Co je NAD+? Jak zvýšit úroveň pomocí doplňků
Každý z nás chce více energie. Ale odkud pochází energie? Na buněčné úrovni to všechno začíná NAD+ (nikotinamid adenin dinukleotid).
Každá buňka ve vašem těle závisí na tom. V jádru metabolismu NAD+ převádí elektrony bohaté na energii do mitochondrií, kde se točí do ATP, univerzální energetické měny života. Bez ní by vaše buňky nemohly napájet srdeční rytmus, svalovou kontrakci nebo myšlenku. NAD+ také pohání enzymy, které kontrolují poškození DNA, koordinují obranu a pomáhají buňkám přepnout do režimu opravy.1
V tomto smyslu je NAD+ jak kabeláž, která přenáší energii, tak nouzová posádka, která se vrhne dovnitř, když se něco rozbije.
Háček je v tom, že NAD+ nezůstává konstantní. Ve středním věku mohou hladiny klesnout na polovinu našeho mladistvého vrcholu. Jak se zásoba NAD+ zmenšuje, energie klesá a opravné systémy slábnou, čímž systém směřuje k rozbití.*
Není tedy divu, že se NAD+ stal středem vědy o stárnutí. U zvířat doplňování NAD+ přivedlo unavené buňky zpět k životu. Mohlo by se to samé udělat i pro nás? Odpověď je složitější, než se zdá, a v této složitosti začíná skutečný příběh.
Co dělá NAD+v těle?
NAD+ hraje v biologii dvě hlavní role: pohánění energie a umožnění oprav.
Každá kalorie, kterou sníte, musí projít několika kroky, než se stane použitelnou energií. V každé fázi NAD+ zachytí vysokoenergetické elektrony a dodává je do mitochondrií, které chrlí ATP.2
NAD+ také pohání enzymy, které pomáhají buňkám přizpůsobit se stresu a odolávat mu. Nejznámější jsou sirtuiny, rodina proteinů, které působí jako molekulární regulátory odolnosti. Udržují mitochondrie účinné, snižují oxidační přelévání a reagují na stres tím, že ztiší zánětlivé signály a aktivují ochranné dráhy.3 Na zvířecích modelech bylo prokázáno, že vytáčení těchto enzymů prodlužuje životnost až o 16%, stejně jako zachovává mladistvý sval a metabolismus.4
Další rodina závislá na NAD+, PARP (poly-ADP ribózové polymerázy), hlídají DNA kvůli poškození. Každá buňka čelí tisícům lézí každý den a PARP používají NAD+ k vytváření řetězů, které přivolají opravnou posádku.5
Centenariáni nabízejí skutečný důkaz důležitosti tohoto systému. Lidé, kteří dosáhnou 100 let nebo více, vykazují silnější aktivitu PARP než mladší kontroly, což naznačuje neobvykle robustní schopnost opravy DNA.6
Ale tady je problém. Pokaždé, když PARP skočí do akce, spálí molekuly NAD+. Jak se poškození DNA zvyšuje s věkem, aktivita PARP vyčerpává bazén a ponechává méně NAD+ pro sirtuiny a pro energetický metabolismus.7 To vede k buněčnému přetahování o zmenšující se zdroj.
Což nás přivádí k jádru problému.
Co se stane s NAD+, jak stárnete?
Hladiny NAD+ s věkem neustále klesají a v dospělosti každý rok klesají asi o 4%. To nemusí znít jako hodně, ale rychle se to sčítá. V době, kdy vám bude 40, může být vaše NAD+ již nižší o více než třetinu ve srovnání s vašimi dvaceti.8 A odtud jde jen z kopce.
Jak NAD+ sklouzne pryč, enzymy, které na něm závisí, začnou ochabovat. A uvnitř cely je mýtné jasné.
U stárnoucích myší mitochondrie produkovaly pouze asi polovinu ATP mládí, doslova polovinu energie, kterou jejich buňky kdysi měly. A tento nedostatek je přímo spojen s ubývajícím NAD+ a slábnoucí aktivitou sirtuinu.9
Přesto obrázek není celý ponurý.
Když vědci obnovili NAD+ u stejných hlodavců, jejich mitochondrie se vrátily zpět k mladistvým výkonům. Výstup ATP se oživil, aktivita sirtuinu posílila a buňky účinně dobíjely svůj zdroj energie.
Takže zřejmá otázka zní, mohli bychom udělat totéž u lidí?
Můžeme jen doplnit NAD+přímo?
Řešení se zdá jednoduché: stačí dát NAD+ do pilulky! Ale biologie, věrná formě, to neusnadňuje.
