معرفی مقاله:

NAD+ برای ایجاد انرژی در بدن و تنظیم فرآیندهای سلولی محوری ضروری است.در اینجا به چرایی اهمیت آن، چگونگی کشف آن، و چگونه می توانید بیشتر از آن بهره ببرید.

NAD+ چقدر قدرتمند است

هر کتاب درسی زیست شناسی را باز کنید و در مورد NAD+ که مخفف نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید است، یاد خواهید گرفت.این یک کوآنزیم حیاتی است که در هر سلول بدن شما یافت می شود و در صدها فرآیند متابولیک مانند انرژی سلولی و سلامت میتوکندری نقش دارد.NAD+ در سلول های انسان و سایر پستانداران، مخمرها و باکتری ها، حتی گیاهان به سختی کار می کند.

دانشمندان از زمانی که NAD+ برای اولین بار در سال 1906 کشف شد، می‌دانستند و از آن زمان تاکنون درک ما از اهمیت آن به تکامل خود ادامه داده است.به عنوان مثال، نیاسین پیش ساز NAD+ نقشی در کاهش پلاگر، بیماری کشنده ای که در دهه 1900 جنوب آمریکا را گرفتار کرده بود، ایفا کرد.دانشمندان در آن زمان تشخیص دادند که شیر و مخمر، که هر دو حاوی پیش سازهای NAD+ هستند، علائم را کاهش می دهند.با گذشت زمان، دانشمندان چندین پیش ساز NAD+ را شناسایی کردند - از جمله اسید نیکوتینیک، نیکوتین آمید، و ریبوزید نیکوتین آمید، که از مسیرهای طبیعی منتهی به NAD + استفاده می کنند.پیش سازهای NAD+ را به عنوان مسیرهای مختلفی که می توانید برای رسیدن به مقصد طی کنید، در نظر بگیرید.همه مسیرها شما را به یک مکان اما با روش های مختلف حمل و نقل می رساند.

اخیراً، NAD+ به دلیل نقش مرکزی آن در عملکردهای بیولوژیکی، به یک مولکول ارزشمند در تحقیقات علمی تبدیل شده است.جامعه علمی در حال تحقیق در مورد چگونگی ارتباط NAD+ با مزایای قابل توجه در حیوانات است که همچنان الهام‌بخش محققان برای ترجمه این یافته‌ها به انسان است.بنابراین دقیقا چگونه NAD+ چنین نقش مهمی را ایفا می کند؟به طور خلاصه، این یک کوآنزیم یا مولکول کمکی است که به آنزیم های دیگر متصل می شود تا به ایجاد واکنش در سطح مولکولی کمک کند.

اما بدن منبع بی پایانی از NAD+ ندارد.در واقع با افزایش سن کاهش می یابد.تاریخچه تحقیقات NAD+ و تأسیس اخیر آن در جامعه علمی، دروازه‌هایی را برای دانشمندان باز کرده است تا در مورد حفظ سطوح NAD+ و دریافت NAD+ بیشتر تحقیق کنند.

تاریخچه NAD+ چیست؟

NAD+ برای اولین بار در سال 1906 سر آرتور هاردن و ویلیام جان یانگ شناسایی شدند، زمانی که هدف آن دو درک بهتر تخمیر بود - که در آن مخمر قند را متابولیزه می کند و الکل و CO2 ایجاد می کند.زمانی که هاردن جایزه نوبل شیمی در سال 1929 را با هانس فون اویلر-چلپین به خاطر کارشان در مورد تخمیر به اشتراک گذاشت، نزدیک به 20 سال طول کشید تا NAD+ به رسمیت شناخته شود.اویلر-چلپین تشخیص داد که ساختار NAD+ از دو نوکلئوتید، بلوک‌های سازنده اسیدهای نوکلئیک، که DNA را می‌سازند، تشکیل شده است.یافته‌ها مبنی بر اینکه تخمیر، یک فرآیند متابولیک، به NAD+ متکی است، آنچه را که اکنون در مورد NAD+ می‌دانیم که نقش مهمی در فرآیندهای متابولیک در انسان بازی می‌کند، پیش‌بینی می‌کند.

اویلر-چلپین در سخنرانی خود برای جایزه نوبل در سال 1930، از NAD+ به عنوان cozymase یاد کرد، چیزی که زمانی آن را نامیده می‌شد و حیات آن را تبلیغ می‌کرد.وی گفت: "دلیل انجام این همه کار ما برای تصفیه و تعیین ترکیبات این ماده این است که کوزیماز یکی از گسترده ترین و از نظر بیولوژیکی مهم ترین فعال کننده ها در دنیای گیاهی و جانوری است."

