. Biofactori. 2018 ianuarie; 44 (1): 36-49.
12. Koushki M, Dashatan NA, Meshkani R. Efectul suplimentării cu resveratrol asupra markerilor inflamatori: o revizuire sistematică și meta-analiză a studiilor controlate randomizate. Clin Ther. 2018 iulie; 40 (7): 1180-1192.e5.
13. Marx W, Kelly JT, Marshall S și colab. Efectul suplimentării cu resveratrol asupra performanței cognitive și a dispoziției la adulți: o revizuire sistematică a literaturii și meta-analiză a studiilor controlate randomizate. Nutr Rev. 2018 iunie 1; 76 (6): 432-443.
14. Shade C. Știința din spatele NMN-A activator NAD+stabil și fiabil și moleculă anti-îmbătrânire. Integr Med (Encinitas). 2020; 19 (1) :12-14
15. Airhart SE, Shireman LM, Risler LJ și colab. Un studiu deschis, nerandomizat, al farmacocineticii suplimentului nutrițional nicotinamidă ribosidă (NR) și efectele sale asupra nivelurilor de NAD+din sânge la voluntarii sănătoși. PLoS One. 2017 6 decembrie; 12 (12): e0186459.
16. Irie J, Inagaki E, Fujita M și colab. Efectul administrării orale de mononucleotidă de nicotinamidă asupra parametrilor clinici și a nivelurilor metabolitului nicotinamidei la bărbații japonezi sănătoși. Endocr J. 2020 28 februarie; 67 (2): 153-160.
17. Avalos JL, Bever KM, Wolberger C. Mecanismul inhibării sirtuinei de către nicotinamidă: modificarea specificității cosubstratului NAD (+) a unei enzime Sir2. Celula Mol. 2005 18 martie; 17 (6): 855-68.
18. Guan X, Lin P, Knoll E, Chakrabarti R. Mecanismul inhibării enzimei sirtuine umane SIRT3 de către nicotinamidă: studii computaționale și experimentale. PLoS One. 15 septembrie 2014; 9 (9): e107729.
19. Mills KF, Yoshida S, Stein LR și colab. Administrarea pe termen lung a mononucleotidei de nicotinamidă atenuează declinul fiziologic asociat vârstei la șoareci. Celulă Metab. 2016; 24 (6): 795-806.
20. Yao Z, Yang W, Gao Z, Jia P. mononucleotida nicotinamidă inhibă activarea JNK pentru a inversa boala Alzheimer. Neurosci Lett. 2017 24 aprilie; 647:133-140.
21. Xie X, Gao Y, Zeng M și colab. Nicotinamida riboză ameliorează afectarea cognitivă a șoarecilor în vârstă și modelul bolii Alzheimer. Metab. Brain decembrie 2019; 34:353-366.
22. Martens CR, Denman BA, Mazzo MR. Suplimentarea cronică cu ribozide nicotinamidă este bine tolerată și crește NAD+la adulții sănătoși de vârstă mijlocie și vârstnici. Nat Commun. 2018 29 martie; 9 (1): 1286.