Co to jest NAD+? Jak zwiększyć poziom za pomocą suplementów
Każdy z nas chce mieć więcej energii. Ale skąd pochodzi energia? Na poziomie komórkowym wszystko zaczyna się od NAD+ (dinukleotyd nikotynamidoadeninowy).
Każda komórka twojego ciała jest od niego zależna. W centrum metabolizmu NAD+ transportuje bogate w energię elektrony do mitochondriów, gdzie są one przekształcane w ATP, uniwersalną walutę energetyczną życia. Bez niego twoje komórki nie mogłyby zasilać bicia serca, skurczu mięśni czy myśli. NAD + napędza również enzymy, które nadzorują DNA pod kątem uszkodzeń, koordynują obronę i pomagają komórkom przełączyć się w tryb naprawy.1
W tym sensie NAD+ jest zarówno okablowaniem, które przenosi moc, jak i ekipą ratunkową, która wkracza do akcji, gdy coś się zepsuje.
Problem polega na tym, że NAD+ nie pozostaje stały. W średnim wieku poziom może spaść do połowy naszego młodzieńczego szczytu. W miarę kurczenia się puli NAD+, energia słabnie, a systemy naprawcze słabną, zbliżając system do rozpadu.*.
Nic więc dziwnego, że NAD+ stał się przedmiotem zainteresowania nauki o starzeniu się. U zwierząt uzupełnienie NAD+ przywróciło zmęczone komórki do życia. Czy to samo można zrobić dla nas? Odpowiedź jest bardziej skomplikowana niż się wydaje, a ta złożoność jest miejscem, w którym zaczyna się prawdziwa historia.*
Co NAD+ robi w organizmie?
NAD+ odgrywa dwie główne role w biologii: dostarcza energię i umożliwia naprawę.
Każda kaloria, którą spożywasz, musi przejść przez szereg etapów, zanim stanie się użyteczną energią. Na każdym etapie NAD+ chwyta wysokoenergetyczne elektrony i dostarcza je do mitochondriów, które produkują ATP.2
NAD+ zasila również enzymy, które pomagają komórkom przystosować się do stresu i wytrzymać go. Najbardziej znane są sirtuiny, rodzina białek, które działają jako molekularne regulatory odporności. Utrzymują one sprawność mitochondriów, zmniejszają oksydacyjny wyciek i reagują na stres poprzez wyciszanie sygnałów zapalnych i aktywację szlaków ochronnych.3 W modelach zwierzęcych wykazano, że zwiększenie aktywności tych enzymów wydłuża życie nawet o 16%, a także pozwala zachować młodzieńczą muskulaturę i metabolizm.4 .
Inna rodzina zależna od NAD+, PARP (polimerazy poli-ADP-rybozy), patroluje DNA pod kątem uszkodzeń. Każda komórka codziennie mierzy się z tysiącami uszkodzeń, a PARP wykorzystują NAD+ do budowania łańcuchów, które wzywają ekipę naprawczą.5
Stulatkowie oferują rzeczywisty dowód na znaczenie tego systemu. Ludzie, którzy osiągnęli 100 lat lub więcej, wykazują silniejszą aktywność PARP niż młodsze grupy kontrolne, co wskazuje na niezwykle silną zdolność naprawy DNA.6
Ale tu jest problem. Za każdym razem, gdy PARP zaczyna działać, spala cząsteczki NAD+. Ponieważ uszkodzenia DNA narastają wraz z wiekiem, aktywność PARP wyczerpuje pulę, pozostawiając mniej NAD + dla sirtuin i metabolizmu energetycznego.7 Prowadzi to do komórkowej walki o kurczące się zasoby.
To prowadzi nas do sedna problemu.
Co dzieje się z NAD+, gdy się starzejesz?
Poziom NAD+ stale spada wraz z wiekiem, zmniejszając się o około 4% każdego roku w okresie dorosłości. To może nie wydawać się dużo, ale szybko się sumuje. Zanim skończysz 40 lat, poziom NAD+ może spaść o ponad jedną trzecią w porównaniu do wieku dwudziestu lat.8 Od tego momentu będzie już tylko gorzej.
