ما هو NAD + ولماذا هو مهم للصحة وطول العمر؟
المصدر: NMN.com
NAD + لتقف على نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد. من الكائنات أحادية الخلية مثل البكتيريا إلى الكائنات متعددة الخلايا المعقدة مثل الرئيسيات ، يعد NAD + واحدًا من أكثر الجزيئات وفرة وحاسمة. في الأساس ، بدون NAD + ، سنكون على المسار السريع حتى الموت. الجزيء هو محور أساسي لوظيفة مولدات الخلايا - الميتوكوندريا. لا يساعد NAD + في تحويل الطعام إلى طاقة فحسب ، بل يلعب أيضًا دورًا مهمًا في الحفاظ على سلامة الحمض النووي ويضمن وظيفة الخلية المناسبة لحماية أجسامنا من الشيخوخة والأمراض.
كيف يعمل NAD + في الجسم؟
يعمل NAD + كحافلة مكوكية ، حيث ينقل الإلكترونات من جزيء إلى آخر داخل الخلايا لتنفيذ جميع أنواع التفاعلات والعمليات. مع نظيره الجزيئي ، NADH ، يشارك هذا الجزيء الحيوي في تفاعلات أيضية مختلفة تولد طاقة خلايانا. بدون مستويات NAD + كافية ، لن تكون خلايانا قادرة على توليد أي طاقة للبقاء على قيد الحياة والقيام بوظائفها. تشمل الوظائف الأخرى لـ NAD + تنظيم إيقاع الساعة البيولوجية لدينا ، والذي يتحكم في دورة النوم / الاستيقاظ في الجسم .
تنخفض مستويات NAD + مع تقدم العمر
مع تقدمنا في العمر ، تنخفض مستويات NAD + ، مما يشير إلى آثار مهمة في وظيفة التمثيل الغذائي والأمراض المرتبطة بالعمر. يتراكم تلف الحمض النووي ويتراكم مع تقدم العمر.
وفقًا للمخططات أعلاه ، يُنظر إلى التخفيضات في NAD + مع تقدم الرجال (على اليسار) والنساء (على اليمين). هنا ، يمثل الخط الأحمر "أ" كيفية تغير مستويات NAD + على مدار العمر ، بينما يمثل الخط الأزرق حيث الخط "ب" فقط في الاعتبار تغيرات مستوى NAD + بعد البلوغ.
ينشط الضرر الذي يلحق بمخططنا الجيني عدة بروتينات ، بما في ذلك إنزيمات تسمى PARPs . من خلال استهلاك NAD + ، يمكن لـ PARPs أداء وظائف إصلاح الحمض النووي . يبدو أن استنفاد NAD + من خلال تنشيط PARP أثناء الشيخوخة يسهم في الإصابة بأمراض مختلفة. من بين كل هذه الوظائف التي تتطلب NAD + ، يعتقد العديد من العلماء أن PARPs تساهم أكثر من غيرها.
تستهلك الإنزيمات الموجودة في جهاز المناعة لدينا + NAD أيضًا. كلما كان جهاز المناعة أكثر نشاطًا ، كلما زاد استهلاك NAD + الإنزيم. يزداد مستوى الإنزيمات في جهاز المناعة لدينا مع تقدمنا في العمر ، مما يؤدي إلى استنفاد مستويات NAD + في الجسم .
فئة أخرى من الإنزيمات التي تستخدم NAD + تسمى sirtuins. تستخدم هذه البروتينات ، المرتبطة بالشيخوخة الصحية وطول العمر ، NAD + لتنظيم التمثيل الغذائي والحفاظ على الكروموسومات المستقرة وإصلاح الحمض النووي التالف. نظرًا لأن تلف الحمض النووي وعدم استقرار الكروموسومات يتراكمان مع تقدم العمر ، فإن السرتوينات تستهلك المزيد من NAD +.
