Úvod článku:

NAD+ je nevyhnutný pre tvorbu energie v tele a reguláciu kľúčových bunkových procesov.Tu je dôvod, prečo je taký dôležitý, ako bol objavený a ako z neho môžete získať viac.

Ako je NAD+ výkonný

Otvorte si akúkoľvek učebnicu biológie a dozviete sa o NAD+, čo je skratka pre nikotínamid adenín dinukleotid.Je to kritický koenzým nachádzajúci sa v každej bunke vášho tela, ktorý sa podieľa na stovkách metabolických procesov, ako je bunková energia a mitochondriálne zdravie.NAD+ tvrdo pôsobí v bunkách ľudí a iných cicavcov, kvasiniek a baktérií, dokonca aj rastlín.

Vedci vedia o NAD+ od jeho prvého objavenia v roku 1906 a odvtedy sa naše chápanie jeho dôležitosti neustále vyvíja.Napríklad prekurzor NAD+ niacín zohral úlohu pri zmierňovaní pelagry, smrteľnej choroby, ktorá sužovala americký juh v roku 1900.Vedci v tom čase zistili, že mlieko a kvasnice, ktoré oba obsahujú prekurzory NAD+, zmierňujú symptómy.V priebehu času vedci identifikovali niekoľko prekurzorov NAD+ – okrem iného vrátane kyseliny nikotínovej, nikotínamidu a nikotínamidribozidu – ktoré využívajú prirodzené cesty vedúce k NAD+.Predstavte si prekurzory NAD+ ako rôzne trasy, ktorými sa môžete dostať do cieľa.Všetky cesty vás dostanú na to isté miesto, ale rôznymi spôsobmi dopravy.

V poslednej dobe sa NAD+ stala cenenou molekulou vo vedeckom výskume kvôli jej ústrednej úlohe v biologických funkciách.Vedecká komunita skúmala, ako súvisí NAD+ s pozoruhodnými výhodami u zvierat, ktoré naďalej inšpirujú výskumníkov, aby preniesli tieto zistenia na ľudí.Ako teda presne hrá NAD+ takú dôležitú úlohu?Stručne povedané, je to koenzým alebo „pomocná“ molekula, ktorá sa viaže na iné enzýmy, aby pomohla vyvolať reakcie na molekulárnej úrovni.

Telo však nemá nekonečnú zásobu NAD+.V skutočnosti s vekom skutočne klesá.História výskumu NAD+ a jeho nedávne etablovanie vo vedeckej komunite otvorili vedcom stavidlá, aby preskúmali udržanie úrovní NAD+ a zvýšenie NAD+.

Aká je história NAD+?

NAD+ bol prvýkrát identifikovaný Sirom Arthurom Hardenom a Williamom Johnom Youngom v roku 1906, keď sa títo dvaja zamerali na lepšie pochopenie fermentácie – v ktorej kvasinky metabolizujú cukor a vytvárajú alkohol a CO2.Trvalo takmer 20 rokov, kým bolo viac uznané NAD+, keď sa Harden podelil o Nobelovu cenu za chémiu v roku 1929 s Hansom von Euler-Chelpinom za ich prácu v oblasti fermentácie.Euler-Chelpin zistil, že štruktúra NAD+ sa skladá z dvoch nukleotidov, stavebných kameňov pre nukleové kyseliny, ktoré tvoria DNA.Zistenie, že fermentácia, metabolický proces, sa spoliehal na NAD+, predznamenalo to, čo dnes vieme o NAD+, ktorý hrá rozhodujúcu úlohu v metabolických procesoch u ľudí.

Euler-Chelpin vo svojom prejave, ktorý dostal Nobelovu cenu z roku 1930, o NAD+ hovoril ako o cozymase, čo sa tomu kedysi hovorilo, vychvaľujúc jeho vitalitu."Dôvodom, prečo robíme toľko práce na čistení a určovaní zloženia tejto látky," povedal, "je to, že cozymase je jedným z najrozšírenejších a biologicky najdôležitejších aktivátorov v rastlinnom a živočíšnom svete."

