Въведение в статията:

NAD+ е от съществено значение за създаването на енергия в тялото и регулирането на основните клетъчни процеси.Ето защо е толкова важно, как е открито и как можете да получите повече от него.

Колко мощен е NAD+

Отворете всеки учебник по биология и ще научите за NAD+, което означава никотинамид аденин динуклеотид.Това е критичен коензим, открит във всяка клетка в тялото ви, който участва в стотици метаболитни процеси като клетъчна енергия и митохондриално здраве.NAD+ работи усилено в клетките на хора и други бозайници, дрожди и бактерии, дори растения.

Учените знаят за NAD+, откакто е открит за първи път през 1906 г., и оттогава нашето разбиране за важността му продължава да се развива.Например прекурсорът на NAD+ ниацин играе роля в смекчаването на пелаграта, фатална болест, която измъчва американския юг през 1900 г.Учените по това време установиха, че млякото и маята, които съдържат прекурсори на NAD+, облекчават симптомите.С течение на времето учените са идентифицирали няколко прекурсора на NAD+ – включително никотинова киселина, никотинамид и никотинамид рибозид, между другото – които използват естествени пътища, водещи до NAD+.Мислете за прекурсорите на NAD+ като за различни маршрути, по които можете да стигнете до дестинация.Всички пътеки ви отвеждат до едно и също място, но с различни видове транспорт.

Наскоро NAD+ се превърна в ценена молекула в научните изследвания поради централната си роля в биологичните функции.Научната общност проучва как NAD+ се свързва със забележимите ползи при животните, които продължават да вдъхновяват изследователите да пренесат тези открития на хората.И така, как точно NAD+ играе толкова важна роля?Накратко, това е коензим или „помощна“ молекула, свързваща се с други ензими, за да помогне за предизвикване на реакции на молекулярно ниво.

Но тялото няма безкраен запас от NAD+.Всъщност то всъщност намалява с възрастта.Историята на изследването на NAD+ и скорошното му установяване в научната общност отвори вратите за учените да изследват поддържането на нивата на NAD+ и получаването на повече NAD+.

Каква е историята на NAD+?

NAD+ е идентифициран за първи път сър Артър Хардън и Уилям Джон Йънг през 1906 г., когато двамата се стремят да разберат по-добре ферментацията - при която дрождите метаболизират захарта и създават алкохол и CO2.Отне близо 20 години за по-голямо признание на NAD+, когато Хардън сподели Нобеловата награда за химия от 1929 г. с Ханс фон Ойлер-Челпин за работата им по ферментацията.Euler-Chelpin установи, че структурата на NAD+ се състои от два нуклеотида, градивните елементи за нуклеиновите киселини, които изграждат ДНК.Констатацията, че ферментацията, метаболитен процес, разчита на NAD+, предвещава това, което сега знаем за NAD+, който играе критична роля в метаболитните процеси при хората.

Ойлер-Челпин в речта си за Нобеловата награда от 1930 г. споменава NAD+ като cozymase, както се е наричал някога, рекламирайки неговата жизненост.„Причината да вършим толкова много работа по пречистването и определянето на структурата на това вещество“, каза той, „е, че козимазата е един от най-широко разпространените и биологично най-важни активатори в растителния и животинския свят.“

Ото Хайнрих Варбург – известен с „ефекта на Варбург“ – тласка науката напред през 30-те години на миналия век, като изследванията допълнително обясняват ролята на NAD+ в метаболитните реакции.През 1931 г. химиците Conrad A. Elvehjem и CK Koehn идентифицират, че никотиновата киселина, прекурсор на NAD+, е смекчаващият фактор при пелагра.Докторът от Службата за обществено здравеопазване на Съединените щати Джоузеф Голдбергер преди това установи, че фаталната болест е свързана с нещо, което липсва в диетата, което той нарече PPF за „превантивен фактор за пелагра“.Голдбергер почина преди окончателното откритие, че това е никотинова киселина, но неговият принос доведе до откритието, което също така информира евентуалното законодателство, налагащо обогатяването на брашна и ориз в международен мащаб.

Следващото десетилетие Артър Корнберг, който по-късно печели Нобелова награда за да покаже как се образуват ДНК и РНК, откри NAD синтетаза, ензимът, който прави NAD+.Това изследване бележи началото на разбирането на градивните елементи на NAD+.През 1958 г. учените Джак Прайс и Филип Хендлър дефинират това, което сега е известно като пътя на Прайс-Хандлър.Пътят показва как никотиновата киселина - същата форма на витамин B3, която помогна за лечението на пелагра - се превръща в NAD+.Това помогна на учените да разберат допълнително ролята на NAD+ в диетата.По-късно Хендлър спечели Националния медал за наука от президента Роналд Рейгън, който цитира „изключителния принос на Хендлър в биомедицинските изследвания… за подобряване на състоянието на американската наука“.

