הקדמת מאמר:

NAD+ חיוני ליצירת אנרגיה בגוף ולוויסות תהליכים תאיים מרכזיים.הנה למה זה כל כך חשוב, איך זה התגלה ואיך אתה יכול לקבל יותר מזה.

כמה NAD+ הוא רב עוצמה

פתחו כל ספר לימוד בביולוגיה ותלמדו על NAD+, שהוא ראשי תיבות של nicotinamide adenine dinucleotide.זהו קו-אנזים קריטי המצוי בכל תא בגופכם המעורב במאות תהליכים מטבוליים כמו אנרגיה תאית ובריאות המיטוכונדריה.NAD+ עובד קשה בתאים של בני אדם ויונקים אחרים, שמרים וחיידקים, אפילו צמחים.

מדענים ידעו על NAD+ מאז שהוא התגלה לראשונה בשנת 1906, ומאז ההבנה שלנו לגבי חשיבותו המשיכה להתפתח.לדוגמה, מבשר NAD+ ניאצין מילא תפקיד בהפחתת הפלגרה, מחלה קטלנית שפקדה את דרום אמריקה בשנות ה-1900.מדענים באותה תקופה זיהו שחלב ושמרים, ששניהם מכילים מבשרי NAD+, מקלים על הסימפטומים.לאורך זמן מדענים זיהו מספר מבשרי NAD+ - כולל חומצה ניקוטינית, ניקוטינאמיד וניקוטינאמיד ריבוזיד, בין היתר - שעושים שימוש במסלולים טבעיים המובילים ל-NAD+.תחשוב על מבשרי NAD+ כעל מסלולים שונים שאתה יכול לקחת כדי להגיע ליעד.כל השבילים מביאים אותך לאותו מקום אבל בדרכי תחבורה שונות.

לאחרונה, NAD+ הפכה למולקולה מוערכת במחקר מדעי בגלל תפקידה המרכזי בתפקודים ביולוגיים.הקהילה המדעית חוקרת כיצד NAD+ קשור ליתרונות בולטים בבעלי חיים שממשיכים לעורר השראה בחוקרים לתרגם את הממצאים הללו לבני אדם.אז איך בדיוק NAD+ ממלא תפקיד כה חשוב?בקיצור, זו קו-אנזים או מולקולת "עוזר", הנקשרת לאנזימים אחרים כדי לעזור לגרום לתגובות ברמה המולקולרית.

אבל לגוף אין אספקה ​​אינסופית של NAD+.למעשה, זה ממש יורד עם הגיל.ההיסטוריה של מחקר NAD+, והתבססותו האחרונה בקהילת המדע, פתחו את שערי ההצפה למדענים לחקור את שמירה על רמות NAD+ והשגת יותר NAD+.

מהי ההיסטוריה של NAD+?

NAD+ זוהה לראשונה סר ארתור הארדן וויליאם ג'ון יאנג בשנת 1906 כאשר השניים שאפו להבין טוב יותר את התסיסה - שבה שמרים מעבירים סוכר ויוצרים אלכוהול ו-CO2.לקח כמעט 20 שנה להכרה נוספת ב-NAD+, כאשר הארדן חלק את פרס נובל בכימיה לשנת 1929 עם הנס פון אוילר-צ'לפין על עבודתם על תסיסה.אוילר-כלפין זיהתה שהמבנה של NAD+ מורכב משני נוקלאוטידים, אבני הבניין לחומצות גרעין, המרכיבות את ה-DNA.הממצא שהתסיסה, תהליך מטבולי, הסתמכה על NAD+ בישרה את מה שאנו יודעים כעת על NAD+ הממלא תפקיד קריטי בתהליכים מטבוליים בבני אדם.

אוילר-צ'לפין, בנאומו בפרס נובל ב-1930, התייחס ל-NAD+ כ-cozymase, מה שנקרא פעם, כשהוא מציין את חיוניותו."הסיבה לכך שאנו עושים כל כך הרבה עבודה על טיהור וקביעת המבנה של החומר הזה," הוא אמר, "היא שקוזימאז הוא אחד המפעילים הנפוצים והחשובים ביותר מבחינה ביולוגית בעולם הצומח והחי".