V zažívacím traktu je NAD+ demontován enzymy, než se dostane do vašeho krevního řečiště. To, co vaše buňky vidí, jsou fragmenty, nikoli neporušená molekula, a recyklace těchto kousků není příliš účinná.10
Místo toho tělo dává přednost absorpci menších forem vitaminu B3a poté obnoví NAD+ v buňkách prostřednictvím zavedených metabolických drah. Proto se zaměřujeme spíše na tyto prekurzory než na samotný NAD +.
Jak tělo vyrábí NAD +?
Protože NAD+ nelze převzít celý, buňky se při výrobě spoléhají na vnitřní montážní linky.
Různé formy B3 se spoléhají na různé biologické dráhy, ve skutečnosti procházejí samostatnými cestami, které konvergují na NAD +.
Niacin
Niacin se živí cestou Preiss — Handler, specializovanou rychlostní silnicí do NAD+, která vede obzvláště silně v játrech, ledvinách a střevech.12 Tyto orgány jsou průmyslovými uzly těla: řídí hladinu cukru v krvi, štěpí tuky, detoxikují chemikálie a zpracovávají živiny. Všechny tyto procesy spalují obrovské množství NAD +.
Ale je tu problém. Při vyšších dávkách niacin způsobuje nepříjemné návaly horka a další vedlejší účinky,13 ztěžuje spoléhání se na samotný niacin pro udržení NAD+.
Niacinamid
Niacinamid (NAM) působí záchrannou cestou, hlavní cestou recyklace NAD+ v těle. Pokaždé, když se NAD+ použije, zanechává za sebou niacinamid.14 Místo toho, aby ho nechaly jít do odpadu, buňky jej získají zpět a vedou zpět záchrannou cestou, aby vytvořily čerstvý NAD +.
Tato cesta je páteří metabolismu NAD+ v celém těle. Je obzvláště horký v tkáních s vysokou poptávkou, jako jsou kosterní svaly, mozeka imunitní systém - kde je obrat NAD+ neúnavný, aby poháněl pohyb, poznání a obranu.15
Opět je tu kompromis. Při vysokém příjmu musí být přebytek niacinamidu odstraněn. Tělo to dělá methylováním, tj. připojením methylových skupin vypůjčených z živin, jako je folát nebo SAMe.16 Tato clearance může odčerpat molekulární zdroje potřebné pro další úlohy, jako je oprava DNA a produkce neurotransmiterů.
Nikotinamid ribosid (NR)
Nikotinamid ribosid (NR) je pozdní přírůstek do rodiny B3, poprvé identifikovaný v roce 2004.17 To, co ho odlišuje, je to, že má své vlastní vyhrazené enzymy, NR kinázy, které fungují jako vlastní brána do NAD+ a zapojují jej přímo do záchranné dráhy. Je pozoruhodné, že tento specializovaný stroj byl zachován od kvasinek k člověku, jako by biologie označila tuto cestu jako „příliš důležitou na to, abychom ji ztratili“.
Tato účinnost se projevuje u lidí. Ze všech prekurzorů NAD+ si NR vybudoval nejsilnější lidský rekord v oblasti bezpečnosti a účinnosti a může významně zvýšit NAD+ při poměrně nízkých dávkách. V klinické studii z roku 2019 denní dávka pouhých 300 mg zvýšila NAD+ v plné krvi asi o 50% během osmi týdnů.18*
Každý z těchto prekurzorů vypráví jinou část příběhu NAD +. Žádný není dokonalý izolovaně, ale společně odhalují strategii pro udržení NAD +.
Zde je návod, jak to uvést do praxe.
Jak bychom měli přemýšlet o podpoře NAD +?
1. Využijte záložní systémy biologie
Prekurzory NAD+ nejezdí všichni stejnou cestou nebo nedosahují stejných cílů se stejnou účinností.
- Niacin se živí cestou, která je nejaktivnější v metabolických centrech, jako je střevo.12
- Niacinamid působí cestou záchrany, což je zvláště důležité v tkáních s vysokým obratem, jako je imunitní systém a mozek.15
- Nikotinamid ribosid se také živí záchrannou cestou, ale spoléhá na své vlastní enzymy (NRK), které jsou zvláště aktivní v játrech , ledvinách, a svalech 19,20
Tato „dělba práce“ znamená, že mírné dávky více než jednoho prekurzoru mohou lépe odrážet vlastní design biologie a šířit pracovní zátěž spíše než přetěžovat jednu cestu.
Klíčové poznatky: Pro širší podporu použijte směs prekurzorů NAD+, jako je niacin, niacinamid a NR.