Gdy NAD+ zanika, enzymy, które są od niego zależne, zaczynają słabnąć. A wewnątrz celi opłata jest wyraźna.
U starzejących się myszy mitochondria wytwarzały tylko około połowy ATP z okresu młodości, dosłownie połowę energii, którą kiedyś miały ich komórki. A ten niedobór jest bezpośrednio związany z malejącym NAD+ i zanikającą aktywnością sirtuin.9
Jednak nie wszystko jest ponure.
Kiedy naukowcy przywrócili NAD+ u tych samych gryzoni, ich mitochondria powróciły do młodzieńczej sprawności. Produkcja ATP odbiła się, aktywność sirtuin wzrosła, a komórki skutecznie naładowały swoje zapasy energii.
Nasuwa się więc oczywiste pytanie, czy moglibyśmy zrobić to samo u ludzi?
Czy możemy bezpośrednio suplementować NAD+?
Rozwiązanie wydaje się proste: po prostu umieść NAD+ w pigułce! Ale biologia, zgodnie ze swoją formą, nie czyni tego tak łatwym.
W przewodzie pokarmowym NAD+ jest rozkładany przez enzymy, zanim dotrze do krwiobiegu. Twoje komórki widzą fragmenty, a nie nienaruszoną cząsteczkę, a recykling tych fragmentów nie jest zbyt wydajny.10
Zamiast tego organizm woli wchłaniać mniejsze formy witaminy B3. , a następnie odbudować NAD+ w komórkach poprzez ustalone szlaki metaboliczne. Dlatego skupiamy się na tych prekursorach, a nie na samym NAD+.
Jak organizm wytwarza NAD+?
Ponieważ NAD+ nie może być pobierany w całości, komórki polegają na wewnętrznych liniach montażowych do jego produkcji.
Różne formy B3 opierają się na różnych szlakach biologicznych, w efekcie przyjmując oddzielne szlaki, które zbiegają się w NAD+.
Niacyna
Niacyna zasila szlak Preiss-Handler, wyspecjalizowaną drogę ekspresową do NAD +, która działa szczególnie silnie w wątrobie, nerkach i jelitach.12 Narządy te są ośrodkami przemysłowymi organizmu: zarządzają poziomem cukru we krwi, rozkładają tłuszcze, detoksykują chemikalia i przetwarzają składniki odżywcze. Wszystkie te procesy spalają ogromne ilości NAD+.
Ale jest pewien problem. W wyższych dawkach, niacyna powoduje nieprzyjemne zaczerwienienie i inne skutki uboczne,13 , co sprawia, że trudno jest polegać na samej niacynie w celu utrzymania NAD+.
Niacynamid
Niacynamid (NAM) działa poprzez szlak ratunkowy, główny szlak recyklingu NAD+ w organizmie. Za każdym razem, gdy NAD+ jest używany, pozostawia po sobie niacynamid.14 Zamiast pozwolić mu się zmarnować, komórki odzyskują go i przepuszczają z powrotem przez szlak ratunkowy, aby wytworzyć świeży NAD+.
Szlak ten stanowi podstawę metabolizmu NAD+ w całym organizmie. Działa on szczególnie intensywnie w tkankach o wysokim zapotrzebowaniu, takich jak mięśnie szkieletowe, mózg i układ odpornościowy - gdzie obrót NAD+ jest niestrudzony i napędza procesy poznawcze i obronne . i układ odpornościowy - gdzie obrót NAD+ jest nieubłagany, aby zasilać ruch, funkcje poznawcze i obronne . 15
Po raz kolejny mamy do czynienia z kompromisem. Przy wysokim spożyciu nadmiar niacynamidu musi zostać usunięty. Organizm robi to poprzez metylowanie go, tj. przyłączanie grup metylowych zapożyczonych ze składników odżywczych, takich jak folian lub SAMe.16 To usuwanie może uszczuplić zasoby molekularne potrzebne do innych zadań, takich jak naprawa DNA i produkcja neuroprzekaźników.
