Без NAD⁺ мы быстро двигались бы к смерти. Эта молекула является ключевым элементом для функционирования митохондрий, энергетических "генераторов" клеток. NAD⁺ не только помогает превращать пищу в энергию, но и играет ключевую роль в поддержании целостности ДНК и обеспечении нормального функционирования клеток для защиты организма от старения и заболеваний.
Как работает NAD⁺ в организме?
NAD⁺ действует как шаттл, перенося электроны от одной молекулы к другой внутри клеток для проведения различных реакций и процессов. Вместе с молекулой-партнером NADH эта важная молекула участвует в различных метаболических реакциях, производящих энергию для наших клеток. Без достаточного уровня NAD⁺ наши клетки не смогли бы вырабатывать достаточно энергии для выживания и выполнения своих функций. Другие функции NAD⁺ включают регулирование нашего циркадного ритма, который контролирует сон и бодрствование.
Уровень NAD⁺ снижается с возрастом
По мере старения уровень NAD⁺ падает, что указывает на важные последствия для метаболических функций и возрастных заболеваний. Накапливается повреждение ДНК и оно увеличивается с возрастом.
Повреждение нашего генетического кода активирует несколько белков, включая ферменты, называемые PARP. Потребляя NAD⁺, PARP выполняют функции ремонта ДНК. Истощение NAD⁺ через активацию PARP в процессе старения, по-видимому, способствует развитию различных заболеваний. Из всех этих функций, требующих NAD⁺, многие ученые считают, что наибольший вклад вносят PARP.
Ферменты в нашей иммунной системе также потребляют NAD⁺. Чем активнее иммунная система, тем больше NAD⁺ потребляет фермент. Уровень ферментов в нашей иммунной системе увеличивается с возрастом, и это приводит к истощению уровня NAD⁺ в организме.
Еще один класс ферментов, использующих NAD⁺, называются сиртуинами. Эти белки, связанные с здоровым старением и долголетием, используют NAD⁺ для регулирования метаболизма, поддержания стабильности хромосом и ремонта поврежденной ДНК. Поскольку повреждение ДНК и нестабильность хромосом накапливаются с возрастом, сиртуины потребляют больше NAD⁺.
Как NAD⁺ производится нашими клетками?
Процесс, при котором клетки генерируют молекулы, называется "биосинтезом". Для NAD⁺ существует три известных пути: кинурениновый (de novo) путь, путь Прейсс-Хандлера и путь спасения (востановления).
Кинурениновый (de novo) путь начинается с триптофана, важной аминокислоты, о которой часто говорят во время Дня благодарения за ее связь с индейкой. Триптофан поступает из таких продуктов питания, как мясо, сыр, яйца и рыба. Превращение триптофана в NAD⁺ происходит в водной части клеток, называемой цитозолом, которая находится вне клеточных компонентов (органелл).
Путь Прейсса-Хандлера начинается с никотиновой кислоты. Обычно никотиновая кислота находится в пище, но ее также можно получить через диетическую добавку. Эта молекула-предшественник NAD⁺ также производится бактериальной микрофлорой в кишечнике или слюне. Никотиновая кислота превращается в NAD⁺ через три этапа. На первом этапе фермент NAPRT превращает никотиновую кислоту в никотиновую кислоту мононуклеотид (NAMN). На втором этапе фермент NMNAT превращает NAMN в никотиновую кислоту аденин динуклеотид (NAAD). Затем фермент NAD+ синтетаза (NADS) превращает NAAD в NAD+.
Путь спасения (востановления) биосинтеза NAD⁺ использует естественно встречающиеся соединения, связанные с витамином B3. Среди этих соединений: никотинамид, никотиновая кислота, никотинамид мононуклеотид (NMN) и никотинамид рибозид (NR). Биосинтез NAD⁺ в пути спасения включает превращение никотинамида в NMN через фермент фосфорибозилтрансферазу NMNAT. Этот фермент затем превращает NMN в NAD⁺. NR превращается в NMN при воздействии фермента NRK. NMN превращается в NAD⁺ через ферментативную активность NMNAT.
Из чего состоит NAD⁺?
