NAD+: definīcija, lomas un samazināšanās ar vecumu — ko patiesībā zinām

NAD+ (nikotīnamīda adenīna dinukleotīds) ir katrā mūsu šūnā. Tas palīdz pārvērst pārtiku enerģijā un nodrošina enzīmus, kas labo DNS un regulē vielmaiņu. Kopš pētījumos ar pelēm tā samazināšanās saistīta ar novecošanos, tas kļuvis par ilgmūžības pētniecības centrālo molekulu. Šeit skaidrojam, kas ir NAD+, kam tas vajadzīgs, kā organisms to veido un ko patiesībā zinām par tā samazināšanos ar vecumu cilvēkiem.

Kas ir NAD+?

NAD+ ir koenzīms: maza molekula, kas dažiem enzīmiem nepieciešama darbībai. Tā nosaukums raksturo struktūru: divi nukleotīdi, ko savieno to fosfātgrupas; viens satur adenīnu, otrs — nikotīnamīdu, B3 vitamīna formu.

Tas aprakstīts jau 1906. gadā kā sastāvdaļa, kas paātrina rauga fermentāciju. Mūsdienās zināms, ka no tā atkarīgi vairāk nekā 400 enzīmi — vairāk nekā no jebkura cita no vitamīna iegūta koenzīma.

NAD+, NADH, NADP+ — viena saime

NAD+ ir molekulas oksidētā forma, kas gatava pieņemt elektronus. Tos saņemot, tas kļūst par NADH — reducēto formu, kas savukārt nodod elektronus tālāk šūnā. Šī nepārtrauktā apmaiņa sīkāk aplūkota mūsu rakstā par atšķirību starp NAD+ un NADH.

Turklāt aptuveni 10 % šūnas NAD+ tiek pārvērsti par NADP+. Tā reducēto formu NADPH izmanto holesterīna un taukskābju veidošanai. Tas atbalsta arī antioksidatīvo aizsardzību, tostarp glutationa — mūsu šūnu ražotā antioksidanta — atjaunošanu.

Kam NAD+ vajadzīgs šūnā?

NAD+ pilda divas ļoti atšķirīgas lomas. Tas pārnes elektronus, netiekot noārdīts, un kalpo par izejvielu enzīmiem, kas to patērē.

Ražot enerģiju no pārtikas

Kad šūna noārda glikozi, taukskābes vai aminoskābes, NAD+ uztver elektronus un kļūst par NADH. Šis NADH tos nogādā mitohondriju elpošanas ķēdē, kas tos izmanto, lai veidotu ATP — šūnas enerģijas valūtu. NAD+ tad tiek atjaunots: šajā lomā tas tiek pārstrādāts, nevis patērēts.

Šo lomu raksturo viena no B3 vitamīnam atļautajām norādēm: “niacīns palīdz nodrošināt normālu enerģijas ieguves vielmaiņu”.

Nodrošināt sirtuīnus

Sirtuīni ir septiņi enzīmi, kas noņem nelielas pie olbaltumvielām piesaistītas ķīmiskās grupas, tā mainot to aktivitāti. Tie piedalās vielmaiņas, stresa atbildes un gēnu ekspresijas regulācijā. Katra reakcija patērē vienu NAD+ molekulu un atbrīvo nikotīnamīdu.

Tā kā sirtuīni ir atkarīgi no pieejamā NAD+, tie saista šūnas enerģētisko stāvokli ar tās darbību. Tāpēc interesi izraisa arī citas ar sirtuīniem saistītas molekulas, piemēram, rezveratrols — starp mītiem un realitāti. Nianse: vairāki sirtuīni jau ir piesātināti pie parastām NAD+ koncentrācijām un ne vienmēr reaģē uz tā izmaiņām.

Labot DNS ar PARP

PARP (poli-ADP-ribozes polimerāzes) atpazīst DNS lūzumus un piestiprina tiem no NAD+ izgrieztas ADP-ribozes ķēdes, lai piesaistītu labošanas enzīmus. PARP1 viena pati izmanto aptuveni 90 % šīs saimes patērētā NAD+.