אוטו היינריך ורבורג - הידוע ב"אפקט ורבורג" - דחף את המדע קדימה בשנות השלושים של המאה הקודמת, כאשר מחקרים המסבירים עוד יותר את NAD+ ממלאים תפקיד בתגובות מטבוליות.בשנת 1931, הכימאים Conrad A. Elvehjem ו- CK Koehn זיהו כי חומצה ניקוטינית, קודמת ל-NAD+, היא הגורם המקל בפלגרה.דוקטור שירותי הבריאות הציבורי של ארצות הברית ג'וזף גולדברגר זיהה בעבר שהמחלה הקטלנית קשורה למשהו חסר בתזונה, שאותה כינה אז PPF עבור "גורם מונע פלגרה".גולדברגר מת לפני הגילוי האולטימטיבי שמדובר בחומצה ניקוטינית, אך תרומתו הובילה לגילוי, שהביא גם לחקיקה בסופו של דבר המחייבת חיזוק של קמחים ואורז בקנה מידה בינלאומי.

בעשור הבא, ארתור קורנברג, שלימים זכה בפרס נובל על כך שהראה כיצד נוצרים DNA ו-RNA, גילה את NAD synthetase, האנזים שיוצר NAD+.מחקר זה סימן את ההתחלה של הבנת אבני הבניין של NAD+.בשנת 1958, המדענים ג'ק פריס ופיליפ הנדלר הגדירו את מה שמכונה כיום מסלול פרייס-הנדלר.המסלול מראה כיצד חומצה ניקוטינית - אותה צורה של ויטמין B3 שעזרה לרפא פלגרה - הופכת ל-NAD+.זה עזר למדענים להבין יותר את התפקיד של NAD+ בתזונה.מאוחר יותר זכה הנדלר במדליה הלאומית למדע מהנשיא רונלד רייגן, שציטט את "תרומתו הבולטת של הנדלר למחקר ביו-רפואי... לקידום מצב המדע האמריקאי".

בעוד שמדענים הבינו כעת את החשיבות של NAD+, הם עדיין לא גילו את השפעתו המורכבת ברמה התאית.טכנולוגיות עתידיות במחקר מדעי בשילוב עם הכרה מקיפה בחשיבותו של הקואנזים עודדו בסופו של דבר את המדענים להמשיך ולחקור את המולקולה.

כיצד פועל NAD+ בגוף?

NAD+ פועל כאוטובוס הסעות, מעביר אלקטרונים ממולקולה אחת לאחרת בתוך תאים כדי לבצע כל מיני תגובות ותהליכים.עם מקבילתה המולקולרית, NADH, מולקולה חיונית זו משתתפת בתגובות מטבוליות שונות המייצרות את האנרגיה של התא שלנו.ללא רמות NAD+ מספקות, התאים שלנו לא יוכלו לייצר אנרגיה כלשהי כדי לשרוד ולבצע את תפקידיהם.פונקציות אחרות של NAD+ כוללות ויסות הקצב הצירקדי שלנו, השולט במחזור השינה/ערות של הגוף שלנו.

ככל שאנו מתבגרים, רמות NAD+ יורדות, מה שמצביע על השלכות חשובות בתפקוד מטבולי ומחלות הקשורות לגיל.נזקי DNA מצטברים וכדורי שלג עם ההזדקנות.

מה קורה כאשר רמות NAD+ מופחתות?

מחקרים רבים מדגימים רמות NAD+ מופחתות במצבי תזונה מופרעים, כגון השמנת יתר והזדקנות.הפחתה ברמות NAD+ יכולה להוביל לבעיות בחילוף החומרים.בעיות אלו עלולות להוביל להפרעות, כולל השמנת יתר ועמידות לאינסולין.השמנת יתר גורמת לסוכרת וללחץ דם גבוה.

הפרעות מטבוליות הנגרמות על ידי רמת NAD+ הנמוכה יורדת.לחץ דם גבוה וירידה בתפקוד הלב האחר עלולים לשלוח גלי לחץ מזיקים למוח שעלולים להוביל לפגיעה קוגניטיבית.

