Uvod u članak:

NAD+ je neophodan za stvaranje energije u tijelu i regulaciju ključnih staničnih procesa.Evo zašto je tako važan, kako je otkriven i kako ga možete dobiti više.

Koliko je NAD+ moćan

Otvorite bilo koji udžbenik biologije i naučit ćete o NAD+, što je kratica za nikotinamid adenin dinukleotid.To je ključni koenzim koji se nalazi u svakoj stanici u vašem tijelu koji je uključen u stotine metaboličkih procesa poput stanične energije i zdravlja mitohondrija.NAD+ teško radi u stanicama ljudi i drugih sisavaca, kvasaca i bakterija, čak i biljaka.

Znanstvenici znaju za NAD+ otkako je prvi put otkriven 1906. godine, a od tada se naše razumijevanje njegove važnosti nastavlja razvijati.Na primjer, NAD+ prekursor niacin igrao je ulogu u ublažavanju pelagre, smrtonosne bolesti koja je harala američkim jugom 1900-ih.Znanstvenici su u to vrijeme identificirali da mlijeko i kvasac, koji sadrže prekursore NAD+, ublažavaju simptome.Tijekom vremena znanstvenici su identificirali nekoliko NAD+ prekursora — uključujući nikotinsku kiselinu, nikotinamid i nikotinamid ribozid, među ostalima — koji koriste prirodne puteve koji vode do NAD+.Zamislite NAD+ prethodnike kao različite rute kojima možete ići do odredišta.Sve vas staze vode do istog mjesta, ali različitim načinima prijevoza.

Nedavno je NAD+ postao cijenjena molekula u znanstvenim istraživanjima zbog svoje središnje uloge u biološkim funkcijama.Znanstvena zajednica istražuje kako se NAD+ odnosi na značajne dobrobiti kod životinja koje i dalje inspiriraju istraživače da te nalaze prenesu na ljude.Dakle, kako točno NAD+ igra tako važnu ulogu?Ukratko, to je koenzim ili "pomoćna" molekula, koja se veže na druge enzime kako bi pomogla izazvati reakcije na molekularnoj razini.

Ali tijelo nema beskrajne zalihe NAD+.Zapravo, zapravo opada s godinama.Povijest istraživanja NAD+ i njegova nedavna uspostava u znanstvenoj zajednici otvorila je vrata znanstvenicima za istraživanje održavanja razina NAD+ i dobivanja više NAD+.

Koja je povijest NAD+?

NAD+ su prvi put identificirali Sir Arthur Harden i William John Young 1906. kada su njih dvojica željeli bolje razumjeti fermentaciju - u kojoj kvasci metaboliziraju šećer i stvaraju alkohol i CO2.Bilo je potrebno gotovo 20 godina za više priznanja NAD+, kada je Harden 1929. podijelio Nobelovu nagradu za kemiju s Hansom von Euler-Chelpinom za njihov rad na fermentaciji.Euler-Chelpin je identificirao da se struktura NAD+ sastoji od dva nukleotida, građevnih blokova za nukleinske kiseline, koje čine DNK.Otkriće da se fermentacija, metabolički proces, oslanja na NAD+, nagovijestilo je ono što sada znamo o tome da NAD+ igra ključnu ulogu u metaboličkim procesima kod ljudi.

Euler-Chelpin je u svom govoru o dodjeli Nobelove nagrade 1930. NAD+ nazvao cozymase, kako se nekad zvao, hvaleći njegovu vitalnost."Razlog zašto toliko radimo na pročišćavanju i određivanju konstitucije ove tvari," rekao je, "jest da je cozymase jedan od najraširenijih i biološki najvažnijih aktivatora u biljnom i životinjskom svijetu."

Otto Heinrich Warburg — poznat po “Warburg efektu” — gurnuo je znanost naprijed 1930-ih, s istraživanjem koje dodatno objašnjava ulogu NAD+ u metaboličkim reakcijama.Godine 1931. kemičari Conrad A. Elvehjem i CK Koehn identificirali su da je nikotinska kiselina, prekursor NAD+, faktor koji olakšava pojavu pelagre.Doktor Službe za javno zdravstvo Sjedinjenih Država Joseph Goldberger prethodno je identificirao da je smrtonosna bolest povezana s nedostatkom nečega u prehrani, što je zatim nazvao PPF za "preventivni faktor pelagre".Goldberger je umro prije konačnog otkrića da se radi o nikotinskoj kiselini, ali je njegov doprinos doveo do otkrića, koje je također utjecalo na konačno zakonodavstvo koje nalaže obogaćivanje brašna i riže na međunarodnoj razini.

