Никотинамидадениндинуклеотид (или NAD) — одно из важнейших для жизни веществ. Он присутствует практически во всех клетках и обеспечивает протекание множества биохимических реакций. Благодаря ему организм производит почти 90% молекул, которые используются клетками для получения энергии.
Труднопроизносимое название — никотинамидадениндинуклеотид — на самом деле состоит из трех слов, отражающих структуру NAD: никотинамид + аденин + динуклеотид. Это означает, что NAD представляет собой соединение двух нуклеотидных молекул, одна из которых содержит аденин (С5Н5N5), а другая — никотинамид (С6Н6N2О). Нуклеотиды соединены друг с другом через группу атомов, содержащих фосфор. В результате получается «двойной» нуклеотид, то есть динуклеотид.
Возрастные изменения вызывают неуклонное уменьшение содержания NAD в клетках. Из-за этого ухудшается состояние кровеносных сосудов, снижается чувствительность к инсулину, создается опасность развития нейродегенеративных заболеваний, приводящих к деменции. Недавние исследования показали, что повышение внутриклеточного содержания NAD представляет собой перспективную стратегию для борьбы с болезнями Альцгеймера, Паркинсона и общим старением.
NAD, NAD+, NADH — что это за вещества
NAD имеет две формы (разновидности): NAD+ и NADH. Для нормальной жизнедеятельности клетки важны обе. Они необходимы для преобразования энергии, нормального функционирования защитных процессов, поддержания обмена веществ. Благодаря участию во всех основных клеточных процессах, NAD+ и NADH в последнее время пристально изучаются.
Впервые NAD+ был открыт в 1906 году британскими биохимиками А. Харденом и У. Янгом. Они обнаружили неизвестный ранее фактор, ускоряющий брожение дрожжевого экстракта, и назвали его коферментом. Полностью идентифицировать этот фактор удалось шведскому биохимику Гансу фон Эйлер-Хельпину.
Сегодня известно, что NAD+ и NADH играют ключевую роль в процессе переноса электронов, который происходит при окислительно-восстановительных реакциях, снабжающих клетки энергией. Участвуя в реакциях, NAD+ забирает себе электроны (действует как окислитель) и превращается в NADH. Затем уже NADH передает электроны дальше (действует как восстановитель).
Организм самостоятельно синтезирует NAD+. Материалом служит поступающая из пищи аминокислота триптофан и вся группа витаминов В3: никотинамид (NAM), никотиновая кислота (NA), никотинамид рибозид (NR).
Превращение NAM в NAD+ происходит при содействии фермента никотинамидфосфорибозилтрансферазы (NAMPT), действующего как катализатор. Активность NAMPT ослабевает с возрастом и при неправильной диете. Особенно губительно на функциональности NAMPT сказывается систематическое переедание. Ослабление NAMPT приводит к недостатку NAD+, что выводит из строя всю энергетическую систему клеток.
Особенности биосинтеза NAD+
Синтез NAD+ в клетке может осуществляться тремя путями.
- Путь Прейсса-Хэндлера. Никотиновая кислота (одна из форм витамина В3) при участии никотинамидфосфорибозилтрансферазы (NAMPT) претерпевает ряд превращений. Сначала создается никотинамидный мононуклеотид (NMN). Затем он переходит в адениндинуклеотид никотиновой кислоты (NaAD). И, наконец, при помощи фермента, принадлежащего к семейству лигаз, получается NAD+.
- Кинурениновый путь. Для синтеза NAD+ используется триптофан. Превращение требует присутствия ферментов IDO (индоламин-2,3-диоксигеназа) или TDO (триптофан 2,3-диоксигеназа).
- Путь утилизации. Начинается с никотинамида, который с помощью никотинамидфосфорибозилтрансферазы переходит в никотинамид мононуклеотид (NMN), а затем с помощью другого фермента получается NAD+.
Наиболее эффективным путем считается путь утилизации.