NAD⁺ состоит из двух нуклеотидов, соединенных через фосфатные группы. Один нуклеотид содержит нуклеобазу аденина, а другой - никотинамид.
Предшественники биосинтеза NAD⁺
Повышение уровня содержания NAD⁺ прекурсорами (молекулами - предшественикам) представляет собой потенциальную терапевтическую стратегию для замедления старения и улучшения состояния возрастных заболеваний. Пероральная подпитка NAD⁺ не показала никаких преимуществ в увеличении уровня NAD⁺ в организме. Однако подпитка прекурсорами, такими как NMN или NR, вероятно, обеспечивает эти преимущества.
Исследования показывают, что подавление NMN защищает от различных заболеваний. Этот эффект, вероятно, обусловлен увеличением уровня NAD⁺ в организме. Дополнение NMN уменьшает ожирение и защищает кровеносные сосуды от повреждений у мышей. Преимущества проявляются также в мышиных моделях болезни Альцгеймера, когнитивных расстройств и нейроинфляммации. Подпитка мышей NR также оказывает аналогичные благоприятные эффекты.
Могут ли эти благоприятные эффекты у мышей применяться к людям? Только клинические исследования на людях это покажут.
Какой предшественник-добавка способствует увеличению уровня NAD⁺ в организме при старении, NMN или NR?
Дискуссия между учеными продолжается.
Что происходит при снижении уровня NAD+?
Многочисленные исследования демонстрируют снижение уровня NAD+ при нарушении условий питания, и при старении. Снижение уровня NAD+ может привести к проблемам с метаболизмом. Эти проблемы могут вызывать расстройства, включая ожирение и инсулинорезистентность. Ожирение вызывает диабет и повышенное кровяное давление.
Метаболические расстройства, вызванные низким уровнем NAD+, усугубляются. Повышенное кровяное давление и другие нарушения сердечной функции могут отправлять в мозг повреждающие волны давления, которые могут привести к когнитивному ухудшению.
Направленное воздействие на метаболизм NAD+ является практическим питательным вмешательством для защиты от метаболических и других возрастных заболеваний. Несколько групп провели исследования, указывающие на то, что дополнение NAD+-стимуляторами улучшает инсулинорезистентность при ожирении. В мышиных моделях возрастных заболеваний дополнение NAD+-стимуляторами улучшает симптомы болезней. Это указывает на то, что снижение уровня NAD+ с возрастом может способствовать развитию возрастных заболеваний.
Предотвращение снижения уровня NAD+ представляет собой многообещающую стратегию для борьбы с метаболическими расстройствами при старении. Поскольку уровни NAD+ снижаются с возрастом, это может привести к снижению ремонта ДНК, стрессовому ответу клеток и регуляции энергетического обмена.
Потенциальные преимущества
NAD+ важен для поддержания митохондрий и регуляции генов, отвечающих за старение. Однако уровень NAD+ в нашем организме резко снижается с возрастом.
"По мере старения мы теряем NAD+. К 50 годам у вас примерно в два раза меньше содержание этой молекулы, чем когда вам было 20", - утверждает Дэвид Синклер из Гарвардского университета.
Исследования показывают, что снижение уровня молекулы ассоциируется с возрастными заболеваниями, включая ускоренное старение, метаболические расстройства, болезни сердца и нейродегенерацию. Низкий уровень NAD+ ассоциируется с возрастными заболеваниями из-за менее функционального метаболизма. Однако восполнение уровня NAD+ проявляет эффекты замедляющие старение в модельных животных, что демонстрирует многообещающие результаты по обращению возрастных заболеваний, увеличению продолжительности жизни и здоровья.
Функция мышц
Как энергетический центр организма, митохондриальная функция критически важна для нашей физической выносливости. NAD+ является одним из ключей к поддержанию здоровых митохондрий и стабильной энергетической выработки.
Увеличение уровня NAD+ в мышцах может улучшить их митохондрии и выносливость у мышей. Другие исследования также показывают, что мыши, принимающие стимуляторы NAD+, являются более стройными и могут пробежать дальше на беговой дорожке, что демонстрирует повышенную физическую выносливость. Старые животные с более высоким уровнем NAD+ превосходят своих сверстников.
