Wobec rozprzestrzeniających się stanów zapalnych ściśle powiązanych z zaburzeniami pracy mitochondriów, coraz większą uwagę przykłada się do różnych prób uwydatnienia procesu fosforylacji, jaki przebiega w mitochondriach. Poszczególne związki, mogą w efektywny sposób wpływać na uwydatnienie pewnych procesów zachodzących w mitochondrium, zanim powstanie finalny produkt ATP i w jakiej ilości, jednym z niezbędnych koenzymów odpowiadających na przebieg fosforylacji oksydacyjnej jest dinukleotyd nikotynoadeninowy, czyli NAD+, gdzie plus oznacza, że jest to forma zredukowana, a prekursorem do wytworzenia tego związku jest witamina B3.
Główną funkcją NAD+ jest przenoszenie elektronów pomiędzy poszczególnymi związkami, gwarantując efektywny przebieg oddychania komórkowego. Uznaje się, że wyznacznikiem zdrowotności organizmu jest stosunek formy zredukowanej do utlenionej, czyli NADH. Większa ilość formy zredukowanej powiązana jest z licznymi korzyściami zdrowotnymi. Natomiast wyższa ilość NADH powiązana jest ze stanami zapalnymi.
Czynniki wpływające na ilość NAD+
Przyjmuje się, że wiek danej osoby jest głównym czynnikiem determinującym ilość zredukowanej formy NAD[1]. Nasze nałogi także w sposób niekorzystny mogą wpływać na poziom NAD+. Dla przykładu alkohol do swojego metabolizmu wymaga udziału dehydrogenazy alkoholowej[2], która jako koenzymu w swojej aktywności wykorzystuje właśnie NAD+. Dlatego też spore spożycie alkoholu przyczynia się do uszczuplenia magazynów NAD+.
Kolejnym ważnym elementem jest otyłość i powiązane z nią nadmierne spożycie kalorii. Ze względu na udział NAD+ w przetwarzaniu makroskładników, surplus kaloryczny będzie przyczyniał się także do uszczuplenia zapasów NAD+. Osoby otyłe nie bez przyczyny są bardziej podatne na różnego rodzaju stany zapalne, wykazują mniejszą ilość mitochondriów, a także czują się gorzej.
Przeciwnie ma się sprawa z osobami szczupłymi. Te będące na deficycie kalorycznym, czy też kontrolujące swoją wagę w okolicy tzw. Zera kalorycznego wykazują znormalizowany poziom NAD+, w niektórych przypadkach nawet idący w prawe widełki, czyli wykazujące wysoki poziom związku ale w granicach fizjologicznych[3].
Zanim przejdziemy do skutków niedoboru zredukowanej formy dinukleotydu nikotynoadeninowego, warto wspomnieć o podstawowych procesach, powiązanych z ilością tego substratu. NAD+ odpowiada między innymi za:
- Prawidłowy przebieg glukoneogenezy,
- Prawidłowy przebieg ketogenezy,
- Syntezę hemu,
- Metabolizm makroskładników,
- Tworzenie głównego paliwa energetycznego-ATP,
- Syntezę lipidów,
- Syntezę hormonów steroidowych,
- Usuwanie form wolnych rodników.
Komponent ten w formie różnego rodzaju preparatów został określony jako produkt bezpieczny(GRAS)[4]. Sam NAD+ kojarzony jest między innymi z regulacją szlaków syrtuinowych (związanych z długowiecznością), procesami regeneracji poprzez wpływ na aktywność kinaz PARP, a także sygnalizacji jonów wapnia, co może mieć przełożenie na ciśnienie tętnicze, skurcze mięśni itp. NAD+ jest nazywany także NIAGENem.
Skutki niedoboru NAD+:
Ze względu na udział w szeregu ważnych procesów i przede wszystkim w oddychaniu komórkowym i syntezie ATP, NAD+ jest niezwykle istotnym elementem warunkującym szeroko rozumiane zdrowie.
-
Uczucie wyczerpania
Niska dostępność energii, z powodu nieefektywnego procesu oddychania komórkowego może prowadzić do znacznego uczucia osłabienia, niechęci, braku motywacji, słabej regeneracji. Grupą szczególnie narażoną na tego typu konsekwencje są osoby regularnie trenujące, które pomimo niedostatecznej regeneracji, regularnie serwują sobie bodźce prozapalne w postaci treningu. Pomijając już komponentę żywieniową, takie osoby są bardziej narażone na przewlekłe skutki wyczerpania[5].
