Utangulizi wa makala:

NAD+ ni muhimu kwa uundaji wa nishati katika mwili na udhibiti wa michakato muhimu ya seli.Hii ndio sababu ni muhimu sana, jinsi iligunduliwa, na jinsi unaweza kupata zaidi yake.

Jinsi NAD+ Ina Nguvu

Fungua kitabu chochote cha masomo ya biolojia na utajifunza kuhusu NAD+, ambayo inawakilisha nicotinamide adenine dinucleotide.Ni coenzyme muhimu inayopatikana katika kila seli katika mwili wako ambayo inahusika katika mamia ya michakato ya kimetaboliki kama nishati ya seli na afya ya mitochondrial.NAD+ inafanya kazi kwa bidii katika seli za binadamu na mamalia wengine, chachu na bakteria, hata mimea.

Wanasayansi wamejua kuhusu NAD+ tangu ilipogunduliwa kwa mara ya kwanza mnamo 1906, na tangu wakati huo uelewa wetu wa umuhimu wake umeendelea kubadilika.Kwa mfano, niasini ya NAD+ ilichukua jukumu katika kupunguza pellagra, ugonjwa mbaya ambao ulikumba Amerika kusini katika miaka ya 1900.Wanasayansi wakati huo waligundua kuwa maziwa na chachu, ambayo yote yana vitangulizi vya NAD+, vilipunguza dalili.Baada ya muda wanasayansi wamegundua vianzilishi kadhaa vya NAD+ - ikiwa ni pamoja na asidi ya nikotini, nikotinamidi, na nicotinamide riboside, kati ya zingine - ambazo hutumia njia za asili zinazoongoza kwa NAD+.Fikiria vitangulizi vya NAD+ kama njia tofauti unazoweza kuchukua ili kufika unakoenda.Njia zote zinakufikisha mahali pamoja lakini kwa njia tofauti za usafiri.

Hivi majuzi, NAD+ imekuwa molekuli yenye thamani katika utafiti wa kisayansi kwa sababu ya jukumu lake kuu katika kazi za kibaolojia.Jumuiya ya wanasayansi imekuwa ikitafiti jinsi NAD+ inavyohusiana na manufaa mashuhuri kwa wanyama ambayo yanaendelea kuhamasisha watafiti kutafsiri matokeo haya kwa wanadamu.Kwa hivyo NAD+ ina jukumu gani muhimu kama hilo?Kwa ufupi, ni molekuli ya coenzyme au "msaidizi", inayofungamana na vimeng'enya vingine ili kusaidia kusababisha athari kwenye kiwango cha molekuli.

Lakini mwili hauna ugavi usio na mwisho wa NAD+.Kwa kweli, inapungua kwa umri.Historia ya utafiti wa NAD+, na kuanzishwa kwake hivi karibuni katika jumuiya ya sayansi, imefungua milango ya mafuriko kwa wanasayansi kuchunguza kudumisha viwango vya NAD+ na kupata NAD+ zaidi.

Historia ya NAD+ ni nini?

NAD+ ilitambuliwa kwa mara ya kwanza Sir Arthur Harden na William John Young mnamo 1906 wakati wawili hao walilenga kuelewa vyema uchachushaji - ambapo chachu hubadilisha sukari na kuunda pombe na CO2.Ilichukua karibu miaka 20 kwa utambuzi zaidi wa NAD+, wakati Harden alishiriki Tuzo ya Nobel ya Kemia ya 1929 na Hans von Euler-Chelpin kwa kazi yao ya uchachishaji.Euler-Chelpin alibainisha kuwa muundo wa NAD+ umeundwa na nyukleotidi mbili, vizuizi vya kujenga asidi ya nucleic, ambayo hutengeneza DNA.Ugunduzi kwamba uchachishaji, mchakato wa kimetaboliki, ulitegemea NAD+ ulitangulia kile tunachojua sasa kuhusu NAD+ kuchukua jukumu muhimu katika michakato ya kimetaboliki kwa wanadamu.

Euler-Chelpin, katika hotuba yake ya Tuzo ya Nobel ya 1930, aliitaja NAD+ kama cozymase, kile ilichoitwa mara moja, kuashiria uhai wake."Sababu ya sisi kufanya kazi nyingi juu ya utakaso na uamuzi wa katiba ya dutu hii," alisema, "ni kwamba cozymase ni mojawapo ya vichochezi vilivyoenea na muhimu zaidi kibiolojia katika ulimwengu wa mimea na wanyama."