מיקוד מטבוליזם NAD+ הוא התערבות תזונתית מעשית בהגנה מפני מחלות מטבוליות ומחלות אחרות הקשורות לגיל.מספר קבוצות עשו מחקרים המצביעים על כך שתוסף עם מאיצי NAD+ משפר את העמידות לאינסולין מהשמנת יתר.במודלים של עכברים של מחלות הקשורות לגיל, תוספת עם מאיצי NAD+ משפרת את הסימפטומים של המחלות.זה מצביע על כך שרמות NAD+ מופחתות עם הגיל עשויות לתרום להופעת מחלות הקשורות לגיל.

מניעת הירידה של NAD+ מציעה אסטרטגיה מבטיחה להילחם בהפרעות מטבוליזם עם הגיל.כאשר רמות NAD+ יורדות עם הגיל, הדבר עלול להוביל להפחתת תיקון ה-DNA, תגובת הלחץ התאית וויסות חילוף החומרים האנרגטי.

יתרונות פוטנציאליים

NAD+ חשוב לתחזוקת המיטוכונדריה של המינים ולוויסות הגנים בנוגע להזדקנות.עם זאת, רמת NAD+ בגופנו יורדת באופן דרסטי עם הגיל."ככל שאנו מתבגרים, אנו מאבדים את NAD+.עד שאתה בן 50, יש לך בערך חצי מהרמה שהייתה לך פעם כשהיית בן 20", אומר דייוויד סינקלייר מאוניברסיטת הרווארד בראיון.

מחקרים הראו את הירידה של המולקולה הקשורה למחלות הקשורות לגיל כולל הזדקנות מואצת, הפרעות מטבוליות, מחלות לב וניוון עצבי.רמות נמוכות של NAD+ קשורות למחלה הקשורה לגיל עקב פחות מטבוליזם תפקודי.אבל חידוש רמות NAD+ הציג השפעות אנטי-אייג'ינג במודלים של בעלי חיים, והראה תוצאות מבטיחות בהיפוך מחלות הקשורות לגיל, הגדלת תוחלת החיים ותוחלת הבריאות.

הְזדַקְנוּת

הידועים כ"שומרי הגנום", סירטואינים הם גנים המגנים על אורגניזמים, מצמחים ועד יונקים, מפני הידרדרות ומחלות.כאשר הגנים חשים שהגוף נמצא במתח פיזי, כגון פעילות גופנית או רעב, הוא שולח כוחות להגן על הגוף.סירטואינים שומרים על שלמות הגנום, מקדמים תיקון DNA והראו תכונות הקשורות לאנטי-אייג'ינג בחיות מודל כמו הגדלת תוחלת החיים.

NAD+ הוא הדלק שמניע את הגנים לעבוד.אבל כמו שמכונית לא יכולה לנהוג בלי הדלק שלה, סירטואינים דורשים NAD+.תוצאות ממחקרים מראות שהעלאת רמת NAD+ בגוף מפעילה סירטואינים ומגדילה את תוחלת החיים של שמרים, תולעים ועכברים.למרות שחידוש NAD+ מראה תוצאות מבטיחות במודלים של בעלי חיים, מדענים עדיין חוקרים כיצד תוצאות אלו יכולות לתרגם לבני אדם.

תפקוד השרירים

בתור תחנת הכוח של הגוף, תפקוד המיטוכונדריה הוא חיוני לביצועי האימון שלנו.NAD+ הוא אחד המפתחות לשמירה על מיטוכונדריה בריאה ותפוקת אנרגיה יציבה.

הגדלת רמות NAD+ בשריר יכולה לשפר את המיטוכונדריה ואת הכושר שלו בעכברים.מחקרים אחרים מראים גם שעכברים הנוטלים מאיצי NAD+ הם רזים יותר ויכולים לרוץ רחוק יותר על ההליכון, ומציגים יכולת פעילות גופנית גבוהה יותר.בעלי חיים מבוגרים שיש להם רמה גבוהה יותר של NAD+ עולות על בני גילם.

הפרעות מטבוליות

הוכרזה כמגיפה על ידי ארגון הבריאות העולמי (WHO), השמנת יתר היא אחת המחלות הנפוצות ביותר בחברה המודרנית.השמנת יתר עלולה להוביל להפרעות מטבוליות אחרות כמו סוכרת, שהרגה 1.6 מיליון אנשים ברחבי העולם ב-2016.

