NAD+ ir NADH: kuo skiriasi ir ką žinome apie NADH papildus?

NADH ir NAD+ yra dvi tos pačios molekulės – nikotinamido adenino dinukleotido – formos. Viena priima elektronus, kita juos atiduoda: šis ciklas palaiko energijos gamybą kiekvienoje ląstelėje. NADH taip pat parduodamas kaip maisto papildas, dažnai žadant daugiau, nei pagrindžia įrodymai. Štai kuo skiriasi NAD+ ir NADH, ką atskleidžia jų santykis ir ką iš tiesų rodo NADH papildų tyrimai.

NAD+ ir NADH: dvi tos pačios molekulės formos

NAD+ yra oksiduotoji forma: jis pasirengęs priimti elektronus. Gavęs du elektronus ir vieną protoną, jis virsta NADH – redukuotąja forma. Tuomet NADH perduoda šiuos elektronus kitai molekulei ir vėl virsta NAD+.

Abi formos egzistuoja kartu ir nuolat virsta viena kita: drauge jos sudaro ląstelės NAD atsargas. Kiti molekulės vaidmenys, jos gamyba ir pokyčiai su amžiumi paaiškinti mūsų straipsnyje apie tai, kas yra NAD+ ir kodėl jo mažėja su amžiumi.

Ką reiškia „NADH + H+“?

Reakcijos metu skaidoma molekulė (cukrus, riebalų rūgštis…) netenka dviejų elektronų ir dviejų protonų. NAD+ priima abu elektronus, bet tik vieną protoną; kitas protonas lieka laisvas aplinkoje. Todėl vadovėliuose dažnai rašoma „NADH + H+“: tai vis tiek ta pati NADH molekulė.

O kaip NADPH?

Apie 10 % NAD+ paverčiama NADP+, kurio redukuotoji forma NADPH atlieka kitas užduotis. Jis tiekia elektronus, reikalingus sintezei ir antioksidacinei apsaugai, ypač glutationui atkurti, o glutationo pirmtakas yra NAC. NADH ir NADPH nėra tarpusavyje pakeičiami.

Koks NADH vaidmuo gaminant energiją?

NADH perneša skaidant maistą išlaisvintus elektronus iki sistemos, kuri gamina ATP. Iš vienos gliukozės molekulės glikolizė citoplazmoje pagamina 2 NADH. Piruvato virtimas ir Krebso ciklas vėliau mitochondrijose pagamina dar 8, taigi iš viso 10.

NADH perduoda savo elektronus kvėpavimo grandinės I kompleksui. Jiems keliaujant iš vieno komplekso į kitą, protonai pumpuojami per mitochondrijų membraną, o šis srautas suka ATP sintazę. Taip vienas NADH leidžia pagaminti maždaug 2,5 ATP molekulės.

Du ypatingi atvejai: šaudyklės ir laktatas

Citoplazmoje pagamintas NADH neperžengia vidinės mitochondrijų membranos. Perkeliami tik jo elektronai, pasitelkiant dvi šaudykles: malato–aspartato šaudyklė leidžia susidaryti mitochondrijų NADH, o glicerolio-3-fosfato – FADH2, todėl ATP gaunama mažiau.

Kai glikolizė vyksta greičiau, nei mitochondrijos spėja apdoroti jos produktus, fermentas laktato dehidrogenazė vėl oksiduoja NADH į NAD+, paversdamas piruvatą laktatu. Taip glikolizė gali tęstis.

NAD+/NADH santykis – ląstelės būklės rodiklis

NAD+ ir NADH santykis rodo, ar ląstelėje vyrauja oksiduota, ar redukuota būsena. Jis skiriasi įvairiuose skyriuose. Gerai maitinamos žiurkės kepenų citoplazmoje vienam laisvam NADH tenka apie 725 laisvi NAD+, o mitochondrijose – maždaug 8 ir 1 santykis.

Šie skaičiai susiję su laisvomis formomis: didelė NADH dalis prisijungusi prie baltymų, todėl matuoti sunkiau. Santykis kinta priklausomai nuo medžiagų apykaitos būklės. Žiurkės kepenyse jis mažėja badaujant, taip pat skaidant alkoholį, kai fermentai paverčia NAD+ į NADH. Žmogaus smegenyse su amžiumi šis santykis mažėja, o NADH daugėja.

NADH papildai: kiek pagrįsta žadama nauda?

Nepatvari molekulė

NADH yra jautrus rūgščiai aplinkai. Laboratoriniai matavimai rodo, kad jo skilimas greitėja, kai aplinka tampa rūgštesnė ir šiltesnė. Todėl skrandis yra kliūtis, o rūgšties poveikį ribojančios formos – atsparios skrandžio sultims arba uždelsto atpalaidavimo – gali būti svarbios. Jų technologijas lyginame straipsnyje apie kapsules ir jų apvalkalus. Hexagon® NADH 25mg siūlomas uždelsto atpalaidavimo kapsulėse.

Lieka įsisavinimo klausimas, apie kurį žmonių duomenų labai mažai. Žinoma, kad maiste esantys NAD ir NADP prieš įsisavinimą žarnyne paverčiami nikotinamidu. Dalis nuryto NADH tikriausiai patiria tą patį, tačiau, mūsų žiniomis, dalis, kuri pasiekia ląsteles nepakitusi, niekada nebuvo išmatuota.

Tyrimai su žmonėmis

Keliose studijose tirta 10–20mg NADH per dieną, beveik visose – sergantiems žmonėms. Lentelėje apibendrinti pagrindiniai tyrimai.

