Čo je NAD +? Ako zvýšiť hladiny pomocou doplnkov

Všetci chceme viac energie. Ale odkiaľ pochádza energia? Na bunkovej úrovni to všetko začína NAD+ (nikotínamid adenín dinukleotid).

Každá bunka vo vašom tele závisí od toho. V jadre metabolizmu NAD+ prenáša elektróny bohaté na energiu do mitochondrií, kde sa točia do ATP, univerzálnej energetickej meny života. Bez neho by vaše bunky nemohli poháňať srdcový rytmus, svalovú kontrakciu alebo myšlienku. NAD+ tiež poháňa enzýmy, ktoré kontrolujú poškodenie DNA, koordinujú obranu a pomáhajú bunkám prepnúť do režimu opravy.¹ 

V tomto zmysle je NAD+vedenie, ktoré prenáša energiu, aj núdzová posádka, ktorá sa ponáhľa, keď sa niečo pokazí.

Háčik spočíva v tom, že NAD+nezostáva konštantný. V strednom veku môžu úrovne klesnúť na polovicu nášho mladistvého vrcholu. Keď sa skupina NAD+zmenšuje, energia klesá a opravné systémy klesajú, čo lemuje systém k poruchu.*

Niet divu, že NAD+sa stal stredobodom starnúcej vedy. U zvierat doplnenie NAD+prinieslo unavené bunky späť k životu. Dalo by sa to isté urobiť aj pre nás? Odpoveď je zložitejšia, ako sa zdá, a táto zložitosť je miesto, kde začína skutočný príbeh.*

Čo robí NAD+v tele? 

NAD+hrá v biológii dve hlavné úlohy: poháňa energiu a umožňuje opravy.

Každá kalória, ktorú zjete, musí prejsť rukavicami krokov, kým sa stane použiteľnou energiou. V každej fáze NAD+ zachytáva vysokoenergetické elektróny a dodáva ich do mitochondrií, ktoré vylučujú ATP.² 

NAD+ tiež poháňa enzýmy, ktoré pomáhajú bunkám prispôsobiť sa stresu a odolávať. Najznámejšie sú sirtuíny, rodina proteínov, ktoré pôsobia ako molekulárne regulátory odolnosti. Udržiavajú mitochondrie účinné, znižujú oxidačný roztok a reagujú na stres upokojením zápalových signálov a aktiváciou ochranných dráh.³ Na zvieracích modeloch sa ukázalo, že vytáčanie týchto enzýmov predlžuje životnosť až o 16% a zachováva mladistvý svalový a metabolizmus^.4 

Ďalšia rodina závislá od NAD +, PARP (poly-ADP ribózové polymerázy), hliadkujú DNA na poškodenie. Každá bunka čelí tisíckam lézií každý deň a PARP používajú NAD+ na vytvorenie reťazcov, ktoré volajú opravnú posádku.⁵ 

Storočníci ponúkajú skutočný dôkaz dôležitosti tohto systému. Ľudia, ktorí dosiahnu 100 rokov alebo viac, vykazujú silnejšiu aktivitu PARP ako mladšie kontrolné skupiny, čo naznačuje nezvyčajne robustnú kapacitu opravy DNA.⁶ 

Ale tu je rub. Zakaždým, keď PARP skočí do akcie, spaľuje molekuly NAD+. Ako sa poškodenie DNA zvyšuje s vekom, aktivita PARP vyčerpáva bazén a zanecháva menej NAD+ pre sirtuíny a pre energetický metabolizmus.⁷ To vedie k bunkovému ťahu o klesajúci zdroj. 

Čo nás privádza k jadru problému. 

Čo sa stane s NAD+s pribúdajúcim vekom?

Hladiny NAD+s vekom neustále klesajú a v dospelosti každý rok klesajú o 4%. To nemusí znieť ako veľa, ale rýchlo sa to sčíta. V čase, keď budete mať 40 rokov, váš NAD+ už môže klesnúť o viac ako tretinu v porovnaní s vašimi dvadsiatkami.⁸ A odtiaľ ide iba dole.

Keď NAD+ skĺzne, enzýmy, ktoré od neho závisia, začnú klesať. A vo vnútri bunky je mýto jasné. 

U starnúcich myší mitochondrie produkovali iba asi polovicu ATP mladosti, doslova polovicu energie, ktorú kedysi mali ich bunky. A tento nedostatok je priamo spojený s klesajúcim NAD+ a slabnúcou aktivitou sirtuínu.⁹ 

Napriek tomu obrázok nie je úplne ponurý. 

Keď vedci obnovili NAD+ u tých istých hlodavcov, ich mitochondrie sa vrátili k mladistvému výkonu. Výstup ATP sa obnovil, aktivita sirtuínu sa posilnila a bunky účinne nabili svoje napájanie.

