O NAD+ se retko govori van naučnih krugova, i to daleko manje nego što njegov značaj zaslužuje. Činjenica je da bez NAD+ nema života. Ovaj koenzim nalazi se u svakoj ćeliji našeg organizma i učestvuje u gotovo svim ključnim procesima, od pretvaranja hrane u energiju, preko popravke DNK, do regulacije gena povezanih sa dugovečnošću.
Pad nivoa NAD+ tokom godina ne znači samo manje energije, već i slabiju regeneraciju i veći rizik za razvoj bolesti vezanih za starost. Zato NAD+ poslednjih godina stoji u centru istraživanja o starenju i dugovečnosti: naučnici nastoje da otkriju kako njegovi nivoi mogu da se očuvaju ili obnove, jer to otvara mogućnost da duže zadržimo vitalnost i zdravlje.
Šta je NAD+?
NAD+ (nikotinamid adenin dinukleotid) je koenzim prisutan u svakoj ćeliji našeg organizma. To je mali molekul, ali igra fundamentalnu ulogu u organizmu. Njegova osnovna uloga je da prenosi elektrone i omogućava stotine biohemijskih reakcija neophodnih za funkcionisanje tela.
Prosto rečeno, NAD+ je posrednik bez kojeg ćelije ne bi mogle da proizvedu energiju iz hrane. Osim u metabolizmu, on ima ključnu ulogu i u procesima popravke DNK, regulaciji gena i očuvanju funkcije ćelija tokom starenja.
NAD+ se u telu nalazi u dva oblika: oksidovani (NAD+) i redukovani (NADH). Ova dva oblika neprestano prelaze jedan u drugi, što omogućava da se energija iz hrane pretvori u ATP, osnovnu „valutu“ ćelijske energije.
Uloga NAD+ u našem telu
NAD+ je jedan od najvažnijih molekula u ljudskom telu, jer učestvuje u brojnim procesima koji čuvaju zdravlje i vitalnost. Njegova uloga obuhvata nekoliko glavnih oblasti:
1. Proizvodnja energije
Da bi ćelije imale energiju za rad, hranljive materije iz hrane (glukoza, masti, proteini) moraju da se razgrade i pretvore u ATP , molekul koji ćelije koriste kao izvor energije. Taj proces se odvija u mitohondrijama i uključuje više složenih koraka: glikolizu, ciklus limunske kiseline (Krebsov ciklus) i oksidativnu fosforilaciju.
U svim tim procesima NAD+ ima ključnu ulogu kao koenzim. On hvata elektrone iz hranljivih materija i prenosi ih dalje u mitohondrijalni respiratorni lanac. Kada se NAD+ redukuje u NADH, taj NADH potom donosi elektrone do mesta gde se, kroz niz reakcija, stvara ATP.
Bez dovoljne količine NAD+, ćelije ne mogu efikasno da proizvode ATP. To znači da organi i tkiva imaju manje raspoložive energije za obavljanje svojih funkcija. Zbog toga naučnici smatraju da pad nivoa NAD+ s godinama direktno doprinosi umoru, slabijoj mišićnoj funkciji i smanjenoj otpornosti organizma.
Proizvodnja energije u mitohondrijama
2. Popravka DNK
Naš DNK materijal svakodnevno trpi oštećenja zbog spoljašnjih faktora poput UV zračenja i zagađenja, ali i unutrašnjih procesa u telu, kao što su oksidativni stres i normalni metabolički procesi. Procenjuje se da se u svakoj ćeliji dogodi na hiljade manjih oštećenja DNK tokom jednog dana.
Da bi se ta oštećenja popravila, telo koristi enzime koji pripadaju porodici PARP (poli-ADP-riboza polymeraze). Njihov najpoznatiji član, PARP1, deluje kao „senzor“ za oštećenja DNK. Kada u lancu DNK dođe do prekida ili greške, PARP1 se vezuje za to mesto i signalizira da je potrebno pokrenuti popravku. Kada je nivo NAD+ dovoljan, PARP može efikasno da prepozna i popravi oštećene delove DNK, čime se čuva stabilnost genoma i sprečava nakupljanje mutacija.
Međutim, kada nivo NAD+ opadne, aktivnost PARP enzima slabi. To znači da se oštećenja DNK sporije popravljaju ili ostaju neispravljena, što vremenom doprinosi starenju ćelija i povećava rizik od razvoja bolesti povezanih sa starošću.
3. Regulacija gena i usporavanje starenja organizma
Pored uloge u proizvodnji energije i popravci DNK, NAD+ je neophodan i za rad sirtuina, posebne grupe proteina koji utiču na aktivnost gena povezanih sa metabolizmom, stresom i procesom starenja. Sirtuini funkcionišu kao „regulatori“: oni ne menjaju samu DNK, već utiču na to koji će se geni uključiti ili isključiti u određenom trenutku.