2. Vyvažte methylační zátěž
Přebytek niacinamidu (a v menší míře i ostatní B3) musí být odstraněn. Tělo to dělá připojením methylových skupin, které se také používají k opravě DNA, neurotransmiterům a detoxikaci. V průběhu času mohou vysoké dávky tento systém zatěžovat.
Klíčové poznatky: Spárujte všechny prekurzory NAD+ s donory methylu, jako je methylfolát, vitamin B12a betain (nebo cholin), abyste zůstali v rovnováhy.*
3. Vylaďte záchranný systém
Dodávání prekurzorů není celý příběh. Stejně důležité je, jak dobře tělo recykluje NAD+, jakmile je použito. Tato recyklace závisí na enzymu zvaném NAMPT (nikotinamid fosforibosyltransferáza).14 Čím aktivnější je NAMPT, tím efektivněji mohou buňky natáhnout každou molekulu NAD+.
Některé rostlinné sloučeniny mohou pomoci naklonit rovnováhu. Když jsou rostliny stresovány, například škůdci nebo drsným slunečním světlem, vytvářejí ochranné sloučeniny, které, když je konzumujeme, působí jako jemné stresové signály pro naše vlastní buňky.21
Resveratrol je prominentním příkladem. Při nízkých až středních dávkách podněcuje mitochondrie k efektivnější práci a aktivuje NAMPT, což potenciálně zvyšuje účinnost recyklace NAD+.22,23*
Proanthokyanidiny z hroznových semen představují dalšího zajímavého kandidáta na tuto roli. V experimentech na zvířatech bylo prokázáno, že vyvolávají NAMPT a zvyšují NAD+ ve specifických tkáních.24,25
Tyto rostlinné signály fungují jako jemné biochemické posuvy, které vám pomohou získat více kilometrů z každé molekuly NAD+.
Klíčové poznatky: Naskládejte prekurzory NAD+ pomocí posilovačů rostlinného původu, jako je resveratrol nebo proanthokyanidiny z hroznových semen.
*Tato tvrzení nebyla hodnocena Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv. Tento přípravek není určen k diagnostice, léčbě, léčbě nebo prevenci jakéhokoli onemocnění.
Odkazy:
- Píseň C, Menzies KJ, Auwerx J. Metabolismus NAD (+) a kontrola energetické homeostázy: vyrovnávací akt mezi mitochondriemi a jádrem. Buněčná metab. 2015; 22 (1): 31-53.
- Bogan KL, Brenner C. Kyselina nikotinová, nikotinamid a nikotinamid ribosid: molekulární hodnocení prekurzorových vitaminů NAD+ ve výživě člověka. Rok Rev. Nutr. 2008; 28:115-30.
- Sharma A, Mahur P, Muthukumaran J, Singh AK, Jain M. Světlo na strukturu, funkci a regulaci lidských sirtuinů: komplexní přehled. 3 Biotech. 2023; 13 (1) :29.
- Satoh A, ortéza CS, Rensing N, Cliften P, Wozniak DF, Herzog ED, Yamada KA, Imai S. Sirt1 prodlužuje životnost a zpomaluje stárnutí myší prostřednictvím regulace Nk2 homeoboxu 1 v DMH a LH. Cell Metab. 2013; 18 (3): 416-30.
- Wilk A, Hayat F, Cunningham R, Li J, Garavaglia S, Zamani L, Ferrari DM, Sykora P, Andrews J, Clark J, Davis A, Chaloin L, Rizzi M, Migaud M, Sobol RW. Extracelulární NAD+ zvyšuje opravnou kapacitu DNA závislou na PARP nezávisle na aktivitě CD73. Sci-Rep. 2020; 10 (1) :651.
- Muiras ML, Müller M, Schächter F, Bürkle A. Zvýšená aktivita poly (ADP-ribózy) polymerázy v lymfoblastoidních buněčných liniích od stoletých. J Mol Med (Berl). 1998; 76 (5): 346-54.
- Massudi H, Grant R, Braidy N, Host J, Farnsworth B, Guillemin GJ. Věkem spojené změny oxidačního stresu a metabolismu NAD+ v lidské tkáni. PLoS One. 2012; 7 (7): e42357.
- Klement J, Wong M, Poljak A, Sachdev P, Braidy N. Plazmatický metabolom NAD+ je při „normálním“ stárnutí dysregulován. Omlazení Res. 2019; 22 (2): 121-30.
- Gomes AP, Price NL, Ling AJ, Moslehi JJ, Montgomery MK, Rajman L, White JP, Teodoro JS, Wrann CD, Hubbard BP, Mercken EM, Palm CM, Cabo R, Rolo AP, Turner N, Bell EL, Sinclair DA. Pokles NAD+ indukuje pseudohypoxický stav narušující jaderně-mitochondriální komunikaci během stárnutí. Buňka. 2013; 155 (7): 1624-38.