وفقًا للمخططات أعلاه ، يُنظر إلى التخفيضات في NAD + مع تقدم الرجال (على اليسار) والنساء (على اليمين). هنا ، يمثل الخط الأحمر "أ" كيفية تغير مستويات NAD + على مدار العمر ، بينما يمثل الخط الأزرق حيث الخط "ب" فقط في الاعتبار تغيرات مستوى NAD + بعد البلوغ.
كيف تصنع خلايانا NAD +؟
تسمى العملية التي تولد بها الخلايا جزيئات "التخليق الحيوي". بالنسبة إلى NAD + ، هناك ثلاثة مسارات معروفة: مسار kynurenine ( de novo ) ، ومسار Preiss-Handler ، ومسار الإنقاذ.
يبدأ مسار kynurenine ( de novo ) التربتوفان ، وهو الحمض الأميني الأساسي الذي كثيرًا ما تسمع عنه خلال عيد الشكر لارتباطه بالديك الرومي. على هذا المنوال ، يأتي التربتوفان من مصادر غذائية مثل اللحوم والجبن والبيض والأسماك. يحدث تحويل التربتوفان إلى NAD + في الجزء المائي من الخلايا ، والذي يسمى العصارة الخلوية ، وهو خارج المكونات الخلوية (العضيات).
يبدأ مسار Preiss-Handler بحمض النيكوتين. عادة ، يوجد حمض النيكوتينيك في الطعام ولكن يمكن أيضًا تناوله من خلال المكملات الغذائية. يتم أيضًا إنتاج جزيء NAD + السلائف هذا بواسطة البكتيريا الدقيقة في الأمعاء أو اللعاب. يتحول حمض النيكوتينيك إلى NAD + من خلال ثلاث خطوات. في الخطوة الأولى ، يقوم الإنزيم NAPRT بتحويل حمض النيكوتين إلى أحادي نيوكليوتيد حمض النيكوتين (NAMN). في الخطوة الثانية ، يقوم الإنزيم NMNAT بتحويل NAMN إلى حمض النيكوتينيك أدينين ثنائي النوكليوتيد (NAAD). يقوم الإنزيم ، NAD + synthetase (NADS) بعد ذلك بتحويل NAAD إلى NAD +.
يستخدم مسار الإنقاذ للتخليق الحيوي لـ NAD + مركبات طبيعية مرتبطة بفيتامين B3. وتشمل هذه المركبات النيكوتيناميد وحمض النيكوتينيك وأحادي نيوكليوتيد النيكوتيناميد ( NMN ) والنيكوتيناميد ريبوسيد (NR). يتضمن التخليق الحيوي لـ NAD + في مسار الإنقاذ تحويل النيكوتيناميد إلى NMN عبر إنزيم ، فسفوريبوزيل ترانسفيراز ، NMNAT. يحول الإنزيم NMN إلى NAD +. NR يتحول إلى NMN بعمل إنزيم ، NRK. يتحول NMN إلى NAD + من خلال النشاط الأنزيمي لـ NMNAT.
مما يتكون NAD +؟
يتكون NAD + من اثنين من النيوكليوتيدات المرتبطة من خلال مجموعات الفوسفات. يحتوي أحد النوكليوتيدات على نواة أدينين والآخر على نيكوتيناميد.
NAD + سلائف التخليق الحيوي
تمثل مكملات السلائف NAD + استراتيجية علاجية محتملة لإبطاء الشيخوخة وتحسين ظروف الأمراض المرتبطة بالعمر. لم يتم إثبات أن المكملات الفموية مع NAD + تظهر أي فوائد في زيادة مستويات NAD + في الجسم. ومع ذلك ، فإن المكملات مع السلائف ، مثل NMN أو NR ، من المحتمل أن توفر هذه الفوائد.
تشير الدراسات إلى أن مكملات NMN تحمي من الأمراض المختلفة. ربما ينشأ هذا التأثير من خلال زيادة مستويات NAD + في الجسم. مكملات NMN تقلل السمنة وتحمي الأوعية الدموية من التلف في الفئران. تأتي الفوائد في نماذج أمراض الفئران لمرض الزهايمر والضعف الإدراكي والتهاب الأعصاب أيضًا. لمكملات الفئران مع NR أيضًا تأثيرات مفيدة مماثلة.
