NADH ja NAD+ on sama molekuli, nikotiinamiidadeniindinukleotiidi kaks vormi. Üks võtab elektrone vastu, teine loovutab neid: see ringlus toetab iga raku energiatootmist. NADH-d müüakse ka toidulisandina, sageli lubadustega, mis lähevad tõenditest kaugemale. Siit saab teada, mille poolest NAD+ ja NADH erinevad, mida näitab nende suhe ning mida NADH toidulisandite uuringud tegelikult näitavad.
Põhipunktid
- NADH on NAD+ redutseeritud vorm: see kannab kaht elektroni, mille viib mitokondritesse ATP tootmiseks.
- NAD+/NADH suhe annab teavet raku seisundi kohta; näiteks alkohol vähendab seda maksas.
- NADH on ebastabiilne: selle lagunemine kiireneb, kui keskkond muutub happelisemaks või soojemaks.
- Väikesed ja lühikesed NADH toidulisandite uuringud on keskendunud peamiselt kroonilisele väsimusele ning nende tulemused on olnud ebaühtlased.
NAD+ ja NADH: sama molekuli kaks vormi
NAD+ on oksüdeeritud vorm: see on valmis elektrone vastu võtma. Võttes vastu kaks elektroni ja ühe prootoni, muutub see NADH-ks ehk redutseeritud vormiks. Seejärel loovutab NADH need elektronid teisele molekulile ning muutub taas NAD+-ks.
Mõlemad vormid esinevad koos ja muutuvad pidevalt teineteiseks: koos moodustavad need raku NAD-varu. Molekuli teisi ülesandeid, selle tootmist ja muutumist vanusega selgitab meie artikkel sellest, mis on NAD+ ja miks selle hulk vanusega väheneb.
Mida tähendab „NADH + H+”?
Reaktsiooni käigus kaotab lagundatav molekul (suhkur, rasvhape…) kaks elektroni ja kaks prootonit. NAD+ võtab vastu mõlemad elektronid, kuid ainult ühe prootoni; teine prooton jääb keskkonda vabaks. Seetõttu kirjutatakse õpikutes sageli „NADH + H+”: tegemist on ikka sama NADH molekuliga.
Aga NADPH?
Ligikaudu 10 % NAD+-st muudetakse NADP+-ks, mille redutseeritud vormil NADPH-l on teised ülesanded. See annab sünteesiks ja antioksüdantseks kaitseks vajalikke elektrone, eriti glutatiooni taastamiseks; glutatiooni lähteaine on NAC. NADH ja NADPH ei ole omavahel asendatavad.
| Omadus | NAD+ | NADH |
|---|---|---|
| Vorm | Oksüdeeritud | Redutseeritud |
| Ülesanne | Võtab vastu kaks elektroni | Loovutab neid |
| Kus toimib | Glükolüüs, Krebsi tsükkel, rasvade lagundamine | Mitokondrite hingamisahel |
| Kasutavad sirtuiinid ja PARP-ensüümid | Jah | Ei |
| Toidulisandina | Lähteainete kaudu (NR, NMN, B3) | NADH kapslite või tablettidena |
Milline on NADH roll energiatootmises?
NADH viib toidu lagundamisel vabanevad elektronid süsteemini, mis toodab ATP. Ühest glükoosimolekulist tekib glükolüüsi käigus tsütoplasmas 2 NADH-d. Püruvaadi muundamine ja Krebsi tsükkel toodavad seejärel mitokondrites veel 8 ehk kokku 10.
NADH annab oma elektronid hingamisahela I kompleksile. Nende liikumine ühest kompleksist teise pumpab prootoneid läbi mitokondrimembraani ning see voog paneb ATP süntaasi pöörlema. Nii võimaldab iga NADH toota ligikaudu 2,5 ATP molekuli.
Kaks erijuhtu: süstikusüsteemid ja laktaat
Tsütoplasmas toodetud NADH ei läbi mitokondri sisemembraani. Liiguvad ainult selle elektronid kahe süstikusüsteemi abil: malaadi-aspartaadi süstik võimaldab moodustada mitokondriaalset NADH-d, glütserool-3-fosfaadi süstik aga FADH2, mistõttu saadakse vähem ATP-d.
Kui glükolüüs kulgeb kiiremini kui protsessid mitokondrites, oksüdeerib ensüüm laktaadidehüdrogenaas NADH tagasi NAD+-ks, muutes püruvaadi laktaadiks. See võimaldab glükolüüsil jätkuda.
