NAD+ a NADH: jaký je rozdíl a co víme o NADH v doplňcích?

NADH a NAD+ jsou dvě formy téže molekuly, nikotinamidadenindinukleotidu. Jedna přijímá elektrony, druhá je odevzdává: toto střídání pohání tvorbu energie v každé buňce. NADH se prodává také jako doplněk stravy, často se sliby, které přesahují důkazy. Zde vysvětlujeme, čím se NAD+ liší od NADH, co vypovídá jejich poměr a co studie NADH v doplňcích skutečně ukazují.

NAD+ a NADH: dvě formy téže molekuly

NAD+ je oxidovaná forma: je připraven přijímat elektrony. Přijetím dvou elektronů a jednoho protonu se mění v NADH, redukovanou formu. NADH poté předá tyto elektrony jiné molekule a znovu se stane NAD+.

Obě formy existují současně a neustále se přeměňují jedna v druhou: společně tvoří buněčnou zásobu NAD. Další funkce molekuly, její tvorbu a změny s věkem vysvětluje náš článek o tom, co je NAD+ a proč s věkem klesá.

Co znamená „NADH + H+“?

Při reakci ztrácí odbourávaná molekula (cukr, mastná kyselina…) dva elektrony a dva protony. NAD+ přijme oba elektrony a jen jeden proton; druhý proton zůstane volný v prostředí. Proto učebnice často píší „NADH + H+“: jde stále o stejnou molekulu NADH.

A co NADPH?

Přibližně 10% NAD+ se přeměňuje na NADP+, jehož redukovaná forma NADPH má jiné úkoly. Dodává elektrony potřebné pro syntézy a antioxidační obranu, zejména pro recyklaci glutathionu; prekurzorem glutathionu je NAC. NADH a NADPH nejsou zaměnitelné.

Jakou úlohu má NADH při tvorbě energie?

NADH přenáší elektrony uvolněné při odbourávání potravy k buněčnému aparátu, který vyrábí ATP. Z jedné molekuly glukózy vytváří glykolýza v cytoplazmě 2 NADH. Přeměna pyruvátu a Krebsův cyklus poté vytvářejí v mitochondriích dalších 8, tedy celkem 10.

NADH předává elektrony komplexu I dýchacího řetězce. Jejich přechod mezi komplexy čerpá protony přes mitochondriální membránu a tento tok protonů roztáčí ATP syntázu. Každý NADH tak umožní vytvořit přibližně 2,5 molekuly ATP.

Dva zvláštní případy: přenašečové systémy a laktát

NADH vytvořený v cytoplazmě nepřechází přes vnitřní mitochondriální membránu. Přecházejí pouze jeho elektrony díky dvěma přenašečovým systémům: malát-aspartátový umožňuje tvorbu mitochondriálního NADH, glycerol-3-fosfátový tvorbu FADH2, což vede k menší tvorbě ATP.

Když glykolýza probíhá rychleji než činnost mitochondrií, enzym laktátdehydrogenáza reoxiduje NADH na NAD+ při přeměně pyruvátu na laktát. Díky tomu může glykolýza pokračovat.

Poměr NAD+/NADH jako ukazatel stavu buňky

Poměr mezi NAD+ a NADH ukazuje, zda se buňka přiklání k oxidovanému, nebo redukovanému stavu. Liší se podle buněčného oddílu. V játrech dobře živeného potkana připadá v cytoplazmě přibližně 725 volných molekul NAD+ na jednu volnou molekulu NADH, zatímco v mitochondriích přibližně 8 ku 1.

Tato čísla se týkají volných forem: značná část NADH je navázána na bílkoviny, což měření komplikuje. Poměr se mění s metabolickým stavem. V játrech potkana klesá při hladovění a při odbourávání alkoholu, při němž enzymy přeměňují NAD+ na NADH. V lidském mozku s věkem klesá, zatímco hladina NADH stoupá.

NADH v doplňcích: jak obstojí slibované přínosy?

Nestabilní molekula

NADH špatně snáší kyselost. Laboratorní měření ukazují, že se rozklad zrychluje v kyselejším a teplejším prostředí. Průchod žaludkem je tedy překážkou, a proto jsou zajímavé formy navržené k omezení působení kyselého prostředí, gastrorezistentní nebo s opožděným uvolňováním. Jejich technologie porovnáváme v článku o tobolkách a jejich obalech. NADH 25mg od Hexagon® je nabízen v tobolkách s opožděným uvolňováním.

