Введение статьи:

НАД+ необходим для создания энергии в организме и регуляции основных клеточных процессов.Вот почему это так важно, как это было обнаружено и как вы можете получить больше этого.

Чем НАД+ эффективен

Откройте любой учебник биологии, и вы узнаете о НАД+, что означает никотинамидадениндинуклеотид.Это важнейший кофермент, который содержится в каждой клетке вашего тела и участвует в сотнях метаболических процессов, таких как клеточная энергия и здоровье митохондрий.НАД+ активно работает в клетках человека и других млекопитающих, дрожжей и бактерий, даже растений.

Ученые знали о НАД+ с момента его первого открытия в 1906 году, и с тех пор наше понимание его важности продолжает развиваться.Например, ниацин, предшественник НАД+, сыграл роль в смягчении пеллагры, смертельного заболевания, поразившего юг Америки в 1900-х годах.Тогда ученые установили, что молоко и дрожжи, содержащие предшественники НАД+, облегчают симптомы.Со временем ученые определили несколько предшественников НАД+, в том числе никотиновую кислоту, никотинамид и никотинамидрибозид, которые используют естественные пути, ведущие к образованию НАД+.Думайте о предшественниках НАД+ как о различных маршрутах, по которым вы можете добраться до пункта назначения.Все пути приведут вас в одно и то же место, но разными видами транспорта.

В последнее время НАД+ стал ценной молекулой в научных исследованиях из-за его центральной роли в биологических функциях.Научное сообщество исследовало, как НАД+ оказывает заметное положительное воздействие на животных, что продолжает вдохновлять исследователей применять эти результаты на людях.Так почему же НАД+ играет такую ​​важную роль?Короче говоря, это кофермент или молекула-помощник, связывающаяся с другими ферментами и помогающая вызывать реакции на молекулярном уровне.

Но в организме нет бесконечного запаса НАД+.На самом деле, с возрастом оно снижается.История исследования НАД+ и его недавнее появление в научном сообществе открыли для учёных шлюзы для изучения поддержания уровня НАД+ и получения большего количества НАД+.

Какова история НАД+?

НАД+ был впервые идентифицирован сэром Артуром Харденом и Уильямом Джоном Янгом в 1906 году, когда они стремились лучше понять ферментацию, при которой дрожжи метаболизируют сахар и создают алкоголь и CO2.Для большего признания НАД+ потребовалось почти 20 лет, когда Харден разделил Нобелевскую премию по химии 1929 года с Гансом фон Эйлером-Хельпином за их работу по ферментации.Эйлер-Челпин установил, что структура НАД+ состоит из двух нуклеотидов, строительных блоков нуклеиновых кислот, составляющих ДНК.Открытие того, что ферментация, метаболический процесс, зависит от НАД+, предвосхитило то, что мы теперь знаем о НАД+, играющем решающую роль в метаболических процессах у людей.

Эйлер-Челпин в своей речи на Нобелевской премии 1930 года назвал NAD+ уютным, как его когда-то называли, подчеркивая его жизнеспособность.«Причина, по которой мы проделываем так много работы по очистке и определению состава этого вещества, — сказал он, — заключается в том, что козимаза является одним из наиболее распространенных и биологически наиболее важных активаторов в растительном и животном мире».

Отто Генрих Варбург, известный своим «эффектом Варбурга», продвинул науку вперед в 1930-х годах, проводя исследования, объясняющие роль НАД+ в метаболических реакциях.В 1931 году химики Конрад А. Эльвехем и К.К. Кен определили, что никотиновая кислота, предшественник НАД+, является фактором, смягчающим пеллагру.Доктор Службы общественного здравоохранения США Джозеф Голдбергер ранее установил, что смертельное заболевание было связано с недостатком чего-то в рационе, который он затем назвал PPF, что означает «фактор профилактики пеллагры».Голдбергер умер до окончательного открытия того, что это никотиновая кислота, но его вклад привел к открытию, которое также послужило основой для принятия окончательного закона, предписывающего обогащение муки и риса в международном масштабе.

В следующем десятилетии Артур Корнберг, впоследствии получивший Нобелевскую премию для того, чтобы показать, как образуются ДНК и РНК, открыл НАД-синтетазу, фермент, который производит НАД+.Это исследование положило начало пониманию строительных блоков НАД+.В 1958 году ученые Джек Прейсс и Филип Хэндлер определили то, что сейчас известно как путь Прейсса-Хэндлера.Этот путь показывает, как никотиновая кислота — та же форма витамина B3, которая помогла вылечить пеллагру — становится НАД+.Это помогло ученым глубже понять роль НАД+ в рационе.Позже Хэндлер получил Национальную медаль науки от президента Рональда Рейгана, который отметил «выдающийся вклад Хэндлера в биомедицинские исследования… способствующий развитию американской науки».

