Увядзенне артыкула:

NAD+ неабходны для стварэння энергіі ў арганізме і рэгуляцыі асноўных клеткавых працэсаў.Вось чаму гэта так важна, як гэта было выяўлена і як вы можаце атрымаць ад гэтага больш.

Наколькі магутны NAD+

Адкрыйце любы падручнік па біялогіі, і вы даведаецеся пра NAD+, што расшыфроўваецца як нікацінамідадэніндынуклеатыд.Гэта найважнейшы кафермент, які змяшчаецца ў кожнай клетцы вашага цела і ўдзельнічае ў сотнях метабалічных працэсаў, такіх як клеткавая энергія і здароўе мітахондрый.NAD+ актыўна працуе ў клетках чалавека і іншых млекакормячых, дрожджаў і бактэрый, нават раслін.

Навукоўцы ведаюць пра NAD+ з таго часу, як ён быў упершыню адкрыты ў 1906 годзе, і з таго часу наша разуменне яго важнасці працягвае развівацца.Напрыклад, папярэднік NAD+ ніацін адыграў пэўную ролю ў змякчэнні пелагры, смяротнай хваробы, якая пакутавала на поўдні Амерыкі ў 1900-х гадах.У той час навукоўцы вызначылі, што малако і дрожджы, якія ўтрымліваюць папярэднікі NAD+, палягчаюць сімптомы.З часам навукоўцы вызначылі некалькі папярэднікаў NAD+ — у тым ліку нікатынавую кіслату, нікацінамід і нікацінамід-рыбазід, сярод іншых — якія выкарыстоўваюць натуральныя шляхі, якія вядуць да NAD+.Думайце пра папярэднікі NAD+ як пра розныя маршруты, па якіх вы можаце дабрацца да месца прызначэння.Усе шляхі прывядуць вас у адно і тое ж месца, але на розных відах транспарту.

Нядаўна NAD+ стаў шанаванай малекулай у навуковых даследаваннях з-за яе цэнтральнай ролі ў біялагічных функцыях.Навуковая супольнасць даследавала, як NAD+ суадносіцца з прыкметнымі перавагамі для жывёл, што працягвае натхняць даследчыкаў пераносіць гэтыя высновы на людзей.Дык як менавіта NAD+ адыгрывае такую ​​важную ролю?Карацей кажучы, гэта кафермент або малекула-памочнік, якая звязваецца з іншымі ферментамі, каб дапамагчы выклікаць рэакцыі на малекулярным узроўні.

Але ў арганізме няма бясконцых запасаў NAD+.Фактычна, з узростам ён фактычна памяншаецца.Гісторыя даследаванняў NAD+ і іх нядаўняе замацаванне ў навуковай супольнасці адкрылі навукоўцам шлюзы для даследавання падтрымання ўзроўню NAD+ і атрымання большага NAD+.

Якая гісторыя NAD+?

NAD+ быў упершыню ідэнтыфікаваны сэрам Артурам Хардэнам і Уільямам Джонам Янгам у 1906 годзе, калі яны імкнуліся лепш зразумець працэс закісання, падчас якога дрожджы ператвараюць цукар і ствараюць спірт і CO2.На большае прызнанне NAD+ спатрэбілася амаль 20 гадоў, калі Хардэн падзяліў Нобелеўскую прэмію па хіміі ў 1929 годзе з Гансам фон Эйлерам-Чэлпінам за іх працу па ферментацыі.Эйлер-Чэлпін вызначыў, што структура NAD+ складаецца з двух нуклеатыдаў, будаўнічых блокаў для нуклеінавых кіслот, якія складаюць ДНК.Адкрыццё таго, што ферментацыя, метабалічны працэс, абапіраецца на NAD+, стала прадвесцем таго, што мы цяпер ведаем пра важную ролю NAD+ у метабалічных працэсах у чалавека.

Эйлер-Чэлпін у сваёй прамове пры ўручэнні Нобелеўскай прэміі 1930 года называў NAD+ cozymase, як яго калісьці называлі, рэкламуючы яго жыццяздольнасць.«Прычына таго, што мы робім так шмат працы па ачыстцы і вызначэнні канстытуцыі гэтага рэчыва, - сказаў ён, - заключаецца ў тым, што козімаза з'яўляецца адным з найбольш распаўсюджаных і біялагічна найбольш важных актыватараў у свеце раслін і жывёл».

