Straipsnio įvadas:

NAD+ yra būtinas energijos kūrimui organizme ir pagrindinių ląstelių procesų reguliavimui.Štai kodėl tai taip svarbu, kaip jis buvo atrastas ir kaip galite jo gauti daugiau.

Kaip NAD+ yra galingas

Atidarykite bet kurį biologijos vadovėlį ir sužinosite apie NAD+, kuris reiškia nikotinamido adenino dinukleotidą.Tai svarbus kofermentas, randamas kiekvienoje jūsų kūno ląstelėje, dalyvaujantis šimtuose medžiagų apykaitos procesų, tokių kaip ląstelių energija ir mitochondrijų sveikata.NAD+ sunkiai veikia žmonių ir kitų žinduolių, mielių ir bakterijų, net augalų ląstelėse.

Mokslininkai žinojo apie NAD+ nuo tada, kai jis pirmą kartą buvo atrastas 1906 m., ir nuo tada mūsų supratimas apie jo svarbą toliau vystėsi.Pavyzdžiui, NAD+ pirmtakas niacinas suvaidino vaidmenį sušvelninant pellagrą – mirtiną ligą, kuri 1900-aisiais kankino Amerikos pietus.Tuo metu mokslininkai nustatė, kad pienas ir mielės, kuriuose yra NAD+ pirmtakų, palengvino simptomus.Laikui bėgant mokslininkai nustatė keletą NAD+ pirmtakų, įskaitant nikotino rūgštį, nikotinamidą ir nikotinamido ribosidą, kurie naudojasi natūraliais būdais, vedančiais į NAD+.Pagalvokite apie NAD+ pirmtakus kaip apie skirtingus maršrutus, kuriais galite pasiekti kelionės tikslą.Visi keliai nuves jus į tą pačią vietą, bet skirtingais transporto būdais.

Pastaruoju metu NAD+ tapo vertinama molekule moksliniuose tyrimuose, nes atlieka pagrindinį vaidmenį atliekant biologines funkcijas.Mokslo bendruomenė tiria, kaip NAD+ yra susijęs su pastebima nauda gyvūnams, kurie ir toliau įkvepia tyrėjus panaudoti šiuos atradimus žmonėms.Taigi, kaip tiksliai NAD+ atlieka tokį svarbų vaidmenį?Trumpai tariant, tai kofermentas arba „pagalbinė“ molekulė, jungiasi su kitais fermentais, kad padėtų sukelti reakcijas molekuliniu lygmeniu.

Tačiau organizmas neturi begalės NAD+ atsargų.Tiesą sakant, su amžiumi jis mažėja.NAD+ tyrimų istorija ir pastarojo meto įsitvirtinimas mokslo bendruomenėje atvėrė užtvanką mokslininkams, kad jie galėtų ištirti, kaip išlaikyti NAD+ lygį ir gauti daugiau NAD+.

Kas yra NAD+ istorija?

NAD+ pirmą kartą buvo identifikuoti seras Arthuras Hardenas ir Williamas Johnas Youngas 1906 m., kai jiedu siekė geriau suprasti fermentaciją – kai mielės metabolizuoja cukrų ir sukuria alkoholį bei CO2.Prireikė beveik 20 metų, kol NAD+ buvo pripažintas, kai 1929 m. Hardenas pasidalijo Nobelio chemijos premija su Hansu von Euleriu-Chelpinu už darbą fermentacijos srityje.Euler-Chelpin nustatė, kad NAD+ struktūrą sudaro du nukleotidai – nukleorūgščių, sudarančių DNR, statybiniai blokai.Išvada, kad fermentacija, medžiagų apykaitos procesas, priklausė nuo NAD+, numatė tai, ką dabar žinome apie NAD+, atliekantį svarbų vaidmenį medžiagų apykaitos procesuose žmonėms.

Euleris-Chelpinas savo 1930 m. Nobelio premijos kalboje paminėjo NAD+ kaip cozymase, kaip jis kažkada buvo vadinamas, pareikšdamas jo gyvybingumą.„Priežastis, kodėl mes atliekame tiek daug šios medžiagos gryninimo ir sudėties nustatymo, yra ta, kad kozimasė yra vienas iš labiausiai paplitusių ir biologiškai svarbiausių aktyvatorių augalų ir gyvūnų pasaulyje.