הזדקנות ותזונה עתירת שומן מפחיתים את רמת NAD+ בגוף.מחקרים הראו כי נטילת מאיצי NAD+ יכולה להקל על עלייה במשקל הקשורה לתזונה וגיל בעכברים ולשפר את יכולת הפעילות הגופנית שלהם, אפילו בעכברים מבוגרים.מחקרים אחרים אפילו הפכו את אפקט הסוכרת בעכברים נקבות, והראו אסטרטגיות חדשות להילחם בהפרעות מטבוליות.

תפקוד הלב

גמישות העורקים פועלת כחיץ בין גלי לחץ הנשלחים מפעימות לב.אבל העורקים מתקשים ככל שאנו מתבגרים, תורמים ליתר לחץ דם, גורמי הסיכון החשובים ביותר למחלות לב וכלי דם.אדם אחד מת ממחלות לב וכלי דם כל 37 שניות בארצות הברית לבדה, מדווח CDC.

לחץ דם גבוה עלול לגרום ללב מוגדל ולעורקים חסומים שמובילים לשבץ מוחי.הגברת רמות NAD+ מעניקה הגנה ללב, משפרת את תפקודי הלב.בעכברים, מאיצי NAD+ חידשו את רמות NAD+ בלב לרמות הבסיס ומנעו פציעות בלב שנגרמו מחוסר זרימת דם.מחקרים אחרים הראו שמגברי NAD+ יכולים להגן על עכברים מפני הרחבת לב חריגה.

האם NAD+ מגדיל את תוחלת החיים?

כן זה כן.אם היית עכבר.הגדלת NAD+ עם מאיצים, כגון NMN ו-NR, יכולה להאריך את תוחלת החיים ואת תוחלת הבריאות בעכברים.

רמות NAD+ מוגברות נותנות אפקט צנוע עם הארכת תוחלת החיים בעכברים.באמצעות מבשר NAD+, NR, מדענים מוצאים במחקר שפורסם במַדָע, 2016, תוספת NR מגדילה את תוחלת החיים של עכברים בכחמישה אחוזים.

רמות NAD+ מוגברות מעניקות גם הגנה מפני מחלות שונות הקשורות לגיל.הגנה מפני מחלות הקשורות לגיל פירושה לחיות חיים בריאים יותר לתקופה ארוכה יותר, ולהגדיל את תוחלת הבריאות.

למעשה, כמה מדענים אנטי-אייג'ינג כמו סינקלייר רואים בתוצאות במחקר בבעלי חיים מוצלחות שהם, בעצמם, נוטלים מאיצי NAD+.עם זאת, מדענים אחרים כמו פליפה סיירה מהמכון הלאומי להזדקנות ב-NIH לא חושבים שהתרופה מוכנה."השורה התחתונה היא שאני לא מנסה אף אחד מהדברים האלה.למה אני לא?כי אני לא עכבר", אמר.

בעיני עכברים, החיפוש אחר "מעיין הנעורים" עלול היה להגיע לסיומו.עם זאת, עבור בני אדם, מדענים מסכימים שאנחנו עדיין לא ממש שם.ניסויים קליניים של NMN ו-NR בבני אדם עשויים לספק תוצאות בשנים הקרובות.

העתיד של NAD+

ככל ש"גל הכסף" מתגלגל, פתרון למחלות כרוניות הקשורות לגיל כדי להרים את הנטל הבריאותי והכלכלי הופך להיות דחוף.ייתכן שמדענים מצאו פתרון אפשרי: NAD+.

המכונה "מולקולת הנס" על היכולת לשחזר ולשמור על בריאות התא, NAD+ הראתה פוטנציאלים שונים בטיפול במחלות לב, סוכרת, אלצהיימר והשמנת יתר במודלים של בעלי חיים.עם זאת, ההבנה כיצד מחקרים בבעלי חיים יכולים לתרגם לבני אדם היא השלב הבא עבור מדענים להבטיח את הבטיחות והיעילות של המולקולה.

מדענים שואפים להבין היטב את המנגנון הביוכימי של המולקולה והמחקר על חילוף החומרים של NAD+ נמשך.פרטי המנגנון של המולקולה עשויים לחשוף את הסוד להבאת מדע האנטי-אייג'ינג מהספסל אל המיטה.