Otto Heinrich Warburg - anayejulikana kwa "athari ya Warburg" - alisukuma sayansi mbele katika miaka ya 1930, na utafiti ukifafanua zaidi NAD+ ikicheza jukumu katika athari za kimetaboliki.Mnamo 1931, wanakemia Conrad A. Elvehjem na CK Koehn waligundua kuwa asidi ya nikotini, kitangulizi cha NAD+, ilikuwa sababu ya kupunguza pellagra.Daktari wa Huduma ya Afya ya Umma wa Merika Joseph Goldberger hapo awali alikuwa amegundua kuwa ugonjwa huo mbaya ulihusishwa na kitu ambacho hakipo kwenye lishe, ambayo aliiita PPF kwa "sababu ya kuzuia pellagra."Goldberger alikufa kabla ya ugunduzi wa mwisho kwamba ilikuwa asidi ya nikotini, lakini michango yake ilisababisha ugunduzi huo, ambao pia uliarifu sheria ya baadaye iliyoamuru urutubishaji wa unga na mchele kwa kiwango cha kimataifa.

Muongo uliofuata, Arthur Kornberg, ambaye baadaye alishinda Tuzo ya Nobel kwa kuonyesha jinsi DNA na RNA zinavyoundwa, iligunduliwa NAD synthetase, kimeng'enya kinachotengeneza NAD+.Utafiti huu ulionyesha mwanzo wa kuelewa vizuizi vya ujenzi vya NAD+.Mnamo 1958, wanasayansi Jack Preiss na Philip Handler walifafanua kile kinachojulikana kama njia ya Preiss-Handler.Njia inaonyesha jinsi asidi ya nikotini - aina ile ile ya vitamini B3 ambayo ilisaidia kutibu pellagra - inakuwa NAD+.Hii ilisaidia wanasayansi kuelewa zaidi jukumu la NAD + katika lishe.Handler baadaye alipata Nishani ya Kitaifa ya Sayansi kutoka kwa Rais Ronald Reagan, ambaye alitaja "michango bora ya Handler katika utafiti wa matibabu…kuendeleza hali ya sayansi ya Amerika."

Wakati wanasayansi sasa walikuwa wamegundua umuhimu wa NAD+, walikuwa bado hawajagundua athari yake ngumu kwenye kiwango cha seli.Teknolojia zinazokuja katika utafiti wa kisayansi pamoja na utambuzi wa kina wa umuhimu wa coenzyme hatimaye ziliwahimiza wanasayansi kuendelea kusoma molekuli.

NAD+ inafanyaje kazi katika mwili?

NAD+ hufanya kazi kama basi la kuhamisha, kuhamisha elektroni kutoka molekuli moja hadi nyingine ndani ya seli ili kutekeleza aina zote za athari na michakato.Pamoja na mwenzake wa molekuli, NADH, molekuli hii muhimu hushiriki katika miitikio mbalimbali ya kimetaboliki ambayo hutoa nishati ya seli zetu.Bila viwango vya kutosha vya NAD+, seli zetu hazingeweza kutoa nishati yoyote ya kuishi na kutekeleza majukumu yao.Kazi zingine za NAD+ ni pamoja na kudhibiti mdundo wetu wa circadian, ambao hudhibiti mzunguko wa kulala/kuamka wa miili yetu.

Tunapozeeka, viwango vya NAD+ hupungua, na hivyo kupendekeza athari muhimu katika utendaji kazi wa kimetaboliki na magonjwa yanayohusiana na umri.Uharibifu wa DNA hujilimbikiza na mipira ya theluji na kuzeeka.

Ni nini hufanyika wakati viwango vya NAD+ vinapunguzwa?

Tafiti nyingi zinaonyesha kupungua kwa viwango vya NAD+ katika hali ya virutubishi iliyoharibika, kama vile kunenepa kupita kiasi, na kuzeeka.Kupungua kwa viwango vya NAD+ kunaweza kusababisha shida na kimetaboliki.Matatizo haya yanaweza kusababisha matatizo, ikiwa ni pamoja na fetma na upinzani wa insulini.Unene husababisha kisukari na shinikizo la damu.

Matatizo ya kimetaboliki yanayosababishwa na kiwango cha chini cha NAD+ kushuka chini.Shinikizo la juu la damu na kupungua kwa utendaji mwingine wa moyo kunaweza kutuma mawimbi ya shinikizo kwenye ubongo ambayo yanaweza kusababisha kuharibika kwa utambuzi.