Метаболические расстройства
Объявленное Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) эпидемией, ожирение является одним из наиболее распространенных заболеваний в современном обществе. Ожирение может привести к другим метаболическим расстройствам, таким как диабет, который в 2016 году унес жизни 1,6 миллиона человек по всему миру.
Старение и высокожировая диета снижают уровень NAD+ в организме. Исследования показали, что прием стимуляторов NAD+ может замедлить прирост веса, ассоциированный с неправильной диетой, и возрастными изменениями веса у мышей, а также улучшить физическую выносливость даже у старых мышей. Другие исследования даже обратили вспять эффект диабета у самок мышей, предлагая новые стратегии борьбы с метаболическими расстройствами.
Сердечная функция
Эластичность артерий действует как буфер между давлением, отправляемым сердечными сокращениями. Но артерии становятся жестче с возрастом, что способствует повышению артериального давления, наиболее важного фактора риска для сердечно-сосудистых заболеваний. По данным Центра контроля и профилактики заболеваний (CDC) США, каждые 37 секунд умирает один человек от сердечно-сосудистых заболеваний.
Высокое артериальное давление может вызвать увеличение сердца и блокировку артерий, что приводит к инсультам. Повышение уровня NAD+ защищает сердце, улучшая его функции. У мышей стимуляторы NAD+ восстанавливали уровень NAD+ в сердце до базовых значений и предотвращали повреждения сердца, вызванные недостаточным кровоснабжением. Другие исследования показали, что стимуляторы NAD+ могут защитить мышей от аномального увеличения сердца.
Нейродегенерация
К 2050 году население мира в возрасте 60 лет и старше, по прогнозам ВОЗ, достигнет 2 миллиардов человек, почти вдвое превысив показатели 2015 года. Люди по всему миру живут все дольше. Однако старение является основным фактором риска для многих нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера, вызывающих когнитивное нарушение.
У мышей с болезнью Альцгеймера повышение уровня NAD+ может снизить накопление белков, нарушающих клеточную коммуникацию и улучшающих когнитивные функции. Увеличение уровня NAD+ также защищает мозговые клетки от гибели при недостаточном кровоснабжении мозга. Множество исследований на животных моделях открывают новые перспективы помощи мозгу для здорового старения и защищиты от нейродегенерации.
Увеличивает ли NAD+ продолжительность жизни?
Да, увеличивает. Если вы мышь. Повышение уровня NAD+ с помощью стимуляторов, таких как NMN и NR, может продлить продолжительность жизни и здоровья мышей.
Увеличение уровня NAD+ дает умеренный эффект в продлении продолжительности жизни у мышей. Используя предшественник NAD+, NR, ученые обнаружили в исследовании, опубликованном в журнале Science в 2016 году, что прием NR увеличивает продолжительность жизни мышей примерно на пять процентов.
Повышенные уровни NAD+ также обеспечивают защиту от различных возрастных заболеваний. Защита от возрастных заболеваний означает более здоровую жизнь на более длительный период, увеличивая продолжительность здорового периода жизни.
Фактически, некоторые ученые-антиэйджисты (геронтологи), такие как Синклер, считают результаты исследований на животных настолько успешными, что сами принимают стимуляторы NAD+. Однако другие ученые, такие как Фелипе Сьерра из Национального института по старению США, считают, что препарат не готов. "Главное заключается в том, что я не пробую ничего из этого. Почему я этого не делаю? Потому что я не мышь", - сказал он.
Для мышей поиск "источника молодости" может быть завершен. Однако для людей ученые согласны с тем, что мы еще не совсем там. Клинические исследования NMN и NR на людях могут дать результаты в ближайшие годы.
Как увеличить уровень NAD+
Уровень NAD+ можно естественным образом повысить, стимулируя его синтез — усиливая действие ферментов, участвующих в биосинтезе NAD+, или принимая предшественники NAD+.
Питание
Ведение здорового образа жизни через здоровое питание и умеренные физические упражнения полезно не только для вашего психического здоровья, но и может повысить уровень NAD+.
Легкий физический стресс, такой как голодание и упражнения, может стимулировать производство NAD+. У дрожжей ограничение калорий активирует NAD+-зависимые гены, сиртуины, и существенно увеличивает их продолжительность жизни. Ограничение калорий также последовательно улучшало здоровье мышей различных пород и полов.
