Maqola kirishi:

NAD+ organizmda energiya hosil qilish va asosiy hujayra jarayonlarini tartibga solish uchun zarurdir.Mana nima uchun bu juda muhim, u qanday kashf etilgan va qanday qilib undan ko'proq narsani olishingiz mumkin.

NAD + qanchalik kuchli

Har qanday biologiya darsligini oching va siz NAD+ haqida bilib olasiz, bu nikotinamid adenin dinukleotidni anglatadi.Bu tanangizning har bir hujayrasida mavjud bo'lgan muhim koenzim bo'lib, hujayra energiyasi va mitoxondriyal salomatlik kabi yuzlab metabolik jarayonlarda ishtirok etadi.NAD + odamlar va boshqa sutemizuvchilar, xamirturush va bakteriyalar, hatto o'simliklar hujayralarida qiyin ishlaydi.

Olimlar NAD+ haqida birinchi marta 1906 yilda kashf etilganidan beri bilishgan va shundan beri uning ahamiyati haqidagi tushunchamiz rivojlanishda davom etmoqda.Misol uchun, NAD+ prekursori niatsin 1900-yillarda Amerika janubini qamrab olgan o'limga olib keladigan kasallik bo'lgan pellagrani yumshatishda rol o'ynadi.O'sha paytda olimlar NAD + prekursorlarini o'z ichiga olgan sut va xamirturush simptomlarni engillashtirishini aniqladilar.Vaqt o'tishi bilan olimlar NAD + ga olib keladigan tabiiy yo'llardan foydalanadigan bir nechta NAD + prekursorlarini, jumladan, nikotinik kislota, nikotinamid va nikotinamid ribozidni va boshqalarni aniqladilar.NAD+ prekursorlarini manzilga borishingiz mumkin bo'lgan turli yo'nalishlar sifatida tasavvur qiling.Barcha yo'llar sizni bir joyga olib boradi, lekin turli xil transport usullari bilan.

Yaqinda NAD+ biologik funktsiyalardagi markaziy roli tufayli ilmiy tadqiqotlarda qimmatbaho molekulaga aylandi.Ilmiy hamjamiyat NAD + ning hayvonlarda sezilarli foyda bilan qanday bog'liqligini o'rganmoqda, bu esa tadqiqotchilarni ushbu topilmalarni odamlarga tarjima qilishda ilhomlantirishda davom etmoqda.Xo'sh, NAD + qanday muhim rol o'ynaydi?Muxtasar qilib aytganda, bu koenzim yoki "yordamchi" molekula bo'lib, molekulyar darajadagi reaktsiyalarni keltirib chiqarishga yordam beradigan boshqa fermentlar bilan bog'lanadi.

Ammo tanada NAD+ ning cheksiz zaxirasi yo'q.Darhaqiqat, yoshi bilan u kamayadi.NAD + tadqiqotlari tarixi va uning yaqinda ilmiy hamjamiyatda paydo bo'lishi olimlar uchun NAD + darajasini saqlab qolish va ko'proq NAD + olishni o'rganish uchun suv toshqini ochib berdi.

NAD + ning tarixi nima?

NAD+ birinchi marta ser Artur Harden va Uilyam Jon Yang 1906 yilda fermentatsiyani yaxshiroq tushunishni maqsad qilganida aniqlangan - bunda xamirturush shakarni metabollashtiradi va spirt va CO2 hosil qiladi.Harden 1929 yilgi kimyo bo'yicha Nobel mukofotini fermentatsiya bo'yicha qilgan ishlari uchun Hans fon Eyler-Chelpin bilan bo'lishganda, NAD + ko'proq tan olinishi uchun qariyb 20 yil kerak bo'ldi.Eyler-Chelpin NAD+ tuzilishi DNKni tashkil etuvchi nuklein kislotalar uchun qurilish bloklari bo'lgan ikkita nukleotiddan iborat ekanligini aniqladi.Metabolik jarayon bo'lgan fermentatsiya NAD + ga tayanganligi haqidagi topilma, NAD + ning odamlardagi metabolik jarayonlarda hal qiluvchi rol o'ynashi haqida biz bilgan narsalarni oldindan ko'rsatdi.

Eyler-Chelpin 1930 yilgi Nobel mukofotidagi nutqida NAD+ ni kozimaza deb atagan, uni bir paytlar uni hayotiyligini ta’kidlagan."Ushbu moddani tozalash va konstitutsiyani aniqlash bo'yicha juda ko'p ish qilishimizning sababi, - dedi u, - kozimaza o'simlik va hayvonot dunyosidagi eng keng tarqalgan va biologik jihatdan eng muhim faollashtiruvchilardan biri hisoblanadi."