Sljedećeg desetljeća, Arthur Kornberg, koji je kasnije dobio Nobelovu nagradu kako bi pokazao kako nastaju DNK i RNK, otkrio je NAD sintetazu, enzim koji stvara NAD+.Ovo istraživanje označilo je početak razumijevanja sastavnih dijelova NAD+.Godine 1958. znanstvenici Jack Preiss i Philip Handler definirali su ono što je danas poznato kao Preiss-Handlerov put.Put pokazuje kako nikotinska kiselina - isti oblik vitamina B3 koji je pomogao u liječenju pelagre - postaje NAD+.To je pomoglo znanstvenicima da bolje razumiju ulogu NAD+ u prehrani.Handler je kasnije zaradio Nacionalnu medalju za znanost od predsjednika Ronalda Reagana, koji je naveo Handlerov "izvanredan doprinos biomedicinskom istraživanju... unaprjeđujući stanje američke znanosti."

Iako su znanstvenici sada shvatili važnost NAD+, tek su trebali otkriti njegov zamršen utjecaj na staničnoj razini.Nadolazeće tehnologije u znanstvenom istraživanju u kombinaciji sa sveobuhvatnim prepoznavanjem važnosti koenzima konačno su potaknule znanstvenike da nastave proučavati molekulu.

Kako NAD+ djeluje u tijelu?

NAD+ radi kao shuttle bus, prenoseći elektrone s jedne molekule na drugu unutar stanica za izvođenje svih vrsta reakcija i procesa.Sa svojim molekularnim dvojnikom, NADH, ova vitalna molekula sudjeluje u raznim metaboličkim reakcijama koje generiraju energiju naših stanica.Bez dovoljne razine NAD+, naše stanice ne bi mogle generirati energiju za preživljavanje i obavljanje svojih funkcija.Ostale funkcije NAD+ uključuju reguliranje našeg cirkadijalnog ritma, koji kontrolira ciklus spavanja/budnosti našeg tijela.

Kako starimo, razine NAD+ padaju, što ukazuje na važne implikacije na metaboličku funkciju i bolesti povezane sa starenjem.Oštećenja DNK starenjem se nakupljaju i stvaraju grudve snijega.

Što se događa kada se razine NAD+ smanje?

Brojne studije pokazuju smanjene razine NAD+ u poremećenim uvjetima hranjivih tvari, kao što su pretilost i starenje.Smanjenje razine NAD+ može dovesti do problema s metabolizmom.Ovi problemi mogu dovesti do poremećaja, uključujući pretilost i inzulinsku rezistenciju.Pretilost uzrokuje dijabetes i visoki krvni tlak.

Metabolički poremećaji uzrokovani niskom razinom NAD+ kaskadno se smanjuju.Visok krvni tlak i drugi poremećaji srčane funkcije mogu poslati štetne valove pritiska u mozak koji mogu dovesti do kognitivnog oštećenja.

Ciljanje NAD+ metabolizma praktična je nutricionistička intervencija u zaštiti od metaboličkih i drugih bolesti povezanih sa starenjem.Nekoliko je skupina provelo studije koje pokazuju da dopuna NAD+ pojačivačima poboljšava otpornost na inzulin uzrokovanu pretilošću.U mišjim modelima bolesti povezanih sa starenjem, dopuna NAD+ pojačivačima poboljšava simptome bolesti.Ovo sugerira da smanjene razine NAD+ s godinama mogu pridonijeti pojavi bolesti povezanih sa starenjem.

Sprječavanje pada NAD+ nudi obećavajuću strategiju za borbu protiv poremećaja metabolizma s godinama.Kako se razine NAD+ smanjuju s godinama, to može dovesti do smanjenog popravka DNK, stanične reakcije na stres i regulacije energetskog metabolizma.

Potencijalne koristi

NAD+ je važan za održavanje mitohondrija vrste i regulaciju gena u vezi sa starenjem.Međutim, razina NAD+ u našem tijelu drastično opada s godinama.“Kako starimo, gubimo NAD+.Do 50. godine imate otprilike polovicu razine koju ste imali s 20 godina”, kaže David Sinclair sa Sveučilišta Harvard u intervjuu.

Studije su pokazale smanjenje molekula povezanih s bolestima povezanim sa starenjem, uključujući ubrzano starenje, metaboličke poremećaje, bolesti srca i neurodegeneraciju.Niske razine NAD+ povezane su s bolestima povezanim sa starenjem zbog manje funkcionalnog metabolizma.No obnavljanje razine NAD+ pokazalo je učinke protiv starenja na životinjskim modelima, pokazujući obećavajuće rezultate u poništavanju bolesti povezanih sa starenjem, produžavanju životnog vijeka i zdravlja.

Starenje

Poznati kao "čuvari genoma", sirtuini su geni koji štite organizme, od biljaka do sisavaca, od propadanja i bolesti.Kada geni osjete da je tijelo pod fizičkim stresom, poput vježbanja ili gladi, šalju trupe da obrane tijelo.Sirtuini održavaju cjelovitost genoma, promiču popravak DNK i pokazali su svojstva vezana za usporavanje starenja kod modelnih životinja, poput produljenja životnog vijeka.

