NAD+ ja NADH: mitä eroa niillä on ja mitä NADH-ravintolisästä tiedetään?

NADH ja NAD+ ovat saman molekyylin, nikotiiniamidiadeniinidinukleotidin, kaksi muotoa. Toinen ottaa vastaan elektroneja ja toinen luovuttaa niitä. Tämä kierto ylläpitää jokaisen solun energiantuotantoa. NADH:ta myydään myös ravintolisänä, usein näyttöä laajemmilla lupauksilla. Seuraavassa käydään läpi NAD+:n ja NADH:n erot, niiden suhteen merkitys sekä se, mitä NADH-ravintolisää koskevat tutkimukset todella osoittavat.

NAD+ ja NADH: saman molekyylin kaksi muotoa

NAD+ on hapettunut muoto, joka on valmis vastaanottamaan elektroneja. Saatuaan kaksi elektronia ja yhden protonin se muuttuu NADH:ksi eli pelkistyneeksi muodoksi. NADH luovuttaa sitten elektronit toiselle molekyylille ja muuttuu takaisin NAD+:ksi.

Molemmat muodot esiintyvät yhtä aikaa ja muuttuvat jatkuvasti toisikseen. Yhdessä ne muodostavat solun NAD-varannon. Molekyylin muut tehtävät, muodostuminen ja ikään liittyvät muutokset selitetään artikkelissamme, jonka aiheena on mitä NAD+ on ja miksi sen määrä vähenee iän myötä.

Mitä ”NADH + H+” tarkoittaa?

Reaktiossa hajotettava molekyyli (sokeri, rasvahappo…) menettää kaksi elektronia ja kaksi protonia. NAD+ ottaa vastaan molemmat elektronit mutta vain yhden protonin. Toinen protoni jää vapaaksi ympäristöön. Siksi oppikirjoissa kirjoitetaan usein ”NADH + H+”: kyse on samasta NADH-molekyylistä.

Entä NADPH?

Noin 10 % NAD+:sta muuttuu NADP+:ksi, jonka pelkistyneellä muodolla NADPH:lla on muita tehtäviä. Se tarjoaa synteeseihin ja antioksidanttiseen puolustukseen tarvittavia elektroneja, etenkin glutationin kierrätykseen. Glutationin esiaste on NAC . NADH ja NADPH eivät korvaa toisiaan.

Mikä on NADH:n tehtävä energiantuotannossa?

NADH kuljettaa ravinnon hajotuksessa vapautuneita elektroneja koneistolle, joka valmistaa ATP:tä. Yhdestä glukoosimolekyylistä glykolyysi tuottaa 2 NADH:ta solulimassa. Pyruvaatin muuntuminen ja sitruunahappokierto tuottavat sitten 8 mitokondrioissa eli yhteensä 10.

NADH luovuttaa elektroninsa hengitysketjun kompleksille I. Niiden siirtyminen kompleksista toiseen pumppaa protoneja mitokondrioiden kalvon läpi, ja protonivirta pyörittää ATP-syntaasia. Jokainen NADH mahdollistaa näin noin 2,5 ATP-molekyylin valmistamisen.

Kaksi erityistapausta: sukkulat ja laktaatti

Solulimassa muodostunut NADH ei läpäise mitokondrioiden sisäkalvoa. Vain sen elektronit siirtyvät kahden sukkulan avulla. Malaatti-aspartaattisukkula mahdollistaa mitokondriaalisen NADH:n muodostumisen, glyseroli-3-fosfaattisukkula taas FADH2:n muodostumisen, mikä tuottaa vähemmän ATP:tä.

Kun glykolyysi etenee mitokondrioiden prosesseja nopeammin, laktaattidehydrogenaasientsyymi hapettaa NADH:n takaisin NAD+:ksi muuntamalla pyruvaattia laktaatiksi. Tämän ansiosta glykolyysi voi jatkua.

NAD+/NADH-suhde solun tilan mittarina

NAD+:n ja NADH:n suhde kertoo, painottuuko solu hapettuneeseen vai pelkistyneeseen tilaan. Se vaihtelee solun eri osissa. Hyvin ravitun rotan maksassa solulimassa on noin 725 vapaata NAD+:aa yhtä vapaata NADH:ta kohden, kun mitokondrioissa suhde on noin 8:1.