Otto Geynrix Varburg - "Varburg effekti" bilan mashhur - 1930-yillarda ilm-fanni oldinga siljitdi, tadqiqotlar NAD + ning metabolik reaktsiyalarda rol o'ynashini yanada tushuntirdi.1931 yilda kimyogarlar Konrad A. Elvexjem va KK Kohn NAD+ ning kashshofi bo'lgan nikotinik kislota pellagrani yumshatish omili ekanligini aniqladilar.Amerika Qo'shma Shtatlari sog'liqni saqlash xizmati shifokori Jozef Goldberger avvalroq o'limga olib keladigan kasallik dietada etishmayotgan narsa bilan bog'liqligini aniqlagan va keyin u PPFni "pellagra profilaktika omili" deb atagan.Goldberger bu nikotinik kislota ekanligini yakuniy kashf qilishdan oldin vafot etdi, ammo uning hissasi kashfiyotga olib keldi, bu esa, shuningdek, un va guruchni xalqaro miqyosda boyitish majburiyatini olgan qonun hujjatlarini ham ma'lum qildi.

Keyingi o'n yillikda, keyinchalik Nobel mukofotiga sazovor bo'lgan Artur Kornberg DNK va RNK qanday hosil bo'lishini ko'rsatish uchun NAD sintetaza, NAD + hosil qiluvchi ferment topildi.Ushbu tadqiqot NAD+ ning qurilish bloklarini tushunishning boshlanishini belgiladi.1958 yilda olimlar Jek Preiss va Filipp Xendler hozirda Preiss-Handler yo'li deb nomlanuvchi yo'lni aniqladilar.Yo'l nikotinik kislota - pellagrani davolashda yordam bergan B3 vitaminining bir xil shakli - NAD + ga aylanishini ko'rsatadi.Bu olimlarga NAD+ ning ratsiondagi rolini tushunishga yordam berdi.Keyinchalik Handler Prezident Ronald Reygan tomonidan Milliy fan medaliga sazovor bo'ldi, u Xendlerning "Amerika ilm-fanining holatini yaxshilashda biotibbiyot tadqiqotlariga qo'shgan ulkan hissasini" ta'kidladi.

Olimlar NAD + ning ahamiyatini anglab etishgan bo'lsa-da, ular uning hujayra darajasiga murakkab ta'sirini hali aniqlay olishmadi.Ilmiy tadqiqotlardagi kelgusi texnologiyalar kofermentning ahamiyatini har tomonlama tan olish bilan birga, oxir-oqibat olimlarni molekulani o'rganishni davom ettirishga undadi.

NAD+ tanada qanday ishlaydi?

NAD + har xil reaktsiyalar va jarayonlarni amalga oshirish uchun hujayralar ichida elektronlarni bir molekuladan ikkinchisiga o'tkazuvchi avtobus vazifasini bajaradi.O'zining molekulyar hamkasbi NADH bilan bu muhim molekula hujayramiz energiyasini ishlab chiqaradigan turli metabolik reaktsiyalarda ishtirok etadi.Etarlicha NAD + darajasi bo'lmasa, bizning hujayralarimiz omon qolish va o'z funktsiyalarini bajarish uchun hech qanday energiya ishlab chiqara olmaydi.NAD + ning boshqa funktsiyalari tanamizning uyqu/uyg'onish siklini boshqaradigan sirkadiyalik ritmimizni tartibga solishni o'z ichiga oladi.

Yoshimiz bilan NAD + darajasi pasayadi, bu metabolik funktsiya va yoshga bog'liq kasalliklarga muhim ta'sir ko'rsatadi.DNK zarar to'planadi va qarilik bilan qor to'playdi.

NAD+ darajasi pasayganda nima bo'ladi?

Ko'pgina tadqiqotlar semizlik va qarish kabi buzilgan ozuqaviy sharoitlarda NAD + darajasining pasayishini ko'rsatadi.NAD + darajasining pasayishi metabolizm bilan bog'liq muammolarga olib kelishi mumkin.Bu muammolar semizlik va insulin qarshiligi kabi kasalliklarga olib kelishi mumkin.Semirib ketish diabet va yuqori qon bosimini keltirib chiqaradi.

Past NAD + darajasidan kelib chiqqan metabolik kasalliklar.Yuqori qon bosimi va boshqa yurak faoliyatining pasayishi miyaga zararli bosim to'lqinlarini yuborishi mumkin, bu esa kognitiv buzilishlarga olib kelishi mumkin.