Kulenga kimetaboliki ya NAD+ ni uingiliaji kati wa lishe katika kulinda dhidi ya magonjwa ya kimetaboliki na magonjwa mengine yanayohusiana na umri.Vikundi kadhaa vimefanya tafiti zinazoonyesha kuongeza na viboreshaji vya NAD+ huboresha upinzani wa insulini kutoka kwa fetma.Katika mifano ya panya ya magonjwa yanayohusiana na umri, kuongeza na nyongeza za NAD+ huboresha dalili za magonjwa.Hii inaonyesha kupungua kwa viwango vya NAD+ kulingana na umri kunaweza kuchangia mwanzo wa magonjwa yanayohusiana na umri.

Kuzuia kupungua kwa NAD+ kunatoa mkakati wa kuahidi wa kukabiliana na matatizo ya kimetaboliki kulingana na umri.Viwango vya NAD+ vinapopungua kadiri umri unavyoendelea, hii inaweza kusababisha kupunguzwa kwa ukarabati wa DNA, mwitikio wa mfadhaiko wa seli, na udhibiti wa kimetaboliki ya nishati.

Faida Zinazowezekana

NAD+ ni muhimu kwa utunzaji wa mitochondrial ya spishi na udhibiti wa jeni kuhusu kuzeeka.Walakini, kiwango cha NAD + katika mwili wetu hupungua sana na uzee."Tunapozeeka, tunapoteza NAD+.Unapofikisha miaka 50, unakuwa na takriban nusu ya kiwango ulichokuwa nacho ulipokuwa na miaka 20,” asema David Sinclair wa Chuo Kikuu cha Harvard katika mahojiano.

Uchunguzi umeonyesha kupungua kwa molekuli inayohusishwa na magonjwa yanayohusiana na umri ikiwa ni pamoja na kuzeeka kwa kasi, matatizo ya kimetaboliki, ugonjwa wa moyo, na neurodegeneration.Viwango vya chini vya NAD+ vinahusishwa na ugonjwa unaohusiana na umri kutokana na kimetaboliki kidogo ya utendaji.Lakini kujaza viwango vya NAD+ kumewasilisha athari za kupambana na kuzeeka katika mifano ya wanyama, kuonyesha matokeo ya kuahidi katika kurudisha nyuma magonjwa yanayohusiana na umri, kuongeza muda wa kuishi na afya.

Kuzeeka

Wanajulikana kama "walinzi wa jenomu," sirtuini ni jeni zinazolinda viumbe, kutoka kwa mimea hadi kwa mamalia, dhidi ya kuzorota na magonjwa.Jeni zinapohisi mwili uko chini ya mkazo wa kimwili, kama vile kufanya mazoezi au njaa, hutuma askari kuulinda mwili.Sirtuins hudumisha uadilifu wa jenomu, kukuza urekebishaji wa DNA na zimeonyesha sifa zinazohusiana na kuzuia kuzeeka katika wanyama wa mfano kama vile kuongeza muda wa kuishi.

NAD+ ni mafuta ambayo huendesha jeni kufanya kazi.Lakini kama vile gari haliwezi kuendesha bila mafuta yake, sirtuins zinahitaji NAD+.Matokeo kutoka kwa tafiti yanaonyesha kuwa kuinua kiwango cha NAD+ kwenye mwili huamsha sirtuini na huongeza maisha ya chachu, minyoo na panya.Ingawa kujaza tena NAD+ kunaonyesha matokeo ya kuahidi katika mifano ya wanyama, wanasayansi bado wanasoma jinsi matokeo haya yanaweza kutafsiri kwa wanadamu.

Kazi ya misuli

Kama nguvu ya mwili, kazi ya mitochondrial ni muhimu kwa utendaji wetu wa mazoezi.NAD+ ni mojawapo ya funguo za kudumisha mitochondria yenye afya na utoaji wa nishati thabiti.

Kuongeza viwango vya NAD+ kwenye misuli kunaweza kuboresha mitochondria yake na usawa katika panya.Masomo mengine pia yanaonyesha kuwa panya wanaochukua nyongeza za NAD+ ni konda na wanaweza kukimbia zaidi kwenye kinu, wakionyesha uwezo wa juu wa mazoezi.Wanyama waliozeeka ambao wana kiwango cha juu cha NAD+ huwashinda wenzao.

Matatizo ya kimetaboliki

Imetangazwa kuwa janga na Shirika la Afya Ulimwenguni (WHO), unene wa kupindukia ni moja ya magonjwa ya kawaida katika jamii ya kisasa.Unene unaweza kusababisha matatizo mengine ya kimetaboliki kama vile kisukari, ambayo yaliua watu milioni 1.6 duniani kote mwaka wa 2016.