Lielu bojājumu gadījumā PARP var izlietot līdz 90 % šūnas patērētā NAD+. Tad sirtuīniem tā paliek mazāk: abas enzīmu saimes konkurē.

CD38 — lielais patērētājs

CD38 ir enzīms uz daudzu šūnu, īpaši imūnšūnu, virsmas. Tas noārda NAD+, lai veidotu šūnu signalizācijas signālvielas. Pelēm tā aktivitāte ar vecumu palielinās, un dzīvniekiem, kam tā nav, nenotiek ar vecumu saistītā NAD+ samazināšanās.

Citā pētījumā ar pelēm konstatēts, ka senescentās šūnas, izdalot iekaisuma molekulas, mudina aknu un vēdera tauku makrofāgus ražot vairāk CD38. Rezultātā šajos audos NAD+ samazinās.

Kā organisms veido NAD+?

Organisms neveido NAD+ rezerves: tas to nepārtraukti ražo un pārstrādā pa trim ceļiem.

• De novo ceļš sākas no triptofāna — aminoskābes, ko uzņem ar olbaltumvielām. Tam vajadzīgas citas uzturvielas: ja nepietiek B2 vitamīna, B6 vitamīna vai dzelzs, pārvēršanās samazinās. Parasti uzskata, ka 1mg niacīna ekvivalentam vajag aptuveni 60mg triptofāna.
• Preisa–Handlera ceļš sākas no nikotīnskābes — vienas no B3 vitamīna formām.
• Atjaunošanas ceļš pārstrādā nikotīnamīdu, ko atbrīvo sirtuīni, PARP un CD38. Tas pieņem arī nikotīnamīda ribozīdu (NR) un nikotīnamīda mononukleotīdu (NMN). Tā ātrumu ierobežojošo enzīmu sauc par NAMPT.

Tieši atjaunošanas ceļš nodrošina lielāko daļu: vairums NAD+ tiek pārstrādāts, nevis veidots no jauna. Šo ceļu izmanto arī NR — forma, kas ir Hexagon® NAD+ Nikotīnamīda ribozīda hlorīds 300mg produktā, lietojot vienu kapsulu dienā.

Visbeidzot, NAD+ ir nodalīts: mitohondriju krājums lielākoties ir atsevišķs no citoplazmas un kodola krājuma. Paņēmieni un prekursori, kas to var paaugstināt, aplūkoti mūsu ceļvedī par NAD+ līmeņa paaugstināšanu.

Kāpēc NAD+ samazinās ar vecumu?

NAD+ līmenis izriet no līdzsvara starp veidošanos un patēriņu. Pētījumi, galvenokārt ar dzīvniekiem, norāda uz diviem mehānismiem, kas summējas.

• Lielāks patēriņš: uzkrājošies DNS bojājumi aktivizē PARP, un hronisks zemas pakāpes iekaisums paaugstina CD38.
• Mazāka veidošanās: cilvēka muskuļos NAMPT, galvenā pārstrādes enzīma, daudzums 70 gadu vecumā ir aptuveni par 35 % mazāks nekā 20 gadu vecumā.

Cilvēku pētījumā ar 49 ādas paraugiem no dzimšanas līdz 77 gadu vecumam vīriešiem konstatēta ar vecumu pieaugoša PARP aktivitāte līdztekus zemākam NAD+ līmenim. Tas saskan ar šo scenāriju, bet to nepierāda.

Pat pelēm samazināšanās nav vienmērīga. Visaptverošākajā pētījumā, kurā salīdzināja vecas un jaunas peles, to konstatēja tikai 10 no 21 audiem: aptuveni par 40–50 % mazāk taukos un daļā zarnu, par 10–20 % muskuļos, aknās vai nierēs un nekādu izmaiņu sirdī vai smadzenēs.

Ko rāda mērījumi cilvēkiem

Cilvēkiem mērījumi ir reti, tie aptver nelielas grupas un salīdzina jaunus un vecākus cilvēkus vienā laika brīdī, nesekojot tiem pašiem cilvēkiem ilgākā laikā. Rezultāts atkarīgs no pētītajiem audiem.