Zbývá vstřebávání, které je u člověka velmi málo zdokumentováno. Víme, že NAD a NADP z potravy se ve střevě před vstřebáním přeměňují na nikotinamid. Část spolknutého NADH pravděpodobně potká stejný osud, podle našich znalostí však nikdy nebylo změřeno, jaký podíl se do buněk dostane v neporušené podobě.

Studie u lidí

Několik studií testovalo 10 až 20mg NADH denně, téměř všechny u nemocných. Tabulka shrnuje hlavní z nich.

Tyto studie mají společná omezení: malé soubory, krátkou dobu trvání, dotazník někdy vytvořený samotnými vědci a výsledky, které se mezi studiemi nepotvrzují. V největší studii dokončilo sledování jen 144 z 207 účastníků. Tablety vyráběla a poskytovala společnost, která odměňovala hlavního autora, a placebo obsahovalo vitamin C a fosfatidylserin, což podle autorů mohlo ztížit porovnání.

Systematický přehled z roku 2017 dospívá k závěru, že důkazy pro používání doplňků včetně NADH proti příznakům chronické únavy zůstávají nedostatečné. U Parkinsonovy choroby vzbudily malé série případů zájem, studie proti placebu však neukázala jasný přínos a přehled považoval jakékoli doporučení za předčasné.

NADH nemá v Evropské unii schváleno žádné zdravotní tvrzení; má je pouze niacin (vitamin B3), z něhož vychází, například „niacin přispívá k normálnímu energetickému metabolismu“. Výše uvedené výsledky získané u nemocných při 10 až 20mg denně nelze přenést ani na konkrétní doplněk, ani na zdravého člověka.

NADH, nebo prekurzory NAD+: dva různé přístupy

Užívání NADH znamená dodání přímo redukované formy s nadějí, že se dostane do buněk. Prekurzory NAD+, například nikotinamid ribosid, sledují jiný postup: dodat buňkám látky k tvorbě vlastního NAD+, který pak podle potřeby redukují na NADH.

Podle našich znalostí obě možnosti přímo neporovnávala žádná studie. Početnější údaje o prekurzorech uvádíme v průvodci zaměřeném na zkoumané možnosti zvýšení NAD+.

Časté otázky

Je NADH oxidační, nebo redukční činidlo?

Redukční. Redukční činidlo je molekula, která předává elektrony, a to je úlohou NADH. V páru NAD+/NADH má NAD+ roli oxidačního činidla, protože je přijímá: mluvíme o oxidoredukci.

Proč se někdy uvádí, že jeden NADH dává 3 ATP?

Jde o starou, zaokrouhlenou hodnotu, která se stále objevuje v některých učebnicích. Nejspolehlivější měření udávají přibližně 2,5 ATP na NADH, protože tvorba jednoho ATP vyžaduje neceločíselný počet protonů. Možná je i o něco nižší hodnota kolem 2,3.

Jaký je rozdíl mezi NADH a FADH2?

Jde o dva přenašeče elektronů vznikající při odbourávání potravy. NADH předává elektrony komplexu I dýchacího řetězce, FADH2 komplexu II, čímž obchází komplex I. Jeho elektrony tak umožní čerpat méně protonů: přibližně 1,5 ATP na FADH2 oproti 2,5 na NADH.

Kdy se NADH ve studiích užíval?

Ve studii z roku 1999 se 10mg užívalo nalačno s vodou, 45 minut před snídaní. Podle našich znalostí žádná studie neporovnávala různé doby užití: pravidlem zůstává řídit se etiketou.

Je NADH nebezpečný?

Studie neodhalily nebezpečí při zkoumaných dávkách, jsou však malé. Studie z roku 1999 nezaznamenala žádný závažný nežádoucí účinek při 10mg denně. Ve studii z roku 2021 bylo ukončení účasti kvůli nežádoucím účinkům, zejména bolestem žaludku a závratím, o něco více při placebu (11) než při NADH v kombinaci s koenzymem Q10 (8). Údaje o dlouhodobé bezpečnosti zůstávají velmi omezené.

Je třeba kombinovat NADH a koenzym Q10?

Několik studií chronické únavy testovalo tuto dvojici, aniž bylo možné určit, která z látek působí, protože se podávaly současně. Kombinace je teoreticky logická, obě látky se účastní dýchacího řetězce, jasný přínos však neprokázala.

