Uvod u članak:

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

Kako je NAD+ moćan

Otvorite bilo koji udžbenik biologije i naučit ćete o NAD+, što je skraćenica od nikotinamid adenin dinukleotid.To je kritičan koenzim koji se nalazi u svakoj ćeliji vašeg tijela i koji je uključen u stotine metaboličkih procesa kao što su ćelijska energija i zdravlje mitohondrija.NAD+ teško radi u ćelijama ljudi i drugih sisara, kvasca i bakterija, čak i biljaka.

Naučnici znaju za NAD+ od kada je prvi put otkriven 1906. godine, a od tada naše razumijevanje njegove važnosti nastavlja da se razvija.Na primjer, NAD+ prekursor niacin igrao je ulogu u ublažavanju pelagre, smrtonosne bolesti koja je mučila američki jug 1900-ih.Tadašnji naučnici su identificirali da mlijeko i kvasac, koji sadrže NAD+ prekursore, ublažavaju simptome.Tokom vremena naučnici su identifikovali nekoliko NAD+ prekursora – uključujući nikotinsku kiselinu, nikotinamid i nikotinamid ribozid, između ostalog – koji koriste prirodne puteve koji vode do NAD+.Zamislite NAD+ prekursore kao različite rute kojima možete doći do odredišta.Svi putevi vas vode do istog mjesta, ali različitim načinima prijevoza.

Nedavno je NAD+ postao cijenjeni molekul u naučnim istraživanjima zbog svoje centralne uloge u biološkim funkcijama.Naučna zajednica istražuje kako je NAD+ povezan sa značajnim prednostima kod životinja koje i dalje inspirišu istraživače da ove nalaze prenesu na ljude.Pa kako tačno NAD+ igra tako važnu ulogu?Ukratko, to je koenzim ili "pomoćni" molekul, koji se vezuje za druge enzime kako bi pomogao u izazivanju reakcija na molekularnom nivou.

Ali tijelo nema beskonačne zalihe NAD+.U stvari, ona zapravo opada s godinama.Istorija istraživanja NAD+ i njegovo nedavno uspostavljanje u naučnoj zajednici, otvorila je vrata naučnicima da istraže održavanje nivoa NAD+ i dobijanje više NAD+.

Šta je istorija NAD+?

NAD+ su prvi put identifikovani Sir Arthur Harden i William John Young 1906. godine kada su njih dvojica imali za cilj da bolje razumiju fermentaciju – u kojoj kvasac metabolizira šećer i stvara alkohol i CO2.Bilo je potrebno skoro 20 godina za više NAD+ priznanja, kada je Harden podijelio Nobelovu nagradu za hemiju 1929. sa Hansom von Euler-Chelpinom za njihov rad na fermentaciji.Euler-Chelpin je utvrdio 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+, nagovijestio je ono što sada znamo o tome da NAD+ igra ključnu ulogu u metaboličkim procesima kod ljudi.

Euler-Chelpin, u svom govoru o Nobelovoj nagradi iz 1930., opisao je NAD+ kao cozymase, kako se nekada zvao, hvaleći njegovu vitalnost.“Razlog našeg tolikog rada na pročišćavanju i određivanju konstitucije ove supstance je taj što je kozimaza jedan od najrasprostranjenijih i biološki najvažnijih aktivatora u biljnom i životinjskom svijetu.”

Otto Heinrich Warburg – poznat po “Warburgovom efektu” – pogurao je nauku naprijed 1930-ih, s istraživanjem koje je dalje objašnjavalo da NAD+ igra ulogu u metaboličkim reakcijama.Godine 1931. hemičari Conrad A. Elvehjem i CK Koehn su identificirali da je nikotinska kiselina, prekursor NAD+, faktor ublažavanja pelagre.Doktor iz Službe za javno zdravstvo Sjedinjenih Država, Joseph Goldberger, ranije je identificirao da je smrtonosna bolest povezana s nečim što nedostaje u ishrani, 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 dalo informaciju o konačnom zakonu koji je nalagao obogaćivanje brašna i riže na međunarodnoj razini.

Sljedeće decenije, Arthur Kornberg, koji je kasnije dobio Nobelovu nagradu da bi pokazao kako nastaju DNK i RNK, otkrio je NAD sintetazu, enzim koji stvara NAD+.Ovo istraživanje označilo je početak razumijevanja građevnih blokova NAD+.Godine 1958. naučnici Jack Preiss i Philip Handler definisali su ono što je sada poznato kao Preiss-Handlerov put.Put pokazuje kako nikotinska kiselina - isti oblik vitamina B3 koji je pomogao u liječenju pelagre - postaje NAD+.Ovo je pomoglo naučnicima da bolje razumeju ulogu NAD+ u ishrani.Handler je kasnije dobio Nacionalnu medalju nauke od predsjednika Ronalda Reagana, koji je citirao Handlerov “izuzetan doprinos biomedicinskim istraživanjima... unapređenju stanja američke nauke”.