Rybozyd nikotynamidu (NR)
Rybozyd nikotynamidu (NR) jest późnym dodatkiem do rodziny B3, po raz pierwszy zidentyfikowanym w 2004 roku.17 Wyróżnia się tym, że ma własne dedykowane enzymy, kinazy NR, które działają jak niestandardowa brama do NAD +, podłączając go bezpośrednio do szlaku ratunkowego. Co ciekawe, ta wyspecjalizowana maszyneria została zachowana od drożdży do ludzi, tak jakby biologia uznała ten szlak za "zbyt ważny, by go utracić".
Ta wydajność przejawia się w ludziach. Spośród wszystkich prekursorów NAD+, NR ma najsilniejszą historię bezpieczeństwa i skuteczności u ludzi i może znacznie zwiększyć NAD+ przy stosunkowo niskich dawkach. W badaniu klinicznym z 2019 r. dzienna dawka zaledwie 300 mg podniosła poziom NAD+ w całej krwi o około 50% w ciągu ośmiu tygodni.18*
Każdy z tych prekursorów opowiada inną część historii NAD+. Żaden z nich nie jest idealny w izolacji, ale razem ujawniają strategię podtrzymywania NAD+.
Oto jak wprowadzić to w życie.
Jak powinniśmy myśleć o wspieraniu NAD+?
1. Wykorzystanie systemów kopii zapasowych Biology
Nie wszystkie prekursory NAD+ podróżują tą samą trasą lub docierają do tych samych miejsc docelowych z równą wydajnością.
- Niacyna zasila szlak, który jest najbardziej aktywny w centrach metabolicznych, takich jak jelita.12
- Niacynamid działa poprzez szlak ratunkowy, szczególnie ważny w tkankach o wysokiej rotacji, takich jak układ odpornościowy i mózg.15
- Rybozyd nikotynamidu również zasila szlak ratunkowy, ale opiera się na własnych enzymach (NRK), które są szczególnie aktywne w wątrobie , nerkach i mięśniach . , nerkach, i mięśniach . 19,20
Ten "podział pracy" sugeruje, że umiarkowane dawki więcej niż jednego prekursora mogą lepiej odzwierciedlać własny projekt biologii, rozkładając obciążenie pracą zamiast przeciążać pojedynczy szlak.
Kluczowy wniosek: Stosuj mieszankę prekursorów NAD+, takich jak niacyna, niacynamid i NR, aby uzyskać szersze wsparcie.
2. Zrównoważyć obciążenie metylacją
Nadmiar niacynamidu (i w mniejszym stopniu innych witamin z grupy B3) musi zostać usunięty. Organizm robi to poprzez przyłączanie grup metylowych, które są również wykorzystywane do naprawy DNA, neuroprzekaźników i detoksykacji. Z czasem wysokie dawki mogą nadwyrężyć ten system.
Kluczowy wniosek: Sparuj wszelkie prekursory NAD+ z donorami metylu, takimi jak metylofolian, witamina B12i betainą (lub choliną), aby zachować równowagę.*
3. Dostrajanie systemu ratunkowego
Dostarczanie prekursorów to nie wszystko. Równie ważne jest to, jak dobrze organizm przetwarza NAD+ po jego wykorzystaniu. To zadanie recyklingu zależy od enzymu zwanego NAMPT (fosforybozylotransferaza nikotynamidowa).14 Im bardziej aktywny jest NAMPT, tym wydajniej komórki mogą rozciągać każdą cząsteczkę NAD+.
Niektóre związki roślinne mogą pomóc przechylić równowagę. Kiedy rośliny są zestresowane, na przykład przez szkodniki lub ostre światło słoneczne, wytwarzają związki ochronne, które, gdy je spożywamy, działają jak delikatne sygnały stresu dla naszych własnych komórek.21
Dobrym przykładem jest resweratrol . W niskich do umiarkowanych dawkach pobudza mitochondria do wydajniejszej pracy i aktywuje NAMPT, potencjalnie zwiększając wydajność recyklingu NAD +.22,23*
Proantocyjanidyny z pestek winogron są kolejnym intrygującym kandydatem do tej roli. W doświadczeniach na zwierzętach wykazano, że zwiększają one poziom NAMPT i NAD+ w określonych tkankach.24,25
Te sygnały roślinne działają jak subtelne bodźce biochemiczne, pomagając uzyskać więcej korzyści z każdej cząsteczki NAD+.
