Нікотинамідаденіндинуклеотид (NAD+): та його вплив на організм

Нікотинамідаденіндинуклеотид (NAD+) та його вплив на організм

Нікотинамідаденіндинуклеотид (Nicotinamide adenine dinucleotide, NAD⁺) – складна назва, і не менш цікавий та складний компонент у роботі організму. Це не хімічний елемент, а коензим, присутній у кожній живій клітині. Він синтезується з вітаміну B₃ (ніацину) і існує переважно у двох взаємоперетворюваних формах: окислений (NAD⁺) та відновлений (NADH).

Вплив NAD+ як окисно-відновного кофактору на процеси в організмі

Процес окиснення – це коли молекула віддає електрони, а відновлення – коли приймає. Кофактор – NAD – є посередником у цьому процесі, і саме завдяки йому вони відбуваються правильно. НАД як кур’єр, що здійснює передачу від одного до іншого об’єкта. Переносить електрони у сотнях метаболічних реакцій, що лежать в основі утворення клітинної енергії. Роками цей елемент вважався лише технічним учасником процесу обміну електролітами. Однак протягом останніх 15-20 років NAD⁺ досліджувався глибше, та був визнаний ключовою сигнальною молекулою. Було виявлено, що він допомогає ферментам, які регулюють відновлення ДНК, клітинні відповіді на стрес роботу генів (експресію):

Сіртуїни (SIRT1-7) – їх часто пов’язують із довголіттям; вони впливають на обмін речовин, запалення, циркадні ритми та стійкість клітин до стресу. Наприклад, те, як швидко відновлюється людина після фізичних навантажень, наскільки стабільний рівень енергії і загальне бадьоре самопочуття – це результат правильної роботи сіртуїнів.
PARP (полі-АДФ-рибоза полімерази) – ключові ферменти у відновленні ДНК, які споживають значні кількості NAD⁺ у відповідь на пошкодження генетичного матеріалу. Це білок, що слідкує за станом ДНК всередині клітини, і сигналізує про можливі наявні пошкодження, використовуючи для цього NAD.
CD38 та CD157 – регулятори імунних та сигнальних реакцій організму. Використовують NAD⁺ для того, щоб клітина могла запустити імунну реакцію; їхня активність зростає за умов хронічного запалення та з віком, адже пошкоджень в організмі стає більше. ^[1]“MDPI «Use of the Dietary Supplements NR and NMN to Increase Nicotinamide Adenine Dinucleotide, Impact Mitochondrial Function, and Improve Metabolic Health»“

Оскільки всі ці шляхи тісно пов’язані з кількома так званими ознаками старіння, NAD⁺ став однією з центральних молекул у біології старіння, оскільки він необхідний для функціонування як паливо: якщо його достатньо, то клітина працює за злагодженим механізмом, а якщо нестача – то захисні механізми слабнуть і процеси відновлення уповільнюються.

NAD⁺ і вік. Чи є зв’язок

Численні дослідження на тваринах і за участю людей показують, що з віком рівень NAD⁺ знижується у багатьох тканинах, зокрема в скелетних м’язах, печінці, мозку та шкірі. Імовірно, до цього призводять взаємопов’язані механізми.

Підвищене споживання

Над – це багатофункціональний елемент, що приймає участь у багатьох процесах організму. Клітинами він використовується для поповнення енергії, регулювання реакції на стрес тощо. В молодому організмі оновлення ресурсу відбувається регулярно та без шкоди процесам.

Внаслідок стресу, впливу токсинів на організм, запалень – потреба у NAD зростає, а його відновлення відбувається не так швидко. ^[2]“NIH «CD38 dictates age-related NAD decline and mitochondrial dysfunction through a SIRT3-dependent mechanism»“

З віком у багатьох тканинах зменшується вироблення NAMPT. Це спеціальний фермент, що допомагає клітині синтезувати NAD із продуктів розпаду.

Коли синтез NAMPT знижується, це безпосередньо впливає на здатність NAD поповнюватися в клітинах, що призводить до уповільнення процесів енергообміну.

NAMPT є ключовим ферментом, який дає змогу клітині відновлювати NAD⁺, а з віком його активність знижується, через що клітина частіше стикається з дефіцитом NAD⁺ та гірше може справлятися зі стресом та пошкодженням. Важливо, що зниження рівня NAD⁺ зазвичай є помірним, та становить приблизно 20-50%. Проте багато NAD⁺-залежних ферментів, зокрема сіртуїни та PARP, надзвичайно чутливі навіть до відносно невеликих змін його концентрації.

Чи залежить старіння від НАД?

Старіння не спричинене виключно зниженням рівня NAD⁺. Воно викликане сукупністю природних біологічних процесів, серед яких метаболізм NAD⁺ дедалі частіше розглядають як центральний регулятор сукупності процесів, що визначають саме темп старіння. ^[3]“NAD+ in Aging: Molecular Mechanisms and Translational Implications“

Оскільки ця молекула відіграє критично важливу роль в цих процесах – то і зниження її рівня пов’язане із загальним старінням та хронічними захворюваннями включно з когнітивними порушеннями та метаболічними захворюваннями. ^[4]“NPJ «The role of NAD+ metabolism and its modulation of mitochondria in aging and disease»“

Вплив НАД+ на роботу основних органів та систем організму

NAD⁺ – речовина, яка є в кожній клітині нашого організму та допомагає їй виробляти енергію. Без нього клітини не можуть нормально працювати і виконувати свої функції. Також бере участь у відновленні пошкоджень усередині клітин та допомагає їм краще справлятися зі стресом. Вчені помітили, що з віком рівень NAD знижується, і це пов’язано з погіршенням роботи організму.