Smadzenēs samazinājums no 20 līdz 60 gadu vecumam tiek lēsts 10–20 % apmērā. Muskuļos trenētiem vecākiem cilvēkiem NAD+ ir tuvs jauno līmenim un saistīts ar ikdienas soļu skaitu. Asinīs Ķīnas pētījums konstatē mērenu samazinājumu vīriešiem, nozīmīgu pēc 60 gadiem, bet ne sievietēm. 2026. gada septiņu kohortu analīze neatrod vecuma ietekmi, lai gan nikotīnamīda ribozīda lietošana tiešām paaugstina NAD+ asinīs.

Galvenais pārskats par šo jautājumu secina, ka NAD+ izmaiņas ar vecumu cilvēkiem vēl ir vāji raksturotas un nepieciešami daudz lielāki pētījumi, vēlams ar novērošanu vairāku gadu garumā.

NAD+ un ilgmūžība: kas ir pierādīts un kas vēl ir hipotēze

Pelēm NAD+ paaugstināšana ar nikotīnamīda ribozīdu uzlabo mitohondriju un muskuļu cilmes šūnu darbību, un vienā pētījumā novērots pagarināts mūžs. Cilvēkiem ir apstiprināti divi punkti: NAD+ piedalās dzīvībai svarīgās funkcijās, un prekursori paaugstina asinīs izmērīto NAD+.

Pārējais ir pētniecības joma. 2021. gada pārskats uzsver, ka vēl jāsaprot, kā novecošanās laikā efektīvi atjaunot NAD+, vai tas ir droši un vai dod ieguvumu vecākiem cilvēkiem. Nikotīnamīda ribozīda pētījumi aplūkoti atsevišķā rakstā.

• Cēlonis vai sekas? Zems NAD+ varētu atspoguļot mazkustīgumu vai slimību, nevis pašu vecumu, kā liecina dati par muskuļiem.
• Vairāk ne vienmēr ir labāk. Laboratorijā NAD+ veicina arī senescento šūnu iekaisuma signālus. Šo darbu autori aicina tā palielināšanu veikt precīzi.
• Nav datu par cilvēka mūža ilgumu. Neviens pētījums nerāda, ka NAD+ paaugstināšana pagarina cilvēka dzīvi.

Biežāk uzdotie jautājumi

Ko nozīmē “+” nosaukumā NAD+?

Tas norāda uz pozitīvo lādiņu, kas ir nikotīnamīda slāpekļa atomam oksidētajā formā, kura var pieņemt elektronus; visa molekula fosfātu dēļ joprojām ir negatīvi lādēta. “NAD” raksta, lai apzīmētu abas formas — NAD+ un NADH, bet “NAD+” tikai oksidētajai formai.

Vai NAD+ ir vitamīns?

Nē. Tas ir koenzīms, ko organisms veido pats. Vitamīns ir B3 (niacīns): kopā ar triptofānu tas kalpo par izejvielu, un tieši tas jāuzņem ar uzturu.

Vai NAD+ ir pārtikā?

Jā: gaļa, putnu gaļa un zivis B3 vitamīnu nodrošina galvenokārt NAD un NADP formās. Taču šīs molekulas zarnās pirms uzsūkšanās pārvēršas par nikotīnamīdu. Tātad NAD+ neēdam “tādu, kāds tas ir”: uzņemam tā pamatelementus.

Kādā vecumā NAD+ sāk samazināties?

Neviens pētījums neļauj noteikt vecumu cilvēkiem: nevienā darbā tie paši cilvēki nav novēroti gadu desmitiem. Iespaidīgie skaitļi, kas izplatās internetā, nebalstās uz drošiem cilvēku mērījumiem.

Vai NAD+ ir saistīts ar vēzi?