Kluczowe wnioski: Prekursory NAD+ należy łączyć ze wzmacniaczami pochodzenia roślinnego, takimi jak resweratrol lub proantocyjanidyny z pestek winogron.
*Oświadczenia te nie zostały ocenione przez Agencję Żywności i Leków. Niniejszy produkt nie jest przeznaczony do diagnozowania, leczenia ani zapobiegania jakimkolwiek chorobom.
Referencje:
- Cantó C, Menzies KJ, Auwerx J. Metabolizm NAD(+) i kontrola homeostazy energetycznej: równowaga między mitochondriami a jądrem. Cell Metab. 2015;22(1):31-53.
- Bogan KL, Brenner C. Kwas nikotynowy, nikotynamid i rybozyd nikotynamidu: ocena molekularna witamin prekursorowych NAD+ w żywieniu człowieka. Annu Rev Nutr. 2008;28:115-30.
- Sharma A, Mahur P, Muthukumaran J, Singh AK, Jain M. Rzucenie światła na strukturę, funkcję i regulację ludzkich sirtuin: kompleksowy przegląd. 3 Biotech. 2023;13(1):29.
- Satoh A, Brace CS, Rensing N, Cliften P, Wozniak DF, Herzog ED, Yamada KA, Imai S. Sirt1 wydłuża życie i opóźnia starzenie u myszy poprzez regulację Nk2 homeobox 1 w DMH i LH. Cell Metab. 2013;18(3):416-30.
- Wilk A, Hayat F, Cunningham R, Li J, Garavaglia S, Zamani L, Ferraris DM, Sykora P, Andrews J, Clark J, Davis A, Chaloin L, Rizzi M, Migaud M, Sobol RW. Pozakomórkowy NAD+ zwiększa zależną od PARP zdolność naprawy DNA niezależnie od aktywności CD73. Sci Rep. 2020;10(1):651.
- Muiras ML, Müller M, Schächter F, Bürkle A. Zwiększona aktywność polimerazy poli(ADP-rybozy) w liniach komórek limfoblastoidalnych pochodzących od stulatków. J Mol Med (Berl). 1998;76(5):346-54.
- Massudi H, Grant R, Braidy N, Guest J, Farnsworth B, Guillemin GJ. Związane z wiekiem zmiany w stresie oksydacyjnym i metabolizmie NAD+ w ludzkich tkankach. PLoS One. 2012;7(7):e42357.
- Clement J, Wong M, Poljak A, Sachdev P, Braidy N. Metabolom NAD+ w osoczu jest rozregulowany podczas "normalnego" starzenia się. Rejuvenation Res. 2019;22(2):121-30.
- Gomes AP, Price NL, Ling AJ, Moslehi JJ, Montgomery MK, Rajman L, White JP, Teodoro JS, Wrann CD, Hubbard BP, Mercken EM, Palmeira CM, de Cabo R, Rolo AP, Turner N, Bell EL, Sinclair DA. Spadek NAD+ indukuje stan pseudohipoksji, zakłócając komunikację jądrowo-mitochondrialną podczas starzenia. Cell. 2013;155(7):1624-38.
- She J, Sheng R, Qin ZH. Farmakologia i potencjalne implikacje prekursorów dinukleotydów nikotynamidoadeninowych. Aging Dis. 2021;12(8):1879-97.
- Covarrubias AJ, Perrone R, Grozio A, Verdin E. Metabolizm NAD+ i jego rola w procesach komórkowych podczas starzenia. Nat Rev Mol Cell Biol. 2021;22(2):119-41.
- Hara N, Yamada K, Shibata T, Osago H, Hashimoto T, Tsuchiya M. Podniesienie komórkowego poziomu NAD przez kwas nikotynowy i udział fosforybozylotransferazy kwasu nikotynowego w ludzkich komórkach. J Biol Chem. 2007;282(34):24574-82.
- Javaid A, Mudavath SL. Płukanie wywołane niacyną: mechanizm, patofizjologia i perspektywy na przyszłość. Arch Biochem Biophys. 2024;761:110163.