هل يمكن أن تنطبق هذه الآثار المفيدة على الفئران على البشر؟ ستخبرنا فقط التجارب السريرية التي أجريت على البشر.
ما هو مكمل السلائف الذي يعزز مستويات أعلى من NAD + في الجسم أثناء الشيخوخة ، NMN أو NR؟ يستمر الجدل بين العلماء.
ماذا يحدث عندما تنخفض مستويات NAD +؟
تظهر العديد من الدراسات انخفاض مستويات NAD + في ظروف المغذيات المضطربة ، مثل السمنة والشيخوخة. يمكن أن تؤدي التخفيضات في مستويات NAD + إلى مشاكل في التمثيل الغذائي. يمكن أن تؤدي هذه المشاكل إلى اضطرابات ، بما في ذلك السمنة ومقاومة الأنسولين. تسبب السمنة مرض السكري وارتفاع ضغط الدم .
الاضطرابات الأيضية الناتجة عن انخفاض مستوى NAD + تتدهور. يمكن أن يؤدي ارتفاع ضغط الدم وتدهور وظائف القلب الأخرى إلى إرسال موجات ضغط ضارة إلى الدماغ والتي قد تؤدي إلى ضعف الإدراك .
استهداف الأيض NAD + هو تدخل تغذوي عملي للوقاية من الأمراض الأيضية وغيرها من الأمراض المرتبطة بالعمر. أجرت عدة مجموعات دراسات تشير إلى أن تناول مكملات معززات NAD + يحسن مقاومة الأنسولين من السمنة. في نماذج الفئران للأمراض المرتبطة بالعمر ، فإن التكميل باستخدام معززات NAD + يحسن أعراض الأمراض. يشير هذا إلى أن انخفاض مستويات NAD + مع تقدم العمر قد يساهم في ظهور الأمراض المرتبطة بالعمر.
يقدم منع انخفاض NAD + استراتيجية واعدة لمكافحة اضطرابات التمثيل الغذائي مع تقدم العمر. مع انخفاض مستويات NAD + مع تقدم العمر ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تقليل إصلاح الحمض النووي واستجابة الإجهاد الخلوي وتنظيم استقلاب الطاقة.
الفوائد المحتملة
NAD + مهم لصيانة الميتوكوندريا للأنواع وتنظيم الجينات فيما يتعلق بالشيخوخة. ومع ذلك ، فإن مستوى NAD + في أجسامنا ينخفض بشكل كبير مع تقدم العمر. "مع تقدمنا في السن ، نفقد NAD +. يقول ديفيد سينكلير من جامعة هارفارد في مقابلة : "بحلول الوقت الذي تبلغ فيه الخمسين من العمر ، يكون لديك حوالي نصف المستوى الذي كانت عليه في السابق عندما كان عمرك 20 عامًا" .
أظهرت الدراسات أن انخفاض الجزيء يرتبط بالأمراض المرتبطة بالعمر بما في ذلك الشيخوخة المتسارعة واضطرابات التمثيل الغذائي وأمراض القلب والتنكس العصبي. ترتبط المستويات المنخفضة من NAD + بالأمراض المرتبطة بالعمر بسبب التمثيل الغذائي الأقل وظيفيًا. لكن تجديد مستويات NAD + قدم تأثيرات مضادة للشيخوخة في النماذج الحيوانية ، وأظهر نتائج واعدة في عكس الأمراض المرتبطة بالعمر ، وزيادة العمر والفترة الصحية.
شيخوخة
تُعرف السرتوينات باسم "حراس الجينوم" ، وهي جينات تحمي الكائنات الحية ، من النباتات إلى الثدييات ، من التدهور والأمراض. عندما تشعر الجينات أن الجسم يتعرض لضغط جسدي ، مثل ممارسة الرياضة أو الجوع ، فإنه يرسل قوات للدفاع عن الجسم. تحافظ السرتوينات على سلامة الجينوم ، وتعزز إصلاح الحمض النووي وأظهرت خصائص ذات صلة بمكافحة الشيخوخة في الحيوانات النموذجية مثل زيادة العمر.