Otto Heinrichas Warburgas, žinomas dėl „Warburgo efekto“, 1930-aisiais pastūmėjo mokslą į priekį, o moksliniai tyrimai toliau aiškina NAD+ vaidmenį metabolinėse reakcijose.1931 m. chemikai Conradas A. Elvehjemas ir CK Koehnas nustatė, kad nikotino rūgštis, NAD+ pirmtakas, yra pellagrą švelninantis veiksnys.Jungtinių Valstijų visuomenės sveikatos tarnybos gydytojas Josephas Goldbergeris anksčiau buvo nustatęs, kad mirtina liga buvo susijusi su tuo, ko trūko dietoje, kurią vėliau pavadino PPF kaip „pelagra prevenciniu veiksniu“.Goldbergeris mirė prieš galutinį atradimą, kad tai buvo nikotino rūgštis, tačiau jo indėlis lėmė atradimą, kuris taip pat informavo apie galimus teisės aktus, įpareigojančius stiprinti miltus ir ryžius tarptautiniu mastu.

Kitą dešimtmetį Arthuras Kornbergas, vėliau pelnęs Nobelio premiją Norėdami parodyti, kaip susidaro DNR ir RNR, atrado NAD sintetazę, fermentą, kuris gamina NAD+.Šis tyrimas parodė NAD+ sudedamųjų dalių supratimo pradžią.1958 m. mokslininkai Jackas Preissas ir Philipas Handleris apibrėžė tai, kas dabar žinoma kaip Preiss-Handler kelias.Šis kelias parodo, kaip nikotino rūgštis – ta pati vitamino B3 forma, kuri padėjo išgydyti pellagrą – tampa NAD+.Tai padėjo mokslininkams geriau suprasti NAD+ vaidmenį mityboje.Handleris vėliau pelnė Nacionalinį mokslo medalį iš prezidento Ronaldo Reagano, kuris paminėjo Handlerio „išskirtinį indėlį į biomedicininius tyrimus... stiprindamas Amerikos mokslo būklę“.

Nors dabar mokslininkai suprato NAD+ svarbą, jie dar neturėjo atrasti sudėtingo jo poveikio ląstelių lygiui.Būsimos mokslinių tyrimų technologijos kartu su visapusišku kofermento svarbos pripažinimu galiausiai paskatino mokslininkus tęsti molekulės tyrimą.

Kaip NAD+ veikia organizme?

NAD+ veikia kaip maršrutinė magistralė, pernešanti elektronus iš vienos molekulės į kitą ląstelėse, kad galėtų atlikti įvairias reakcijas ir procesus.Kartu su savo molekuliniu atitikmeniu NADH ši gyvybiškai svarbi molekulė dalyvauja įvairiose medžiagų apykaitos reakcijose, kurios generuoja mūsų ląstelės energiją.Be pakankamo NAD+ lygio mūsų ląstelės negalėtų generuoti jokios energijos išgyventi ir atlikti savo funkcijas.Kitos NAD+ funkcijos apima mūsų cirkadinio ritmo reguliavimą, kuris kontroliuoja mūsų kūno miego / pabudimo ciklą.

Senstant NAD+ lygis mažėja, o tai rodo svarbią įtaką medžiagų apykaitos funkcijai ir su amžiumi susijusioms ligoms.DNR pažeidimai kaupiasi ir sniego gniūžtės senstant.

Kas atsitinka, kai sumažėja NAD+ lygis?

Daugybė tyrimų rodo sumažėjusį NAD+ lygį esant sutrikusioms maistinių medžiagų sąlygoms, tokioms kaip nutukimas ir senėjimas.NAD+ lygio sumažėjimas gali sukelti medžiagų apykaitos problemų.Šios problemos gali sukelti sutrikimus, įskaitant nutukimą ir atsparumą insulinui.Nutukimas sukelia diabetą ir aukštą kraujospūdį.

Metaboliniai sutrikimai, kuriuos sukelia žemas NAD+ lygis.Aukštas kraujospūdis ir kiti širdies veiklos susilpnėjimai gali nusiųsti į smegenis žalingas slėgio bangas, kurios gali sukelti pažinimo sutrikimą.