Kuzeeka na lishe yenye mafuta mengi hupunguza kiwango cha NAD+ mwilini.Uchunguzi umeonyesha kuwa kuchukua viboreshaji vya NAD+ kunaweza kupunguza uzani unaohusiana na lishe na umri unaohusiana na panya na kuboresha uwezo wao wa mazoezi, hata kwa panya waliozeeka.Masomo mengine hata yalibadilisha athari ya ugonjwa wa kisukari kwa panya wa kike, kuonyesha mikakati mpya ya kupambana na matatizo ya kimetaboliki.

Kazi ya moyo

Unyumbufu wa mishipa hufanya kama buffer kati ya mawimbi ya shinikizo yanayotumwa na mapigo ya moyo.Lakini mishipa hukakamaa kadri tunavyozeeka, na hivyo kuchangia shinikizo la damu, mambo muhimu zaidi ya hatari kwa ugonjwa wa moyo na mishipa.Mtu mmoja hufa kutokana na ugonjwa wa moyo na mishipa kila baada ya sekunde 37 nchini Marekani pekee, CDC yaripoti.

Shinikizo la juu la damu linaweza kusababisha moyo kuongezeka na kuziba kwa mishipa ambayo husababisha kiharusi.Kuongeza viwango vya NAD+ hutoa ulinzi kwa moyo, kuboresha utendaji wa moyo.Katika panya, nyongeza za NAD+ zimejaza viwango vya NAD+ moyoni hadi viwango vya msingi na kuzuia majeraha ya moyo yanayosababishwa na ukosefu wa mtiririko wa damu.Tafiti zingine zimeonyesha kuwa nyongeza za NAD+ zinaweza kulinda panya kutokana na upanuzi usio wa kawaida wa moyo.

Je, NAD+ huongeza muda wa kuishi?

Ndiyo inafanya.Ikiwa ungekuwa panya.Kuongeza NAD+ kwa kutumia viboreshaji, kama vile NMN na NR, kunaweza kupanua maisha na afya katika panya.

Kuongezeka kwa viwango vya NAD+ kunatoa athari ya kawaida kwa kupanua maisha ya panya.Kwa kutumia mtangulizi wa NAD+, NR, wanasayansi walipata katika utafiti uliochapishwa katikaSayansi, 2016, nyongeza ya NR huongeza maisha ya panya kwa takriban asilimia tano.

Viwango vilivyoimarishwa vya NAD+ pia hutoa ulinzi dhidi ya magonjwa mbalimbali yanayohusiana na umri.Kinga dhidi ya magonjwa yanayohusiana na umri inamaanisha kuishi maisha yenye afya kwa muda mrefu, na kuongeza muda wa afya.

Kwa kweli, baadhi ya wanasayansi wa kuzuia kuzeeka kama Sinclair wanachukulia matokeo katika utafiti wa wanyama kuwa yamefaulu kuwa wao wenyewe, wanachukua nyongeza za NAD+.Walakini, wanasayansi wengine kama Felipe Sierra wa taasisi ya kitaifa ya kuzeeka huko NIH hawafikirii kuwa dawa iko tayari."Jambo la msingi ni kwamba sijaribu yoyote ya mambo haya.Kwa nini nisifanye hivyo?Kwa sababu mimi si panya,” alisema.

Kwa panya, utafutaji wa "chemchemi ya ujana" unaweza kuwa umefikia mwisho.Walakini, kwa wanadamu, wanasayansi wanakubali kwamba bado hatujafika.Majaribio ya kimatibabu ya NMN na NR kwa binadamu yanaweza kutoa matokeo katika miaka michache ijayo.

Mustakabali wa NAD+

Kadiri "wimbi la fedha" linavyoingia, suluhisho la magonjwa sugu yanayohusiana na umri ili kuinua mzigo wa kiafya na kiuchumi inakuwa ya dharura.Wanasayansi wanaweza kuwa wamepata suluhisho linalowezekana: NAD+.

NAD+ iliyopewa jina la "molekuli ya miujiza" ya uwezo wa kurejesha na kudumisha afya ya seli, imeonyesha uwezo mbalimbali katika kutibu magonjwa ya moyo, kisukari, Alzeima, na unene wa kupindukia katika mifano ya wanyama.Hata hivyo, kuelewa jinsi masomo katika wanyama yanaweza kutafsiri kwa binadamu ni hatua inayofuata kwa wanasayansi kuhakikisha usalama na ufanisi wa molekuli.

Wanasayansi wanalenga kuelewa kikamilifu utaratibu wa biochemical wa molekuli na utafiti juu ya kimetaboliki ya NAD+ unaendelea.Maelezo ya utaratibu wa molekuli yanaweza kufichua siri ya kuleta sayansi ya kuzuia kuzeeka kutoka benchi hadi kitanda.