Катализирующие ферменты для NAD+
При любом способе для синтеза NAD+ необходим целый ряд ферментов, катализирующих соответствующие реакции. Один из самых важных — гликопротеин CD38. Производством этого фермента в основном занимаются клетки внутренней оболочки кровеносных сосудов — эндотелия. CD38 управляет протеканием множества разнообразных биохимических реакций. Сбои в его работе могут приводить к развитию ожирения, нарушению инсулинового обмена, заболеваниям сердечно-сосудистой и бронхолегочной систем.
У CD38 есть близкородственный белок BST-1. Он также способен принимать такую форму витамина В3, как никотинамид рибозид, что помогает синтезу NAD+ в живом организме и в лабораторных условиях.
Ферменты PARP (поли(АДФ-рибоза)-полимеразы) принимают участие в «ремонте» поврежденной ДНК. При этом они контролируют экспрессию генов. Если дефекты ДНК многочисленны, то при функционировании PARP используется большое количество NAD+. Клетки начинают испытывать нехватку этого динуклеотида, что влечет за собой недостаточную выработку АТФ. В результате весь обмен веществ нарушается.
Белки сиртуины (SIRT) при выполнении своих функций также активно используют NAD+. Они регулируют множество жизненно важных процессов, протекающих в клетках, в том числе и экспрессию генов, от которых зависит старение. Сиртуины способны поддерживать биохимическую реакцию только в присутствии NAD+. При этом происходит превращение NAD+ в NADH. Нормальная активность сиртуинов защищает организм от старения, и для этого необходимо иметь достаточное количество NAD+.
Белок SARM1 играет важную роль в работе нервной системы и принимает активное участие в процессе деградации нейронов. Этот белок, подобно CD38, использует NAD+ для образования никотинамида и ряда других соединений. Развитие аксональной дегенерации сопровождается разрушением содержащегося в нервных клетках NAD+, которое происходит при участии SARM1.
Все это говорит о том, что последовательность биохимических реакций, в которых принимает участие NAD+, очень сильно влияет на общее состояние организма и на его сопротивление старению. Для сохранения здоровья и молодости клеткам необходимо иметь в своем распоряжении адекватное количество NAD+.х
Самые важные процессы
NADH не менее важен, чем NAD+, так как обеспечивает протекание окислительно-восстановительных реакций. Интересно отметить, что знак «+» в названии «NAD+» относится к положительному заряду атома азота, в то время как сам NAD+ имеет отрицательный заряд -1. Заряд NADH составляет -2.
Электроны и протоны, которые во время реакций высвобождает NADH, обеспечивают синтез АТФ. Этот процесс происходит в митохондриях. АТФ запасается в них в результате окислительного фосфорилирования. Энергия выделяется в ходе переноса электронов и аккумулируется в АТФ.
К другим важнейшим процессам, протекание которых невозможно без NAD+, относятся следующие:
- Передача кальциевых сигналов. Кальций — это ключевой ион, участвующий во множестве реакций, протекающих как внутри клетки, так и за ее пределами. Он контролирует активность синапсов, поддерживает работу головного мозга и функционирование памяти.
- Экспрессия генов. Состоит из нескольких этапов, в ходе которых на основе генетической информации создаются белки и РНК, что в свою очередь запускает множество биохимических реакций. Таким образом, экспрессия генов поддерживает жизнедеятельность каждой клетки и организма в целом.
- Исправление повреждений ДНК (репарация). В ходе этого процесса устраняются дефекты в ДНК, и клетка продолжает запасать АТФ в нормальном режиме.
- Сохранение целостности хромосом. Это целый комплекс процессов, направленных на защиту генетической информации от искажений, правильное распределение генетического материала и регулировку клеточного цикла.
- Посттрансляционная модификация белков. Включает в себя более двухсот вариантов. Поддерживает разнообразие белков, которые нужны клетке, регулирует продолжительность присутствия белка в клетке и его взаимодействие с другими соединениями. Модификации необходимы для функционирования клеточной сигнализации.
Во всех этих процессах наряду с NAD+ участвуют сиртуины. Они поддерживают здоровье клетки, управляют уровнем экспрессии генов, ответственных за естественное увядание и исправление дефектов в ДНК. Считается, что поддержка активности сиртуинов позволит замедлить старение и продлить жизнь.
