Úvod článku:

NAD+ je nezbytný pro tvorbu energie v těle a regulaci klíčových buněčných procesů.Zde je důvod, proč je tak důležitý, jak byl objeven a jak z něj můžete získat více.

Jak je NAD+ výkonný

Otevřete libovolnou učebnici biologie a dozvíte se o NAD+, což je zkratka pro nikotinamid adenindinukleotid.Je to kritický koenzym nacházející se v každé buňce vašeho těla, který se podílí na stovkách metabolických procesů, jako je buněčná energie a mitochondriální zdraví.NAD+ tvrdě působí v buňkách lidí a jiných savců, kvasinek a bakterií, dokonce i rostlin.

Vědci vědí o NAD+ od jeho prvního objevení v roce 1906 a od té doby se naše chápání jeho důležitosti neustále vyvíjí.Například prekurzor NAD+ niacin hrál roli při zmírňování pelagry, smrtelné nemoci, která sužovala americký jih v 1900.Vědci v té době zjistili, že mléko a kvasnice, které oba obsahují prekurzory NAD+, zmírňují příznaky.V průběhu času vědci identifikovali několik prekurzorů NAD+ – mimo jiné včetně kyseliny nikotinové, nikotinamidu a nikotinamidového ribosidu – které využívají přirozené cesty vedoucí k NAD+.Představte si předchůdce NAD+ jako různé cesty, kterými se můžete dostat do cíle.Všechny cesty vás dostanou na stejné místo, ale různými způsoby dopravy.

V poslední době se NAD+ stal ceněnou molekulou ve vědeckém výzkumu kvůli své ústřední roli v biologických funkcích.Vědecká komunita zkoumala, jak souvisí NAD+ s významnými přínosy u zvířat, což nadále inspiruje výzkumníky k převedení těchto zjištění na lidi.Jak přesně tedy hraje NAD+ tak důležitou roli?Stručně řečeno, je to koenzym nebo „pomocná“ molekula, která se váže na jiné enzymy a pomáhá vyvolat reakce na molekulární úrovni.

Tělo ale nemá nekonečnou zásobu NAD+.Ve skutečnosti s věkem klesá.Historie výzkumu NAD+ a jeho nedávné založení ve vědecké komunitě otevřely stavidla pro vědce, aby prozkoumali udržení úrovní NAD+ a zvýšení NAD+.

Jaká je historie NAD+?

NAD+ byl poprvé identifikován Sirem Arthurem Hardenem a Williamem Johnem Youngem v roce 1906, kdy se oba snažili lépe porozumět fermentaci – při které kvasinky metabolizují cukr a vytvářejí alkohol a CO2.Trvalo téměř 20 let, než došlo k většímu uznání NAD+, když Harden sdílel v roce 1929 Nobelovu cenu za chemii s Hansem von Euler-Chelpinem za jejich práci na fermentaci.Euler-Chelpin zjistil, že struktura NAD+ je tvořena dvěma nukleotidy, stavebními kameny pro nukleové kyseliny, které tvoří DNA.Zjištění, že fermentace, metabolický proces, se spoléhal na NAD+, předznamenalo to, co nyní víme o NAD+, který hraje kritickou roli v metabolických procesech u lidí.

Euler-Chelpin ve svém projevu uděleném Nobelovou cenou z roku 1930 označil NAD+ jako cozymase, jak se tomu kdysi říkalo, a vychvaloval jeho vitalitu."Důvodem, proč děláme tolik práce na čištění a stanovení složení této látky," řekl, "je to, že cozymase je jedním z nejrozšířenějších a biologicky nejdůležitějších aktivátorů v rostlinném a živočišném světě."

Otto Heinrich Warburg – známý pro „Warburgův efekt“ – posunul vědu kupředu ve třicátých letech minulého století, přičemž výzkum dále vysvětloval, že NAD+ hraje roli v metabolických reakcích.V roce 1931 chemici Conrad A. Elvehjem a CK Koehn identifikovali, že kyselina nikotinová, prekurzor NAD+, je zmírňujícím faktorem v pelagře.Lékař veřejného zdravotnictví Spojených států Joseph Goldberger již dříve zjistil, že smrtelná nemoc souvisí s něčím, co chybí ve stravě, což pak nazval PPF jako „preventivní faktor pelagry“.Goldberger zemřel před konečným objevem, že se jedná o kyselinu nikotinovou, ale jeho příspěvky vedly k objevu, který také informoval o případné legislativě nařizující obohacování mouky a rýže v mezinárodním měřítku.