Ота Генрых Варбург — вядомы «эфектам Варбурга» — падштурхнуў навуку наперад у 1930-я гады, у выніку даследаванняў, якія дадаткова тлумачаць ролю NAD+ у метабалічных рэакцыях.У 1931 г. хімікі Конрад А. Элвех'ем і К. К. Кон вызначылі, што нікацінавая кіслата, папярэднік NAD+, была змякчальным фактарам пры пелагры.Доктар службы аховы здароўя ЗША Джозэф Голдбэргер раней вызначыў, што сьмяротная хвароба была зьвязаная з недахопам чагосьці ў рацыёне, які ён потым назваў PPF як «прафілактычны фактар ​​пелагры».Голдбергер памёр да канчатковага адкрыцця, што гэта была нікацінавая кіслата, але яго ўклад прывёў да адкрыцця, якое таксама стала інфармацыяй аб канчатковым заканадаўстве, якое прадугледжвае ўзбагачэнне мукі і рысу ў міжнародным маштабе.

У наступным дзесяцігоддзі Артур Корнберг, які пазней атрымаў Нобелеўскую прэмію каб паказаць, як утвараюцца ДНК і РНК, адкрыў NAD-сінтэтазу, фермент, які стварае NAD+.Гэта даследаванне паклала пачатак разуменню будаўнічых блокаў NAD+.У 1958 годзе навукоўцы Джэк Прайс і Філіп Хэндлер вызначылі тое, што цяпер вядома як шлях Прэйса-Хандлера.Шлях паказвае, як нікацінавая кіслата - тая самая форма вітаміна B3, якая дапамагла вылечыць пелагру - становіцца NAD+.Гэта дапамагло навукоўцам лепш зразумець ролю NAD+ у харчаванні.Пазней Хендлер атрымаў Нацыянальны медаль за навуку ад прэзідэнта Рональда Рэйгана, які адзначыў «выдатны ўклад Хэндлера ў біямедыцынскія даследаванні… у развіццё амерыканскай навукі».

Хаця навукоўцы ўжо ўсвядомілі важнасць NAD+, ім яшчэ трэба было выявіць яго складанае ўздзеянне на клеткавым узроўні.Будучыя тэхналогіі ў навуковых даследаваннях у спалучэнні з усебаковым прызнаннем важнасці каферменту ў канчатковым выніку заахвоцілі навукоўцаў працягваць вывучэнне малекулы.

Як NAD+ працуе ў арганізме?

NAD+ працуе як рэйсавы аўтобус, пераносячы электроны ад адной малекулы да іншай унутры клетак для правядзення разнастайных рэакцый і працэсаў.Разам са сваім малекулярным аналагам NADH гэтая жыццёва важная малекула ўдзельнічае ў розных метабалічных рэакцыях, якія выпрацоўваюць энергію нашай клеткі.Без дастатковага ўзроўню NAD+ нашы клеткі не змаглі б выпрацоўваць энергію для выжывання і выканання сваіх функцый.Іншыя функцыі NAD+ ўключаюць рэгуляванне нашага сутачнага рытму, які кантралюе цыкл сну і няспання нашага цела.

З узростам узровень NAD+ падае, што сведчыць аб важных наступствах для метабалічных функцый і звязаных з узростам захворванняў.Пашкоджанні ДНК назапашваюцца і з'яўляюцца снежнымі камякамі са старэннем.

Што адбываецца, калі ўзровень NAD+ зніжаецца?

Шматлікія даследаванні дэманструюць зніжэнне ўзроўню NAD+ пры парушаных пажыўных умовах, такіх як атлусценне і старэнне.Зніжэнне ўзроўню NAD+ можа прывесці да праблем з метабалізмам.Гэтыя праблемы могуць прывесці да парушэнняў, уключаючы атлусценне і рэзістэнтнасць да інсуліну.Атлусценне выклікае дыябет і высокае крывяны ціск.

Метабалічныя парушэнні, выкліканыя нізкім узроўнем NAD+, спадаюць.Высокі крывяны ціск і іншыя парушэнні сардэчнай дзейнасці могуць пасылаць у мозг шкодныя хвалі ціску, што можа прывесці да кагнітыўных парушэнняў.