NAD + هو الوقود الذي يدفع الجينات للعمل. ولكن مثل السيارة لا تستطيع القيادة بدون وقودها ، تتطلب السرتوينات NAD + . تظهر نتائج الدراسات أن رفع مستوى NAD + في الجسم ينشط السرتوينات ويزيد من عمر الخميرة والديدان والفئران . على الرغم من أن تجديد NAD + يُظهر نتائج واعدة في النماذج الحيوانية ، لا يزال العلماء يدرسون كيف يمكن ترجمة هذه النتائج إلى البشر.
وظيفة العضلات
باعتبارها قوة الجسم ، فإن وظيفة الميتوكوندريا ضرورية لأداء تماريننا. NAD + هو أحد المفاتيح للحفاظ على الميتوكوندريا الصحية وإنتاج طاقة ثابت.
يمكن أن تؤدي زيادة مستويات NAD + في العضلات إلى تحسين الميتوكوندريا واللياقة البدنية في الفئران . تظهر دراسات أخرى أيضًا أن الفئران التي تأخذ معززات NAD + تكون أصغر حجمًا ويمكنها الركض لمسافة أبعد على جهاز الجري ، مما يدل على قدرة تمرين أعلى . الحيوانات المسنة التي لديها مستوى أعلى من NAD + تتفوق على أقرانها.
اضطرابات التمثيل الغذائي
تعتبر السمنة وباء من قبل منظمة الصحة العالمية (WHO) ، وهي واحدة من أكثر الأمراض شيوعًا في المجتمع الحديث. يمكن أن تؤدي السمنة إلى اضطرابات أيضية أخرى مثل مرض السكري ، الذي قتل 1.6 مليون شخص حول العالم في عام 2016.
الشيخوخة والنظام الغذائي الغني بالدهون يقللان من مستوى NAD + في الجسم. أظهرت الدراسات أن تناول معززات NAD + يمكن أن يخفف من زيادة الوزن المرتبطة بالنظام الغذائي والمرتبط بالعمر لدى الفئران وتحسين قدرتها على ممارسة الرياضة ، حتى في الفئران المسنة. حتى أن دراسات أخرى عكست تأثير مرض السكري على إناث الفئران ، حيث أظهرت استراتيجيات جديدة لمحاربة اضطرابات التمثيل الغذائي.
وظيفة القلب
تعمل مرونة الشرايين كحاجز بين موجات الضغط التي ترسلها ضربات القلب. لكن تصلب الشرايين مع تقدمنا في العمر ، مما يساهم في ارتفاع ضغط الدم ، وهو من أهم عوامل الخطر لأمراض القلب والأوعية الدموية. يموت شخص واحد من أمراض القلب والأوعية الدموية كل 37 ثانية في الولايات المتحدة وحدها ، وفقا لتقارير مركز السيطرة على الأمراض .
يمكن أن يؤدي ارتفاع ضغط الدم إلى تضخم القلب وانسداد الشرايين التي تؤدي إلى السكتات الدماغية. يوفر تعزيز مستويات NAD + حماية للقلب ، وتحسين وظائف القلب. في الفئران ، قامت معززات NAD + بتجديد مستويات NAD + في القلب إلى مستويات خط الأساس ومنع إصابات القلب الناجمة عن نقص تدفق الدم. أظهرت دراسات أخرى أن معززات NAD + يمكن أن تحمي الفئران من تضخم القلب غير الطبيعي .
التنكس العصبي
بحلول عام 2050 ، من المتوقع أن يصل عدد سكان العالم الذين تبلغ أعمارهم 60 عامًا فما فوق إلى 2 مليار ، أي ما يقرب من ضعف عدد عام 2015 ، وفقًا لمنظمة الصحة العالمية . يعيش الناس في جميع أنحاء العالم لفترة أطول. ومع ذلك ، فإن الشيخوخة هي عامل الخطر الرئيسي للعديد من الأمراض التنكسية العصبية بما في ذلك مرض باركنسون ومرض الزهايمر ، مما يسبب ضعف الإدراك.