V příštím desetiletí Arthur Kornberg, který později získal Nobelovu cenu pro ukázku toho, jak se tvoří DNA a RNA, objevil NAD syntetázu, enzym, který vytváří NAD+.Tento výzkum znamenal začátek pochopení stavebních kamenů NAD+.V roce 1958 vědci Jack Preiss a Philip Handler definovali to, co je dnes známé jako Preiss-Handlerova cesta.Cesta ukazuje, jak se kyselina nikotinová – stejná forma vitamínu B3, která pomohla vyléčit pelagru – stává NAD+.To vědcům pomohlo dále pochopit roli NAD+ ve stravě.Handler později získal Národní medaili za vědu od prezidenta Ronalda Reagana, který citoval Handlerův „výjimečný přínos k biomedicínskému výzkumu… posouvající stav americké vědy“.

Zatímco vědci si nyní uvědomili důležitost NAD+, museli teprve objevit jeho složitý dopad na buněčnou úroveň.Nadcházející technologie ve vědeckém výzkumu v kombinaci s komplexním uznáním důležitosti koenzymu nakonec povzbudily vědce, aby pokračovali ve studiu molekuly.

Jak NAD+ v těle působí?

NAD+ funguje jako kyvadlová sběrnice, která přenáší elektrony z jedné molekuly do druhé v buňkách, aby prováděla nejrůznější reakce a procesy.Se svým molekulárním protějškem NADH se tato životně důležitá molekula účastní různých metabolických reakcí, které generují energii naší buňky.Bez dostatečné úrovně NAD+ by naše buňky nebyly schopny generovat žádnou energii, aby přežily a vykonávaly své funkce.Mezi další funkce NAD+ patří regulace našeho cirkadiánního rytmu, který řídí cyklus spánku/bdění našeho těla.

Jak stárneme, hladiny NAD+ klesají, což naznačuje důležité důsledky pro metabolické funkce a nemoci související s věkem.Poškození DNA se hromadí a sněhové koule se stárnutím.

Co se stane, když se sníží úrovně NAD+?

Četné studie prokazují snížené hladiny NAD+ u narušených živin, jako je obezita a stárnutí.Snížení hladin NAD+ může vést k problémům s metabolismem.Tyto problémy mohou vést k poruchám, včetně obezity a inzulínové rezistence.Obezita způsobuje cukrovku a vysoký krevní tlak.

Metabolické poruchy způsobené nízkou hladinou NAD+ kaskádovitě klesají.Vysoký krevní tlak a další pokles srdeční funkce mohou vysílat škodlivé tlakové vlny do mozku, které mohou vést k poruše kognitivních funkcí.

Zacílení metabolismu NAD+ je praktickým nutričním zásahem při ochraně před metabolickými a dalšími onemocněními souvisejícími s věkem.Několik skupin provedlo studie naznačující, že suplementace posilovači NAD+ zlepšuje inzulínovou rezistenci způsobenou obezitou.U myších modelů nemocí souvisejících s věkem zlepšuje suplementace posilovači NAD+ symptomy nemocí.To naznačuje, že snížené hladiny NAD+ s věkem mohou přispívat k nástupu nemocí souvisejících s věkem.

Prevence poklesu NAD+ nabízí slibnou strategii v boji proti poruchám metabolismu s věkem.Jak hladiny NAD+ s věkem klesají, může to vést ke snížené opravě DNA, buněčným stresovým reakcím a regulaci energetického metabolismu.

Potenciální výhody

NAD+ je důležitý pro zachování mitochondrií druhu a genovou regulaci týkající se stárnutí.Hladina NAD+ v našem těle však s věkem drasticky klesá.„Jak stárneme, ztrácíme NAD+.Když vám bude 50 let, máte zhruba poloviční úroveň, než kdy jste měli ve dvaceti,“ říká v rozhovoru David Sinclair z Harvardské univerzity.

Studie ukázaly, že pokles molekuly souvisí s nemocemi souvisejícími s věkem, včetně zrychleného stárnutí, metabolických poruch, srdečních onemocnění a neurodegenerace.Nízké hladiny NAD+ jsou spojeny s onemocněním souvisejícím s věkem v důsledku méně funkčního metabolismu.Ale doplňování hladin NAD+ ukázalo účinky proti stárnutí na zvířecích modelech, což ukazuje slibné výsledky při zvrácení nemocí souvisejících s věkem, prodloužení života a délky zdraví.

Stárnutí

Sirtuiny, známé jako „strážci genomů“, jsou geny, které chrání organismy, od rostlin po savce, před poškozením a nemocemi.Když geny vycítí, že je tělo ve fyzickém stresu, jako je cvičení nebo hlad, vyšle jednotky na obranu těla.Sirtuiny udržují integritu genomu, podporují opravu DNA a prokázaly vlastnosti související se stárnutím u modelových zvířat, jako je prodloužení života.