-
Szybsze procesy Agingowe
Innymi słowy szybsze tempo starzenia się organizmu. Tutaj wcześniej wspomniane osoby starsze są bardziej narażone na niedobory NAD+, gdzie wiek jest czynnikiem determinującym całkowitą zawartość NAD+[6].
-
Zaburzenia metabolizmu (tarczyca)
Badanie to przeprowadzone co prawda na modelu in vitro, można potraktować w ramach ciekawostki, natomiast ze względu na to, że tarczyca jako tkanka jest bogata w mitochondria, informacja ta może mieć przełożenie na praktykę. Otóż niskie poziomy NAD+ zostały powiązane z niższą dostępnością wolnej trójjodotyroniny (Ft3). W badaniu tym zaobserwowano korelację między niskim stężeniem NAD+ a tendencją do łączenia T3 z białkami wiążącymi[7].
-
Hipoksja
NAD+ bierze udział w syntezie hemu, czyli związku odpowiedzialnego za rozprowadzenie tlenu po tkankach docelowych. Niedobór tego związku może powodować „niedotlenienie” pomimo odpowiedniego poziomu tlenu w organizmie, co nazywane jest stanem „pseudohipoksji”[8].
Są to jedne z wielu skutków niedoboru tego związku, biorąc pod uwagę szereg innych procesów w których uczestniczy NAD+, wystarczy sobie tylko wyobrazić jak ciężkie konsekwencje mogą być z tytułu niedoboru NAD+ czy też ogólnie witaminy B3.
Zalety stosowania NAD+ jako NIAGENu:
-
Ochrona mózgu przed neurodegeneracją
Kontrola stanów zapalnych w mózgu odbywa się poprzez aktywację komórek mikrogleju, z których uwalniane są odpowiednie cytokiny prozapalne. NAD+ wykazuje wpływ na aktywność komórek mikrogleju, przez co jest komponentem obniżającym ryzyko chorób neurodegenracyjnych[9]. Oprócz tego NIAGEN poprzez aktywację cząsteczki PGC-1alfa skutecznie przyczynia się do obniżenia toksyczności beta-amyloidu, będącego jednym z głównych czynników rozwoju choroby Alzheimera[10].
-
Regulacja łaknienia
NIAGEN poprzez aktywny wpływ na białko leptynę przyczynia się do regulacji wrażliwości organizmu na to białko, regulując tym samym kontrolę łaknienia[11]. W dłuższej perspektywie, jest to komponent mogący przyczynić się u osób otyłych do usprawnienia redukcji masy ciała.
-
Procesy Anty-Aging
NAD+ poprzez aktywację tzw. „genów młodości”, czyli SIRT1 oraz SIRT3 wpływa na poprawę regeneracji uszkodzonych tkanek, zwiększenie aktywności enzymów antyoksydacyjnych z grupy SOD(dysmutazy ponadtlenkowe) co przekłada się na lepsze samopoczucie, lepszą odporność na czynniki środowiskowe, a także większą odporność tkanek na procesy pro-aging[12].
-
Regulacja procesów immunologicznych
Istnieją doniesienia o korzystnym wpływie NIAGENu na regulację procesów autoimmunologicznych. NAD+ aktywuje cytokiny z ramienia Th1 oraz Th17, które w przypadku niektórych chorób autoimmunologicznych powodują remisję stanu zapalnego. Przykładem choroby, która może szybko ulec remisji przy podaży NAD+ jest stwardnienie rozsiane. NAD+ zwiększa w tym wypadku mielinizację oraz uwalnianie antyzapalnej IL-10[13].
Podsumowanie
NAD+ w formie NIAGEN to bardzo ciekawa molekuła biorąca udział w szeregu bardzo istotnych procesów. w które zaangażowane są mitochondria. Niedobór tego składnika powiązany jest z wieloma procesami zapalnymi, upraszczając-tam gdzie jest sporo mitochondriów, tam niedobór NAD+ będzie najbardziej uwidaczniał konsekwencje. Główną funkcją NIAGENu jest raczej regulacja procesów zapalnych zlokalizowanych w obrębie tkanki mózgowej i układu nerwowego, jednak w praktyce można znaleźć wiele przykładów, gdzie zastosowanie NIAGENu przyniesie korzyści np. Wydolność u sportowców, lepsze samopoczucie, procesu odpornościowe, szeroko pojęty metabolizm itp.
Źródła:
1.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3082551/
2.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2564331/
3.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26760174
4.https://www.nature.com/articles/s41598-019-46120-z
5.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3257644/
6.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22848760
7.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11985605
8.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4076149/
9.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2651433/
10.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23312803
11.https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00125-013-3140-5
12.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3746174/
13.https://www.nature.com/articles/ncomms6101