في الفئران المصابة بمرض الزهايمر ، يمكن أن يؤدي رفع مستوى NAD + إلى تقليل تراكم البروتين الذي يعطل الاتصال الخلوي ويزيد من الوظيفة الإدراكية. تعمل زيادة مستويات NAD + أيضًا على حماية خلايا الدماغ من الموت عندما يكون تدفق الدم غير كافٍ إلى الدماغ. تقدم العديد من الدراسات في النماذج الحيوانية آفاقًا جديدة لمساعدة الدماغ على التقدم في السن بصحة جيدة والدفاع ضد التنكس العصبي .
كيفية زيادة مستويات NAD
يمكن زيادة مستويات NAD + بشكل طبيعي عن طريق تعزيز تركيبها - تعزيز الإنزيمات المشاركة في التخليق الحيوي لـ NAD + أو أخذ جزيئات NAD + السليفة.
الأكل الصحي
إن اتباع أسلوب حياة صحي من خلال اتباع نظام غذائي صحي وممارسة التمارين الرياضية المعتدلة ليس مفيدًا لصحتك العقلية فحسب ، بل يمكنه أيضًا تعزيز مستويات NAD +.
يمكن أن يؤدي الإجهاد البدني الخفيف للجسم مثل الصيام وممارسة الرياضة إلى تحفيز إنتاج NAD +. في الخميرة ، ينشط تقييد السعرات الحرارية الجينات المعتمدة على NAD + ، sirtuins ، ويطيل عمرهم بشكل كبير. أدى تقييد السعرات الحرارية أيضًا إلى تحسين فترة الصحة باستمرار عبر سلالات الفئران المختلفة والأجناس.
تظهر العديد من الدراسات التي أجريت على الحيوانات أن الحيوانات يمكنها أيضًا زيادة مستوى NAD + من خلال التمرين. وجدت دراسة حديثة أجريت على البشر أن التمارين الهوائية والمقاومة يمكن أن تستعيد الإنزيمات المعتمدة على العمر والمشتركة في تخليق NAD + في العضلات .
تحريك جسمك
واحدة من أبسط الطرق لزيادة مستويات NAD + بشكل طبيعي والصحة العامة هي ممارسة الرياضة. يمكن أن تعزز ممارسة التمارين الرياضية بانتظام بروتينات إعادة بناء الحمض النووي في جسمك ، وتحافظ على قوتك مع الحفاظ على وزن صحي.
يستجيب جسمك عن طريق إنتاج المزيد من NAD + اعتمادًا على التدريبات اليومية. يمكن أن يساعد الحفاظ على لياقتك في إبطاء عملية الشيخوخة الحتمية.
الابتعاد عن أشعة الشمس الضارة
قد تقلل مستويات NAD + إذا كنت تقضي الكثير من الوقت في الشمس. قد يتسبب ضوء الشمس المباشر في أن يستخدم جسمك كمية كبيرة من NAD + لإصلاح الضرر الناجم عن أشعة الشمس فوق البنفسجية (UV) من الشمس.
لتجنب تلف الجلد ، حاول تقليل الوقت الذي تقضيه في الهواء الطلق بينما لا تزال الشمس بالخارج وتذكر دائمًا التستر بملابس خفيفة الوزن وفضفاضة.
البحث عن مصادر الحرارة
في حين أن قضاء الوقت في ضوء الشمس المباشر يضر بصحتك العامة ومستويات NAD + ، فإن قضاء الوقت في الحرارة الطبيعية أو الاصطناعية يمكن أن يساعدك بالتأكيد على تعزيز مستويات NAD.
قد تتسبب مصادر الحرارة الشائعة ، مثل حمامات البخار وأحواض المياه الساخنة والمسابح الساخنة ، في تسريع ضربات قلبك ، مما يجبر جسمك على استخدام المزيد من الطاقة للحفاظ على البرودة. يؤدي هذا إلى زيادة إنتاج NAD + لتوفير كميات أساسية من الطاقة.