Нацэльванне на метабалізм NAD+ - гэта практычнае харчовае ўмяшанне для абароны ад метабалічных і іншых узроставых захворванняў.Некалькі груп правялі даследаванні, якія паказваюць, што ўжыванне бустэры NAD+ паляпшае рэзістэнтнасць да інсуліну пры атлусценні.У мышыных мадэлях захворванняў, звязаных з узростам, дабаўка з узмацняльнікамі NAD+ паляпшае сімптомы захворванняў.Гэта сведчыць аб тым, што зніжэнне ўзроўню NAD+ з узростам можа спрыяць узнікненню захворванняў, звязаных з узростам.

Прадухіленне зніжэння NAD+ прапануе перспектыўную стратэгію барацьбы з парушэннямі метабалізму з узростам.Паколькі ўзровень NAD+ зніжаецца з узростам, гэта можа прывесці да зніжэння аднаўлення ДНК, рэакцыі клетак на стрэс і рэгуляцыі энергетычнага абмену.

Патэнцыйныя выгады

NAD+ важны для падтрымання мітахондрый відаў і рэгуляцыі генаў адносна старэння.Аднак з узростам узровень NAD+ у нашым арганізме рэзка зніжаецца.«Калі мы старэем, мы губляем NAD+.Да 50 гадоў вы маеце прыкладна палову таго ўзроўню, які калісьці мелі ў 20», — кажа ў інтэрв'ю Дэвід Сінклер з Гарвардскага ўніверсітэта.

Даследаванні паказалі зніжэнне колькасці малекул, звязаных з захворваннямі, звязанымі з узростам, уключаючы паскоранае старэнне, метабалічныя парушэнні, хваробы сэрца і нейрадэгенерацыі.Нізкі ўзровень NAD+ звязаны з узроставымі захворваннямі з-за менш функцыянальнага метабалізму.Але папаўненне ўзроўню NAD+ дало эфекты супраць старэння на мадэлях на жывёл, паказаўшы шматабяцаючыя вынікі ў ліквідацыі ўзроставых захворванняў, павелічэнні працягласці жыцця і здароўя.

Старэнне

Вядомыя як "ахоўнікі геномаў", сіртуіны - гэта гены, якія абараняюць арганізмы, ад раслін да млекакормячых, ад пагаршэння стану і хвароб.Калі гены адчуваюць, што цела знаходзіцца пад фізічным стрэсам, такім як практыкаванні або голад, яны пасылаюць войскі, каб абараніць цела.Сіртуіны падтрымліваюць цэласнасць геному, спрыяюць аднаўленню ДНК і прадэманстравалі ўласцівасці, звязаныя са старэннем, у мадэлях жывёл, напрыклад, павелічэнне працягласці жыцця.

NAD+ - гэта паліва, якое прымушае гены працаваць.Але як машына не можа ехаць без паліва, сіртуінам патрабуецца NAD+.Вынікі даследаванняў паказваюць, што павышэнне ўзроўню NAD+ у арганізме актывуе сіртуіны і павялічвае працягласць жыцця ў дрожджаў, чарвякоў і мышэй.Нягледзячы на ​​​​тое, што папаўненне NAD+ дае шматспадзеўныя вынікі на мадэлях на жывёл, навукоўцы ўсё яшчэ вывучаюць, як гэтыя вынікі могуць прымяняцца да людзей.

Функцыя цягліц

З'яўляючыся электрастанцыяй цела, функцыя мітахондрый мае вырашальнае значэнне для нашых фізічных нагрузак.NAD+ з'яўляецца адным з ключоў да падтрымання здароўя мітахондрый і стабільнай выпрацоўкі энергіі.

Павышэнне ўзроўню NAD+ у цягліцах можа палепшыць іх мітахондрыі і фізічную форму ў мышэй.Іншыя даследаванні таксама паказваюць, што мышы, якія прымаюць бустэры NAD+, худзейшыя і могуць бегаць далей на бегавой дарожцы, дэманструючы больш высокую здольнасць да фізічных нагрузак.Састарэлыя жывёлы, якія маюць больш высокі ўзровень NAD+, пераўзыходзяць сваіх аднагодкаў.

Парушэнне абмену рэчываў

Аб'яўленае Сусветнай арганізацыяй аховы здароўя (СААЗ) эпідэміяй, атлусценне з'яўляецца адным з самых распаўсюджаных захворванняў сучаснага грамадства.Атлусценне можа прывесці да іншых метабалічных парушэнняў, такіх як дыябет, які забіў 1,6 мільёна чалавек па ўсім свеце ў 2016 годзе.