Otto Heinrich Warburg – známy pre „Warburgov efekt“ – posunul vedu vpred v tridsiatych rokoch minulého storočia, pričom výskum ďalej vysvetľoval, že NAD+ hrá úlohu v metabolických reakciách.V roku 1931 chemici Conrad A. Elvehjem a CK Koehn identifikovali, že kyselina nikotínová, prekurzor NAD+, bola zmierňujúcim faktorom v pelagre.Lekár verejného zdravotníctva Spojených štátov Joseph Goldberger už predtým zistil, že smrteľná choroba súvisí s niečím chýbajúcim v strave, čo potom nazval PPF ako „preventívny faktor pelagry“.Goldberger zomrel pred konečným objavom, že ide o kyselinu nikotínovú, ale jeho príspevky viedli k objavu, ktorý tiež informoval o prípadnej legislatíve nariaďujúcej fortifikáciu múky a ryže v medzinárodnom meradle.

Ďalšie desaťročie Arthur Kornberg, ktorý neskôr získal Nobelovu cenu na ukážku toho, ako sa tvorí DNA a RNA, objavil NAD syntetázu, enzým, ktorý vytvára NAD+.Tento výskum znamenal začiatok pochopenia stavebných kameňov NAD+.V roku 1958 vedci Jack Preiss a Philip Handler definovali to, čo je dnes známe ako Preiss-Handlerova cesta.Cesta ukazuje, ako sa kyselina nikotínová – rovnaká forma vitamínu B3, ktorá pomohla vyliečiť pelagru – stáva NAD+.To pomohlo vedcom ďalej pochopiť úlohu NAD+ v strave.Handler neskôr získal Národnú medailu za vedu od prezidenta Ronalda Reagana, ktorý citoval Handlerov „mimoriadny prínos k biomedicínskemu výskumu...posilňujúceho stav americkej vedy“.

Zatiaľ čo vedci si teraz uvedomili dôležitosť NAD+, museli ešte objaviť jeho zložitý vplyv na bunkovú úroveň.Nadchádzajúce technológie vo vedeckom výskume v kombinácii s komplexným uznaním dôležitosti koenzýmu nakoniec povzbudili vedcov, aby pokračovali v štúdiu molekuly.

Ako NAD+ pôsobí v tele?

NAD+ funguje ako kyvadlová zbernica, ktorá prenáša elektróny z jednej molekuly do druhej v rámci buniek, aby mohla vykonávať všetky druhy reakcií a procesov.So svojím molekulárnym náprotivkom NADH sa táto životne dôležitá molekula zúčastňuje rôznych metabolických reakcií, ktoré generujú energiu našej bunky.Bez dostatočnej hladiny NAD+ by naše bunky neboli schopné generovať žiadnu energiu na prežitie a vykonávanie svojich funkcií.Medzi ďalšie funkcie NAD+ patrí regulácia nášho cirkadiánneho rytmu, ktorý riadi cyklus spánku a bdenia nášho tela.

Ako starneme, hladiny NAD+ klesajú, čo naznačuje dôležité dôsledky pre metabolické funkcie a choroby súvisiace s vekom.Poškodenie DNA sa hromadí a snehové gule so starnutím.

Čo sa stane, keď sa hladiny NAD+ znížia?

Početné štúdie preukazujú znížené hladiny NAD+ pri narušených nutričných podmienkach, ako je obezita a starnutie.Zníženie hladín NAD+ môže viesť k problémom s metabolizmom.Tieto problémy môžu viesť k poruchám vrátane obezity a inzulínovej rezistencie.Obezita spôsobuje cukrovku a vysoký krvný tlak.

Metabolické poruchy spôsobené nízkou hladinou NAD+ kaskádovo klesajú.Vysoký krvný tlak a iné zhoršenie funkcie srdca môže poslať škodlivé tlakové vlny do mozgu, čo môže viesť k zhoršeniu kognitívnych funkcií.

