Artikkelintroduksjon:

NAD+ er avgjørende for å skape energi i kroppen og reguleringen av pivotale cellulære prosesser.Her er hvorfor det er så viktig, hvordan det ble oppdaget, og hvordan du kan få mer av det.

Hvordan NAD+ er kraftig

Åpne en hvilken som helst lærebok i biologi og du vil lære om NAD+, som står for nikotinamid adenindinukleotid.Det er et kritisk koenzym som finnes i hver celle i kroppen din som er involvert i hundrevis av metabolske prosesser som cellulær energi og mitokondriell helse.NAD+ jobber hardt i cellene til mennesker og andre pattedyr, gjær og bakterier, til og med planter.

Forskere har visst om NAD+ siden det først ble oppdaget i 1906, og siden den gang har vår forståelse av betydningen av det fortsatt å utvikle seg.For eksempel spilte NAD+-forløperen niacin en rolle i å lindre pellagra, en dødelig sykdom som plaget det amerikanske sør på 1900-tallet.Forskere på den tiden identifiserte at melk og gjær, som begge inneholder NAD+-forløpere, lindret symptomene.Over tid har forskere identifisert flere NAD+-forløpere – inkludert nikotinsyre, nikotinamid og nikotinamidribosid, blant andre – som benytter seg av naturlige veier som fører til NAD+.Tenk på NAD+-forløpere som forskjellige ruter du kan ta for å komme til en destinasjon.Alle stiene tar deg til samme sted, men med forskjellige transportmåter.

Nylig har NAD+ blitt et verdsatt molekyl i vitenskapelig forskning på grunn av dets sentrale rolle i biologiske funksjoner.Det vitenskapelige samfunnet har forsket på hvordan NAD+ forholder seg til bemerkelsesverdige fordeler hos dyr som fortsetter å inspirere forskere til å oversette disse funnene til mennesker.Så hvordan spiller NAD+ en så viktig rolle?Kort sagt, det er et koenzym eller "hjelper"-molekyl, som binder seg til andre enzymer for å forårsake reaksjoner på molekylært nivå.

Men kroppen har ikke en endeløs tilførsel av NAD+.Faktisk avtar det med alderen.Historien til NAD+-forskning, og dens nylige etablering i vitenskapsmiljøet, har åpnet slusene for forskere til å undersøke å opprettholde NAD+-nivåer og få mer NAD+.

Hva er historien til NAD+?

NAD+ ble først identifisert Sir Arthur Harden og William John Young i 1906 da de to hadde som mål å bedre forstå gjæring - der gjær metaboliserer sukker og skaper alkohol og CO2.Det tok nesten 20 år for mer NAD+-anerkjennelse, da Harden delte Nobelprisen i kjemi i 1929 med Hans von Euler-Chelpin for deres arbeid med gjæring.Euler-Chelpin identifiserte at strukturen til NAD+ består av to nukleotider, byggesteinene for nukleinsyrer, som utgjør DNA.Funnet om at fermentering, en metabolsk prosess, var avhengig av NAD+ varslet det vi nå vet om at NAD+ spiller en kritisk rolle i metabolske prosesser hos mennesker.

Euler-Chelpin omtalte i sin Nobelpristale fra 1930 NAD+ som cozymase, det det en gang ble kalt, og utropte dens vitalitet."Årsaken til at vi gjør så mye arbeid med å rense og bestemme sammensetningen av dette stoffet," sa han, "er at cozymase er en av de mest utbredte og biologisk viktigste aktivatorene i plante- og dyreverdenen."

Otto Heinrich Warburg - kjent for "Warburg-effekten" - presset vitenskapen fremover på 1930-tallet, med forskning som ytterligere forklarer NAD+ som spiller en rolle i metabolske reaksjoner.I 1931 identifiserte kjemikerne Conrad A. Elvehjem og CK Koehn at nikotinsyre, en forløper til NAD+, var den formildende faktoren i pellagra.USAs helsetjenestelege Joseph Goldberger hadde tidligere identifisert at den dødelige sykdommen var knyttet til noe som mangler i kostholdet, som han deretter kalte PPF for "pellagra-forebyggende faktor."Goldberger døde før den endelige oppdagelsen av at det var nikotinsyre, men hans bidrag førte til oppdagelsen, som også informerte eventuell lovgivning som ga mandat til å forsterke mel og ris i internasjonal skala.