NAD+/NADH suhe kui raku seisundi näitaja
NAD+ ja NADH suhe näitab, kas rakk kaldub oksüdeeritud või redutseeritud seisundi poole. Suhe erineb rakukompartmenditi. Hästi toidetud roti maksa tsütoplasmas on ühe vaba NADH kohta ligikaudu 725 vaba NAD+-d, mitokondrites aga on suhe ligikaudu 8 : 1.
Need arvud puudutavad vabu vorme: suur osa NADH-st on seotud valkudega, mis muudab mõõtmise keerukaks. Suhe muutub koos ainevahetusliku seisundiga. Roti maksas väheneb see paastu ajal ning alkoholi lagundamisel, mille käigus ensüümid muudavad NAD+ NADH-ks. Inimese ajus väheneb suhe vanusega, samal ajal kui NADH hulk suureneb.
NADH toidulisandina: kui põhjendatud on lubatud kasu?
Ebastabiilne molekul
NADH talub happelisust halvasti. Laborimõõtmised näitavad, et selle lagunemine kiireneb happelisemas ja soojemas keskkonnas. Mao läbimine on seega takistus, mistõttu pakuvad huvi happelisusega kokkupuudet piiravad gastroresistentsed või viivitatud vabanemisega vormid. Nende tehnoloogiaid võrdleme artiklis, mis käsitleb kapsleid ja nende kestasid. Hexagon® NADH 25mg on saadaval viivitatud vabanemisega kapslites.
Alles jääb imendumise küsimus, mille kohta on inimandmeid väga vähe. On teada, et toidus sisalduvad NAD ja NADP muudetakse sooles enne imendumist nikotiinamiidiks. Tõenäoliselt juhtub sama osaga allaneelatud NADH-st, kuid meile teadaolevalt ei ole kunagi mõõdetud, kui suur osa jõuab muutumatult rakkudesse.
Inimuuringud
Üksikutes uuringutes on katsetatud 10–20mg NADH-d päevas, peaaegu kõigis haigetel inimestel. Tabel võtab kokku peamised uuringud.
| Uuring | Osalejad | Annus ja kestus | Peamine tulemus |
|---|---|---|---|
| Forsyth, 1999 | 26 patsienti, krooniline väsimus | 10mg päevas, 4 nädalat | Ravivastusega osalejaid 31 %, platseeborühmas 8 % |
| Alegre, 2010 | 77 patsienti, krooniline väsimus | 20mg päevas, 2 kuud | Enamiku näitajate puhul erinevust ei olnud |
| Castro-Marrero, 2015 | 73 patsienti, krooniline väsimus | 20mg + 200mg CoQ10, 8 nädalat | Väsimus vähenes võrreldes platseeboga |
| Castro-Marrero, 2021 | 207 patsienti, krooniline väsimus | 20mg + 200mg CoQ10, 12 nädalat | Väsimus: muutus sarnanes platseeborühmaga |
| Demarin, 2004 | 26 patsienti, Alzheimeri tõbi | 10mg päevas, 6 kuud | Üldskoor parem, mälu ei muutunud |
Neil uuringutel on ühised piirangud: väike osalejate arv, lühike kestus, mõnikord teadlaste endi koostatud küsimustik ning tulemused, mis teistes uuringutes ei kordu. Suurimas uuringus jõudis lõpuni ainult 144 osalejat 207-st. Tablette valmistas ja tarnis ettevõte, mis maksis juhtivautorile tasu, ning platseebo sisaldas C-vitamiini ja fosfatidüülseriini, mis autorite hinnangul võis võrdlust hägustada.
2017. aasta süstemaatiline ülevaade järeldab, et tõendid toidulisandite, sealhulgas NADH kasutamiseks kroonilise väsimuse sümptomite vastu on endiselt ebapiisavad. Parkinsoni tõve puhul tekitasid väikesed haigusjuhtude seeriad huvi, kuid platseebokontrolliga uuring ei näidanud selget kasu ning üks ülevaade pidas soovitusi ennatlikuks.
NADH kohta ei ole Euroopa Liidus ühtegi lubatud tervisealast väidet; neid on vaid niatsiinil (B3-vitamiinil), millest see pärineb, näiteks „niatsiin aitab kaasa normaalsele energiavahetusele”. Eespool toodud tulemusi, mis saadi haigetel inimestel annusega 10–20mg päevas, ei saa üle kanda ei konkreetsele toidulisandile ega tervele inimesele.
NADH või NAD+ lähteained: kaks erinevat lähenemist
NADH võtmine tähendab redutseeritud vormi otsest manustamist lootuses, et see jõuab rakkudesse. NAD+ lähteained, näiteks nikotiinamiidribosiid, järgivad teist loogikat: anda rakkudele materjali oma NAD+ tootmiseks, mille need seejärel vajaduse järgi NADH-ks redutseerivad.