اتو هاینریش واربورگ - معروف به "اثر واربورگ" - علم را در دهه 1930 به جلو برد، با تحقیقات بیشتر توضیح داد که NAD+ نقشی در واکنش های متابولیک ایفا می کند.در سال 1931، شیمیدانان Conrad A. Elvehjem و CK Koehn تشخیص دادند که اسید نیکوتینیک، پیش ساز NAD+، عامل کاهش دهنده پلاگر است.دکتر جوزف گلدبرگر خدمات بهداشت عمومی ایالات متحده قبلاً تشخیص داده بود که این بیماری کشنده با چیزی که در رژیم غذایی وجود ندارد مرتبط است و سپس آن را PPF به عنوان "عامل پیشگیری کننده پلاگر" نامید.گلدبرگر قبل از کشف نهایی که اسید نیکوتینیک بود درگذشت، اما کمک های او به این کشف منجر شد، که همچنین قانون نهایی را برای غنی سازی آرد و برنج در مقیاس بین المللی اعلام کرد.

دهه بعد، آرتور کورنبرگ، که بعدها برنده جایزه نوبل شد برای نشان دادن چگونگی تشکیل DNA و RNA، NAD سنتتاز، آنزیمی که NAD+ را می سازد، کشف شد.این تحقیق شروعی برای درک اجزای سازنده NAD+ بود.در سال 1958، دانشمندان جک پریس و فیلیپ هندلر چیزی را که اکنون به عنوان مسیر پریس-هندلر شناخته می شود، تعریف کردند.این مسیر نشان می دهد که چگونه اسید نیکوتینیک - همان شکلی از ویتامین B3 که به درمان پلاگر کمک می کند - به NAD+ تبدیل می شود.این به دانشمندان کمک کرد تا نقش NAD+ در رژیم غذایی را بیشتر درک کنند.هندلر بعداً مدال ملی علم را از رئیس جمهور رونالد ریگان دریافت کرد، که به "کمک های برجسته هندلر در تحقیقات زیست پزشکی ... که وضعیت علم آمریکا را بهبود بخشید" اشاره کرد.

در حالی که دانشمندان اکنون به اهمیت NAD+ پی برده بودند، هنوز تاثیر پیچیده آن را در سطح سلولی کشف نکرده بودند.فناوری‌های آتی در تحقیقات علمی همراه با شناخت جامع اهمیت کوآنزیم، در نهایت دانشمندان را به ادامه مطالعه این مولکول تشویق کرد.

NAD+ چگونه در بدن کار می کند؟

NAD+ به عنوان یک اتوبوس شاتل عمل می کند و الکترون ها را از یک مولکول به مولکول دیگر در سلول ها منتقل می کند تا انواع واکنش ها و فرآیندها را انجام دهد.این مولکول حیاتی با همتای مولکولی خود، NADH، در واکنش های متابولیکی مختلفی که انرژی سلول ما را تولید می کند، شرکت می کند.بدون سطوح کافی NAD+، سلول های ما قادر به تولید انرژی برای بقا و انجام وظایف خود نخواهند بود.سایر عملکردهای NAD+ شامل تنظیم ریتم شبانه روزی ما است که چرخه خواب/بیداری بدن ما را کنترل می کند.

با افزایش سن، سطوح NAD+ کاهش می‌یابد، که پیامدهای مهمی را در عملکرد متابولیک و بیماری‌های مرتبط با افزایش سن نشان می‌دهد.آسیب DNA با افزایش سن جمع می شود و گلوله های برفی ایجاد می شود.

وقتی سطوح NAD+ کاهش می یابد چه اتفاقی می افتد؟

مطالعات متعدد کاهش سطوح NAD+ را در شرایط آشفته مواد مغذی مانند چاقی و پیری نشان می‌دهد.کاهش سطح NAD+ می تواند منجر به مشکلات متابولیسم شود.این مشکلات می تواند منجر به اختلالاتی از جمله چاقی و مقاومت به انسولین شود.چاقی باعث دیابت و فشار خون بالا می شود.

اختلالات متابولیک ناشی از پایین بودن سطح NAD+ کاهش می یابد.فشار خون بالا و سایر کاهش عملکرد قلب می تواند امواج فشار مخربی را به مغز ارسال کند که ممکن است منجر به اختلال شناختی شود.