Хотя ученые теперь осознали важность НАД+, им еще предстояло обнаружить его сложное влияние на клеточном уровне.Будущие технологии в научных исследованиях в сочетании с всесторонним признанием важности кофермента в конечном итоге побудили ученых продолжить изучение этой молекулы.

Как НАД+ работает в организме?

НАД+ работает как маршрутный автобус, перенося электроны от одной молекулы к другой внутри клеток для осуществления всевозможных реакций и процессов.Вместе со своим молекулярным аналогом НАДН эта жизненно важная молекула участвует в различных метаболических реакциях, которые генерируют энергию наших клеток.Без достаточного уровня НАД+ наши клетки не смогут генерировать энергию для выживания и выполнения своих функций.Другие функции НАД+ включают регулирование циркадного ритма, который контролирует цикл сна/бодрствования нашего организма.

С возрастом уровни НАД+ падают, что указывает на важные последствия для метаболических функций и возрастных заболеваний.Повреждения ДНК накапливаются и нарастают с возрастом.

Что происходит, когда уровень НАД+ снижается?

Многочисленные исследования демонстрируют снижение уровня НАД+ при нарушениях питания, таких как ожирение и старение.Снижение уровня НАД+ может привести к проблемам с обменом веществ.Эти проблемы могут привести к расстройствам, включая ожирение и резистентность к инсулину.Ожирение вызывает диабет и высокое кровяное давление.

Метаболические нарушения, вызванные низким уровнем НАД+, каскадно снижаются.Высокое кровяное давление и другие нарушения функции сердца могут вызывать разрушительные волны давления в мозг, что может привести к когнитивным нарушениям.

Нацеливание на метаболизм НАД+ — это практическое пищевое вмешательство для защиты от метаболических и других возрастных заболеваний.Несколько групп провели исследования, показавшие, что добавление бустеров НАД+ улучшает резистентность к инсулину при ожирении.В мышиных моделях возрастных заболеваний добавление бустеров НАД+ улучшает симптомы заболеваний.Это предполагает, что снижение уровня НАД+ с возрастом может способствовать возникновению возрастных заболеваний.

Предотвращение снижения уровня НАД+ предлагает многообещающую стратегию борьбы с нарушениями обмена веществ с возрастом.Поскольку уровень НАД+ снижается с возрастом, это может привести к снижению восстановления ДНК, реакции клеточного стресса и регуляции энергетического метаболизма.

Потенциальные выгоды

НАД+ важен для поддержания митохондрий видов и регуляции генов, связанных со старением.Однако уровень НАД+ в нашем организме резко снижается с возрастом.«Когда мы становимся старше, мы теряем НАД+.К тому времени, когда вам исполнится 50, вы достигнете примерно половины того уровня, который был у вас когда-то, когда вам было 20», — говорит в интервью Дэвид Синклер из Гарвардского университета.

Исследования показали, что уменьшение количества молекулы связано с возрастными заболеваниями, включая ускоренное старение, нарушения обмена веществ, болезни сердца и нейродегенерацию.Низкий уровень НАД+ связан с возрастными заболеваниями из-за менее функционального метаболизма.Но пополнение уровня НАД+ продемонстрировало антивозрастной эффект на животных моделях, показав многообещающие результаты в обращении вспять возрастных заболеваний, увеличении продолжительности жизни и здоровья.

Старение

Сиртуины, известные как «хранители геномов», представляют собой гены, которые защищают организмы, от растений до млекопитающих, от ухудшения состояния и болезней.Когда гены чувствуют, что организм испытывает физический стресс, например, из-за физических упражнений или голода, они посылают войска на защиту тела.Сиртуины поддерживают целостность генома, способствуют восстановлению ДНК и продемонстрировали антивозрастные свойства на модельных животных, такие как увеличение продолжительности жизни.

НАД+ — это топливо, которое заставляет гены работать.Но как автомобиль не может двигаться без топлива, так и сиртуинам требуется НАД+.Результаты исследований показывают, что повышение уровня НАД+ в организме активирует сиртуины и увеличивает продолжительность жизни дрожжей, червей и мышей.Хотя восполнение НАД+ показывает многообещающие результаты на животных моделях, ученые все еще изучают, как эти результаты могут быть применимы к людям.