NAD + metabolizmiga yo'naltirilganlik metabolik va boshqa yoshga bog'liq kasalliklardan himoya qilishda amaliy ovqatlanish aralashuvidir.Bir nechta guruhlar NAD + kuchaytirgichlari bilan to'ldirish semizlikdan insulin qarshiligini yaxshilashini ko'rsatadigan tadqiqotlar o'tkazdilar.Yoshga bog'liq kasalliklarning sichqoncha modellarida NAD + kuchaytirgichlari bilan to'ldirish kasalliklarning alomatlarini yaxshilaydi.Bu shuni ko'rsatadiki, NAD + darajasining pasayishi yoshga bog'liq kasalliklarning paydo bo'lishiga yordam beradi.

NAD + ning pasayishining oldini olish yosh bilan metabolizm buzilishi bilan kurashishning istiqbolli strategiyasini taklif qiladi.NAD+ darajalari yoshga qarab kamayib borayotganligi sababli, bu DNK ta'mirlanishining pasayishiga, hujayra stressiga javob berishga va energiya almashinuvini tartibga solishga olib kelishi mumkin.

Potentsial imtiyozlar

NAD + turlarning mitoxondrial saqlanishi va qarish bilan bog'liq genlarni tartibga solish uchun muhimdir.Biroq, tanamizdagi NAD + darajasi yosh bilan keskin pasayadi.“Biz qariganimiz sari NAD+ ni yo'qotamiz.50 yoshga kirganingizda, siz 20 yoshda bo'lgan darajangizning yarmiga teng bo'lasiz, - deydi Garvard universitetidan Devid Sinkler intervyuda.

Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, yoshga bog'liq kasalliklar, shu jumladan tezlashgan qarish, metabolik kasalliklar, yurak kasalliklari va neyrodegeneratsiya bilan bog'liq bo'lgan molekulalar kamaygan.NAD + ning past darajalari kamroq funktsional metabolizm tufayli yoshga bog'liq kasallik bilan bog'liq.Ammo NAD + darajasini to'ldirish hayvonlar modellarida qarishga qarshi ta'sir ko'rsatdi, bu yoshga bog'liq kasalliklarni bartaraf etishda, umr ko'rish va salomatlikni oshirishda istiqbolli natijalarni ko'rsatdi.

Qarish

"Genomlarning qo'riqchilari" sifatida tanilgan sirtuinlar organizmlarni o'simliklardan sutemizuvchilarga, buzilish va kasalliklardan himoya qiluvchi genlardir.Genlar tananing jismoniy stress ostida ekanligini sezganda, masalan, mashq qilish yoki ochlik, u tanani himoya qilish uchun qo'shinlarni yuboradi.Sirtuinlar genomning yaxlitligini qo'llab-quvvatlaydi, DNKning yangilanishini rag'batlantiradi va model hayvonlarda umr ko'rish davomiyligini oshirish kabi qarishga qarshi xususiyatlarni ko'rsatdi.

NAD + - bu genlarni ishlashga undaydigan yoqilg'i.Ammo avtomobil yoqilg'isiz harakatlana olmagani kabi, sirtuinlar NAD + ni talab qiladi.Tadqiqotlar natijalari shuni ko'rsatadiki, tanadagi NAD + darajasini oshirish sirtuinlarni faollashtiradi va xamirturush, qurtlar va sichqonlarning umrini oshiradi.NAD+ toʻldirish hayvonlar modellarida istiqbolli natijalarni koʻrsatsa-da, olimlar hali ham bu natijalar odamlarga qanday oʻtishini oʻrganishmoqda.

Mushaklar funktsiyasi

Tananing quvvat manbai sifatida mitoxondrial funktsiya bizning mashqlar bajarishimiz uchun juda muhimdir.NAD + sog'lom mitoxondriya va barqaror energiya chiqishini saqlashning kalitlaridan biridir.

Mushaklardagi NAD + darajasini oshirish sichqonlarda mitoxondriya va fitnesni yaxshilashi mumkin.Boshqa tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, NAD + kuchaytirgichlarini qabul qiladigan sichqonlar ozg'inroq va yugurish yo'lakchasida uzoqroq yugurishlari mumkin, bu esa yuqori mashq qobiliyatini ko'rsatadi.NAD+ darajasi yuqori bo'lgan keksa hayvonlar o'z tengdoshlaridan ustun turadi.

Metabolik kasalliklar

Butunjahon sog'liqni saqlash tashkiloti (JSST) tomonidan epidemiya deb e'lon qilingan semizlik zamonaviy jamiyatda eng keng tarqalgan kasalliklardan biridir.Semirib ketish 2016 yilda butun dunyo bo'ylab 1,6 million odamning hayotiga zomin bo'lgan diabet kabi boshqa metabolik kasalliklarga olib kelishi mumkin.

