Raksta ievads:

NAD+ ir būtiska, lai organismā radītu enerģiju un regulētu galvenos šūnu procesus.Lūk, kāpēc tas ir tik svarīgi, kā tas tika atklāts un kā jūs varat to iegūt vairāk.

Cik NAD+ ir spēcīgs

Atveriet jebkuru bioloģijas mācību grāmatu un uzzināsiet par NAD+, kas apzīmē nikotīnamīda adenīna dinukleotīdu.Tas ir būtisks koenzīms, kas atrodams katrā jūsu ķermeņa šūnā un ir iesaistīts simtiem vielmaiņas procesu, piemēram, šūnu enerģijā un mitohondriju veselībā.NAD+ smagi strādā cilvēku un citu zīdītāju, rauga un baktēriju, pat augu šūnās.

Zinātnieki ir zinājuši par NAD+ kopš tā pirmās atklāšanas 1906. gadā, un kopš tā laika mūsu izpratne par tā nozīmi ir turpinājusi attīstīties.Piemēram, NAD+ prekursoram niacīnam bija nozīme pellagras, letālas slimības, kas 1900. gados skāra Amerikas dienvidus, mazināšanā.Zinātnieki tajā laikā konstatēja, ka piens un raugs, kas abi satur NAD+ prekursorus, mazināja simptomus.Laika gaitā zinātnieki ir identificējuši vairākus NAD+ prekursorus, tostarp nikotīnskābi, nikotīnamīdu un nikotīnamīda ribosīdu, kas izmanto dabiskos ceļus, kas noved pie NAD+.Padomājiet par NAD+ prekursoriem kā dažādiem maršrutiem, kurus varat izmantot, lai nokļūtu galamērķī.Visi ceļi ved uz vienu un to pašu vietu, bet ar dažādiem transporta veidiem.

Nesen NAD+ ir kļuvusi par vērtīgu molekulu zinātniskajos pētījumos, jo tai ir galvenā loma bioloģiskajās funkcijās.Zinātniskā sabiedrība ir pētījusi, kā NAD+ ir saistīts ar ievērojamiem ieguvumiem dzīvniekiem, kas turpina iedvesmot pētniekus pārvērst šos atklājumus cilvēkiem.Tātad, kā tieši NAD+ spēlē tik svarīgu lomu?Īsāk sakot, tā ir koenzīma vai “palīdzības” molekula, kas saistās ar citiem fermentiem, lai palīdzētu izraisīt reakcijas molekulārā līmenī.

Bet ķermenim nav nebeidzamu NAD+ krājumu.Patiesībā tas faktiski samazinās līdz ar vecumu.NAD+ pētniecības vēsture un tās nesenā izveidošanās zinātnes aprindās ir pavērusi slūžas zinātniekiem, lai izpētītu, kā saglabāt NAD+ līmeni un iegūt vairāk NAD+.

Kāda ir NAD+ vēsture?

NAD+ pirmo reizi identificēja sers Artūrs Hārdens un Viljams Džons Jangs 1906. gadā, kad abu mērķis bija labāk izprast fermentāciju, kurā raugs metabolizē cukuru un rada alkoholu un CO2.Pagāja gandrīz 20 gadi, lai iegūtu lielāku NAD+ atpazīstamību, kad Hārdens 1929. gada Nobela prēmiju ķīmijā saņēma kopā ar Hansu fon Eileru-Čelpinu par darbu fermentācijas jomā.Eilers-Čelpins atklāja, ka NAD+ struktūru veido divi nukleotīdi, nukleīnskābju celtniecības bloki, kas veido DNS.Atklājums, ka fermentācija, vielmaiņas process, balstās uz NAD+, paredzēja to, ko mēs tagad zinām par NAD+, kam ir izšķiroša loma vielmaiņas procesos cilvēkiem.

Eilers-Čelpēns savā 1930. gada Nobela prēmijas runā NAD+ dēvēja par mājīgumu, kā to kādreiz sauca, liecinot par tā vitalitāti."Iemesls, kāpēc mēs tik daudz strādājam pie šīs vielas attīrīšanas un sastāva noteikšanas," viņš teica, "ir tas, ka kozimāze ir viens no visizplatītākajiem un bioloģiski vissvarīgākajiem aktivatoriem augu un dzīvnieku pasaulē."