NAD+ je palivo, které pohání geny k práci.Ale stejně jako auto nemůže jezdit bez paliva, sirtuiny vyžadují NAD+.Výsledky studií ukazují, že zvýšení hladiny NAD+ v těle aktivuje sirtuiny a prodlužuje životnost u kvasinek, červů a myší.Přestože doplňování NAD+ ukazuje slibné výsledky na zvířecích modelech, vědci stále studují, jak se tyto výsledky mohou přenést na lidi.

Funkce svalů

Jako hybná síla těla je mitochondriální funkce rozhodující pro náš výkon při cvičení.NAD+ je jedním z klíčů k udržení zdravých mitochondrií a stabilního výdeje energie.

Zvýšení hladiny NAD+ ve svalu může zlepšit jeho mitochondrie a kondici u myší.Jiné studie také ukazují, že myši, které užívají boostery NAD+, jsou štíhlejší a mohou běžet dále na běžeckém pásu, což ukazuje vyšší cvičební kapacitu.Starší zvířata, která mají vyšší úroveň NAD+, překonávají své vrstevníky.

Metabolické poruchy

Obezita, kterou Světová zdravotnická organizace (WHO) vyhlásila za epidemii, je jednou z nejčastějších nemocí moderní společnosti.Obezita může vést k dalším metabolickým poruchám, jako je cukrovka, která v roce 2016 zabila 1,6 milionu lidí na celém světě.

Stárnutí a strava bohatá na tuky snižují hladinu NAD+ v těle.Studie ukázaly, že užívání posilovačů NAD+ může u myší zmírnit přírůstek hmotnosti související s dietou a věkem a zlepšit jejich cvičební kapacitu, a to i u starých myší.Jiné studie dokonce zvrátily účinek cukrovky u myších samic a ukázaly nové strategie v boji proti metabolickým poruchám.

Funkce srdce

Elasticita tepen funguje jako nárazník mezi tlakovými vlnami vysílanými tepy.Ale tepny tuhnou, jak stárneme, což přispívá k vysokému krevnímu tlaku, což je nejdůležitější rizikový faktor kardiovaskulárních onemocnění.Jen ve Spojených státech zemře každých 37 sekund jeden člověk na kardiovaskulární onemocnění, uvádí CDC.

Vysoký krevní tlak může způsobit zvětšené srdce a ucpané tepny, které vedou k mrtvici.Zvýšení hladin NAD+ poskytuje ochranu srdci a zlepšuje srdeční funkce.U myší posilovače NAD+ doplnily hladiny NAD+ v srdci na výchozí hodnoty a zabránily zraněním srdce způsobeným nedostatečným průtokem krve.Jiné studie ukázaly, že boostery NAD+ mohou chránit myši před abnormálním zvětšením srdce.

Zvyšuje NAD+ životnost?

Ano.Kdybys byl myš.Zvýšení NAD+ pomocí boosterů, jako jsou NMN a NR, může prodloužit životnost a zdraví myší.

Zvýšené úrovně NAD+ poskytují u myší mírný účinek a prodlužují životnost.Pomocí prekurzoru NAD+, NR, zjistili vědci ve studii publikované vVěda, 2016, suplementace NR prodlužuje životnost myší zhruba o pět procent.

Zvýšené hladiny NAD+ také poskytují ochranu před různými nemocemi souvisejícími s věkem.Ochrana před nemocemi souvisejícími s věkem znamená žít zdravější život po delší dobu a prodloužit zdraví.

Ve skutečnosti někteří vědci proti stárnutí jako Sinclair považují výsledky studie na zvířatech za úspěšné, že oni sami užívají posilovače NAD+.Jiní vědci jako Felipe Sierra z národního institutu pro stárnutí v NIH si však nemyslí, že lék je připraven.„Základem je, že žádnou z těchto věcí nezkouším.Proč ne?Protože nejsem myš,“ řekl.

Pro myši by hledání „prameny mládí“ mohlo skončit.U lidí se však vědci shodují na tom, že tam ještě úplně nejsme.Klinické studie NMN a NR na lidech mohou přinést výsledky v příštích několika letech.

Budoucnost NAD+

Jak se valí „stříbrná vlna“, je naléhavé najít řešení pro chronická onemocnění související s věkem, která by zmírnila zdravotní a ekonomickou zátěž.Vědci možná našli možné řešení: NAD+.

NAD+, označovaný jako „zázračná molekula“ pro schopnost obnovit a udržovat buněčné zdraví, prokázal různé možnosti při léčbě srdečních chorob, cukrovky, Alzheimerovy choroby a obezity na zvířecích modelech.Pochopení toho, jak se studie na zvířatech mohou přenést na lidi, je však dalším krokem pro vědce k zajištění bezpečnosti a účinnosti molekuly.

Cílem vědců je plně porozumět biochemickému mechanismu molekuly a výzkum metabolismu NAD+ pokračuje.Podrobnosti o mechanismu molekuly mohou odhalit tajemství přenesení vědy proti stárnutí z lavice na postel.