Tikslinis NAD+ metabolizmas yra praktinė mitybos intervencija, apsauganti nuo medžiagų apykaitos ir kitų su amžiumi susijusių ligų.Kelios grupės atliko tyrimus, rodančius, kad papildymas NAD+ stiprintuvais pagerina atsparumą insulinui nuo nutukimo.Su amžiumi susijusių ligų pelių modeliuose papildymas NAD+ stiprintuvais pagerina ligų simptomus.Tai rodo, kad su amžiumi sumažėjęs NAD+ lygis gali prisidėti prie su amžiumi susijusių ligų atsiradimo.

NAD+ nuosmukio prevencija siūlo daug žadančią strategiją kovojant su medžiagų apykaitos sutrikimais su amžiumi.Kadangi NAD+ lygis mažėja su amžiumi, tai gali sumažinti DNR atstatymą, ląstelių streso reakciją ir energijos apykaitos reguliavimą.

Galima nauda

NAD+ yra svarbus rūšies mitochondrijų palaikymui ir genų reguliavimui, susijusiam su senėjimu.Tačiau NAD+ lygis mūsų organizme drastiškai mažėja su amžiumi.„Kai senstame, prarandame NAD+.Kai tau sukanka 50 metų, tavo lygis yra maždaug perpus mažesnis, kai tau buvo 20 metų“, – interviu sako Davidas Sinclairas iš Harvardo universiteto.

Tyrimai parodė, kad molekulių mažėjimas yra susijęs su su amžiumi susijusiomis ligomis, įskaitant pagreitintą senėjimą, medžiagų apykaitos sutrikimus, širdies ligas ir neurodegeneraciją.Žemas NAD+ lygis yra susijęs su su amžiumi susijusia liga dėl mažiau funkcinės metabolizmo.Tačiau NAD+ lygių papildymas gyvūnų modeliuose parodė senėjimą stabdantį poveikį, o tai rodo daug žadančių rezultatų sprendžiant su amžiumi susijusias ligas, pailginant gyvenimo trukmę ir sveikatos trukmę.

Senėjimas

Žinomi kaip „genomų sergėtojai“, sirtuinai yra genai, apsaugantys organizmus – nuo ​​augalų iki žinduolių – nuo ​​pablogėjimo ir ligų.Kai genai jaučia, kad kūnas patiria fizinį stresą, pavyzdžiui, mankštinasi ar alksta, jie siunčia kariuomenę, kad apgintų kūną.Sirtuinai palaiko genomo vientisumą, skatina DNR atkūrimą ir parodė su senėjimu susijusias savybes modelių gyvūnams, pavyzdžiui, ilgesnę gyvenimo trukmę.

NAD+ yra kuras, skatinantis genus veikti.Bet kaip ir automobilis negali važiuoti be kuro, sirtuinams reikia NAD+.Tyrimų rezultatai rodo, kad NAD+ lygio padidėjimas organizme suaktyvina sirtuinus ir pailgina mielių, kirminų ir pelių gyvenimo trukmę.Nors NAD+ papildymas rodo daug žadančius gyvūnų modelių rezultatus, mokslininkai vis dar tiria, kaip šie rezultatai gali būti pritaikyti žmonėms.

Raumenų funkcija

Mitochondrijų funkcija, kaip kūno jėga, yra labai svarbi mūsų pratimų atlikimui.NAD+ yra vienas iš raktų, padedančių palaikyti sveiką mitochondriją ir pastovią energijos gamybą.

Padidėjęs NAD+ lygis raumenyse gali pagerinti jų mitochondrijas ir pelių tinkamumą.Kiti tyrimai taip pat rodo, kad pelės, kurios vartoja NAD+ stiprintuvus, yra liesesnės ir gali bėgti toliau bėgimo takeliu, o tai rodo didesnį pratybų pajėgumą.Pagyvenę gyvūnai, turintys aukštesnį NAD+ lygį, lenkia savo bendraamžius.

Metabolizmo sutrikimai

Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO) paskelbtas epidemija, nutukimas yra viena iš labiausiai paplitusių ligų šiuolaikinėje visuomenėje.Nutukimas gali sukelti kitus medžiagų apykaitos sutrikimus, tokius kaip diabetas, nuo kurio 2016 m. visame pasaulyje mirė 1,6 mln.