Oto Heinrihs Vorburgs, kas pazīstams ar “Vorburga efektu”, virzīja zinātni uz priekšu 20. gadsimta 30. gados, un pētījumi vēl vairāk skaidroja NAD+ lomu vielmaiņas reakcijās.1931. gadā ķīmiķi Conrad A. Elvehjem un CK Koehn identificēja, ka nikotīnskābe, NAD+ prekursors, ir pellagras mazinošais faktors.Amerikas Savienoto Valstu Sabiedrības veselības dienesta ārsts Džozefs Goldbergers iepriekš bija noskaidrojis, ka nāvējošā slimība ir saistīta ar kaut ko, kas trūkst uzturā, ko viņš pēc tam nosauca par PPF kā "pelagras profilakses faktoru".Goldbergers nomira pirms galīgā atklājuma, ka tā ir nikotīnskābe, taču viņa ieguldījums noveda pie atklājuma, kas arī informēja iespējamos tiesību aktus, kas nosaka miltu un rīsu stiprināšanu starptautiskā mērogā.

Nākamajā desmitgadē Arturs Kornbergs, kurš vēlāk ieguva Nobela prēmiju lai parādītu, kā veidojas DNS un RNS, atklāja NAD sintetāzi, enzīmu, kas veido NAD+.Šis pētījums iezīmēja NAD+ pamatelementu izpratnes sākumu.1958. gadā zinātnieki Džeks Preiss un Filips Hendlers definēja to, kas tagad ir pazīstams kā Preisa-Handlera ceļš.Šis ceļš parāda, kā nikotīnskābe — tā pati B3 vitamīna forma, kas palīdzēja izārstēt pellagru — kļūst par NAD+.Tas palīdzēja zinātniekiem vēl vairāk izprast NAD+ lomu uzturā.Vēlāk Hendlers nopelnīja Nacionālo zinātnes medaļu no prezidenta Ronalda Reigana, kurš minēja Hendlera "izcilo ieguldījumu biomedicīnas pētījumos... veicinot Amerikas zinātnes stāvokli".

Lai gan zinātnieki tagad bija sapratuši NAD+ nozīmi, viņiem vēl bija jāatklāj tā sarežģītā ietekme uz šūnu līmeni.Gaidāmās tehnoloģijas zinātniskajā pētniecībā apvienojumā ar visaptverošu koenzīma nozīmes atzīšanu galu galā mudināja zinātniekus turpināt pētīt molekulu.

Kā NAD+ darbojas organismā?

NAD+ darbojas kā maršruta autobuss, kas šūnās pārnes elektronus no vienas molekulas uz otru, lai veiktu visa veida reakcijas un procesus.Kopā ar savu molekulāro ekvivalentu NADH šī vitāli svarīgā molekula piedalās dažādās vielmaiņas reakcijās, kas rada mūsu šūnas enerģiju.Bez pietiekama NAD+ līmeņa mūsu šūnas nespētu radīt enerģiju, lai izdzīvotu un veiktu savas funkcijas.Citas NAD+ funkcijas ietver mūsu diennakts ritma regulēšanu, kas kontrolē mūsu ķermeņa miega/nomoda ciklu.

Mums novecojot, NAD+ līmenis samazinās, kas liecina par būtisku ietekmi uz vielmaiņas funkciju un ar vecumu saistītām slimībām.DNS bojājumi uzkrājas un sniega pikas līdz ar novecošanos.

Kas notiek, ja tiek samazināts NAD+ līmenis?

Daudzi pētījumi liecina par samazinātu NAD+ līmeni traucētos uzturvielu apstākļos, piemēram, aptaukošanās un novecošanās gadījumā.NAD+ līmeņa pazemināšanās var izraisīt vielmaiņas problēmas.Šīs problēmas var izraisīt traucējumus, tostarp aptaukošanos un insulīna rezistenci.Aptaukošanās izraisa diabētu un augstu asinsspiedienu.

Metabolisma traucējumi, ko izraisa zems NAD+ līmeņa kaskādes leju.Augsts asinsspiediens un cita sirdsdarbības pasliktināšanās var nosūtīt smadzenēm kaitīgus spiediena viļņus, kas var izraisīt kognitīvus traucējumus.

