Как клетките правят NAD+?

Какво е коензим NAD+, къде се намира и как се произвежда от клетките

Никотинамид аденин динуклеотид (NAD+) се намира във всяка жива клетка, служейки като основен кофактор – съединенията, необходими за дейността на молекулярните машини (ензими) – участващи във фундаментални биологични процеси. Първоначално открит през 1906 г., NAD+ е свидетел на възраждане на изследванията, които непрекъснато показват, че NAD+ е от решаващо значение за поддържането на здравето на нашите клетки, тъкани и тела. Проблемът е, че с напредване на възрастта виждаме постепенно намаляване на клетъчните нива на NAD+. Този спад в NAD+ е свързан с множество заболявания, свързани с възрастта, включително когнитивен спад, рак, метаболитни заболявания, саркопения (свързана с възрастта загуба на мускулна маса и сила) и слабост. Много от тези заболявания могат да бъдат забавени или дори обърнати чрез възстановяване на нивата на NAD+.

И така, какво точно е NAD+, как се произвежда и как се използва от нашите клетки? Отговорите на тези въпроси ще ни помогнат да разберем ролята на NAD+ за поддържане на здравословно стареене и дали и как недостатъците на NAD+ могат да бъдат лекувани.

Къде се намира NAD+ в клетката?

NAD+ е разделен на различни структури във всяка клетка. Намира се в желатиновата течност, която изпълва клетката (цитоплазма), батерийните пакети на клетката (митохондриите). Тези субклетъчни групи от NAD+ се регулират независимо един от друг. В съответствие с това ензимите, участващи в биосинтезата или разграждането на NAD+, също са силно разделени.

Как клетките правят коензим NAD+?

NAD+ медиира множество основни биологични процеси и винаги е в голямо търсене. NAD+ непрекъснато се синтезира, метаболизира и рециклира в клетката, за да поддържа стабилни вътреклетъчни нива на NAD+. Някои клетки, предимно в черния дроб, могат да синтезират NAD+ от нулата (de novo), използвайки множество хранителни източници. NAD+ може да се направи de novo от L-триптофан или прекурсори на витамини, като никотинова киселина (NA).

Извън черния дроб повечето клетки не експресират пълния набор от ензими, необходими за превръщането на триптофана в NAD+. Но може също да бъде рециклиран или спасен от никотинамид (NAM), страничен продукт, когато ензимите използват NAD+ като кофактор. Повечето триптофан се метаболизира до NAM в черния дроб, където се освобождава в серума, поема се от периферните клетки и в крайна сметка се превръща в NAD+. По този път NAM се превръща в никотинамид мононуклеотид (NMN) от ензим, наречен NAMPT, който може да се преобразува в NAD+. NMN също се образува от никотинамид рибозид (NR).