Zameranie na metabolizmus NAD+ je praktickým nutričným zásahom pri ochrane pred metabolickými a inými chorobami súvisiacimi s vekom.Niekoľko skupín vykonalo štúdie naznačujúce, že suplementácia posilňovačmi NAD+ zlepšuje inzulínovú rezistenciu pri obezite.U myších modelov chorôb súvisiacich s vekom zlepšuje suplementácia posilňovačmi NAD+ symptómy chorôb.To naznačuje, že znížené hladiny NAD+ s vekom môžu prispieť k nástupu chorôb súvisiacich s vekom.

Zabránenie poklesu NAD+ ponúka sľubnú stratégiu boja proti poruchám metabolizmu s vekom.Keďže hladiny NAD+ s vekom klesajú, môže to viesť k zníženej oprave DNA, reakcii na bunkový stres a regulácii energetického metabolizmu.

Potenciálne výhody

NAD+ je dôležitý pre mitochondriálnu údržbu druhov a reguláciu génov v súvislosti so starnutím.Hladina NAD+ v našom tele však s vekom drasticky klesá.„Ako starneme, strácame NAD+.Vo veku 50 rokov máte približne polovicu úrovne, ktorú ste mali kedysi, keď ste mali 20,“ hovorí v rozhovore David Sinclair z Harvardskej univerzity.

Štúdie ukázali, že pokles molekuly súvisí s chorobami súvisiacimi s vekom vrátane zrýchleného starnutia, metabolických porúch, srdcových chorôb a neurodegenerácie.Nízke hladiny NAD+ sú spojené s chorobami súvisiacimi s vekom v dôsledku menej funkčného metabolizmu.Ale doplnenie hladín NAD+ prinieslo účinky proti starnutiu na zvieracích modeloch, čo ukazuje sľubné výsledky pri zvrátení chorôb súvisiacich s vekom, predĺžení života a dĺžky zdravia.

Starnutie

Sirtuíny, známe ako „strážcovia genómov“, sú gény, ktoré chránia organizmy, od rastlín po cicavce, pred poškodením a chorobami.Keď gény vycítia, že telo je pod fyzickým stresom, ako je cvičenie alebo hlad, vyšle jednotky na obranu tela.Sirtuíny udržujú integritu genómu, podporujú opravu DNA a preukázali vlastnosti súvisiace so starnutím u modelových zvierat, ako je predĺženie života.

NAD+ je palivo, ktoré poháňa gény k činnosti.Ale ako auto nemôže jazdiť bez paliva, sirtuíny vyžadujú NAD+.Výsledky štúdií ukazujú, že zvýšenie hladiny NAD+ v tele aktivuje sirtuíny a predlžuje životnosť kvasiniek, červov a myší.Hoci dopĺňanie NAD+ ukazuje sľubné výsledky na zvieracích modeloch, vedci stále študujú, ako sa tieto výsledky môžu preniesť na ľudí.

Funkcia svalov

Ako hnacia sila tela je mitochondriálna funkcia rozhodujúca pre náš výkon pri cvičení.NAD+ je jedným z kľúčov k udržaniu zdravých mitochondrií a stabilného energetického výdaja.

Zvýšenie hladín NAD+ vo svaloch môže zlepšiť ich mitochondrie a kondíciu u myší.Iné štúdie tiež ukazujú, že myši, ktoré užívajú posilňovače NAD+, sú štíhlejšie a môžu bežať ďalej na bežiacom páse, čím vykazujú vyššiu cvičebnú kapacitu.Staršie zvieratá, ktoré majú vyššiu úroveň NAD+, prevyšujú svojich rovesníkov.

Metabolické poruchy

Obezita, ktorú Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) vyhlásila za epidémiu, je jednou z najčastejších chorôb v modernej spoločnosti.Obezita môže viesť k ďalším metabolickým poruchám, ako je cukrovka, ktorá v roku 2016 zabila 1,6 milióna ľudí na celom svete.