Кроме NAD+, другой кофермент — никотинамидадениндинуклеотидфосфат (NADP) — тоже участвует в окислительно-восстановительных реакциях. Благодаря его активности происходит синтез жиров, а клетки получают защиту от активных форм кислорода.
Влияние NAD+ на старение
Современная медицина интенсивно исследует связь между функционированием NAD+ и процессами естественного старения организма. Уже точно известно, что с возрастом концентрация NAD+ снижается. Этот кофермент необходим для протекания более 500 ферментативных реакций, поэтому его нехватка влечет за собой расстройство обмена веществ и ускоренное ухудшение здоровья. Увеличение продукции NAD+ рассматривается как эффективная профилактика возрастных заболеваний и процессов дегенерации.
Уровень NAD+ у 70-летних людей более чем на 60% ниже, чем у 30-летних. Кроме того, после 50-летнего возраста падает активность ферментов, нуждающихся в наличии NAD+. В результате ухудшается антиоксидантная защита, увеличивается количество повреждений в ДНК, развиваются хронические воспаления.
На функционировании NAD+ плохо сказывается даже незначительное повышение гликемии (содержания сахара в крови). Не менее негативно влияют кислородное голодание (гипоксия) клеток, алкоголь.
Скудное и нерациональное питание тоже уменьшает синтез NAD+, так как организму просто не хватает «строительного материала». Особенно сильный вред наносит слишком калорийная, но лишенная нужных питательных веществ пища. Нарушение синтеза NAD+ само по себе создает опасность ожирения, а лишние калории многократно усиливают этот процесс. Кроме того, нехватка NAD+ блокирует работу сиртуинов, что вызывает серьезные неполадки в митохондриях.
Связь между уменьшением количества NAD+ и старением уже установлена. Особый интерес исследователей вызывает обратная зависимость. Ученые задаются вопросом: можно ли с помощью увеличения содержания NAD+ замедлить старение или вылечить «возрастные заболевания». Исследования, проведенные на мышах, показали обнадеживающие результаты. Искусственное увеличение NAD+ затормозило увядание организма и даже вызвало некоторое омоложение. Естественная продолжительность жизни мышей составляет всего 2-3 года, и процессы старения протекают буквально на глазах.
Влияние NAD+ на возраст-ассоциированные заболевания
Никотинамидадениндинуклеотид NAD+ присутствует практически во всех клетках организма. Его уровни сильно зависят от качества питания и условий жизни. Общие концентрации варьируются в пределах от 0,3 до 0,4 мкмоль/г. Но несмотря на столь широкий диапазон, удалось установить, что с возрастом уровень NAD+ неуклонно снижается во всех органах.
Дефицит никотинамидадениндинуклеотида ухудшает снабжение клеток энергией и вызывает сбои в работе всех систем организма. Это влечет за собой постепенное развитие заболеваний, связанных с изнашиванием органов и тканей.
Ряд недавних исследований показывает, что увеличение уровня NAD+ улучшает чувствительность к инсулину, что обеспечивает митохондриям благоприятные условия для функционирования и, соответственно, продлевает активное долголетие. Также ученые установили, что поддержание высокого уровня NAD+ имеет следующие эффекты:
1.Помогает ослаблять и даже вовсе снимать синдром хронической усталости. Благодаря NAD+ антиоксидантная защита становится более мощной. Также повышается физическая активность и выносливость. У пожилых это замедляет атрофию скелетной мускулатуры (саркопения), а также облегчает боли, вызванные фибромиалгией.
2.Улучшение состояния сердечно-сосудистой системы. Кардиомиоциты нуждаются в NAD+. Его нехватка мешает работе сердца. Высокий уровень NAD+ обеспечивает все клетки необходимой им энергией, а также позволяет вовремя исправлять дефекты в ДНК. Таким образом, повреждения не накапливаются со временем, организм сохраняет хорошую физическую форму.