Въпреки че учените вече са осъзнали важността на NAD+, те все още не са открили сложното му въздействие на клетъчно ниво.Предстоящите технологии в научните изследвания, съчетани с всеобхватното признаване на значението на коензима, в крайна сметка насърчиха учените да продължат да изучават молекулата.

Как действа NAD+ в тялото?

NAD+ работи като совалка, прехвърляйки електрони от една молекула към друга в клетките, за да извърши всякакви реакции и процеси.Заедно със своя молекулен аналог, NADH, тази жизненоважна молекула участва в различни метаболитни реакции, които генерират енергията на нашата клетка.Без достатъчно нива на NAD+ нашите клетки не биха могли да генерират енергия, за да оцелеят и да изпълняват функциите си.Други функции на NAD+ включват регулиране на нашия циркаден ритъм, който контролира цикъла сън/събуждане на нашето тяло.

С напредване на възрастта нивата на NAD+ спадат, което предполага важни последици за метаболитната функция и свързаните с възрастта заболявания.Увреждането на ДНК се натрупва и образува снежни топки с остаряването.

Какво се случва, когато нивата на NAD+ се намалят?

Многобройни проучвания показват намалени нива на NAD+ при нарушени хранителни условия, като затлъстяване и стареене.Намаляването на нивата на NAD+ може да доведе до проблеми с метаболизма.Тези проблеми могат да доведат до нарушения, включително затлъстяване и инсулинова резистентност.Затлъстяването причинява диабет и високо кръвно налягане.

Метаболитните нарушения, причинени от ниското ниво на NAD+, намаляват каскадно.Високото кръвно налягане и други нарушения на сърдечната функция могат да изпратят увреждащи вълни на налягане към мозъка, които могат да доведат до когнитивно увреждане.

Насочването към метаболизма на NAD+ е практическа хранителна интервенция за защита срещу метаболитни и други свързани с възрастта заболявания.Няколко групи са направили проучвания, показващи, че добавките с NAD+ бустери подобряват инсулиновата резистентност от затлъстяване.При миши модели на заболявания, свързани с възрастта, добавянето на NAD+ бустери подобрява симптомите на заболяванията.Това предполага, че намалените нива на NAD+ с възрастта могат да допринесат за появата на заболявания, свързани с възрастта.

Предотвратяването на спада на NAD+ предлага обещаваща стратегия за борба с метаболитните нарушения с възрастта.Тъй като нивата на NAD+ намаляват с възрастта, това може да доведе до намалено възстановяване на ДНК, реакция на клетъчен стрес и регулиране на енергийния метаболизъм.

Потенциални ползи

NAD+ е важен за поддържането на митохондриите на видовете и генната регулация по отношение на стареенето.Нивото на NAD+ в тялото ни обаче намалява драстично с възрастта.„С напредване на възрастта губим NAD+.Когато навършите 50 години, имате около половината от нивото, което сте имали, когато сте били на 20 години“, казва Дейвид Синклер от Харвардския университет в интервю.

Проучванията показват намаляването на молекулата, свързана със свързаните с възрастта заболявания, включително ускорено стареене, метаболитни нарушения, сърдечни заболявания и невродегенерация.Ниските нива на NAD+ се свързват със заболявания, свързани с възрастта, поради по-малко функционален метаболизъм.Но попълването на нивата на NAD+ показва ефект против стареене при животински модели, показвайки обещаващи резултати при обръщане на заболявания, свързани с възрастта, увеличаване на продължителността на живота и продължителността на здравето.

Стареене

Известни като „пазители на геномите“, сиртуините са гени, които защитават организмите, от растения до бозайници, срещу влошаване и болести.Когато гените усещат, че тялото е подложено на физически стрес, като например упражнения или глад, те изпращат войски, за да защитят тялото.Сиртуините поддържат целостта на генома, насърчават възстановяването на ДНК и са показали свойства, свързани със стареенето при моделни животни, като увеличаване на продължителността на живота.

NAD+ е горивото, което кара гените да работят.Но както колата не може да се движи без гориво, сиртуините изискват NAD+.Резултати от проучвания показват, че повишаването на нивото на NAD+ в тялото активира сиртуините и увеличава продължителността на живота при дрожди, червеи и мишки.Въпреки че попълването на NAD+ показва обещаващи резултати при животински модели, учените все още проучват как тези резултати могат да се пренесат при хората.