Starnutie a strava s vysokým obsahom tukov znižujú hladinu NAD+ v tele.Štúdie ukázali, že užívanie posilňovačov NAD+ môže u myší zmierniť prírastok hmotnosti súvisiaci s diétou a vekom a zlepšiť ich cvičebnú kapacitu, dokonca aj u starších myší.Iné štúdie dokonca zvrátili účinok cukrovky u samíc myší a ukázali nové stratégie boja proti metabolickým poruchám.

Funkcia srdca

Elasticita tepien pôsobí ako nárazník medzi tlakovými vlnami vysielanými údermi srdca.Ale s pribúdajúcim vekom tepny tuhnú, čo prispieva k vysokému krvnému tlaku, ktorý je najdôležitejším rizikovým faktorom kardiovaskulárnych ochorení.Každých 37 sekúnd zomrie jeden človek na kardiovaskulárne ochorenie len v Spojených štátoch, uvádza CDC.

Vysoký krvný tlak môže spôsobiť zväčšenie srdca a zablokovanie tepien, ktoré vedú k mŕtvici.Zvýšenie hladín NAD+ poskytuje srdcu ochranu a zlepšuje srdcové funkcie.U myší posilňovače NAD+ doplnili hladiny NAD+ v srdci na základnú úroveň a zabránili zraneniam srdca spôsobeným nedostatočným prietokom krvi.Ďalšie štúdie ukázali, že posilňovače NAD+ môžu chrániť myši pred abnormálnym zväčšením srdca.

Zvyšuje NAD+ životnosť?

Áno.Keby ste boli myš.Zvýšenie NAD+ pomocou zosilňovačov, ako sú NMN a NR, môže predĺžiť životnosť a zdravie myší.

Zvýšené hladiny NAD+ poskytujú mierny účinok s predĺžením životnosti myší.Pomocou prekurzora NAD+, NR, vedci zistili v štúdii publikovanej vVeda, 2016, suplementácia NR predlžuje životnosť myší približne o päť percent.

Zvýšené hladiny NAD+ tiež poskytujú ochranu pred rôznymi chorobami súvisiacimi s vekom.Ochrana pred chorobami súvisiacimi s vekom znamená žiť zdravší život počas dlhšieho obdobia a zvyšovať dĺžku zdravia.

V skutočnosti niektorí vedci proti starnutiu ako Sinclair považujú výsledky štúdie na zvieratách za úspešné, že oni sami užívajú posilňovače NAD+.Iní vedci ako Felipe Sierra z národného inštitútu pre starnutie v NIH si však nemyslia, že liek je pripravený.„Podstatné je, že žiadnu z týchto vecí neskúšam.Prečo nie?Pretože nie som myš,“ povedal.

Pre myši by sa hľadanie „fontánu mladosti“ mohlo skončiť.Čo sa týka ľudí, vedci sa zhodujú v tom, že tam ešte nie sme celkom.Klinické štúdie NMN a NR na ľuďoch môžu priniesť výsledky v najbližších rokoch.

Budúcnosť NAD+

S príchodom „striebornej vlny“ sa stáva naliehavé riešenie chronických chorôb spojených s vekom, ktoré by uvoľnilo zdravotnú a ekonomickú záťaž.Vedci možno našli možné riešenie: NAD+.

NAD+, označovaný ako „zázračná molekula“ pre schopnosť obnoviť a udržiavať zdravie buniek, preukázal rôzne možnosti pri liečbe srdcových chorôb, cukrovky, Alzheimerovej choroby a obezity na zvieracích modeloch.Avšak pochopenie toho, ako sa štúdie na zvieratách môžu preniesť na ľudí, je pre vedcov ďalším krokom k zaisteniu bezpečnosti a účinnosti molekuly.

Vedci sa snažia plne pochopiť biochemický mechanizmus molekuly a výskum metabolizmu NAD+ pokračuje.Podrobnosti o mechanizme molekuly môžu odhaliť tajomstvo prenosu vedy proti starnutiu z lavičky na posteľ.