Необходимость NAD+ для выработки АТФ объясняет существенное влияние этого никотинамидадениндинуклеотида на процессы старения. Испытывающие недостаток энергии клетки не могут выполнять свои функции, в них накапливаются дефекты, организм стареет и погибает. Искусственный подъем NAD+ запускает всю цепь реакций, результатом которых становится синтез АТФ, и организм получает энергию для активной жизнедеятельности и своевременного исправления возникающих дефектов.
Во время испытаний эффективности лечения с помощью ниацина и других форм витамина В3 была получена нормализация уровня липидов в крови. В группе пациентов, принимавших участие в исследовании, уменьшилось количество сердечных приступов, а смертность сократилась на 11%.
Также имеются научные работы, демонстрирующие, что повышенный уровень триптофана защищает от развития заболеваний сердца и кровеносных сосудов.
Другие исследования показывают, что ниацин не подходит на роль мощного лекарства в тех случаях, когда у пациента уже развилась серьезная патология. В этой группе включение в терапию ниацина не повлияло на частоту инфарктов и инсультов. Кроме того, употребление в течение двенадцати недель витамина В3 с рибозой (никотинамид рибозид) не вызвало заметного повышения чувствительности к инсулину у пациентов, страдающих инсулинорезистентностью и ожирением.
Применение NAD+
Применение NAD+ в качестве профилактического средства дает многочисленные положительные результаты, среди которых:
- Поддержка нормальной массы тела. NAD+ активирует сиртуины, контролирующие использование жирных кислот и образование митохондрий. Эти процессы предотвращают развитие ожирения.
- Улучшение когнитивных функций. Головной мозг — это основной потребитель глюкозы и энергии. NAD+ помогает усваивать глюкозу и добывать энергию. Благодаря его действию, мозг получает все необходимое для интенсивной работы. Также NAD+ уменьшает воспаления и защищает ДНК нейронов от образования дефектов. Это предотвращает возникновение дегенеративных процессов, приводящих к сенильной деменции.
- Защита от онкологических заболеваний. Высокая концентрация NAD+ обеспечивает интенсивное протекание репарации ДНК. Дефекты своевременно устраняются, что не дает сформироваться опухолям.
- Поддержка иммунитета. NAD+ необходим для борьбы с хроническими воспалениями. Также он вместе с сиртуинами управляет иммунными реакциями и защищает от аутоиммунных заболеваний.
- Защита от потери мышечной массы. NAD+ помогает снабжать работающие мышцы энергией и препятствует развитию мышечных болей.
- Поддержка здоровья глаз. Сетчатка, хрусталик, стекловидное тело очень чувствительны к возрастным изменениям. Высокий уровень NAD+ защищает их от дегенерации.
- Защита от вредоносного действия алкоголя. Биохимические процессы, происходящие при усвоении этилового спирта, требуют большого количества энергии. NAD+ помогает организму сохранить энергетический баланс, а также быстро исправить дефекты ДНК, появившиеся под воздействием спиртного.
- Защита от вредных факторов окружающей среды. NAD+ способствует скорейшему восстановлению организма после длительного пребывания на солнце, воздействия табачного дыма, городского смога.
- Улучшение сна, нормализация циркадных ритмов. NAD+ вместе с сиртуинами поддерживает работу органов эндокринной и сердечно-сосудистой систем, ответственных за регулировку давления и температуры, что автоматически нормализует биоритмы.
Никотинамидадениндинуклеотид NAD+ поддерживает большинство клеточных процессов. Если его уровень достаточно высок, организм получает защиту от дегенеративных возрастных изменений, когнитивных расстройств, ослабления иммунитета. Высокий уровень NAD+ продлевает активное долголетие, помогает сохранять здоровье и хорошую физическую форму.
Способы увеличения уровня NAD+
Биодобавки
Несколько десятилетий тому назад влиять на уровень NAD+ можно было только за счет изменения образа жизни. Сегодня увеличить количество никотинамидадениндинуклеотида можно с помощью специальных биодобавок. Одна из самых эффективных — PRO NAD IPH Peptides. Курс приема состоит из трех этапов, каждый из которых длится один месяц.