Luvut koskevat vapaita muotoja: suuri osa NADH:sta on sitoutunut proteiineihin, mikä vaikeuttaa mittauksia. Suhde muuttuu aineenvaihdunnallisen tilan mukana. Se pienenee paaston aikana rotan maksassa sekä alkoholin hajotuksessa, jonka entsyymit muuntavat NAD+:aa NADH:ksi. Ihmisaivoissa suhde pienenee iän myötä, kun taas NADH:n määrä kasvaa.

NADH-ravintolisä: mitä luvatuista hyödyistä tiedetään?

Epävakaa molekyyli

NADH sietää happamuutta huonosti. Laboratoriomittaukset osoittavat hajoamisen kiihtyvän ympäristön muuttuessa happamammaksi ja lämpimämmäksi. Kulku mahalaukun läpi on siis este. Siksi kiinnostusta herättävät muodot, jotka rajoittavat altistumista happamuudelle: mahahappoa kestävät tai viivästetysti vapautuvat valmisteet. Vertailemme tekniikoita artikkelissamme, jonka aiheena ovat kapselit ja niiden kuoret. Hexagon® NADH 25mg on saatavana viivästetysti vapautuvissa kapseleissa.

Jäljelle jää imeytyminen, josta on ihmisillä hyvin vähän tietoa. Tiedetään, että ruoan NAD ja NADP muunnetaan suolistossa nikotiiniamidiksi ennen imeytymistä. Osa niellystä NADH:sta käy todennäköisesti läpi saman. Tietääksemme ei kuitenkaan ole koskaan mitattu, kuinka suuri osa saapuu soluihin muuttumattomana.

Ihmistutkimukset

Muutamissa tutkimuksissa on testattu 10–20mg NADH:ta päivässä, lähes kaikissa sairailla ihmisillä. Taulukossa esitetään keskeiset tutkimukset.

Tutkimuksilla on yhteiset rajoitteet: pienet osallistujamäärät, lyhyt kesto, toisinaan tutkijoiden itsensä laatima kyselylomake ja tulokset, jotka eivät vahvistu tutkimuksesta toiseen. Suurimmassa vain 144 osallistujaa 207:stä suoritti tutkimuksen loppuun. Tabletit valmisti ja toimitti yritys, joka maksoi pääkirjoittajalle. Lumelääke sisälsi C-vitamiinia ja fosfatidyyliseriiniä, mikä saattoi kirjoittajien mukaan hämärtää vertailua.

Vuoden 2017 järjestelmällisessä katsauksessa päätellään, että näyttö on edelleen riittämätöntä ravintolisien, myös NADH:n, käyttöön kroonisen väsymyksen oireissa. Parkinsonin taudissa pienet tapaussarjat herättivät kiinnostusta, mutta lumelääkkeeseen vertaava tutkimus ei osoittanut selvää hyötyä. Katsauksessa pidettiin suositusten antamista ennenaikaisena.

NADH:lle ei ole hyväksytty yhtään terveysväitettä Euroopan unionissa. Vain niasiinille (B3-vitamiini), josta se on peräisin, on hyväksytty esimerkiksi ”Niasiini edistää normaalia energia-aineenvaihduntaa”. Edellä esitetyt tulokset on saatu sairailla ihmisillä annoksilla 10–20mg päivässä, eikä niitä voi soveltaa tiettyyn ravintolisään tai terveeseen ihmiseen.

NADH vai NAD+:n esiasteet: kaksi eri lähestymistapaa

NADH:n ottaminen tarkoittaa pelkistyneen muodon suoraa saantia siinä toivossa, että se saavuttaa solut. NAD+:n esiasteet, kuten nikotiiniamidiribosidi, toimivat eri periaatteella: ne tarjoavat soluille ainekset oman NAD+:n valmistamiseen. Solut pelkistävät sen sitten NADH:ksi tarpeidensa mukaan.

Tietääksemme yksikään tutkimus ei ole verrannut näitä kahta lähestymistapaa suoraan. Esiasteista on enemmän tietoa, jota käsitellään oppaassamme, jonka aiheena ovat tutkitut keinot NAD+:n lisäämiseen.