Dok su naučnici sada shvatili važnost NAD+, tek treba da otkriju njegov zamršen uticaj na ćelijskom nivou.Predstojeće tehnologije u naučnim istraživanjima u kombinaciji sa sveobuhvatnim priznavanjem značaja koenzima na kraju su ohrabrile naučnike da nastave proučavanje molekula.

Kako NAD+ djeluje u tijelu?

NAD+ radi kao shuttle bus, prenoseći elektrone s jednog molekula na drugi unutar ćelija kako bi izvršio sve vrste reakcija i procesa.Sa svojim molekularnim parom, NADH, ovaj vitalni molekul sudjeluje u raznim metaboličkim reakcijama koje stvaraju energiju naše stanice.Bez dovoljnih nivoa NAD+, naše ćelije ne bi mogle da generišu energiju za preživljavanje i izvršavanje svojih funkcija.Ostale funkcije NAD+ uključuju regulaciju našeg cirkadijalnog ritma, koji kontrolira ciklus spavanja/budnosti našeg tijela.

Kako starimo, nivoi NAD+ opadaju, što ukazuje na važne implikacije na metaboličku funkciju i bolesti povezane sa starenjem.Oštećenja DNK se nakupljaju i grude snijega sa starenjem.

Šta se dešava kada se nivo NAD+ smanji?

Brojne studije pokazuju smanjene nivoe NAD+ u poremećenim nutritivnim uslovima, kao što su gojaznost i starenje.Smanjenje nivoa NAD+ može dovesti do problema s metabolizmom.Ovi problemi mogu dovesti do poremećaja, uključujući gojaznost i insulinsku rezistenciju.Gojaznost uzrokuje dijabetes i visok krvni pritisak.

Metabolički poremećaji uzrokovani niskim nivoom NAD+ kaskadno se spuštaju.Visok krvni pritisak i drugi pad funkcije srca mogu poslati štetne talase pritiska u mozak koji mogu dovesti do kognitivnog oštećenja.

Usmjeravanje NAD+ metabolizma je praktična nutritivna intervencija u zaštiti od metaboličkih i drugih bolesti povezanih sa starenjem.Nekoliko grupa je uradilo studije koje pokazuju da suplementacija sa NAD+ pojačivačima poboljšava insulinsku rezistenciju od gojaznosti.Na mišjim modelima bolesti povezanih sa starenjem, dodatak NAD+ pojačivačima poboljšava simptome bolesti.Ovo sugerira da smanjeni nivoi NAD+ s godinama mogu doprinijeti nastanku bolesti povezanih sa starenjem.

Sprečavanje pada NAD+ nudi obećavajuću strategiju za borbu protiv poremećaja metabolizma s godinama.Kako se nivoi NAD+ smanjuju s godinama, to može dovesti do smanjene popravke DNK, odgovora na stres ćelije i regulacije energetskog metabolizma.

Potencijalne koristi

NAD+ je važan za održavanje mitohondrija vrste i regulaciju gena u vezi sa starenjem.Međutim, nivo NAD+ u našem tijelu drastično opada s godinama.“Kako starimo, gubimo NAD+.Kada navršite 50 godina, imate otprilike polovinu nivoa koji ste nekada imali kada ste imali 20 godina”, kaže David Sinclair sa Univerziteta Harvard u intervjuu.

Studije su pokazale da je smanjenje molekula povezano sa bolestima povezanim sa starenjem, uključujući ubrzano starenje, metaboličke poremećaje, bolesti srca i neurodegeneraciju.Nizak nivo NAD+ povezan je sa bolestima vezanim za starenje zbog slabijeg funkcionalnog metabolizma.Ali obnavljanje nivoa NAD+ pokazalo je efekte protiv starenja na životinjskim modelima, pokazujući obećavajuće rezultate u preokretanju bolesti povezanih sa starenjem, produžavanju životnog vijeka i zdravlja.

Starenje

Poznati kao "čuvari genoma", sirtuini su geni koji štite organizme, od biljaka do sisara, od propadanja i bolesti.Kada geni osete da je telo pod fizičkim stresom, kao što je vežbanje ili glad, oni šalju trupe da brane telo.Sirtuini održavaju integritet genoma, promovišu popravku DNK i pokazali su svojstva povezana sa starenjem kod modela životinja kao što je produženje životnog vijeka.

NAD+ je gorivo koje pokreće gene da rade.Ali kao što automobil ne može da vozi bez goriva, sirtuini zahtevaju NAD+.Rezultati studija pokazuju da podizanje nivoa NAD+ u tijelu aktivira sirtuine i produžava životni vijek kvasca, crva i miševa.Iako dopuna NAD+ pokazuje obećavajuće rezultate na životinjskim modelima, naučnici još uvijek proučavaju kako se ovi rezultati mogu prevesti na ljude.