Det neste tiåret, Arthur Kornberg, som senere vant Nobelprisen for å vise hvordan DNA og RNA dannes, oppdaget NAD-syntetase, enzymet som lager NAD+.Denne forskningen markerte begynnelsen på å forstå byggesteinene til NAD+.I 1958 definerte forskerne Jack Preiss og Philip Handler det som nå er kjent som Preiss-Handler-veien.Veien viser hvordan nikotinsyre - den samme formen for vitamin B3 som hjalp til med å kurere pellagra - blir NAD+.Dette hjalp forskere til å forstå rollen til NAD+ i kostholdet.Handler fikk senere National Medal of Science fra president Ronald Reagan, som siterte Handlers "enestående bidrag til biomedisinsk forskning ... som fremmer tilstanden til amerikansk vitenskap."

Mens forskere nå hadde innsett viktigheten av NAD+, hadde de ennå ikke oppdaget dens intrikate innvirkning på cellenivå.Kommende teknologier innen vitenskapelig forskning kombinert med omfattende anerkjennelse av koenzymets betydning oppmuntret til slutt forskere til å fortsette å studere molekylet.

Hvordan fungerer NAD+ i kroppen?

NAD+ fungerer som en skyttelbuss, og overfører elektroner fra ett molekyl til et annet i cellene for å utføre alle slags reaksjoner og prosesser.Med sitt molekylære motstykke, NADH, deltar dette vitale molekylet i ulike metabolske reaksjoner som genererer cellens energi.Uten tilstrekkelige NAD+-nivåer ville ikke cellene våre være i stand til å generere energi for å overleve og utføre sine funksjoner.Andre funksjoner til NAD+ inkluderer å regulere døgnrytmen vår, som styrer kroppens søvn-/våknesyklus.

Når vi blir eldre, faller NAD+-nivåene, noe som tyder på viktige implikasjoner i metabolsk funksjon og aldersrelaterte sykdommer.DNA-skader akkumuleres og snøballer med aldring.

Hva skjer når NAD+ nivåer reduseres?

Tallrike studier viser reduserte NAD+-nivåer under forstyrrede næringsforhold, som fedme og aldring.Reduksjoner i NAD+ nivåer kan føre til problemer med stoffskiftet.Disse problemene kan føre til lidelser, inkludert fedme og insulinresistens.Overvekt forårsaker diabetes og høyt blodtrykk.

Metabolske forstyrrelser forårsaket av det lave NAD+-nivået faller ned.Høyt blodtrykk og annen nedsatt hjertefunksjon kan sende skadelige trykkbølger til hjernen som kan føre til kognitiv svikt.

Målretting av NAD+ metabolisme er en praktisk ernæringsintervensjon for å beskytte mot metabolske og andre aldersrelaterte sykdommer.Flere grupper har gjort studier som indikerer at tilskudd med NAD+ boostere forbedrer insulinresistens fra fedme.I musemodeller av aldersrelaterte sykdommer forbedrer tilskudd med NAD+ boostere symptomene på sykdommene.Dette antyder at reduserte NAD+-nivåer med alderen kan bidra til utbruddet av aldersrelaterte sykdommer.

Å forhindre nedgangen av NAD+ tilbyr en lovende strategi for å bekjempe metabolismeforstyrrelser med alderen.Ettersom NAD+-nivåer avtar med alderen, kan dette føre til redusert DNA-reparasjon, cellulær stressrespons og regulering av energimetabolismen.

Potensielle fordeler

NAD+ er viktig for arters mitokondrievedlikehold og genregulering angående aldring.Nivået av NAD+ i kroppen avtar imidlertid drastisk med alderen.«Når vi blir eldre, mister vi NAD+.Når du er 50, har du omtrent halvparten av nivået du en gang hadde da du var 20, sier David Sinclair fra Harvard University i et intervju.

Studier har vist reduksjonen av molekylet assosieres med aldersrelaterte sykdommer, inkludert akselerert aldring, metabolske forstyrrelser, hjertesykdom og nevrodegenerasjon.Lave nivåer av NAD+ er assosiert med aldersrelatert sykdom på grunn av mindre funksjonell metabolisme.Men etterfylling av NAD+-nivåer har gitt anti-aldringseffekter i dyremodeller, og viser lovende resultater for å reversere aldersrelaterte sykdommer, øke levetiden og helsen.

Aldring

Kjent som "voktere av genomene", sirtuiner er gener som beskytter organismer, fra planter til pattedyr, mot forringelse og sykdommer.Når genene føler at kroppen er under fysisk stress, som for eksempel trening eller sult, sender den ut tropper for å forsvare kroppen.Sirtuins opprettholder genomintegritet, fremmer DNA-reparasjon og har vist antialdringsrelaterte egenskaper hos modelldyr som økende levetid.

NAD+ er drivstoffet som driver genene til å fungere.Men som en bil ikke kan kjøre uten drivstoff, krever sirtuiner NAD+.Resultater fra studier viser at å øke NAD+-nivået i kroppen aktiverer sirtuiner og øker levetiden hos gjær, ormer og mus.Selv om NAD+-påfylling viser lovende resultater i dyremodeller, studerer forskere fortsatt hvordan disse resultatene kan oversettes til mennesker.