Šie tyrimai turi bendrų ribotumų: mažas dalyvių skaičius, trumpa trukmė, kartais pačių tyrėjų sudarytas klausimynas ir rezultatai, kurie kituose tyrimuose nepasikartoja. Didžiausią tyrimą baigė tik 144 iš 207 dalyvių. Tabletes gamino ir tiekė įmonė, mokėjusi pagrindiniam autoriui, o placebo sudėtyje buvo vitamino C ir fosfatidilserino – tai, autorių nuomone, galėjo apsunkinti palyginimą.

2017 m. sisteminė apžvalga daro išvadą, kad įrodymų maisto papildams, įskaitant NADH, vartoti lėtinio nuovargio simptomams mažinti vis dar nepakanka. Sergant Parkinsono liga susidomėjimą kėlė nedidelės atvejų serijos, tačiau placebu kontroliuotas tyrimas aiškios naudos neparodė, o vienoje apžvalgoje bet kokios rekomendacijos laikytos per ankstyvomis.

NADH neturi nė vieno Europos Sąjungoje leidžiamo sveikatingumo teiginio; jų turi tik niacinas (vitaminas B3), iš kurio jis susidaro, pavyzdžiui, „niacinas padeda palaikyti normalią energijos apykaitą“. Aukščiau pateikti rezultatai, gauti sergantiems žmonėms vartojant 10–20mg per dieną, negali būti taikomi nei konkrečiam papildui, nei sveikam žmogui.

NADH ar NAD+ pirmtakai: du skirtingi principai

Vartojant NADH tiesiogiai gaunama redukuotoji forma, tikintis, kad ji pasieks ląsteles. NAD+ pirmtakai, tokie kaip nikotinamido ribozidas, veikia kitu principu: ląstelėms suteikiamos medžiagos savam NAD+ pasigaminti, kurį jos pagal poreikį redukuoja į NADH.

Mūsų žiniomis, nė viename tyrime šie du būdai nebuvo tiesiogiai lyginti. Gausiau sukauptus duomenis apie pirmtakus pateikiame mūsų vadove apie tirtus būdus NAD+ kiekiui padidinti.

Dažniausiai užduodami klausimai

Ar NADH yra oksidatorius, ar reduktorius?

Reduktorius. Reduktorius – tai molekulė, kuri atiduoda elektronus, ir būtent tokį vaidmenį atlieka NADH. NAD+/NADH poroje NAD+ veikia kaip oksidatorius, nes priima elektronus: tai vadinama oksidacijos–redukcijos reakcija.

Kodėl kartais sakoma, kad vienas NADH duoda 3 ATP?

Tai sena, suapvalinta vertė, dar aptinkama kai kuriuose vadovėliuose. Patikimiausi matavimai rodo apie 2,5 ATP vienam NADH, nes vienam ATP pagaminti reikia ne sveikojo skaičiaus protonų. Galima ir kiek mažesnė vertė, apie 2,3.

Kuo skiriasi NADH ir FADH2?

Abu yra elektronų pernešėjai, susidarantys skaidant maistą. NADH perduoda elektronus kvėpavimo grandinės I kompleksui, o FADH2 – II kompleksui, apeinančiam I kompleksą. Todėl jo elektronai lemia mažesnį perpumpuojamų protonų kiekį: apie 1,5 ATP vienam FADH2, palyginti su 2,5 vienam NADH.

Kada NADH buvo vartojamas tyrimuose?

1999 m. tyrime 10mg buvo vartojama nevalgius, užgeriant vandeniu, likus 45 minutėms iki pusryčių. Mūsų žiniomis, nė viename tyrime skirtingas vartojimo laikas nebuvo lygintas: svarbiausia laikytis etiketės nurodymų.

Ar NADH pavojingas?

Tyrimai neparodė pavojaus vartojant tirtas dozes, bet jie nedideli. 1999 m. tyrime vartojant 10mg per dieną nenustatyta sunkių nepageidaujamų reiškinių. 2021 m. tyrime dėl nepageidaujamų reiškinių, daugiausia skrandžio skausmo ir svaigimo, pasitraukusiųjų buvo kiek daugiau placebo grupėje (11) nei vartojant NADH kartu su kofermentu Q10 (8). Ilgalaikio saugumo duomenų vis dar labai mažai.

Ar reikėtų derinti NADH su kofermentu Q10?

Keliose lėtinio nuovargio studijose tirta ši pora, tačiau nebuvo galima pasakyti, kuris iš dviejų junginių veikė, nes jie buvo skiriami kartu. Teoriškai derinys logiškas, nes abu dalyvauja kvėpavimo grandinėje, bet aiški jo nauda neįrodyta.

Ar NADH padidina NAD+ kiekį?

Tiksliai nežinome. 2015 m. tyrime po 8 savaičių NADH ir kofermento Q10 vartojimo kraujo ląstelių NAD+/NADH santykis buvo didesnis nei placebo grupėje. Tačiau, mūsų žiniomis, nė vienas tyrimas neparodė, kad nurytas NADH padidintų NAD+ kiekį audiniuose.

Išvada

NAD+ ir NADH – dvi tos pačios sistemos pusės: NAD+ priima skaidant maistą išlaisvintus elektronus, o NADH juos pristato mitochondrijoms ATP gaminti. Jų santykis atspindi ląstelės būklę ir priklauso nuo skyriaus, badavimo, alkoholio ar amžiaus. Papildų sudėtyje NADH išlieka nepatvari molekulė, kurios įsisavinimas menkai žinomas, o nedideli tyrimai, daugiausia atlikti esant lėtiniam nuovargiui, duoda nevienodus rezultatus.

Šaltiniai

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 (straipsnis ispanų kalba). 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

Maisto papildai nepakeičia įvairios ir subalansuotos mitybos bei sveikos gyvensenos. Jei vartojate vaistų, esate nėščia ar žindote, pasitarkite su sveikatos priežiūros specialistu.