Funkcija mišića

Kao pokretač tijela, mitohondrijska funkcija je ključna za naše vježbe.NAD+ je jedan od ključeva za održavanje zdravih mitohondrija i stabilan izlaz energije.

Povećanje nivoa NAD+ u mišićima može poboljšati njegove mitohondrije i kondiciju kod miševa.Druge studije također pokazuju da su miševi koji uzimaju NAD+ pojačivače mršaviji i mogu trčati dalje na traci za trčanje, pokazujući veći kapacitet vježbanja.Stare životinje koje imaju viši nivo NAD+ nadmašuju svoje vršnjake.

Metabolički poremećaji

Proglašena epidemijom od strane Svjetske zdravstvene organizacije (WHO), gojaznost je jedna od najčešćih bolesti u modernom društvu.Gojaznost može dovesti do drugih metaboličkih poremećaja kao što je dijabetes, koji je ubio 1,6 miliona ljudi širom svijeta 2016.

Starenje i ishrana bogata mastima smanjuju nivo NAD+ u telu.Studije su pokazale da uzimanje NAD+ pojačivača može ublažiti povećanje težine povezano s prehranom i dobi kod miševa i poboljšati njihov kapacitet vježbanja, čak i kod starijih miševa.Druge studije su čak poništile efekat dijabetesa kod ženki miševa, pokazujući nove strategije za borbu protiv metaboličkih poremećaja.

Funkcija srca

Elastičnost arterija djeluje kao tampon između valova pritiska koji se šalju otkucajima srca.Ali arterije se ukrućuju kako starimo, što doprinosi visokom krvnom pritisku, najvažnijem faktoru rizika za kardiovaskularne bolesti.Jedna osoba umre od kardiovaskularnih bolesti svakih 37 sekundi samo u Sjedinjenim Državama, prenosi CDC.

Visok krvni pritisak može uzrokovati uvećano srce i začepljene arterije koje dovode do moždanog udara.Povećanje nivoa NAD+ pruža zaštitu srcu, poboljšavajući srčane funkcije.Kod miševa, NAD+ pojačivači su dopunili nivoe NAD+ u srcu na osnovne nivoe i sprečili povrede srca uzrokovane nedostatkom protoka krvi.Druge studije su pokazale da NAD+ pojačivači mogu zaštititi miševe od abnormalnog povećanja srca.

Da li NAD+ produžava životni vijek?

Da jeste.Da si miš.Povećanje NAD+ uz pomoć pojačivača, kao što su NMN i NR, može produžiti životni vijek i zdravlje miševa.

Povećani nivoi NAD+ daju skroman efekat sa produženjem životnog veka kod miševa.Koristeći NAD+ prekursor, NR, naučnici su otkrili u studiji objavljenoj uNauka, 2016, NR dodatak produžava životni vijek miševa za otprilike pet posto.

Povećani nivoi NAD+ takođe pružaju zaštitu od raznih bolesti povezanih sa starenjem.Zaštita od bolesti povezanih sa starenjem znači živjeti zdraviji život u dužem periodu, produžavajući zdravlje.

U stvari, neki naučnici protiv starenja poput Sinclair-a smatraju da su rezultati studije na životinjama uspješni da i sami uzimaju NAD+ pojačivače.Međutim, drugi naučnici poput Felipea Sierra iz Nacionalnog instituta za starenje pri NIH-u ne misle da lijek nije spreman.“Suština je da ne pokušavam ništa od ovih stvari.Zašto ne?Jer ja nisam miš”, rekao je.

Za miševe, potraga za "izvorom mladosti" mogla bi se završiti.Međutim, što se tiče ljudi, naučnici se slažu da još nismo stigli.Klinička ispitivanja NMN i NR na ljudima mogu dati rezultate u narednih nekoliko godina.

Budućnost NAD+

Kako se „srebrni val“ nadmeće, rješenje za kronične bolesti povezane sa uzrastom za podizanje zdravstvenog i ekonomskog tereta postaje hitno.Naučnici su možda pronašli moguće rješenje: NAD+.

Nazvan „čudotvornim molekulom“ za sposobnost obnavljanja i održavanja ćelijskog zdravlja, NAD+ je pokazao različite potencijale u liječenju srčanih bolesti, dijabetesa, Alchajmerove bolesti i gojaznosti na životinjskim modelima.Međutim, razumijevanje kako se studije na životinjama mogu prevesti na ljude je sljedeći korak za naučnike da osiguraju sigurnost i efikasnost molekula.

Naučnici imaju za cilj da u potpunosti razumiju biohemijski mehanizam molekula i istraživanje NAD+ metabolizma se nastavlja.Detalji mehanizma molekula mogu otkriti tajnu prenošenja nauke protiv starenja od klupe do kreveta.