NAD+ metabolisma noteikšana ir praktiska uztura iejaukšanās, lai aizsargātu pret vielmaiņas un citām ar vecumu saistītām slimībām.Vairākas grupas ir veikušas pētījumus, kas liecina, ka papildināšana ar NAD+ pastiprinātājiem uzlabo insulīna rezistenci no aptaukošanās.Ar vecumu saistītu slimību peļu modeļos papildināšana ar NAD+ pastiprinātājiem uzlabo slimību simptomus.Tas liecina, ka samazināts NAD+ līmenis ar vecumu var veicināt ar vecumu saistītu slimību rašanos.

NAD+ samazināšanās novēršana piedāvā daudzsološu stratēģiju, lai apkarotu vielmaiņas traucējumus ar vecumu.Tā kā NAD+ līmenis samazinās līdz ar vecumu, tas var samazināt DNS atjaunošanos, šūnu stresa reakciju un enerģijas metabolisma regulēšanu.

Iespējamie ieguvumi

NAD+ ir svarīgs sugu mitohondriju uzturēšanai un gēnu regulēšanai saistībā ar novecošanos.Tomēr NAD+ līmenis mūsu organismā krasi samazinās līdz ar vecumu.“Kļūstot vecākiem, mēs zaudējam NAD+.Kad jums ir 50, jums ir apmēram puse no līmeņa, kāds jums bija 20 gadu vecumā,” intervijā saka Deivids Sinklērs no Hārvarda universitātes.

Pētījumi liecina, ka molekulu samazināšanās ir saistīta ar ar vecumu saistītām slimībām, tostarp paātrinātu novecošanos, vielmaiņas traucējumiem, sirds slimībām un neirodeģenerāciju.Zems NAD+ līmenis ir saistīts ar ar vecumu saistītu slimību mazāk funkcionālā metabolisma dēļ.Taču NAD+ līmeņa papildināšana ir parādījusi pretnovecošanās efektu dzīvnieku modeļos, parādot daudzsološus rezultātus ar vecumu saistītu slimību novēršanā, dzīves ilguma un veselības ilguma palielināšanā.

Novecošana

Sirtuīni, kas pazīstami kā "genomu sargi", ir gēni, kas aizsargā organismus, sākot no augiem līdz zīdītājiem, no bojāšanās un slimībām.Kad gēni jūt, ka ķermenis ir pakļauts fiziskam stresam, piemēram, vingrošanai vai izsalkumam, tas izsūta karaspēku ķermeņa aizsardzībai.Sirtuīni uztur genoma integritāti, veicina DNS atjaunošanos un ir parādījuši ar novecošanos saistītas īpašības dzīvnieku paraugiem, piemēram, pagarina dzīves ilgumu.

NAD+ ir degviela, kas liek gēniem darboties.Bet tāpat kā automašīna nevar braukt bez degvielas, sirtuiniem ir nepieciešams NAD+.Pētījumu rezultāti liecina, ka NAD+ līmeņa paaugstināšana organismā aktivizē sirtuīnus un pagarina rauga, tārpu un peļu mūža ilgumu.Lai gan NAD+ papildināšana uzrāda daudzsološus rezultātus dzīvnieku modeļos, zinātnieki joprojām pēta, kā šie rezultāti var tikt izmantoti cilvēkiem.

Muskuļu funkcija

Mitohondriju funkcija kā ķermeņa spēkstacija ir ļoti svarīga mūsu vingrinājumu veikšanai.NAD+ ir viena no atslēgām veselīgu mitohondriju un vienmērīgas enerģijas izvades uzturēšanai.

NAD+ līmeņa paaugstināšana muskuļos var uzlabot to mitohondrijas un piemērotību pelēm.Citi pētījumi arī liecina, ka peles, kuras lieto NAD+ pastiprinātājus, ir slaidākas un var skriet tālāk pa skrejceliņu, uzrādot lielāku vingrošanas jaudu.Veci dzīvnieki, kuriem ir augstāks NAD+ līmenis, pārspēj savus vienaudžus.

Vielmaiņas traucējumi

Pasaules Veselības organizācija (PVO) pasludinājusi par epidēmiju, aptaukošanās ir viena no izplatītākajām slimībām mūsdienu sabiedrībā.Aptaukošanās var izraisīt citus vielmaiņas traucējumus, piemēram, diabētu, kas 2016. gadā nogalināja 1,6 miljonus cilvēku visā pasaulē.