Zvyšuje NADH hladinu NAD+?

To se přesně neví. Ve studii z roku 2015 byl poměr NAD+/NADH v krevních buňkách po 8 týdnech užívání NADH a koenzymu Q10 vyšší než při placebu. Podle našich znalostí však žádná studie neukázala, že spolknutý NADH zvyšuje NAD+ v tkáních.

Závěr

NAD+ a NADH jsou dvě strany téhož systému: NAD+ přijímá elektrony uvolněné při odbourávání potravy a NADH je předává mitochondriím k tvorbě ATP. Jejich poměr odráží stav buňky a mění se podle buněčného oddílu, hladovění, alkoholu nebo věku. V doplňcích zůstává NADH nestabilní molekulou s málo známým vstřebáváním a malými studiemi převážně chronické únavy, které poskytují nejednotné výsledky.

Zdroje

1. Xie N et al. (2020). NAD+ metabolism: pathophysiologic mechanisms and therapeutic potential. Signal Transduction and Targeted Therapy, 5(1), 227. doi:10.1038/s41392-020-00311-7
2. Hinkle PC (2005). P/O ratios of mitochondrial oxidative phosphorylation. Biochimica et Biophysica Acta, 1706(1-2), 1-11. doi:10.1016/j.bbabio.2004.09.004
3. Williamson DH, Lund P, Krebs HA (1967). The redox state of free nicotinamide-adenine dinucleotide in the cytoplasm and mitochondria of rat liver. Biochemical Journal, 103(2), 514-527. doi:10.1042/bj1030514
4. Zhu XH et al. (2015). In vivo NAD assay reveals the intracellular NAD contents and redox state in healthy human brain and their age dependences. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(9), 2876-2881. doi:10.1073/pnas.1417921112
5. Wu JT, Wu LH, Knight JA (1986). Stability of NADPH: effect of various factors on the kinetics of degradation. Clinical Chemistry, 32(2), 314-319. doi:10.1093/clinchem/32.2.314
6. NIH Office of Dietary Supplements (2022). Niacin – Fact Sheet for Health Professionals. ods.od.nih.gov
7. Règlement (UE) n° 432/2012 établissant une liste des allégations de santé autorisées portant sur les denrées alimentaires. eur-lex.europa.eu
8. Forsyth LM et al. (1999). Therapeutic effects of oral NADH on the symptoms of patients with chronic fatigue syndrome. Annals of Allergy, Asthma & Immunology, 82(2), 185-191. doi:10.1016/S1081-1206(10)62595-1
9. Alegre J et al. (2010). Nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) in patients with chronic fatigue syndrome (článek ve španělštině). Revista Clínica Española, 210(6), 284-288. doi:10.1016/j.rce.2009.09.015
10. Castro-Marrero J et al. (2015). Does oral coenzyme Q10 plus NADH supplementation improve fatigue and biochemical parameters in chronic fatigue syndrome? Antioxidants & Redox Signaling, 22(8), 679-685. doi:10.1089/ars.2014.6181
11. Castro-Marrero J et al. (2021). Effect of Dietary Coenzyme Q10 Plus NADH Supplementation on Fatigue Perception and Health-Related Quality of Life in Individuals with Myalgic Encephalomyelitis/Chronic Fatigue Syndrome: A Prospective, Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Trial. Nutrients, 13(8), 2658. doi:10.3390/nu13082658
12. Campagnolo N et al. (2017). Dietary and nutrition interventions for the therapeutic treatment of chronic fatigue syndrome/myalgic encephalomyelitis: a systematic review. Journal of Human Nutrition and Dietetics, 30(3), 247-259. doi:10.1111/jhn.12435
13. Demarin V et al. (2004). Treatment of Alzheimer's disease with stabilized oral nicotinamide adenine dinucleotide: a randomized, double-blind study. Drugs under Experimental and Clinical Research, 30(1), 27-33. PubMed 15134388
14. Swerdlow RH (1998). Is NADH effective in the treatment of Parkinson's disease? Drugs & Aging, 13(4), 263-268. doi:10.2165/00002512-199813040-00002

Doplňky stravy nenahrazují pestrou a vyváženou stravu ani zdravý životní styl. Při užívání léků, v těhotenství nebo při kojení se poraď se zdravotníkem.