Takže zrejmá otázka, mohli by sme urobiť to isté u ľudí?

Môžeme len doplniť NAD+priamo?

Riešenie sa zdá byť jednoduché: stačí vložiť NAD+do pilulky! Ale biológia, pravdivá vo forme, to tak nerobí ľahkým.

V zažívacom trakte je NAD+ demontovaný enzýmami skôr, ako sa dostane do krvného obehu. To, čo vaše bunky vidia, sú fragmenty, nie neporušená molekula a recyklácia týchto kúskov nie je veľmi efektívna.¹⁰ 

Namiesto toho telo uprednostňuje absorbovanie menších foriem vitamínu B3, potom obnovuje NAD+ v bunkách prostredníctvom zavedených metabolických dráh. Preto sa zameriavame skôr na tieto prekurzory ako na samotný NAD +.

Ako telo vyrába NAD +?

Pretože NAD+nemožno zachytiť celé, bunky sa pri jeho výrobe spoliehajú na vnútorné montážne linky. 

Rôzne formy B3 sa spoliehajú na rôzne biologické dráhy, v skutočnosti preberajú samostatné cesty, ktoré sa zbiehajú na NAD +.

niacín

Niacín sa dostáva do cesty Preiss-Handler, špecializovanej rýchlostnej cesty do NAD+, ktorá vedie obzvlášť silne v pečeni, obličkách a črevách.¹² Tieto orgány sú priemyselnými uzlami tela: riadenie hladiny cukru v krvi, rozklad tukov, detoxikácia chemikálií a spracovanie živín. Všetky tieto procesy spaľujú obrovské množstvo NAD +. 

Ale je tu problém. Pri vyšších dávkach niacín spôsobuje nepríjemné sčervenanie a ďalšie vedľajšie účinky,¹³ , čo sťažuje spoliehať sa na samotný niacín na udržanie NAD +. 

niacínamid

Niacinamid (NAM) funguje prostredníctvom záchrannej dráhy, hlavnej recyklačnej cesty tela pre NAD +. Zakaždým, keď sa použije NAD+, zanecháva za sebou niacínamid.¹⁴ Namiesto toho, aby ho bunky nechali odpadnúť, získavajú ho späť a spúšťajú späť záchrannou cestou, aby vytvorili čerstvý NAD +. 

Táto cesta je chrbticou metabolizmu NAD+ v tele. Beží obzvlášť horúco v tkanivách s vysokým dopytom, ako sú kostrové svaly, mozoga imunitný systém - kde je obrat NAD+ neúnavný na výkon pohybu, poznania a obrany.¹⁵ 

Opäť je tu kompromis. Pri vysokom príjme sa musí prebytok niacínamidu vyčistiť. Telo to robí metyláciou, t.j. pripojením metylových skupín požičaných z živín, ako je folát alebo SAMe.¹⁶ Tento klírens môže uvoľniť molekulárne zdroje potrebné na iné práce, ako je oprava DNA a produkcia neurotransmiterov. 

Nikotínamid ribozid (NR)

Nikotínamid ribozid (NR) je neskorý prídavok do rodiny B3, prvýkrát identifikovaný v roku 2004.¹⁷ Čo ho vyznačuje, je to, že má svoje vlastné dedikované enzýmy, NR kinázy, ktoré pôsobia ako vlastná brána do NAD+ a zapájajú ho priamo do záchrannej dráhy. Je pozoruhodné, že tento špecializovaný stroj bol konzervovaný z kvasiniek k ľuďom, akoby biológia označila túto cestu ako „príliš dôležitú na stratu“.

Táto efektívnosť sa prejavuje u ľudí. Spomedzi všetkých prekurzorov NAD+si NR vybudoval najsilnejšie ľudské skúsenosti v oblasti bezpečnosti a účinnosti a môže výrazne zvýšiť NAD+pri pomerne nízkych dávkach. V klinickej štúdii z roku 2019 denná dávka iba 300 mg zvýšila celokrvný NAD+ o približne 50% v priebehu ôsmich týždňov.¹⁸* 

Každý z týchto prekurzorov rozpráva inú časť príbehu NAD +. Žiadny nie je dokonalý izolovane, ale spoločne odhaľujú stratégiu na udržanie NAD +. 

Tu je návod, ako to uviesť do akcie.

Ako by sme mali premýšľať o podpore NAD +?

1. Využite záložné systémy biológie

Prekurzory NAD+nie všetci cestujú rovnakou trasou alebo nedosahujú rovnaké ciele s rovnakou účinnosťou. 