Njihova aktivnost zavisi isključivo od NAD+. Kada su nivoi NAD+ visoki, sirtuini rade efikasno i podstiču ćelije da bolje koriste energiju, povećavaju otpornost na oksidativni stres i pomažu u očuvanju stabilnosti genoma. Kada NAD+ opadne, sirtuini gube svoju funkciju, što je povezano sa bržim starenjem i pojavom hroničnih bolesti.
Istraživanja na životinjama pokazala su da aktivacija sirtuina može produžiti životni vek i poboljšati zdravlje u starosti (Imai & Guarente, Cell Metabolism, 2014). Kod ljudi, studije su još u toku, ali postoje dokazi da očuvanje NAD+ nivoa doprinosi funkcijama koje se prirodno pogoršavaju sa godinama, poput metabolizma, kognicije i imunološkog odgovora.
4. Ćelijska komunikacija i imunitet
Pored uloge u proizvodnji energije, popravci DNK i regulaciji gena, NAD+ ima važnu funkciju i u imunološkom sistemu. On učestvuje u signalnim putevima koji određuju kako će se telo odbraniti od infekcija i kako će reagovati na hronična zapaljenja.
NAD+ je uključen u rad enzima koji kontrolišu oslobađanje upalnih molekula (citokina). Kada je nivo NAD+ dovoljan, imunološki odgovor je uravnotežen, telo može da se odbrani od štetnih agenasa, ali bez preterane i produžene inflamacije. Kada NAD+ opadne, ova kontrola slabi, pa se lakše razvijaju hronične upale koje su jedan od glavnih faktora starenja.
Studije ukazuju da održavanje NAD+ može poboljšati otpornost na infekcije i smanjiti negativne efekte hronične inflamacije, što ga čini ključnim molekulom ne samo za energiju i metabolizam, već i za dugoročno očuvanje imuniteta (Rajman et al., Nat Rev Mol Cell Biol, 2018).
Kako NAD+ usporava starenje
Sve funkcije NAD+ o kojima smo govorili (proizvodnja energije, popravka DNK, aktivacija sirtuina i regulacija imunološkog sistema) direktno su povezane sa procesom starenja. Kada NAD+ počne da opada, ćelije imaju manje energije, oštećenja DNK se sporije popravljaju, a zaštitni mehanizmi protiv stresa i upale slabe. To ubrzava pojavu promena koje vezujemo za starenje: pad vitalnosti, sporiju regeneraciju i veću podložnost hroničnim bolestima.
Održavanje adekvatnog nivoa NAD+ pomaže da se ti procesi uspore. Više NAD+ znači da mitohondrije efikasnije proizvode energiju, da se genetska oštećenja brže popravljaju i da sirtuini ostaju aktivni u regulaciji metabolizma i otpornosti ćelija. Na taj način NAD+ podržava zdravije i sporije starenje, zasnovano na mehanizmima koje nauka sve jasnije prepoznaje kao ključne za dugovečnost.
Zašto nivo NAD+ opada sa godinama?
Jedno od najvažnijih otkrića poslednjih decenija u oblasti biologije starenja jeste činjenica da se nivo NAD+ u telu značajno smanjuje kako starimo. Istraživanja pokazuju da se kod starijih osoba koncentracija NAD+ može prepoloviti u poređenju sa mladim organizmom.
Postoji više razloga za ovaj pad:
- Povećana aktivnost enzima koji troše NAD+ – enzimi poput CD38 i PARP troše NAD+ dok obavljaju svoje funkcije. Kako starimo, njihova aktivnost se pojačava, što dovodi do ubrzanog iscrpljivanja NAD+ zaliha (Camacho-Pereira et al., Nature, 2016).
- Smanjena sposobnost sinteze – enzimi koji učestvuju u stvaranju NAD+ postaju manje efikasni tokom godina, pa se NAD+ sporije obnavlja (Rajman et al., Nat Rev Mol Cell Biol, 2018).
- Hronični stres i upale – oksidativni stres i „inflammaging“ dodatno ubrzavaju trošenje NAD+, što ostavlja manje ovog molekula za osnovne funkcije ćelija.
- Životni stil – loša ishrana, fizička neaktivnost i poremećaj sna takođe negativno utiču na ravnotežu NAD+ u telu.
Posledica je smanjena sposobnost ćelija da proizvode energiju, popravljaju DNK i pravilno regulišu gene. Upravo zato naučnici smatraju da je pad NAD+ jedan od glavnih pokretača procesa starenja i bolesti koje prate starost.
Kako povećati nivo ovog koenzima?
Postoje tri glavna načina na koja možemo da utičemo na nivo NAD+ u organizmu: način života, cirkadijalni ritam i san, i suplementacija prekurzorima NAD+. Ispod su prikazani pristupi koji imaju najviše naučnih dokaza, uz objašnjenje kako deluju i šta kažu studije.