Novecošana un augsta tauku satura diēta samazina NAD+ līmeni organismā.Pētījumi ir parādījuši, ka NAD+ pastiprinātāju lietošana var mazināt ar diētu un vecumu saistītu svara pieaugumu pelēm un uzlabot to fiziskās spējas pat vecām pelēm.Citi pētījumi pat mainīja diabēta ietekmi uz peļu mātītēm, parādot jaunas stratēģijas, lai cīnītos ar vielmaiņas traucējumiem.

Sirds funkcija

Artēriju elastība darbojas kā buferis starp spiediena viļņiem, ko izsūta sirdsdarbība.Taču artērijas kļūst stingrākas, novecojot, veicinot augstu asinsspiedienu, kas ir svarīgākie sirds un asinsvadu slimību riska faktori.ASV vien ik pēc 37 sekundēm no sirds un asinsvadu slimībām mirst viens cilvēks, ziņo CDC.

Augsts asinsspiediens var izraisīt palielinātu sirdi un bloķētas artērijas, kas izraisa insultu.NAD+ līmeņa paaugstināšana nodrošina sirds aizsardzību, uzlabojot sirds funkcijas.Pelēm NAD+ pastiprinātāji ir papildinājuši NAD+ līmeni sirdī līdz sākotnējam līmenim un novērsuši sirds traumas, ko izraisa asins plūsmas trūkums.Citi pētījumi liecina, ka NAD+ pastiprinātāji var aizsargāt peles no patoloģiskas sirds paplašināšanās.

Vai NAD+ palielina dzīves ilgumu?

Jā, tā ir.Ja tu būtu pele.NAD+ palielināšana ar pastiprinātājiem, piemēram, NMN un NR, var pagarināt pelēm dzīves ilgumu un veselības ilgumu.

Paaugstināts NAD+ līmenis nodrošina mērenu efektu, pagarinot dzīves ilgumu pelēm.Izmantojot NAD+ prekursoru NR, zinātnieki atklāj pētījumā, kas publicētsZinātne, 2016, NR papildināšana palielina peļu dzīves ilgumu par aptuveni pieciem procentiem.

Paaugstināts NAD+ līmenis arī nodrošina aizsardzību pret dažādām ar vecumu saistītām slimībām.Aizsardzība pret ar vecumu saistītām slimībām nozīmē dzīvot veselīgāku dzīvi ilgāku laiku, palielinot veselības ilgumu.

Faktiski daži pretnovecošanās zinātnieki, piemēram, Sinklērs, dzīvnieku pētījuma rezultātus uzskata par veiksmīgiem, jo ​​viņi paši lieto NAD+ pastiprinātājus.Tomēr citi zinātnieki, piemēram, Felipe Sjerra no Nacionālā novecošanās institūta NIH, neuzskata, ka zāles ir gatavas.“Galvenais ir tāds, ka es nemēģinu nevienu no šīm lietām.Kāpēc es ne?Jo es neesmu pele,” viņš teica.

Pelēm “jaunības avota” meklēšana varētu būt beigusies.Tomēr par cilvēkiem zinātnieki ir vienisprātis, ka mēs vēl neesam līdz galam.NMN un NR klīniskie pētījumi cilvēkiem var sniegt rezultātus dažu nākamo gadu laikā.

NAD+ nākotne

"Sudraba vilnim" tuvojoties, steidzami jārod risinājums ar vecumu saistītām hroniskām slimībām, lai mazinātu veselības un ekonomisko slogu.Zinātnieki, iespējams, ir atraduši iespējamo risinājumu: NAD+.

NAD+, kas nodēvēts par “brīnummolekulu” spējai atjaunot un uzturēt šūnu veselību, ir parādījis dažādas iespējas sirds slimību, diabēta, Alcheimera slimības un aptaukošanās ārstēšanā dzīvnieku modeļos.Tomēr zinātnieku nākamais solis, lai nodrošinātu molekulas drošību un efektivitāti, ir izpratne par to, kā pētījumi ar dzīvniekiem var izpausties cilvēkiem.

Zinātnieku mērķis ir pilnībā izprast molekulas bioķīmisko mehānismu, un NAD+ metabolisma pētījumi turpinās.Sīkāka informācija par molekulas mehānismu var atklāt noslēpumu, kā novecošanās apkarošanas zinātni no sola līdz gultai.