Senėjimas ir riebi dieta mažina NAD+ kiekį organizme.Tyrimai parodė, kad NAD+ stiprintuvų vartojimas gali sumažinti su mityba susijusį ir su amžiumi susijusį pelių svorio padidėjimą ir pagerinti jų fizinį pajėgumą, net ir pagyvenusių pelių.Kiti tyrimai netgi pakeitė diabeto poveikį pelių patelėms, parodydami naujas kovos su medžiagų apykaitos sutrikimais strategijas.

Širdies funkcija

Arterijų elastingumas veikia kaip buferis tarp slėgio bangų, kurias siunčia širdies plakimai.Tačiau senstant arterijos standėja, o tai prisideda prie aukšto kraujospūdžio – svarbiausių širdies ir kraujagyslių ligų rizikos veiksnių.Vien JAV kas 37 sekundes nuo širdies ir kraujagyslių ligų miršta vienas žmogus, praneša CDC.

Aukštas kraujospūdis gali sukelti širdies išsiplėtimą ir užsikimšusias arterijas, kurios gali sukelti insultą.NAD+ lygio padidinimas apsaugo širdį, pagerina širdies funkcijas.Pelėms NAD+ stiprintuvai padidino NAD+ lygį širdyje iki pradinio lygio ir užkirto kelią širdies sužalojimams, atsiradusiems dėl kraujotakos trūkumo.Kiti tyrimai parodė, kad NAD+ stiprintuvai gali apsaugoti peles nuo nenormalaus širdies išsiplėtimo.

Ar NAD+ padidina gyvenimo trukmę?

Taip, taip.Jei būtum pelė.NAD+ padidinimas naudojant stiprintuvus, pvz., NMN ir NR, gali pailginti pelių gyvenimo trukmę ir sveikatos trukmę.

Padidėjęs NAD+ lygis suteikia nedidelį efektą ir prailgina pelių gyvenimo trukmę.Naudodami NAD+ pirmtaką NR, mokslininkai nustatė, paskelbtame tyrimeMokslas, 2016, NR papildai padidina pelių gyvenimo trukmę maždaug penkiais procentais.

Padidėjęs NAD+ lygis taip pat apsaugo nuo įvairių su amžiumi susijusių ligų.Apsauga nuo su amžiumi susijusių ligų reiškia ilgesnį sveikesnį gyvenimą, ilgesnę sveikatos trukmę.

Tiesą sakant, kai kurie kovos su senėjimu mokslininkai, tokie kaip Sinclair, mano, kad tyrimo su gyvūnais rezultatai buvo sėkmingi, nes jie patys vartoja NAD+ stiprintuvus.Tačiau kiti mokslininkai, tokie kaip Felipe Sierra iš Nacionalinio Nacionalinio sveikatos instituto senėjimo instituto, nemano, kad vaistas yra paruoštas.„Esmė ta, kad aš nebandau nė vieno iš šių dalykų.Kodėl aš ne?Nes aš ne pelė“, – sakė jis.

Pelėms „jaunystės šaltinio“ paieškos galėjo baigtis.Tačiau, kalbant apie žmones, mokslininkai sutinka, kad mes dar ne visai ten.Klinikiniai NMN ir NR tyrimai su žmonėmis gali duoti rezultatų per ateinančius kelerius metus.

NAD+ ateitis

„Sidabrinei bangai“ įsibėgėjus, tampa neatidėliotinas sprendimas dėl su amžiumi susijusių lėtinių ligų, kad būtų sumažinta sveikatos ir ekonominė našta.Mokslininkai galėjo rasti galimą sprendimą: NAD+.

NAD+, pramintas „stebuklų molekule“, galinčia atkurti ir palaikyti ląstelių sveikatą, gyvūnų modeliuose parodė įvairias galimybes gydant širdies ligas, diabetą, Alzheimerio ligą ir nutukimą.Tačiau suprasti, kaip tyrimai su gyvūnais gali būti paversti žmonėms, yra kitas mokslininkų žingsnis siekiant užtikrinti molekulės saugumą ir veiksmingumą.

Mokslininkai siekia iki galo suprasti molekulės biocheminį mechanizmą, o NAD+ metabolizmo tyrimai tęsiami.Molekulės mechanizmo detalės gali atskleisti paslaptį, kaip kovoti su senėjimu mokslą nuo stalo iki lovos.