1) Fizička aktivnost
Redovno vežbanje – bilo aerobno (hodanje, trčanje, vožnja bicikla) ili trening snage – povećava aktivnost enzima NAMPT u mišićima. NAMPT je ključan u procesu obnavljanja NAD+, pa njegova aktivnost znači i više NAD+ dostupnog ćelijama. Istraživanja pokazuju da fizička aktivnost direktno podiže nivo NAD+ i poboljšava mitohondrijalnu funkciju.
2) Kalorijsko ograničenje i povremeni post
Studije pokazuju da umereno kalorijsko ograničenje ili povremeni post povećavaju odnos NAD+/NADH i aktiviraju sirtuine. Ovaj efekat se postiže tako što organizam prelazi u stanje u kojem efikasnije koristi energiju i čuva resurse.
Napomena: ne govorimo o gladovanju, već o razumnom i kontrolisanom smanjenju unosa kalorija ili rasporedu obroka, uz adekvatnu ishranu.
3) San i cirkadijalni ritam
NAD+ prati naš unutrašnji biološki sat. Njegov nivo osciluje u skladu sa cirkadijalnim ritmom, a u tome učestvuje i genetska osovina CLOCK/BMAL1 – SIRT1 – NAMPT – NAD+. Kada je ritam spavanja i buđenja poremećen (npr. nespavanje, noćni rad), ravnoteža ovog sistema se narušava, što negativno utiče na sintezu NAD+.
Šta pomaže: redovan san, ustajanje i odlazak na spavanje u isto vreme, izlaganje prirodnom svetlu ujutru i raspored obroka u skladu sa ritmom dana.
Šta treba da zapamtite o NAD+
- Bez NAD+ ćelije ne mogu da proizvode energiju niti da se obnavljaju.
- Njegov nivo značajno opada tokom starenja, što utiče na umor, regeneraciju i otpornost organizma.
- Nauka potvrđuje da fizička aktivnost, kvalitetan san i prekursori poput NMN-a mogu da podrže očuvanje NAD+ i doprinesu boljem zdravlju u starijem dobu.
NAD+ je jedan od ključnih molekula našeg tela. On pokreće proizvodnju energije u ćelijama, učestvuje u popravci DNK, omogućava rad proteina povezanih sa dugovečnošću i podržava ravnotežu imunološkog sistema. Problem je što se njegovi nivoi prirodno smanjuju s godinama, što utiče i na zdravlje i na kvalitet života.
Dobra vest je da postoje načini da se ovaj pad ublaži – kroz zdrav način života (fizička aktivnost, kvalitetan san, balansirana ishrana) i uz pomoć prekursora NAD+ poput NMN i NR, za koje kliničke studije pokazuju da zaista povećavaju nivoe NAD+ u krvi.
IZVORI:
*Verdin, E. (2015). NAD+ in aging, metabolism, and neurodegeneration. Science, 350(6265), 1208–1213. https://doi.org/10.1126/science.aac4854
*Rajman, L., Chwalek, K., & Sinclair, D. A. (2018). Therapeutic potential of NAD-boosting molecules: the in vivo evidence. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 19(8), 517–528. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29514064/
*Imai, S., & Guarente, L. (2014). NAD+ and sirtuins in aging and disease. Cell Metabolism, 20(4), 662–671. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24786309/
*Canto, C., Menzies, K. J., & Auwerx, J. (2015). NAD+ metabolism and the control of energy homeostasis: a balancing act between mitochondria and the nucleus. Cell Metabolism, 22(1), 31–53. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26118927/
*Fang, E. F., Lautrup, S., Hou, Y., Demarest, T. G., Croteau, D. L., Mattson, M. P., & Bohr, V. A. (2017). NAD+ in aging: molecular mechanisms and translational implications. Trends in Cell Biology, 27(8), 502–517. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7494058/
*Bonkowski, M. S., & Sinclair, D. A. (2016). Slowing ageing by design: the rise of NAD+ and sirtuin-activating compounds. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 17(11), 679–690. https://doi.org/10.1038/nrm.2016.93
*Camacho-Pereira, J., Tarragó, M. G., Chini, C. C. S., Nin, V., Escande, C., Warner, G. M., … Chini, E. N. (2016). CD38 dictates age-related NAD decline and mitochondrial dysfunction through an SIRT3-dependent mechanism. Nature Medicine, 22(12), 1499–1509. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27304511/
Sadržaj
Podeli na:
Sledeći tekst za vas
Kortizol je hormon koji pomaže telu da se nosi sa stresom i da se pripremi za dnevne izazove. Međutim, kada je povišen duže vreme, bilo zbog hroničnog stresa, poremećenog sna, iscrpljenosti ili loše ishrane, [...]
Kortizol je hormon koji proizvode nadbubrežne žlezde – male žlezde koje se nalaze iznad bubrega. Najpoznatiji je kao „hormon stresa“, ali njegova uloga u organizmu je mnogo šira. Kortizol nam zapravo pomaže da funkcionišemo [...]