Meile teadaolevalt ei ole ükski uuring neid kaht lähenemist otseselt võrrelnud. Lähteainete kohta on andmeid rohkem ning neid tutvustame juhendis, mis käsitleb uuritud viise NAD+ hulga suurendamiseks.
Korduma kippuvad küsimused
Kas NADH on oksüdeerija või redutseerija?
Redutseerija. Redutseerija on molekul, mis loovutab elektrone, ning see on NADH ülesanne. NAD+/NADH paaris toimib NAD+ oksüdeerijana, sest võtab elektrone vastu: seda nimetatakse oksüdatsiooni-redutseerumise reaktsiooniks.
Miks öeldakse mõnikord, et üks NADH annab 3 ATP-d?
See on vana ümardatud väärtus, mida leidub endiselt mõnes õpikus. Kõige usaldusväärsemad mõõtmised annavad ligikaudu 2,5 ATP-d NADH kohta, sest ühe ATP tootmiseks vajalike prootonite arv ei ole täisarv. Võimalik on isegi pisut väiksem väärtus, umbes 2,3.
Mis vahe on NADH-l ja FADH2-l?
Mõlemad on toidu lagundamisel tekkivad elektronkandjad. NADH annab elektronid hingamisahela I kompleksile, FADH2 aga II kompleksile, minnes I kompleksist mööda. Selle elektronide abil pumbatakse seetõttu vähem prootoneid: ligikaudu 1,5 ATP-d FADH2 kohta võrreldes 2,5-ga NADH kohta.
Millal võeti uuringutes NADH-d?
1999. aasta uuringus võeti 10mg tühja kõhuga koos veega 45 minutit enne hommikusööki. Meile teadaolevalt ei ole üheski uuringus erinevaid võtmisaegu võrreldud: lähtuda tuleb toote etiketist.
Kas NADH on ohtlik?
Uuringutes ei ole täheldatud ohtu uuritud annuste juures, kuid uuringud on väikesed. 1999. aasta uuringus ei täheldatud annusega 10mg päevas ühtegi tõsist kõrvaltoimet. 2021. aasta uuringus oli kõrvaltoimete, peamiselt kõhuvalu ja pearingluse tõttu katkestajaid pisut rohkem platseeborühmas (11) kui NADH ja koensüüm Q10 kombinatsiooni rühmas (8). Pikaajalise ohutuse andmeid on endiselt väga vähe.
Kas NADH-d peaks kombineerima koensüümiga Q10?
Mitmes kroonilise väsimuse uuringus on katsetatud seda paari, kuid ei ole võimalik öelda, kumb toimis, sest neid manustati koos. Teoreetiliselt on kombinatsioon loogiline, kuna mõlemad osalevad hingamisahelas, kuid selget kasu ei ole tõendatud.
Kas NADH suurendab NAD+ hulka?
Seda ei teata täpselt. 2015. aasta uuringus oli pärast 8 nädalat NADH ja koensüüm Q10 võtmist vererakkude NAD+/NADH suhe suurem kui platseeborühmas. Kuid meile teadaolevalt ei ole ükski uuring näidanud, et allaneelatud NADH suurendaks kudede NAD+ hulka.
Kokkuvõte
NAD+ ja NADH on sama süsteemi kaks poolt: NAD+ võtab vastu toidu lagundamisel vabanevad elektronid, NADH viib need mitokondritesse ATP tootmiseks. Nende suhe peegeldab raku seisundit ja sõltub rakukompartmendist, paastust, alkoholist või vanusest. Toidulisandina jääb NADH ebastabiilseks molekuliks, mille imendumist tuntakse halvasti ning mille väikesed, peamiselt kroonilise väsimuse puhul tehtud uuringud annavad ebaühtlaseid tulemusi.
Allikad
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- NIH Office of Dietary Supplements (2022). Niacin – Fact Sheet for Health Professionals. ods.od.nih.gov
- Règlement (UE) n° 432/2012 établissant une liste des allégations de santé autorisées portant sur les denrées alimentaires. eur-lex.europa.eu
- 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
- Alegre J et al. (2010). Nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) in patients with chronic fatigue syndrome (hispaaniakeelne artikkel). Revista Clínica Española, 210(6), 284-288. doi:10.1016/j.rce.2009.09.015
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
Toidulisandid ei asenda mitmekesist ja tasakaalustatud toitumist ega tervislikku eluviisi. Ravimite kasutamise, raseduse või imetamise korral pidage nõu tervishoiutöötajaga.