Tas ir pētniecības temats. Arī audzēju šūnām vajadzīgs NAD+, un dažas pretvēža terapijas bloķē PARP — enzīmus, kas to izmanto. Trūkst ilgtermiņa datu par prekursoriem: ja anamnēzē ir vēzis, pirms jebkādu uztura bagātinātāju lietošanas konsultējieties ar ārstu.

Vai NAD+ ir atļauta veselīguma norāde?

Nē. Eiropas Savienībā ne NAD+, ne NADH, ne nikotīnamīda ribozīdam nav savas atļautas norādes. Tādas ir tikai niacīnam (B3 vitamīnam), piemēram, “niacīns palīdz samazināt nogurumu un nespēku”, produktam, kas to nodrošina pietiekamā daudzumā.

Secinājums

NAD+ ir neaizstājams koenzīms: tas nodrošina enerģijas ražošanu un kalpo par izejvielu sirtuīniem, PARP un CD38. Organisms to veido no B3 vitamīna un triptofāna un nemitīgi pārstrādā. Tā samazināšanās ar vecumu dokumentēta daļā dzīvnieku audu, bet cilvēkiem aina ir vēl niansētāka: reāla ādā vai smadzenēs, diskutabla asinīs un, iespējams, tikpat saistīta ar dzīvesveidu kā ar gadiem. NAD+ var paaugstināt, taču ieguvums cilvēka veselībai vēl jāpierāda.

Avoti

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. NIH Office of Dietary Supplements (2022). Niacin – Fact Sheet for Health Professionals. ods.od.nih.gov
3. Règlement (UE) n° 432/2012 établissant une liste des allégations de santé autorisées portant sur les denrées alimentaires. eur-lex.europa.eu
4. Covarrubias AJ, Perrone R, Grozio A, Verdin E (2021). NAD+ metabolism and its roles in cellular processes during ageing. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 22(2), 119-141. doi:10.1038/s41580-020-00313-x
5. Camacho-Pereira J et al. (2016). CD38 Dictates Age-Related NAD Decline and Mitochondrial Dysfunction through an SIRT3-Dependent Mechanism. Cell Metabolism, 23(6), 1127-1139. doi:10.1016/j.cmet.2016.05.006
6. Covarrubias AJ et al. (2020). Senescent cells promote tissue NAD+ decline during ageing via the activation of CD38+ macrophages. Nature Metabolism, 2(11), 1265-1283. doi:10.1038/s42255-020-00305-3
7. Massudi H et al. (2012). Age-associated changes in oxidative stress and NAD+ metabolism in human tissue. PLoS One, 7(7), e42357. doi:10.1371/journal.pone.0042357
8. 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
9. Janssens GE et al. (2022). Healthy aging and muscle function are positively associated with NAD+ abundance in humans. Nature Aging, 2(3), 254-263. doi:10.1038/s43587-022-00174-3
10. Yang F et al. (2022). Association of Human Whole Blood NAD+ Contents With Aging. Frontiers in Endocrinology, 13, 829658. doi:10.3389/fendo.2022.829658
11. Tretowicz MM et al. (2026). Human whole-blood NAD+ levels do not vary with age or lifestyle interventions. Nature Metabolism, 8(6), 1282-1290. doi:10.1038/s42255-026-01537-5
12. Peluso A, Damgaard MV, Mori MAS, Treebak JT (2021). Age-Dependent Decline of NAD+ – Universal Truth or Confounded Consensus? Nutrients, 14(1), 101. doi:10.3390/nu14010101
13. Zhang H et al. (2016). NAD+ repletion improves mitochondrial and stem cell function and enhances life span in mice. Science, 352(6292), 1436-1443. doi:10.1126/science.aaf2693
14. Nacarelli T et al. (2019). NAD+ metabolism governs the proinflammatory senescence-associated secretome. Nature Cell Biology, 21(3), 397-407. doi:10.1038/s41556-019-0287-4

Uztura bagātinātāji neaizstāj daudzveidīgu un sabalansētu uzturu un veselīgu dzīvesveidu. Ja lietojat zāles, esat grūtniece vai barojat bērnu ar krūti, konsultējieties ar veselības aprūpes speciālistu.