هدف قرار دادن متابولیسم NAD+ یک مداخله تغذیه ای عملی برای محافظت در برابر متابولیک و سایر بیماری های مرتبط با سن است.چندین گروه مطالعاتی انجام داده‌اند که نشان می‌دهد مکمل‌سازی با تقویت‌کننده‌های NAD+ مقاومت به انسولین را در اثر چاقی بهبود می‌بخشد.در مدل‌های موش بیماری‌های مرتبط با سن، مکمل با تقویت‌کننده‌های NAD+ علائم بیماری‌ها را بهبود می‌بخشد.این نشان می‌دهد که کاهش سطح NAD+ با افزایش سن ممکن است در شروع بیماری‌های مرتبط با افزایش سن نقش داشته باشد.

جلوگیری از کاهش NAD+ یک استراتژی امیدوارکننده برای مبارزه با اختلالات متابولیسم با افزایش سن ارائه می دهد.از آنجایی که سطوح NAD+ با افزایش سن کاهش می یابد، این امر می تواند منجر به کاهش ترمیم DNA، پاسخ استرس سلولی و تنظیم متابولیسم انرژی شود.

مزایای بالقوه

NAD+ برای نگهداری میتوکندری گونه ها و تنظیم ژن در مورد پیری مهم است.با این حال، سطح NAD+ در بدن ما با افزایش سن به شدت کاهش می یابد.با افزایش سن، NAD+ را از دست می دهیم.دیوید سینکلر از دانشگاه هاروارد در مصاحبه‌ای می‌گوید تا زمانی که به 50 سالگی می‌رسی، تقریباً نصف سطحی را که در 20 سالگی داشتی، داری.

مطالعات نشان داده‌اند که کاهش مولکول‌ها با بیماری‌های مرتبط با افزایش سن از جمله پیری سریع، اختلالات متابولیک، بیماری‌های قلبی و تخریب عصبی مرتبط است.سطوح پایین NAD+ به دلیل متابولیسم عملکردی کمتر با بیماری های مرتبط با سن مرتبط است.اما پر کردن سطوح NAD+ اثرات ضد پیری را در مدل‌های حیوانی نشان داده است که نتایج امیدوارکننده‌ای را در معکوس کردن بیماری‌های مرتبط با افزایش سن، افزایش طول عمر و طول عمر نشان می‌دهد.

سالخورده

سیرتوئین‌ها که به عنوان «نگهبان ژنوم» شناخته می‌شوند، ژن‌هایی هستند که از ارگانیسم‌ها، از گیاهان گرفته تا پستانداران، در برابر زوال و بیماری‌ها محافظت می‌کنند.هنگامی که ژن ها احساس می کنند بدن تحت استرس فیزیکی است، مانند ورزش یا گرسنگی، نیروهایی را برای دفاع از بدن می فرستد.سیرتوئین ها یکپارچگی ژنوم را حفظ می کنند، ترمیم DNA را ارتقا می دهند و خواص ضد پیری را در حیوانات مدل مانند افزایش طول عمر نشان داده اند.

NAD+ سوختی است که ژن ها را به کار می برد.اما مانند یک ماشین بدون سوخت خود نمی تواند رانندگی کند، سیرتوئین ها به NAD+ نیاز دارند.نتایج مطالعات نشان می دهد که افزایش سطح NAD+ در بدن باعث فعال شدن سیرتوئین ها و افزایش طول عمر در مخمرها، کرم ها و موش ها می شود.اگرچه پر کردن NAD+ نتایج امیدوارکننده‌ای را در مدل‌های حیوانی نشان می‌دهد، دانشمندان هنوز در حال بررسی چگونگی ترجمه این نتایج به انسان هستند.

عملکرد عضلانی

به عنوان نیروگاه بدن، عملکرد میتوکندری برای عملکرد ورزشی ما بسیار مهم است.NAD+ یکی از کلیدهای حفظ میتوکندری سالم و خروجی انرژی ثابت است.

افزایش سطح NAD+ در عضله می تواند میتوکندری و تناسب اندام آن را در موش بهبود بخشد.مطالعات دیگر همچنین نشان می‌دهد که موش‌هایی که تقویت‌کننده NAD+ مصرف می‌کنند، لاغرتر هستند و می‌توانند دورتر روی تردمیل بدوند و ظرفیت تمرینی بالاتری را نشان می‌دهند.حیوانات مسن که دارای سطح بالاتری از NAD + هستند از همتایان خود بهتر عمل می کنند.

اختلالات متابولیک

چاقی که توسط سازمان بهداشت جهانی (WHO) به عنوان یک بیماری همه گیر اعلام شده است، یکی از شایع ترین بیماری ها در جامعه مدرن است.چاقی می تواند منجر به سایر اختلالات متابولیک مانند دیابت شود که در سال 2016 باعث مرگ 1.6 میلیون نفر در سراسر جهان شد.