Usein kysytyt kysymykset

Onko NADH hapetin vai pelkistin?

Pelkistin. Pelkistin on elektroneja luovuttava molekyyli, ja se on NADH:n tehtävä. NAD+/NADH-parissa NAD+ on hapetin, koska se ottaa ne vastaan. Tätä kutsutaan hapetus-pelkistysreaktioksi.

Miksi joskus sanotaan, että yksi NADH antaa 3 ATP:tä?

Se on vanha, pyöristetty arvo, jota esiintyy yhä joissakin oppikirjoissa. Luotettavimmat mittaukset antavat noin 2,5 ATP:tä NADH:ta kohden, sillä yhden ATP:n tuottamiseen tarvittavien protonien määrä ei ole kokonaisluku. Hieman pienempikin arvo, noin 2,3, on mahdollinen.

Mitä eroa on NADH:lla ja FADH2:lla?

Molemmat ovat ravinnon hajotuksessa syntyviä elektroninkuljettajia. NADH luovuttaa elektroninsa hengitysketjun kompleksille I, FADH2 kompleksille II, jolloin kompleksi I ohitetaan. Sen elektronit saavat siis aikaan pienemmän protonimäärän pumppauksen: noin 1,5 ATP:tä FADH2:ta kohden ja 2,5 NADH:ta kohden.

Mihin aikaan NADH otettiin tutkimuksissa?

Vuoden 1999 tutkimuksessa 10mg otettiin tyhjään vatsaan veden kanssa 45 minuuttia ennen aamiaista. Tietääksemme eri ottamisaikoja vertailevia tutkimuksia ei ole tehty. Etiketin noudattaminen on edelleen ohje.

Onko NADH vaarallista?

Tutkimuksissa ei havaittu vaaraa tutkituilla annoksilla, mutta ne ovat pieniä. Vuoden 1999 tutkimuksessa ei todettu vakavia haittavaikutuksia annoksella 10mg päivässä. Vuoden 2021 tutkimuksessa haittojen, etenkin vatsakivun ja huimauksen, vuoksi keskeyttäneitä oli hieman enemmän lumelääkkeellä (11) kuin NADH:n ja koentsyymi Q10:n yhdistelmällä (8). Pitkäaikaisen turvallisuuden tiedot ovat edelleen hyvin rajallisia.

Tulisiko NADH ja koentsyymi Q10 yhdistää?

Useissa kroonisen väsymyksen tutkimuksissa on testattu tätä yhdistelmää, mutta ei voida sanoa, kumpi vaikutti, koska ne annettiin yhdessä. Yhdistelmä on teoriassa johdonmukainen, koska molemmat osallistuvat hengitysketjuun. Selvää hyötyä ei kuitenkaan ole osoitettu.

Nostaako NADH NAD+:n määrää?

Tästä ei ole selvää tietoa. Vuoden 2015 tutkimuksessa verisolujen NAD+/NADH-suhde oli suurempi NADH:n ja koentsyymi Q10:n 8 viikon käytön jälkeen kuin lumelääkkeellä. Tietääksemme mikään tutkimus ei kuitenkaan ole osoittanut, että nielty NADH lisäisi kudosten NAD+:aa.

Johtopäätös

NAD+ ja NADH ovat saman järjestelmän kaksi puolta. NAD+ ottaa vastaan ravinnon hajotuksessa vapautuvat elektronit, ja NADH toimittaa ne mitokondrioihin ATP:n tuottamista varten. Niiden suhde kertoo solun tilasta ja vaihtelee solun osan, paaston, alkoholin tai iän mukaan. Ravintolisänä NADH on edelleen epävakaa molekyyli, jonka imeytyminen tunnetaan huonosti. Pienet, etenkin kroonista väsymystä koskevat tutkimukset antavat epäjohdonmukaisia tuloksia.

Lähteet

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 (espanjankielinen artikkeli). 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

Ravintolisät eivät korvaa monipuolista ja tasapainoista ruokavaliota eivätkä terveellisiä elintapoja. Kysy neuvoa terveydenhuollon ammattilaiselta, jos käytät lääkkeitä, olet raskaana tai imetät.