- Revollo JR, Grimm AA, Imai S. Szlak biosyntezy NAD, w którym pośredniczy fosforybozylotransferaza nikotynamidowa, reguluje aktywność Sir2 w komórkach ssaków. J Biol Chem. 2004;279(49):50754-63.
- Peng A, Li J, Xing J, Yao Y, Niu X, Zhang K. Funkcja fosforybozylotransferazy nikotynamidowej (NAMPT) i jej rola w chorobach. Front Mol Biosci. 2024;11:1480617.
- Kraus D, Yang Q, Kong D, Banks AS, Zhang L, Rodgers JT, Pirinen E, Pulinilkunnil TC, Gong F, Wang YC, Cen Y, Sauve AA, Asara JM, Peroni OD, Monia BP, Bhanot S, Alhonen L, Puigserver P, Kahn BB. Nokaut N-metylotransferazy nikotynamidowej chroni przed otyłością wywołaną dietą. Nature. 2014;508(7495):258-62.
- Bieganowski P, Brenner C. Odkrycie rybozydu nikotynamidu jako składnika odżywczego i konserwowanych genów NRK ustanawia niezależną od Preissa-Handlera drogę do NAD + u grzybów i ludzi. Cell. 2004;117(4):495-502.
- Conze D, Brenner C, Kruger CL. Bezpieczeństwo i metabolizm długotrwałego podawania NIAGEN (chlorku rybozydu nikotynamidu) w randomizowanym, podwójnie ślepym, kontrolowanym placebo badaniu klinicznym zdrowych osób dorosłych z nadwagą. Sci Rep. 2019;9(1):9772.
- Ratajczak J, Joffraud M, Trammell SA, Ras R, Canela N, Boutant M, Kulkarni SS, Rodrigues M, Redpath P, Migaud ME, Auwerx J, Yanes O, Brenner C, Cantó C. NRK1 kontroluje metabolizm mononukleotydu nikotynamidowego i rybozydu nikotynamidowego w komórkach ssaków. Nat Commun. 2016;7:13103.
- Fletcher RS, Ratajczak J, Doig CL, Oakey LA, Callingham R, Da Silva Xavier G, Garten A, Elhassan YS, Redpath P, Migaud ME, Philp A, Brenner C, Cantó C, Lavery GG. Kinazy rybozydu nikotynamidowego wykazują redundancję w pośredniczeniu w metabolizmie mononukleotydu nikotynamidowego i rybozydu nikotynamidowego w komórkach mięśni szkieletowych. Mol Metab. 2017;6(8):819-32.
- Stiller A, Garrison K, Gurdyumov K, Kenner J, Yasmin F, Yates P, Song BH. Od walki ze szkodnikami do ratowania życia: polifenole w obronie roślin i zdrowiu człowieka. Int J Mol Sci. 2021;22(16):8995.
- S, Penke M, Gorski T, Petzold-Quinque S, Damm G, Gebhardt R, Kiess W, Garten A. Resweratrol w różny sposób reguluje NAMPT i SIRT1 w komórkach raka wątroby i pierwotnych ludzkich hepatocytach. PLoS One. 2014;9(3):e91045.
- Lan F, Weikel KA, Cacicedo JM, Ido Y. Indukowana resweratrolem aktywacja kinazy białkowej aktywowanej AMP jest zależna od typu komórki: wnioski z badań podstawowych do zastosowania klinicznego. Nutrients. 2017;9(7):751.
- Ribas-Latre A, Baselga-Escudero L, Casanova E, Arola-Arnal A, Salvadó MJ, Bladé C, Arola L. Dietetyczne proantocyjanidyny modulują acetylację BMAL1, ekspresję Nampt i poziomy NAD w wątrobie szczura. Sci Rep. 2015;5:10954.
- Aragonès G, Suárez M, Ardid-Ruiz A, Vinaixa M, Rodríguez MA, Correig X, Arola L, Bladé C. Dietetyczne proantocyjanidyny zwiększają metabolizm NAD + w wątrobie oraz ekspresję i aktywność SIRT1 w sposób zależny od dawki u zdrowych szczurów. Sci Rep. 2016;6:24977.
WYŁĄCZENIE ODPOWIEDZIALNOŚCI:Celem niniejszej Strefy Zdrowia nie jest stawianie diagnoz...