Мускулна функция

Като електростанция на тялото, функцията на митохондриите е от решаващо значение за представянето ни при упражнения.NAD+ е един от ключовете за поддържане на здрави митохондрии и постоянен добив на енергия.

Увеличаването на нивата на NAD+ в мускулите може да подобри техните митохондрии и фитнес при мишки.Други проучвания показват също, че мишки, които приемат NAD+ бустери, са по-слаби и могат да тичат по-далеч на бягащата пътека, показвайки по-висок капацитет за упражнения.Възрастните животни, които имат по-високо ниво на NAD+, превъзхождат връстниците си.

Метаболитни нарушения

Обявено като епидемия от Световната здравна организация (СЗО), затлъстяването е едно от най-често срещаните заболявания в съвременното общество.Затлъстяването може да доведе до други метаболитни нарушения като диабет, който уби 1,6 милиона души по света през 2016 г.

Стареенето и диетата с високо съдържание на мазнини намаляват нивото на NAD+ в тялото.Проучванията показват, че приемането на NAD+ бустери може да облекчи свързаното с диетата и възрастта наддаване на тегло при мишки и да подобри техния капацитет за упражнения, дори при възрастни мишки.Други проучвания дори обръщат ефекта на диабета при женски мишки, показвайки нови стратегии за борба с метаболитни нарушения.

Функция на сърцето

Еластичността на артериите действа като буфер между вълните на налягане, изпращани от сърдечните удари.Но артериите се втвърдяват с напредване на възрастта, допринасяйки за високо кръвно налягане, най-важните рискови фактори за сърдечно-съдови заболявания.Един човек умира от сърдечно-съдови заболявания на всеки 37 секунди само в Съединените щати, съобщава CDC.

Високото кръвно налягане може да причини увеличено сърце и запушени артерии, което води до инсулти.Повишаването на нивата на NAD+ осигурява защита на сърцето, подобрявайки сърдечните функции.При мишки, NAD+ бустерите са попълнили нивата на NAD+ в сърцето до изходните нива и са предотвратили наранявания на сърцето, причинени от липса на кръвен поток.Други проучвания показват, че NAD+ бустерите могат да предпазят мишки от необичайно уголемяване на сърцето.

NAD+ увеличава ли продължителността на живота?

Да, така е.Ако беше мишка.Увеличаването на NAD+ с бустери, като NMN и NR, може да удължи живота и продължителността на здравето при мишки.

Повишените нива на NAD+ дават умерен ефект с удължаване на живота при мишки.Използвайки прекурсора на NAD+, NR, учените откриват в проучване, публикувано вНаука, 2016, добавката на NR увеличава продължителността на живота на мишките с приблизително пет процента.

Повишените нива на NAD+ също осигуряват защита срещу различни заболявания, свързани с възрастта.Защитата срещу заболявания, свързани с възрастта, означава да живеете по-здравословен живот за по-дълъг период, като увеличавате продължителността на здравето.

Всъщност някои учени против стареене като Синклер смятат резултатите от изследването върху животни за успешни, че те самите приемат NAD+ бустери.Други учени обаче като Фелипе Сиера от националния институт по стареене към NIH не смятат, че лекарството е готово.„Изводът е, че не опитвам нито едно от тези неща.Защо не го правя?Защото не съм мишка“, каза той.

За мишките търсенето на „извора на младостта“ може да е приключило.За хората обаче учените са съгласни, че все още не сме съвсем там.Клиничните изпитвания на NMN и NR при хора може да дадат резултати през следващите няколко години.

Бъдещето на NAD+

С наближаването на „сребърната вълна“ решението за свързаните с възрастта хронични заболявания за облекчаване на здравната и икономическата тежест става спешно.Учените може да са намерили възможно решение: NAD+.

Наречен „молекулата-чудо“ за способността си да възстановява и поддържа здравето на клетките, NAD+ показва различни потенциали при лечение на сърдечни заболявания, диабет, Алцхаймер и затлъстяване при животински модели.Въпреки това, разбирането как изследванията върху животни могат да се пренесат върху хората е следващата стъпка за учените, за да гарантират безопасността и ефикасността на молекулата.

Учените се стремят да разберат напълно биохимичния механизъм на молекулата и изследванията върху метаболизма на NAD+ продължават.Подробностите за механизма на молекулата може да разкрият тайната за пренасянето на науката против стареене от пейката до леглото.