NAD+ je gorivo koje pokreće gene na rad.Ali kao što automobil ne može voziti bez goriva, sirtuini zahtijevaju NAD+.Rezultati studija pokazuju da podizanje razine NAD+ u tijelu aktivira sirtuine i produljuje životni vijek kod kvasaca, crva i miševa.Iako nadopunjavanje NAD+ pokazuje obećavajuće rezultate na životinjskim modelima, znanstvenici još uvijek proučavaju kako se ti rezultati mogu prenijeti na ljude.

Funkcija mišića

Kao snaga tijela, mitohondrijska funkcija ključna je za našu izvedbu vježbanja.NAD+ je jedan od ključeva za održavanje zdravih mitohondrija i stabilnu proizvodnju energije.

Povećanje razine NAD+ u mišićima može poboljšati njihove mitohondrije i kondiciju kod miševa.Druge studije također pokazuju da su miševi koji uzimaju NAD+ boostere mršaviji i mogu trčati dalje na traci za trčanje, pokazujući veću sposobnost vježbanja.Stare životinje koje imaju višu razinu NAD+ nadmašuju svoje vršnjake.

Metabolički poremećaji

Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) proglasila je epidemiju, pretilost je jedna od najčešćih bolesti modernog društva.Pretilost može dovesti do drugih metaboličkih poremećaja poput dijabetesa, koji je ubio 1,6 milijuna ljudi diljem svijeta 2016. godine.

Starenje i prehrana bogata mastima smanjuju razinu NAD+ u tijelu.Studije su pokazale da uzimanje NAD+ pojačivača može ublažiti povećanje tjelesne težine povezano s prehranom i dobi kod miševa i poboljšati njihovu sposobnost vježbanja, čak i kod starijih miševa.Druge su studije čak poništile učinak dijabetesa kod ženki miševa, pokazujući nove strategije za borbu protiv metaboličkih poremećaja.

Rad srca

Elastičnost arterija djeluje kao tampon između valova pritiska koje odašilju otkucaji srca.Ali arterije se ukrućuju kako starimo, pridonoseći visokom krvnom tlaku, najvažnijem čimbeniku rizika za kardiovaskularne bolesti.Jedna osoba umre od kardiovaskularnih bolesti svakih 37 sekundi samo u Sjedinjenim Državama, izvještava CDC.

Visoki krvni tlak može uzrokovati povećanje srca i začepljenje arterija što dovodi do moždanog udara.Povećanje razine NAD+ štiti srce, poboljšavajući srčane funkcije.Kod miševa su pojačivači NAD+ obnovili razine NAD+ u srcu do početnih razina i spriječili ozljede srca uzrokovane nedostatkom protoka krvi.Druge studije su pokazale da NAD+ pojačivači mogu zaštititi miševe od abnormalnog povećanja srca.

Produžuje li NAD+ životni vijek?

Da, ima.Da si miš.Povećanje NAD+ s pojačivačima, kao što su NMN i NR, može produžiti životni vijek i zdravlje kod miševa.

Povećane razine NAD+ daju skroman učinak s produljenjem životnog vijeka kod miševa.Koristeći NAD+ prethodnik, NR, otkrili su znanstvenici u studiji objavljenoj uZnanost, 2016., dodatak NR produžava životni vijek miševa za otprilike pet posto.

Povećane razine NAD+ također pružaju zaštitu od raznih bolesti povezanih sa starenjem.Zaštita od bolesti povezanih sa starenjem znači živjeti zdraviji život dulje vrijeme, povećavajući životni vijek.

Zapravo, neki znanstvenici protiv starenja poput Sinclaira smatraju uspješnim rezultate u studiji na životinjama da i oni sami uzimaju NAD+ boostere.Međutim, drugi znanstvenici poput Felipea Sierre s nacionalnog instituta za starenje pri NIH-u ne misle da je lijek spreman.“Zaključak je da ne pokušavam ništa od ovoga.Zašto ne bih?Jer ja nisam miš”, rekao je.

Za miševe, potraga za "izvorom mladosti" možda je došla kraju.Međutim, što se tiče ljudi, znanstvenici se slažu da još nismo tamo.Klinička ispitivanja NMN i NR na ljudima mogla bi dati rezultate u sljedećih nekoliko godina.

Budućnost NAD+

Kako se "srebrni val" kotrlja, rješenje za kronične bolesti povezane sa starenjem za smanjenje zdravstvenog i ekonomskog tereta postaje hitno.Znanstvenici su možda pronašli moguće rješenje: NAD+.

Nazvan "čudesnom molekulom" zbog sposobnosti obnavljanja i održavanja zdravlja stanica, NAD+ je pokazao različite potencijale u liječenju srčanih bolesti, dijabetesa, Alzheimerove bolesti i pretilosti na životinjskim modelima.Međutim, razumijevanje kako se studije na životinjama mogu prenijeti na ljude sljedeći je korak za znanstvenike da osiguraju sigurnost i učinkovitost molekule.

Znanstvenici imaju za cilj potpuno razumjeti biokemijski mehanizam molekule, a istraživanje metabolizma NAD+ se nastavlja.Pojedinosti mehanizma molekule mogu otkriti tajnu prenošenja znanosti protiv starenja s stola na krevet.