Muskelfunksjon

Som kraftsenteret i kroppen er mitokondriefunksjonen avgjørende for treningsytelsen vår.NAD+ er en av nøklene til å opprettholde sunne mitokondrier og jevn energiproduksjon.

Økende NAD+-nivåer i muskler kan forbedre mitokondriene og kondisjonen hos mus.Andre studier viser også at mus som tar NAD+ boostere er slankere og kan løpe lenger på tredemøllen, noe som viser en høyere treningskapasitet.Eldre dyr som har et høyere nivå av NAD+ utkonkurrerer sine jevnaldrende.

Metabolske forstyrrelser

Fedme er erklært som en epidemi av Verdens helseorganisasjon (WHO), og er en av de vanligste sykdommene i det moderne samfunnet.Fedme kan føre til andre metabolske forstyrrelser som diabetes, som drepte 1,6 millioner mennesker over hele verden i 2016.

Aldring og kosthold med høyt fett reduserer nivået av NAD+ i kroppen.Studier har vist at å ta NAD+ boostere kan lindre diettassosiert og aldersassosiert vektøkning hos mus og forbedre treningskapasiteten deres, selv hos gamle mus.Andre studier reverserte til og med diabeteseffekten hos hunnmus, og viste nye strategier for å bekjempe metabolske forstyrrelser.

Hjertefunksjon

Elastisiteten til arteriene fungerer som en buffer mellom trykkbølger som sendes ut av hjerteslag.Men arterier stivner når vi blir eldre, noe som bidrar til høyt blodtrykk, de viktigste risikofaktorene for hjerte- og karsykdommer.En person dør av hjerte- og karsykdommer hvert 37. sekund i USA alene, rapporterer CDC.

Høyt blodtrykk kan forårsake et forstørret hjerte og blokkerte arterier som fører til slag.Å øke NAD+-nivåene gir beskyttelse til hjertet, og forbedrer hjertefunksjonene.Hos mus har NAD+-boostere fylt opp NAD+-nivåer i hjertet til baseline-nivåer og forhindret skader på hjertet forårsaket av mangel på blodstrøm.Andre studier har vist at NAD+ boostere kan beskytte mus mot unormal hjerteforstørrelse.

Øker NAD+ levetiden?

Ja det gjør det.Hvis du var en mus.Å øke NAD+ med boostere, som NMN og NR, kan forlenge levetid og helse hos mus.

Økte NAD+-nivåer gir en beskjeden effekt med forlenget levetid hos mus.Ved å bruke NAD+-forløperen, NR, finner forskere i en studie publisert iVitenskap, 2016, øker NR-tilskudd musenes levetid med omtrent fem prosent.

Økte NAD+-nivåer gir også beskyttelse mot ulike aldersrelaterte sykdommer.Beskyttelse mot aldersrelaterte sykdommer betyr å leve et sunnere liv over en lengre periode, og øke helsespennet.

Faktisk anser noen antialdringsforskere som Sinclair resultatene i dyrestudiet som vellykkede at de selv tar NAD+ boostere.Andre forskere som Felipe Sierra ved det nasjonale instituttet for aldring ved NIH tror imidlertid ikke at stoffet er klart."Konklusjonen er at jeg ikke prøver noen av disse tingene.Hvorfor ikke jeg?Fordi jeg ikke er en mus," sa han.

For mus kan søket etter "ungdommens kilde" ha kommet til en slutt.For mennesker er imidlertid forskere enige om at vi ikke er helt der ennå.Kliniske studier av NMN og NR hos mennesker kan gi resultater i løpet av de neste årene.

Fremtiden til NAD+

Når "sølvbølgen" ruller inn, haster det med en løsning for aldersassosierte kroniske sykdommer for å løfte den helsemessige og økonomiske byrden.Forskere kan ha funnet en mulig løsning: NAD+.

Kalt "mirakelmolekylet" for evnen til å gjenopprette og opprettholde cellulær helse, har NAD+ vist ulike potensialer i behandling av hjertesykdommer, diabetes, Alzheimers og fedme i dyremodeller.Men å forstå hvordan studier på dyr kan oversettes til mennesker er neste skritt for forskere for å sikre sikkerheten og effektiviteten til molekylet.

Forskere har som mål å fullt ut forstå den biokjemiske mekanismen til molekylet, og forskningen på NAD+ metabolisme fortsetter.Detaljene i molekylets mekanisme kan avsløre hemmeligheten bak å bringe antialdringsvitenskap fra benk til seng.