Биодобавка представляет собой набор из трех препаратов:
- PRO NAD PRECURSOR-NR IPH AVN — для первого этапа;
- PRO NAD NADH IPH AVN — для второго этапа;
- PRO NAD SUPPORT-NMN IPH AVN — для третьего этапа.
Состав препаратов различен. Трехмесячный курс обеспечивает мощный синергический эффект, нормализующий уровень NAD+ в клетках.
Биодобавка улучшает энергетический баланс, способствует адекватному синтезу АТФ, устраняет дефекты в функционировании митохондрий. Благодаря курсовому приему, организм не испытывает дефицита NAD, что обеспечивает благоприятные условия для протекания цикла Кребса — основного процесса извлечения энергии из глюкозы.
Препарат рекомендован в качестве антивозрастного профилактического средства людям старше 30 лет. Эффективность и безопасность подтверждены клиническими испытаниями.
Польза снижения калорийности питания
Для нормальной жизнедеятельности человеку ежедневно необходимо около 20 мг ниацина. Но если нужно поднять уровень NAD+ для защиты от возрастных изменений, то понадобится еще и комплекс из никотинамида рибозида и никотинамидмононуклеотида. Их можно получить, обогащая свой рацион мясом, молочными и цельнозерновыми продуктами, брокколи, авокадо, эдамамэ (японское блюдо из недозревших стручков сои), креветками.
Все эти продукты, содержащие «строительный материал» для NAD+, довольно калорийны. Но снижение калорийности необходимо для стимулирования синтеза никотинамидадениндинуклеотида. Наличие питательных веществ и чувство легкого голода способствуют экспрессии генов, кодирующих ферменты, без которых синтез NAD+ невозможен.
Прием биодобавки позволяет получить необходимые вещества, не увеличивая при этом калорийность своего рациона.
Физические нагрузки
Интенсивная работа мускулатуры требует энергии и активирует фермент Никотинамидфосфорибозилтрансферазу (NAMPT). Это заставляет соответствующие клетки активно синтезировать NAD+.
Регулярное выполнение аэробных упражнений и их чередование с интервальными тренировками создают оптимальные условия для подъема уровня NAD+. Помимо стимулирования процессов синтеза, усиленные физические нагрузки уменьшают окислительный стресс благодаря более интенсивной нейтрализации свободных радикалов.
Таким образом, регулярные тренировки позволяют не только поддерживать мышцы в тонусе, но и обеспечивать все системы организма достаточным количеством NAD.
Банные процедуры
Сауна, баня, хаммам известны своим расслабляющим и оздоравливающим действием. В большой степени оно основывается на их способности повышать уровень NAD+.
Банные процедуры вызывают термический стресс, возникающий из-за воздействия на организм высокой температуры. Для сохранения гомеостаза (внутреннего равновесия) в организме начинает происходить целый ряд биохимических реакций. Интенсивно синтезируются белки теплового шока HSP, способствующие обновлению поврежденных клеток. Также активизируется процесс аутофагии, при котором лизосомы интенсивно перерабатывают дефектные элементы, присутствующие в клетках. За счет этого происходит очищение организма на клеточном уровне.
Кроме синтеза белков HSP, тепловой стресс вызывает сердечно-сосудистые реакции, повышающие эластичность кровеносных сосудов и улучшающие функцию эндотелия. Одновременно с этим тепловой стресс увеличивает соотношение NAD+/ NADH. Благодаря ему также возрастает количество фермента NMNAT, катализирующего синтез NAD+.
Воздействие на организм холодом также активизирует биосинтез NAD+.
Выводы
Никотинамидадениндинуклеотид необходим для протекания огромного количества жизненно важных процессов в организме. Одна из его главнейших функций — участие в выработке энергии. С возрастом содержание NAD снижается, что ускоряет старение и создает опасность развития целого ряда хронических заболеваний, включая деменцию и рак.
Прием специальных биодобавок восполняет дефицит NAD, что становится эффективной профилактикой возраст-ассоциированных нарушений и продлевает активное долголетие.
Официальный дистрибьютор оригинальных пептидов Хавинсона.