المكمل بالسلائف NAD +
يستخدم الناس NMN و NR كمكملات لتعزيز مستويات NAD +. NMN و NR هي سلائف التخليق الحيوي لـ NAD +. تشمل أوجه التشابه بين هذه السلائف استخدامها لـ "مسار الإنقاذ" للتخليق الحيوي لـ NAD +. كلا الجزيئين آمنان للاستهلاك البشري أيضًا.
أجرى العلماء دراسات على البشر تثبت أن NR يمكن أن يعزز مستويات NAD +. تظهر الدراسات التي أجريت على NMN أيضًا قدرتها على تعزيز مستويات NAD + في القوارض. تشير دراسة إلى أن الفئران لديها ناقل NMN في أمعائها. الجين لنفس الناقل موجود في البشر. إذا كان للناقل NMN تعبير مشابه في البشر ، فقد يستخدم الجسم NMN.
لماذا يأخذ الناس NAD +؟
يتناول الناس مكملات NAD + لعدة أسباب ، بما في ذلك تحسين الأداء الرياضي ، وشباب البشرة ، ومكافحة الأمراض المرتبطة بالعمر. على الرغم من أن البعض يدعي أن المعززات جعلتهم يشعرون بالشباب والحيوية ، إلا أن آخرين لا يرون نفس النتائج.
قد تكون الأدلة المتزايدة من الدراسات التي أجريت على الحيوانات قد غذت الضجة حول هذه الادعاءات العلاجية. تزيد مكملات NAD + من التوافر البيولوجي لـ NAD + في الخلايا ، مما يعكس الأمراض المرتبطة بالعمر ويزيد بشكل طفيف من عمر النماذج الحيوانية. ومع ذلك ، يبقى السؤال ما إذا كانت هذه النتائج من النماذج الحيوانية تترجم إلى البشر. في الوقت الحالي ، لم تجد أي تجربة سريرية دليلًا على أن المكملات لها خصائص علاجية لدى البشر.
مستقبل NAD +
بالنسبة للكثيرين ، يمكن أن تعني شيخوخة سكان العالم قضاء المزيد من الوقت مع أحبائهم ، ولكنها تأتي أيضًا مع عبء العيش مع الأمراض المزمنة المرتبطة بالعمر. في عام 2016 ، بلغ إجمالي علاج الرعاية الصحية في البلاد للأمراض المزمنة 1.1 تريليون دولار ، وفقًا لمعهد ميلكن. إلى جانب الإنتاجية الاقتصادية المفقودة ، بلغ التأثير الاقتصادي الإجمالي 3.7 تريليون دولار - ما يقرب من 20 في المائة من الناتج المحلي الإجمالي للولايات المتحدة.
مع بدء ظهور "الموجة الفضية" ، أصبح إيجاد حل للأمراض المزمنة المرتبطة بالعمر لرفع العبء الصحي والاقتصادي أمرًا ملحًا. ربما وجد العلماء حلاً ممكنًا: NAD +.
أظهر NAD + ، الذي أطلق عليه اسم "الجزيء المعجزة" للقدرة على استعادة الصحة الخلوية والحفاظ عليها ، إمكانات مختلفة في علاج أمراض القلب والسكري والزهايمر والسمنة في النماذج الحيوانية. ومع ذلك ، فإن فهم كيفية ترجمة الدراسات على الحيوانات إلى البشر هو الخطوة التالية للعلماء لضمان سلامة وفعالية الجزيء.
يهدف العلماء إلى فهم الآلية الكيميائية الحيوية للجزيء بشكل كامل ، ويستمر البحث عن التمثيل الغذائي NAD +. قد تكشف تفاصيل آلية الجزيء النقاب عن سر جلب علم مكافحة الشيخوخة من مقاعد البدلاء إلى السرير.
في Fivescore Labs ، نقوم باستمرار برعاية الدراسات والمقالات الأكثر صلة حول طول عمر الإنسان والتي يتم الحصول عليها من المجال العام.