افزایش سن و رژیم غذایی پرچرب باعث کاهش سطح NAD+ در بدن می شود.مطالعات نشان داده‌اند که مصرف تقویت‌کننده‌های NAD+ می‌تواند افزایش وزن مرتبط با رژیم غذایی و افزایش وزن را در موش‌ها کاهش دهد و ظرفیت ورزش آنها را حتی در موش‌های مسن بهبود بخشد.مطالعات دیگر حتی اثر دیابت را در موش‌های ماده معکوس کردند و راهبردهای جدیدی را برای مبارزه با اختلالات متابولیک نشان دادند.

عملکرد قلب

خاصیت ارتجاعی شریان ها به عنوان یک بافر بین امواج فشاری که توسط ضربان قلب ارسال می شود عمل می کند.اما شریان‌ها با افزایش سن سفت می‌شوند و به فشار خون بالا کمک می‌کنند که مهم‌ترین عوامل خطر بیماری‌های قلبی عروقی است.CDC گزارش می دهد که تنها در ایالات متحده در هر 37 ثانیه یک نفر بر اثر بیماری های قلبی عروقی جان خود را از دست می دهد.

فشار خون بالا می تواند باعث بزرگ شدن قلب و انسداد عروق شود که منجر به سکته می شود.افزایش سطح NAD+ از قلب محافظت می کند و عملکرد قلب را بهبود می بخشد.در موش‌ها، تقویت‌کننده‌های NAD+ سطوح NAD+ را در قلب به سطح اولیه رسانده‌اند و از آسیب‌های قلب ناشی از کمبود جریان خون جلوگیری می‌کنند.مطالعات دیگر نشان داده اند که تقویت کننده های NAD+ می توانند موش ها را از بزرگ شدن غیر طبیعی قلب محافظت کنند.

آیا NAD+ طول عمر را افزایش می دهد؟

بله، این کار را می کند.اگر موش بودیافزایش NAD+ با تقویت‌کننده‌هایی مانند NMN و NR، می‌تواند طول عمر و طول عمر را در موش افزایش دهد.

افزایش سطح NAD+ با افزایش طول عمر در موش، اثری متوسط ​​به همراه دارد.دانشمندان با استفاده از پیش‌ساز NAD+، NR، در مطالعه‌ای که در آن منتشر شد، دریافتندعلوم پایه، 2016، مکمل NR طول عمر موش ها را تقریباً پنج درصد افزایش می دهد.

افزایش سطح NAD+ همچنین محافظت در برابر بیماری های مختلف مرتبط با افزایش سن را فراهم می کند.محافظت در برابر بیماری های مرتبط با افزایش سن به معنای داشتن یک زندگی سالم تر برای مدت طولانی تر، افزایش طول عمر است.

در واقع، برخی از دانشمندان ضد پیری مانند سینکلر، نتایج مطالعه بر روی حیوانات را موفقیت آمیز می‌دانند که خودشان از تقویت‌کننده‌های NAD+ استفاده می‌کنند.با این حال، دانشمندان دیگری مانند Felipe Sierra از موسسه ملی پیری در NIH فکر نمی کنند این دارو آماده باشد.نکته اصلی این است که من هیچ یک از این چیزها را امتحان نمی کنم.چرا من نمی کنم؟چون من موش نیستم.

برای موش ها، جستجوی «چشمه جوانی» ممکن است به پایان رسیده باشد.با این حال، برای انسان ها، دانشمندان موافق هستند که ما هنوز کاملاً به آنجا نرسیده ایم.آزمایشات بالینی NMN و NR در انسان ممکن است در چند سال آینده نتایجی را ارائه دهد.

آینده NAD+

همانطور که "موج نقره ای" در راه است، راه حلی برای بیماری های مزمن مرتبط با سن برای برداشتن بار سلامتی و اقتصادی ضروری می شود.دانشمندان ممکن است یک راه حل ممکن پیدا کرده باشند: NAD+.

NAD+ که "مولکول معجزه آسا" برای توانایی بازیابی و حفظ سلامت سلولی نامیده می شود، پتانسیل های مختلفی را در درمان بیماری های قلبی، دیابت، آلزایمر و چاقی در مدل های حیوانی نشان داده است.با این حال، درک اینکه چگونه مطالعات روی حیوانات می تواند به انسان ترجمه شود، گام بعدی دانشمندان برای اطمینان از ایمنی و کارایی مولکول است.

هدف دانشمندان درک کامل مکانیسم بیوشیمیایی مولکول است و تحقیقات بر روی متابولیسم NAD+ ادامه دارد.جزئیات مکانیسم این مولکول ممکن است راز انتقال علم ضد پیری را از روی نیمکت به کنار تخت نشان دهد.