What is Nicotinamide Adenine Dinucleotide?

Барлық тірі жасушалар барникотинамид аденин динуклеотидінемесе NAD+. Ол пирофосфатты байланыс арқылы қосылған никотинамид мононуклеотид (NMN) және аденозиндифосфат (АДФ) нуклеотидтерінен тұрады. NAD+ өзі қатысатын тотығу-тотықсыздану процестеріне жауап ретінде өзінің қалпына келтірілген (NADH) және тотыққан (NAD+) күйлері арасында оңай ауыса алады.

NAD+әртүрлі жасушалық процестерде, соның ішінде энергия алмасуында, ДНҚ жөндеуінде және жасуша сигнализациясында негізгі ойыншы ретінде әрекет етеді. Оның бұл процестерге қатысуы негізінен тотығу-тотықсыздану реакциялары кезінде молекулалар арасындағы электрондарды тасымалдайтын электронды тасымалдаушы рөлі арқылы жүзеге асады.

NAD+ метаболикалық жол

NAD+метаболизм биосинтетикалық және құтқару жолдарының күрделі желісін қамтиды. NAD+ де жаңа биосинтезі прекурсорлар ретінде амин қышқылы триптофаннан немесе никотин қышқылынан басталады, соңында NMN түзілуімен аяқталады, содан кейін ол NAD+-ға айналады. Сонымен қатар, жасушалар NMN-ге, содан кейін NAD+-ға айналатын никотинамид немесе никотин қышқылы рибозиді сияқты прекурсорлық молекулаларды пайдалану арқылы NAD+-ны құтқара алады.

Құтқару жолы NAD+ деңгейін ұстап тұруда, әсіресе энергияға жоғары сұраныс жағдайында немесе прекурсорлардың шектеулі қолжетімділігінде өте маңызды. Ол жасушаларға NAD+ молекулаларын қайта өңдеуге және қайта пайдалануға мүмкіндік береді, олардың сарқылуын болдырмайды және маңызды метаболикалық процестерді үздіксіз қамтамасыз етеді.

Потенциалды артықшылықтар

NAD+түрлердің митохондриялық сақталуы және қартаюға қатысты гендік реттелуі үшін маңызды. Дегенмен, біздің денеміздегі NAD+ деңгейі жасына қарай күрт төмендейді. «Біз қартайған сайын NAD+ жоғалтып аламыз. Сіз 50-ге келгенде бір кездері 20 жасыңыздағы деңгейдің жартысына жуығына ие боласыз», - дейді Гарвард университетінен Дэвид Синклэр сұхбатында.

Зерттеулер қартаю, метаболикалық бұзылулар, жүрек ауруы және нейродегенерация сияқты жасқа байланысты аурулармен байланыстыратын молекулалардың төмендеуін көрсетті. NAD+ төмен деңгейлері аз функционалдық метаболизмге байланысты жасқа байланысты аурумен байланысты. Бірақ NAD+ деңгейлерін толықтыру ұсынылды

жануарлар үлгілеріндегі қартаюға қарсы әсерлер, жасқа байланысты ауруларды қалпына келтіруде, өмір сүру ұзақтығы мен денсаулық ұзақтығын арттыруда перспективалы нәтижелер көрсетеді.

Қартаю

«Геномдардың қамқоршылары» ретінде белгілі сиртуиндер - өсімдіктерден сүтқоректілерге дейін ағзаларды нашарлау мен аурулардан қорғайтын гендер. Гендер дененің физикалық стресске ұшырағанын сезгенде, мысалы, жаттығу немесе аштық, ол денені қорғау үшін әскер жібереді. Сиртуиндер геномның тұтастығын қамтамасыз етеді, ДНҚ жөндеуіне ықпал етеді және өмір сүру ұзақтығын арттыру сияқты үлгі жануарларда қартаюға қарсы қасиеттерді көрсетті.

NAD+ – гендердің жұмыс істеуіне ықпал ететін отын. Бірақ көлік жанармайсыз жүре алмайтын сияқты, сиртуиндерге NAD+ қажет. Зерттеу нәтижелері көрсеткендей, денедегі NAD + деңгейін көтеру сиртуиндерді белсендіреді және ашытқылардың, құрттардың және тышқандардың өмір сүру ұзақтығын арттырады. NAD+ толтыру жануарлар үлгілерінде перспективалы нәтижелерді көрсеткенімен, ғалымдар бұл нәтижелердің адамдарға қалай аударылатынын әлі де зерттеп жатыр.