Qarish va yuqori yog'li dieta organizmdagi NAD + darajasini pasaytiradi.Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, NAD + kuchaytirgichlarini qabul qilish sichqonlarda parhezga bog'liq va yoshga bog'liq kilogramm ortishini engillashtirishi va hatto keksa sichqonlarda ham jismoniy mashqlar qobiliyatini yaxshilashi mumkin.Boshqa tadqiqotlar, hatto metabolik kasalliklarga qarshi kurashning yangi strategiyalarini ko'rsatib, urg'ochi sichqonlarda diabetning ta'sirini o'zgartirdi.

Yurak funktsiyasi

Arteriyalarning elastikligi yurak urishi orqali yuboriladigan bosim to'lqinlari o'rtasida bufer vazifasini bajaradi.Ammo qarigan sari tomirlar qotib qoladi va yurak-qon tomir kasalliklari uchun eng muhim xavf omillari bo'lgan yuqori qon bosimiga yordam beradi.Birgina AQShda har 37 soniyada bir kishi yurak-qon tomir kasalliklaridan vafot etadi, deya xabar beradi CDC.

Yuqori qon bosimi yurakning kengayishiga va qon tomirlariga olib keladigan arteriyalarning bloklanishiga olib kelishi mumkin.NAD+ darajasini oshirish yurakni himoya qiladi, yurak faoliyatini yaxshilaydi.Sichqonlarda NAD+ kuchaytirgichlari yurakdagi NAD+ darajasini boshlang‘ich darajagacha to‘ldirdi va qon oqimining etishmasligi tufayli yurak shikastlanishining oldini oldi.Boshqa tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, NAD + kuchaytirgichlari sichqonlarni yurakning anormal kengayishidan himoya qilishi mumkin.

NAD+ umrini oshiradimi?

Ha, shunday.Agar siz sichqon bo'lsangiz.NAD + ni NMN va NR kabi kuchaytirgichlar bilan oshirish sichqonlarning umrini va sog'lig'ini uzaytirishi mumkin.

NAD + darajasining oshishi sichqonlarning umrini uzaytirish bilan kamtarona ta'sir ko'rsatadi.Olimlar NAD+ prekursoridan foydalanib, NR-da chop etilgan tadqiqotda topdilarFan, 2016, NR qo'shimchasi sichqonlarning umrini taxminan besh foizga oshiradi.

Ko'tarilgan NAD + darajalari, shuningdek, turli yoshdagi kasalliklardan himoya qiladi.Yoshga bog'liq kasalliklardan himoya qilish - bu uzoqroq vaqt davomida sog'lom hayot kechirish, salomatlikni oshirish.

Darhaqiqat, Sinkler kabi ba'zi qarishga qarshi olimlar hayvonlarni o'rganish natijalarini muvaffaqiyatli deb hisoblashadi, ular o'zlari NAD + kuchaytirgichlarini qabul qilishadi.Biroq, NIHning qarish bo'yicha milliy instituti xodimi Felipe Sierra kabi boshqa olimlar preparatni tayyor deb o'ylamaydilar.“Xulosa shuki, men bularning hech birini sinab ko'rmayapman.Nega qilmayapman?Chunki men sichqon emasman”, dedi u.

Sichqonlar uchun "yoshlik favvorasi" ni qidirish tugashi mumkin edi.Biroq, odamlar uchun olimlar biz hali u erda emasmiz, degan fikrga qo'shiladilar.Odamlarda NMN va NR ning klinik sinovlari keyingi bir necha yil ichida natijalarni berishi mumkin.

NAD+ kelajagi

"Kumush to'lqin" paydo bo'lganda, sog'liqni saqlash va iqtisodiy yukni ko'tarish uchun yoshga bog'liq surunkali kasalliklar uchun yechim shoshilinch bo'ladi.Olimlar mumkin bo'lgan yechimni topgan bo'lishi mumkin: NAD+.

Hujayra sog'lig'ini tiklash va saqlash qobiliyati uchun "mo''jizaviy molekula" deb nomlangan NAD + hayvonlar modellarida yurak kasalliklari, diabet, Altsgeymer va semirishni davolashda turli xil imkoniyatlarni ko'rsatdi.Biroq, hayvonlardagi tadqiqotlar odamlarga qanday tarjima qilishini tushunish olimlar uchun molekulaning xavfsizligi va samaradorligini ta'minlash uchun navbatdagi qadamdir.

Olimlar molekulaning biokimyoviy mexanizmini to'liq tushunishni maqsad qilgan va NAD + metabolizmi bo'yicha tadqiqotlar davom etmoqda.Molekula mexanizmining tafsilotlari qarishga qarshi ilm-fanni skameykadan to'shakka olib chiqish sirini ochishi mumkin.