Функция мышц

Как электростанция организма, митохондриальная функция имеет решающее значение для наших тренировок.НАД+ является одним из ключей к поддержанию здоровья митохондрий и стабильному выработке энергии.

Повышение уровня НАД+ в мышцах может улучшить их митохондрии и физическую форму у мышей.Другие исследования также показывают, что мыши, получающие бустеры NAD+, стройнее и могут бегать дальше на беговой дорожке, демонстрируя более высокую выносливость к физическим нагрузкам.Старые животные, имеющие более высокий уровень НАД+, превосходят своих сверстников.

Метаболические нарушения

Ожирение, объявленное Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) эпидемией, является одним из самых распространенных заболеваний в современном обществе.Ожирение может привести к другим метаболическим расстройствам, таким как диабет, от которого в 2016 году погибло 1,6 миллиона человек по всему миру.

Старение и диета с высоким содержанием жиров снижают уровень НАД+ в организме.Исследования показали, что прием бустеров NAD+ может облегчить увеличение веса у мышей, связанное с диетой и возрастом, и улучшить их способность к физической нагрузке даже у пожилых мышей.Другие исследования даже обратили вспять эффект диабета у самок мышей, продемонстрировав новые стратегии борьбы с метаболическими нарушениями.

Функция сердца

Эластичность артерий действует как буфер между волнами давления, излучаемыми сердцебиением.Но с возрастом артерии становятся жесткими, что способствует повышению кровяного давления — наиболее важному фактору риска сердечно-сосудистых заболеваний.По данным CDC, только в Соединенных Штатах каждые 37 секунд умирает один человек от сердечно-сосудистых заболеваний.

Высокое кровяное давление может вызвать увеличение сердца и закупорку артерий, что приводит к инсультам.Повышение уровня НАД+ защищает сердце, улучшая сердечные функции.У мышей бустеры НАД+ восстановили уровень НАД+ в сердце до исходного уровня и предотвратили травмы сердца, вызванные недостатком кровотока.Другие исследования показали, что бустеры НАД+ могут защитить мышей от аномального увеличения сердца.

Увеличивает ли НАД+ продолжительность жизни?

Да, это так.Если бы ты был мышкой.Увеличение NAD+ с помощью бустеров, таких как NMN и NR, может продлить продолжительность жизни и здоровье мышей.

Повышенные уровни НАД+ дают умеренный эффект по увеличению продолжительности жизни мышей.Используя предшественник НАД+, NR, ученые обнаружили в исследовании, опубликованном вНаука, 2016, добавление NR увеличивает продолжительность жизни мышей примерно на пять процентов.

Повышенный уровень НАД+ также обеспечивает защиту от различных возрастных заболеваний.Защита от возрастных заболеваний означает возможность жить более здоровой жизнью в течение более длительного периода, увеличивая продолжительность здоровья.

Фактически, некоторые ученые в области борьбы со старением, такие как Синклер, считают результаты исследований на животных успешными, поскольку они сами принимают бустеры NAD+.Однако другие ученые, такие как Фелипе Сьерра из Национального института старения НИЗ, не считают, что препарат готов.«Суть в том, что я не пробую ничего из этого.Почему бы и нет?Потому что я не мышь», — сказал он.

Для мышей поиски «источника молодости» могли бы подойти к концу.Однако, что касается людей, ученые сходятся во мнении, что мы еще не достигли цели.Клинические испытания NMN и NR на людях могут дать результаты в ближайшие несколько лет.

Будущее НАД+

По мере наступления «серебряной волны» решение проблемы возрастных хронических заболеваний, направленное на облегчение бремени здравоохранения и экономики, становится актуальным.Ученые, возможно, нашли возможное решение: НАД+.

Названный «чудо-молекулой» за способность восстанавливать и поддерживать здоровье клеток, НАД+ продемонстрировал различные возможности в лечении заболеваний сердца, диабета, болезни Альцгеймера и ожирения на животных моделях.Однако понимание того, как исследования на животных могут быть применимы к людям, является следующим шагом для ученых, чтобы гарантировать безопасность и эффективность молекулы.

Ученые стремятся полностью понять биохимический механизм молекулы, и исследования метаболизма НАД+ продолжаются.Детали механизма молекулы могут раскрыть секрет того, как перенести науку о борьбе со старением с кабинета на кровать.