Мозок та нервова система

Мозок та нервова система мають багатосторонні та складні зв’язки. Ось декілька основних:

підтримка роботи мітохондрій, які продукують більшу частину енергії для функціонування організму;
участь у захисті нейронів від пошкоджень;
забезпечення стабільність роботи міжклітинних зав’язків, що сприяє кращій концентрації та стійкості до стресу. ^[5]“NIH «NAD+ in Brain Aging and Neurodegenerative Disorders»“

М’язи

У разі нестачі НАД можлива швидка втомлюваність, втрата тонусу з віком та довготривалий біль у м’язах навіть через невеликі навантаження. Отже НАД виконує такі функції:

забезпечення клітини енергією під час фізичних навантажень та відіграє ключову роль у регенерації м’язової тканини;
впливає на відновлення після навантаження.

Серце і судини

НАД займає не останнє місце у загальному кровоообміні організму:

підтримує енергетичний обмін серцевого м’яза;
приймає участь в регуляції тонусу судин;
обмежує запальні процеси.

Якщо його недостатньо, серце може гірше справлятися із навантаженням та адаптуватися до стресу.

Печінка

Це головний орган у процесі метаболізму, і NAD приймає участь в детоксикації, підтримці нормального обміну речовин та переробці жирів та вуглеводів. У випадку недостатньої кількості цього ресурсу, підвищуються схильність до перенавантаження печінки жирами, бо рівень підтримки у переробці всього, що потрапляє до організму, падає.

Імунна система

У разі, коли ресурс NAD є недостатнім, запалення може стати хронічним, а реактивність імунної системи знизитися, адже НАД:

приймає участь в активації імунних клітин;
регулює запальні процеси: від налаштування сили імунної відповіді до її своєчасного завершення.

Що впливає на рівень NAD+ в організмі?

З’ясувавши більше про NAD, ми маємо наукове підґрунтя простих правил життя, яких необхідно дотримуватися. Постійний стрес, недосип, куріння, надмірна вага – ці чинники впливають на рівень NAD, та можуть суттєво прискорити його зниження. Неможливо сказати, що все залежить від NAD, але всепрацює тільки і лише в комплексі, коли турбота про себе у вигляді здорового способу життя мають значний вплив на самопочуття, яке є результатом злагодженої роботи всіх внутрішніх процесів.

Симптоми та наслідки дефіциту НАД+

НАД має не пряму, проте опосередковану дію на весь організм, приймаючи участь майже у всіх його процесах та регуляції роботи судинної, імунної, метаболічної та інших систем.

Можливі наслідки дефіциту НАД+

Важливо розуміти, що це науково підтверджені, але не специфічні симптоми, адже в медицині поняття дефіциту НАД не застосовується, тому що прояви є надо розмитими та можуть пересікатися з іншими, що відносяться до не пов’язаних з цим станів та хвороб. Проте, за дефіциту НАД і нестачі В3 спостерігаються такі стани:

Втома та низька витривалість.
Зниження витримки під час вправ.
Повільне відновлення.
Затьмареність мозку.
Зниження концентрації.
Погане загоювання тканин.
Дерматит.

Питання та відповіді (FAQ)

Як НАД впливає на організм?

НАД відповідальний за перетворення їжі на клітинну енергію – без нього мітохондрії не можуть виробляти енергію ефективно. Також він приймає участь у відновленні ДНК, регуляції стресу та відновлення клітин.
NAD є обмеженим клітинним ресурсом, і якщо він знижується, то декілька систем в організмі уповільнюються в своїй роботі.
Дослідження показують, що НАД природньо знижується зі старінням, хронічним стресом, запаленням, метаболічними захворюваннями, недоїдання (дефіцит вітаміну B3) або стани надмірногоспоживання.

В якому вигляді краще приймати NAD

NAD+ не приймають внутрішньо ефективно. Натомість використовуються його попередники:

Нікотинамід рибозид (NR).
Нікотинамід мононуклеотид (NMN).
Нікотинамід (NAM).
Ніацин.

Біохімічний ефект є доказовим – пероральне вживання NR та NMN підвищують рівень метаболітів в крові та клітинах людей. ^[6]“ScienceDirect «NAD⁺ supplementation for anti-aging and wellness: A PRISMA-guided systematic review of preclinical and clinical evidence»“ Проте ефект на метаболізм, фізичну витривалість чи вплив на сповільнення старіння не доведений. Контрольовані клінічні дослідження з клінічними випадками майже відсутні.

Як швидко подолати дефіцит НАД+?

Попри розвиток науки, ринок NAD⁺-інфузій і добавок стрімко зростає. Часто їх рекламують як засоби для омолодження, лікування залежностей або психічних розладів без належної доказової бази, тому важливо памятити, що саме спосіб життя – фізична активність, харчування, сон і відмова від шкідливих звичок – має набагато сильніший і доведеніший вплив на тривалість здорового життя.

NAD⁺ – це один із найважливіших регуляторів, за допомогою яких організм реагує на накопичення пошкоджень. Дослідження таких компонентів організму допомогають розвиватися медицині в нових напрямках, що згодом вдосконалюватимуть підхід до розуміння фізіології організму людини.