Старэнне і багатая тлушчамі дыета зніжаюць узровень НАД+ у арганізме.Даследаванні паказалі, што прыём паскаральнікаў NAD+ можа палегчыць павелічэнне вагі ў мышэй, звязанае з дыетай і ўзростам, і палепшыць іх здольнасць да фізічных нагрузак нават у старых мышэй.Іншыя даследаванні нават адмянілі эфект дыябету ў самак мышэй, паказаўшы новыя стратэгіі барацьбы з метабалічнымі парушэннямі.

Функцыя сэрца

Эластычнасць артэрый дзейнічае як буфер паміж хвалямі ціску, якія пасылаюцца сэрцабіццем.Але з узростам артэрыі становяцца жорсткімі, спрыяючы высокаму крывянаму ціску, найбольш важным фактарам рызыкі сардэчна-сасудзістых захворванняў.Адзін чалавек памірае ад сардэчна-сасудзiстых захворванняў кожныя 37 секунд толькі ў Злучаных Штатах, паведамляе CDC.

Высокае крывяны ціск можа выклікаць павелічэнне сэрца і закаркаванне артэрый, што прыводзіць да інсультаў.Павышэнне ўзроўню NAD+ забяспечвае абарону сэрца, паляпшаючы сардэчныя функцыі.У мышэй паскаральнікі NAD+ аднаўляюць узровень NAD+ у сэрцы да зыходнага ўзроўню і прадухіляюць пашкоджанні сэрца, выкліканыя недахопам крывацёку.Іншыя даследаванні паказалі, што бустэры NAD+ могуць абараніць мышэй ад анамальнага павелічэння сэрца.

NAD+ павялічвае працягласць жыцця?

Так, гэта так.Калі б ты была мышкай.Павелічэнне NAD+ з дапамогай бустэраў, такіх як NMN і NR, можа падоўжыць працягласць жыцця і здароўя мышэй.

Павышэнне ўзроўню NAD+ дае сціплы эфект з павелічэннем працягласці жыцця ў мышэй.Выкарыстоўваючы папярэднік NAD+, NR, навукоўцы выяўляюць у даследаванні, апублікаваным уНавука, 2016, дабаўкі NR павялічваюць працягласць жыцця мышэй прыкладна на пяць працэнтаў.

Павышаны ўзровень NAD+ таксама забяспечвае абарону ад розных хвароб, звязаных з узростам.Абарона ад хвароб, звязаных з узростам, азначае весці больш здаровы лад жыцця на працягу больш доўгага перыяду, павялічваючы працягласць здароўя.

Фактычна, некаторыя навукоўцы па барацьбе са старэннем, такія як Сінклер, лічаць паспяховым вынікі даследавання на жывёл, што яны самі прымаюць паскаральнікі NAD+.Аднак іншыя навукоўцы, такія як Фэліпэ Сьера з Нацыянальнага інстытута старэння пры NIH, не лічаць, што прэпарат гатовы.«Сутнасць у тым, што я не спрабую нічога з гэтага.Чаму б і не?Таму што я не мыш», — сказаў ён.

Для мышэй пошукі «крыніцы маладосці» маглі б і скончыцца.Тым не менш, што тычыцца людзей, навукоўцы сыходзяцца ў меркаванні, што мы яшчэ не зусім там.Клінічныя выпрабаванні NMN і NR на людзях могуць даць вынікі ў бліжэйшыя некалькі гадоў.

Будучыня NAD+

Па меры набліжэння «сярэбранай хвалі» становіцца актуальным рашэнне для хранічных захворванняў, звязаных з узростам, каб зняць цяжар здароўя і эканоміку.Магчыма, навукоўцы знайшлі магчымае рашэнне: NAD+.

Названая "цудадзейнай малекулай" за здольнасць аднаўляць і падтрымліваць здароўе клетак, NAD+ прадэманстравала розныя магчымасці ў лячэнні хвароб сэрца, дыябету, хваробы Альцгеймера і атлусцення на мадэлях на жывёл.Тым не менш, разуменне таго, як даследаванні на жывёл могуць перанесціся на людзей, з'яўляецца наступным крокам для навукоўцаў, каб гарантаваць бяспеку і эфектыўнасць малекулы.

Навукоўцы імкнуцца цалкам зразумець біяхімічны механізм малекулы, і даследаванні метабалізму NAD+ працягваюцца.Падрабязнасці механізму малекулы могуць раскрыць сакрэт перамяшчэння навукі па барацьбе са старэннем з лавы ў ложак.