Бұлшықет қызметі

Дененің қуат көзі ретінде митохондриялық функция біздің жаттығуларды орындау үшін өте маңызды. NAD+ сау митохондрияларды және тұрақты энергия шығаруды сақтаудың кілттерінің бірі болып табылады.

Бұлшықеттегі NAD+ деңгейін жоғарылату оның митохондриясын және тышқандардағы фитнесті жақсартады. Басқа зерттеулер сонымен қатар NAD+ күшейткіштерін қабылдайтын тышқандар арық және жүгіру жолында алысырақ жүгіре алатынын көрсетеді, бұл жоғары жаттығу қабілетін көрсетеді. NAD+ деңгейі жоғары қарт жануарлар өз құрдастарынан асып түседі.

Метаболикалық бұзылулар

Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы (ДДСҰ) індет деп жариялаған семіздік қазіргі қоғамдағы ең көп таралған аурулардың бірі болып табылады. Семіздік 2016 жылы дүние жүзінде 1,6 миллион адамның өмірін қиған қант диабеті сияқты басқа да метаболикалық бұзылуларға әкелуі мүмкін.

Қартаю және жоғары майлы диета денедегі NAD+ деңгейін төмендетеді. Зерттеулер көрсеткендей, NAD+ күшейткіштерін қабылдау тышқандардағы диетаға байланысты және жасына байланысты салмақтың өсуін жеңілдетеді және тіпті қарт тышқандарда да олардың жаттығу қабілетін жақсартады. Басқа зерттеулер тіпті метаболикалық бұзылулармен күресудің жаңа стратегияларын көрсетіп, әйел тышқандарындағы қант диабетінің әсерін жойды.

Жүрек қызметі

Артериялардың серпімділігі жүрек соғысы арқылы жіберілетін қысым толқындары арасындағы буфер ретінде әрекет етеді. Бірақ тамырлар қартайған сайын қатаяды, бұл жүрек-қан тамырлары ауруларының ең маңызды қауіп факторлары жоғары қан қысымына ықпал етеді. Тек Америка Құрама Штаттарында әрбір 37 секунд сайын бір адам жүрек-қан тамырлары ауруынан қайтыс болады, деп хабарлайды CDC.

Жоғары қан қысымы жүректің кеңеюіне және инсультке әкелетін артериялардың бітелуіне әкелуі мүмкін. NAD+ деңгейін жоғарылату жүрек қызметін жақсартып, жүректі қорғайды. Тышқандарда NAD+ күшейткіштері жүректегі NAD+ деңгейін бастапқы деңгейге дейін толықтырды және қан ағымының жетіспеушілігінен туындаған жүрек жарақаттарының алдын алды. Басқа зерттеулер NAD+ күшейткіштері тышқандарды жүректің қалыпты ұлғаюынан қорғай алатынын көрсетті.

Нейродегенерация

Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының мәліметі бойынша, 2050 жылға қарай 60 және одан жоғары жастағы әлем халқының саны 2 миллиардқа жетеді, бұл 2015 жылғы саннан екі есе дерлік. Дүние жүзіндегі адамдар ұзағырақ өмір сүреді. Дегенмен, қартаю көптеген нейродегенеративті аурулардың, соның ішінде Паркинсон ауруы мен Альцгеймер ауруы үшін негізгі қауіп факторы болып табылады, бұл когнитивті бұзылыстарды тудырады.

Альцгеймер ауруы бар тышқандарда NAD+ деңгейін көтеру жасуша байланысын бұзатын және когнитивті функцияны арттыратын ақуыздың жиналуын азайтуы мүмкін. NAD+ деңгейін жоғарылату сонымен қатар миға қан жеткіліксіз болған кезде ми жасушаларын өлуден қорғайды. Жануарлар үлгілеріндегі көптеген зерттеулер мидың сау қартаюына және нейродегенерациядан қорғауға көмектесетін жаңа перспективаларды ұсынады.