• Niacín sa živí do dráhy, ktorá je najaktívnejšia v metabolických centrách, ako je črevo.¹² 
• Niacínamid pôsobí záchrannou cestou, obzvlášť dôležitou v tkanivách s vysokým obratom, ako je imunitný systém a mozog.¹⁵
• Nikotínamid ribozid sa tiež živí do záchrannej dráhy, ale spolieha sa na vlastné enzýmy (NRK), ktoré sú obzvlášť aktívne v pečeni, obličkách, a svaloch.^19,20 

Táto „deľba práce“ znamená, že mierne dávky viac ako jedného prekurzora môžu lepšie zrkadliť vlastný dizajn biológie a rozšíriť pracovné zaťaženie namiesto preťaženia jednej cesty.

Kľúčový význam: Na širšiu podporu použite zmes prekurzorov NAD+, ako je niacín, niacínamid a NR.

2. Vyvážte metylačnú záťaž

Prebytok niacínamidu (a v menšej miere aj iné B3) sa musí odstrániť. Telo to robí pripojením metylových skupín, ktoré sa používajú aj na opravu DNA, neurotransmitery a detoxikáciu. V priebehu času môžu vysoké dávky tento systém namáhať.

Kľúčový význam: Spárujte akékoľvek prekurzory NAD+ s darcami metylu, ako je metylfolát , vitamín B12 a betaín (alebo cholín ), aby ste zostali v rovnováhe.          

3. Nalaďte záchranný systém

Dodávanie prekurzorov nie je celý príbeh. Rovnako dôležité je, ako dobre telo recykluje NAD+po jeho použití. Táto recyklácia závisí od enzýmu nazývaného NAMPT (nikotínamidfosforebosyltransferáza).¹⁴ Čím aktívnejší je NAMPT, tým efektívnejšie môžu bunky natiahnuť každú molekulu NAD +. 

Určité rastlinné zlúčeniny môžu pomôcť nakloniť rovnováhu. Keď sú rastliny stresované, napríklad škodcami alebo silným slnečným žiarením, vytvárajú ochranné zlúčeniny, ktoré, keď ich konzumujeme, pôsobia ako jemné stresové signály pre naše vlastné bunky²¹

Resveratrol je prominentným príkladom. Pri nízkych až stredných dávkach podnecuje mitochondrie k efektívnejšej práci a aktivuje NAMPT, čo potenciálne zvyšuje účinnosť recyklácie NAD+.^22,23*

Proantokyanidíny z hroznových semien predstavujú ďalšieho zaujímavého kandidáta na túto úlohu. V pokusoch na zvieratách sa ukázalo, že vyberajú NAMPT a zvyšujú NAD+ v špecifických tkanivách.^24,25 

Tieto rastlinné signály pôsobia ako jemné biochemické pohony, ktoré vám pomôžu získať viac kilometrov z každej molekuly NAD+.

Kľúčové upozornenie: Prekurzory NAD+ naskladajte pomocou posilňovačov pochádzajúcich z rastlín, ako sú resveratrol alebo proantokyanidíny z hroznových jadier.

*Tieto tvrdenia neboli vyhodnotené Úradom pre potraviny a liečivá. Tento výrobok nie je určený na diagnostiku, liečbu, liečenie alebo prevenciu akejkoľvek choroby.

Referencie:

1. Canton C, Menzies KJ, Auwerx J. NAD (+) metabolizmus a kontrola energetickej homeostázy: vyrovnávací akt medzi mitochondriami a jadrom. Metab buniek. 2015; 22 (1): 31-53.
2. Bogan KL, Brenner C. Kyselina nikotínová, nikotínamid a nikotínamid ribozid: molekulárne hodnotenie prekurzorových vitamínov NAD+ v ľudskej výžive. Rok Rev. Nutr. 2008; 28:115-30.
3. Sharma A, Mahur P, Muthukumaran J, Singh AK, Jain M. Objasnenie štruktúry, funkcie a regulácie ľudských sirtuínov: komplexný prehľad. 3 Biotech. 2023; 13 (1) :29.
4. Satoh A, Brace CS, Rensing N, Cliften P, Wozniak DF, Herzog ED, Yamada KA, Imai S. Sirt1 predlžuje životnosť a oneskoruje starnutie myší prostredníctvom regulácie Nk2 homeoboxu 1 v DMH a LH. Metab buniek. 2013; 18 (3): 416-30.
5. 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. Extracelulárny NAD+ zvyšuje kapacitu opravy DNA závislej od PARP nezávisle od aktivity CD73. Vedecká reprezentácia 2020; 10 (1): 651.
6. Muiras ML, Müller M, Schächter F, Bürkle A. Zvýšená aktivita poly (ADP-ribózy) polymerázy v lymfoblastoidných bunkových líniách od storočníkov. J Mol Med (Berl). 1998; 76 (5): 346-54.
7. Massudi H, Grant R, Braidy N, hosť J, Farnsworth B, Guillemin GJ. Zmeny oxidačného stresu a metabolizmu NAD+ v ľudskom tkanive spojené s vekom. PLoS One. 2012; 7 (7): e42357.
8. Klement J, Wong M, Poljak A, Sachdev P, Braidy N. Plazmatický metabolóm NAD+ je pri „normálnom“ starnutí dysregulovaný. Omladzovacie Res. 2019; 22 (2): 121-30.
9. 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. Klesajúci NAD+ indukuje pseudohypoxický stav narúšajúci jadrovo-mitochondriálnu komunikáciu počas starnutia. Bunka 2013; 155 (7): 1624-38.
10. She J, Sheng R, Qin ZH. Farmakológia a potenciálne dôsledky prekurzorov nikotínamidadenín dinukleotidov. Starnutie december 2021; 12 (8): 1879-97.
11. Covarrubias AJ, Perrone R, Grozio A, Verdin E. Metabolizmus NAD+ a jeho úlohy v bunkových procesoch počas starnutia. Nat Rev Mol Cell Biol. 2021; 22 (2): 119-41.
12. Hara N, Yamada K, Shibata T, Osago H, Hašimoto T, Tsuchiya M. Zvýšenie bunkových hladín NAD kyselinou nikotínovou a zapojenie fosforibosyltransferázy kyseliny nikotínovej v ľudských bunkách. J Biol Chem. 2007; 282 (34): 24574-82.
13. Javaid A, Mudavath SL. Splachovanie vyvolané niacínom: mechanizmus, patofyziológia a budúce perspektívy. Arch Biochem Biophys. 2024; 761:110163.
14. Revollo JR, Grimm AA, Imai S. Dráha biosyntézy NAD sprostredkovaná nikotínamid-fosforibosyltransferázou reguluje aktivitu Sir2 v bunkách cicavcov. J Biol Chem. 2004; 279 (49): 50754-63.
15. Peng A, Li J, Xing J, Yao Y, Niu X, Zhang K. Funkcia nikotínamidfosforibozyl transferázy (NAMPT) a jej úloha pri chorobách. Front Mol Biosci. 2024; 11:1480617.
16. 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. Zničenie nikotínamidu N-metyltransferázy chráni pred obezitou vyvolanou stravou. Príroda. 2014; 508 (7495) :258-62.
17. Bieganowski P, Brenner C. Objavy nikotínamid-ribozidu ako živiny a konzervovaných génov NRK vytvárajú nezávislú cestu od Preiss-Handlera k NAD+ u húb a ľudí. Bunka 2004; 117 (4): 495-502.
18. Conze D, Brenner C, Kruger CL. Bezpečnosť a metabolizmus dlhodobého podávania NIAGENU (nikotínamid ribozidový chlorid) v randomizovanej, dvojito zaslepenej, placebom kontrolovanej klinickej štúdii so zdravými dospelými s nadváhou. Vedecký zástupca 2019; 9 (1): 9772.
19. 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 riadi metabolizmus nikotínamidu mononukleotidu a nikotínamidu ribozidov v bunkách cicavcov. Nat Common 2016; 7:13103.
20. 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. Nikotínamid ribozidové kinázy vykazujú redundanciu pri sprostredkovaní metabolizmu nikotínamidu mononukleotidu a nikotínamid-ribozidov v bunkách kostrového svalstva. Marec 2017; 6 (8): 819-32.
21. Stiller A, Garrison K, Gurdyumov K, Kenner J, Yasmin F, Yates P, Song BH. Od boja proti zvieratám až po záchranu životov: polyfenoly v obrane rastlín a ľudskom zdraví. Medzinárodná veda 2021; 22 (16): 8995.
22. S, Penke M, Gorski T, Petzold-Quinque S, Damm G, Gebhardt R, Kiess W., Garten A. Resveratrol rozdielne reguluje NAMPT a SIRT1 v hepatokarcinómových bunkách a primárnych ľudských hepatocytoch. PLoS One. 2014; 9 (3): e91045.
23. Lan F, Weikel KA, Cacicedo JM, Ido Y. Aktivácia proteínkinázy aktivovanej AMP indukovaná resveratrolom závisí od bunkového typu: ponaučenia zo základného výskumu pre klinickú aplikáciu. Živiny. 2017; 9 (7): 751.
24. Ribas-Latre A, Baselga-Escudero L, Casanova E, Arola-Arnal A, Salvador MJ, Bladé C, Arola L. Proantokyanidíny v strave modulujú acetyláciu BMAL1, expresiu Nampt a hladiny NAD v pečeni potkanov. Vedecký zástupca 2015; 5:10954.
25. Aragonès G, Suárez M, Ardid-Ruiz A, Vinaixa M, Rodríguez MA, Correig X, Arola L, Bladé C. Diétne proantokyanidíny zvyšujú pečeňový metabolizmus NAD+ a expresiu a aktivitu SIRT1 spôsobom závislým od dávky u zdravých potkanov. Vedecký zástupca 2016; 6:24977.