Множество исследований на животных показывают, что животные также могут повысить уровень NAD+ через упражнения. Недавнее исследование на людях показывает, что аэробные и силовые упражнения могут восстанавливать возрастные ферменты, участвующие в синтезе NAD+ в мышцах.
Физическая активность
Один из самых простых способов естественно повысить уровень NAD+ и общее здоровье — это заниматься физкультурой. Регулярные упражнения могут улучшить работу белков, отвечающих за восстановление ДНК в вашем организме, и поддерживать вас в форме, сохраняя здоровый вес.
Ваш организм реагирует, производя больше NAD+ в зависимости от ваших ежедневных тренировок. Поддержание формы может помочь замедлить неизбежный процесс старения.
Избегание вредных лучей солнца
Вы можете снизить уровень NAD+, если проводите слишком много времени на солнце. Прямое солнечное излучение может заставить ваш организм использовать значительное количество NAD+ для восстановления повреждений, вызванных ультрафиолетовыми лучами солнца.
Чтобы избежать повреждения кожи, старайтесь минимизировать время на улице под палящим солнцем, и всегда помните о защите с помощью легкой, свободной одежды.
Поиск источников тепла
Хотя пребывание на прямом солнце вредно для общего здоровья и уровня NAD+, время, проведенное в естественном или искусственном тепле, безусловно, поможет вам увеличить уровень этого вещества.
Общие источники тепла, такие как сауны, горячие ванны и подогреваемые бассейны, могут заставить ваше сердце биться быстрее, заставляя ваш организм использовать больше энергии для охлаждения. Это стимулирует повышенное производство NAD+ для обеспечения необходимого количества энергии.
Прием прекурсоров (предшественников) NAD+
Люди используют NMN и NR в качестве добавок для увеличения уровня NAD+. NMN и NR являются предшественниками биосинтеза NAD+. Они оба безопасны для потребления человеком.
Зачем люди принимают добавки для повышения NAD+?
Люди принимают добавки ддля повышения уровня NAD+ по различным причинам, включая повышение спортивной эффективности, моложавый вид кожи и борьбу с возрастными заболеваниями.
Растущие доказательства из исследований на животных могли подогреть интерес к этим терапевтическим утверждениям. Прием добавок NAD+ повышает биодоступность NAD+ в клетках, обращая возрастные заболевания и увеличивая продолжительность жизни у животных. Однако вопрос о том, переносятся ли эти результаты из исследований на животных на людей, остается открытым, ведутся исследования и эксперименты. Много людей начало свое личное исследование. Принимая NMN или NR они веду свои дневники и рассказывают об эффектах в короткой и длинной перспективах.
Будущее NAD+
Для многих старение населения мира может означать больше времени с близкими, но оно также сопряжено с бременем жить с возрастными хроническими заболеваниями. В 2016 году расходы на медицинское обслуживание хронических заболеваний в стране составили 1,1 триллиона долларов, согласно Милкен Институту. Вместе с потерянной экономической продуктивностью общий экономический ущерб составил 3,7 триллиона долларов, что почти на 20 процентов ВВП США.
Поскольку "серебряная волна" настигает, появляется настоятельная необходимость в решении проблемы возрастных хронических заболеваний для смягчения здравоохранительного и экономического бремени. Ученые могли найти возможное решение: NAD+.
Названный "чудо-молекулой" за способность восстанавливать и поддерживать клеточное здоровье, NAD+ показал различные потенциалы в лечении болезней сердца, диабета, болезни Альцгеймера и ожирения на моделях животных. Однако понимание того, как исследования на животных могут перенестись на людей, является следующим шагом для ученых, чтобы обеспечить безопасность и эффективность молекулы.
Ученые стремятся полностью понять биохимический механизм молекулы, и исследования по метаболизму NAD+ продолжаются. Подробности механизма молекулы могут раскрыть секрет переноса научных достижений в области антивозрастной науки из лаборатории к пациенту.
Перевед на на русский статьи с портала WWW.NMN.COM
https://www.nmn.com/precursors/what-is-nad