- She J, Sheng R, Qin ZH. Farmakologie a potenciální důsledky prekurzorů nikotinamidu adenin dinukleotidu. Stárnutí prosinec 2021; 12 (8): 1879-97.
- Covarrubias AJ, Perron R, Grozio A, Verde E. Metabolismus NAD+ a jeho role v buněčných procesech během stárnutí. Biol buněk Nat Rev Mol. 2021; 22 (2): 119-41.
- Hara N, Yamada K, Shibata T, Osago H, Hashimoto T, Tsuchiya M. Zvýšení buněčných hladin NAD kyselinou nikotinovou a zapojení fosforibosyltransferázy kyseliny nikotinové do lidských buněk. J Biol Chem. 2007; 282 (34): 24574-82.
- Javaid A, Mudavath SL. Niacinem indukované propláchnutí: mechanismus, patofyziologie a budoucí perspektivy. Arch Biochem Biophys. 2024; 761:110163.
- Revollo JR, Grimm AA, Imai S. Dráha biosyntézy NAD zprostředkovaná nikotinamid-fosforibosyltransferázou reguluje aktivitu Sir2 v savčích buňkách. J Biol Chem. 2004; 279 (49): 50754-63.
- Peng A, Li J, Xing J, Yao Y, Niu X, Zhang K. Funkce nikotinamid-fosforibosyltransferázy (NAMPT) a její role při onemocněních. Přední Mol Biosci. 2024; 11:1480617.
- 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. Eliminace nikotinamid N-methyltransferázy chrání před obezitou vyvolanou dietou. Příroda. 2014; 508 (7495): 258-62.
- Bieganowski P, Brenner C. Objevy nikotinamidu ribosidu jako živiny a konzervovaných genů NRK vytvářejí nezávislou cestu Preiss-Handlera k NAD+ u hub a lidí. Buňka. 2004; 117 (4): 495-502.
- Conze D, Brenner C, Kruger CL. Bezpečnost a metabolismus dlouhodobého podávání NIAGENu (nikotinamid ribosidchlorid) v randomizované, dvojitě zaslepené, placebem kontrolované klinické studii zdravých dospělých s nadváhou. Sci-Rep. 2019; 9 (1): 9772.
- 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, Canton C. NRK1 řídí metabolismus nikotinamidu mononukleotidu a nikotinamidu ribosidů v savčích buňkách. Nat Commun. 2016; 7:13103.
- Fletcher RS, Ratajczak J, Doig CL, Oakey LA, Callingham R, Da Silva Xavier G, Garden A, Elhassan YS, Redpath P, Migaud ME, Philp A, Brenner C, Canton C, Lavery GG. Nikotinamid ribosidkinázy vykazují redundanci při zprostředkování metabolismu nikotinamidu mononukleotidu a nikotinamidu ribosidů v buňkách kosterního svalstva. Mol Metab. 2017; 6 (8): 819-32.
- Stiller A, Garrison K, Gurdyumov K, Kenner J, Yasmin F, Yates P, Song BH. Od boje proti zvířatům až po záchranu životů: polyfenoly v obraně rostlin a lidském zdraví. Int J Mol Sci.2021; 22 (16): 8995.
- S, Penke M, Gorski T, Petzold-Quinque S, Damm G, Gebhardt R, Kiess W, Garten A. Resveratrol odlišně reguluje NAMPT a SIRT1 v hepatokarcinomových buňkách a primárních lidských hepatocytech. PLoS One. 2014; 9 (3): e91045.
- Lan F, Weikel KA, Cacicedo JM, Ido Y. Aktivace proteinkinázy aktivované AMP indukovanou resveratrolem je závislá na buněčném typu: poučení ze základního výzkumu pro klinickou aplikaci. Živiny. 2017; 9 (7): 751.
- Ribas-Latre A, Baselga-Escudero L, Casanova E, Arola-Arnal A, Salvador MJ, Blade C, Arola L. Dietní proanthokyanidiny modulují acetylaci BMAL1, expresi Nampt a hladiny NAD v játrech potkanů. Sci-fi Rep. 2015; 5:10954.
- Aragonés G, Suarez M, Ardid-Ruiz A, Vinaixa M, Rodriguez MA, Correig X, Arola L, Blade C. Dietní proanthokyanidiny zvyšují metabolismus NAD+ jater a expresi a aktivitu SIRT1 způsobem závislým na dávce u zdravých potkanů. Sci-Rep. 2016; 6:24977.
VYLOUČENÍ ODPOVĚDNOSTI: Tento blog není určen ke stanovení diagnózy...