NAD+ un NADH: kāda ir atšķirība un ko zinām par NADH uztura bagātinātājiem?

NADH un NAD+ ir vienas molekulas – nikotīnamīda adenīna dinukleotīda – divas formas. Viena pieņem elektronus, otra tos atdod: šī aprite nodrošina enerģijas ražošanu katrā šūnā. NADH pārdod arī kā uztura bagātinātāju, bieži solot vairāk, nekā pamato pierādījumi. Lūk, ar ko NAD+ atšķiras no NADH, ko atklāj abu attiecība un ko patiesībā rāda pētījumi par NADH uztura bagātinātājiem.

NAD+ un NADH: vienas molekulas divas formas

NAD+ ir tā oksidētā forma: tas ir gatavs pieņemt elektronus. Saņemot divus elektronus un vienu protonu, tas kļūst par NADH – reducēto formu. Pēc tam NADH atdod šos elektronus citai molekulai un atkal kļūst par NAD+.

Abas formas pastāv līdzās un nepārtraukti pārvēršas viena otrā: kopā tās veido šūnas NAD krājumu. Molekulas pārējās funkcijas, tās veidošanās un pārmaiņas līdz ar vecumu skaidrotas mūsu rakstā par to, kas ir NAD+ un kāpēc tā daudzums ar vecumu samazinās.

Ko nozīmē „NADH + H+”?

Reakcijas laikā noārdāmā molekula (cukurs, taukskābe…) zaudē divus elektronus un divus protonus. NAD+ pieņem abus elektronus un tikai vienu protonu; otrs protons paliek brīvs vidē. Tāpēc mācību grāmatās bieži raksta „NADH + H+”: tā joprojām ir tā pati NADH molekula.

Un kā ar NADPH?

Aptuveni 10 % NAD+ tiek pārvērsti par NADP+, kura reducētajai formai NADPH ir citi uzdevumi. Tas piegādā elektronus, kas nepieciešami sintēzei un antioksidatīvajai aizsardzībai, īpaši glutationa atjaunošanai; glutationa prekursors ir NAC. NADH un NADPH nav savstarpēji aizvietojami.

Kāda ir NADH loma enerģijas ražošanā?

NADH nogādā pārtikas noārdīšanas laikā atbrīvotos elektronus līdz mehānismam, kas ražo ATP. No vienas glikozes molekulas glikolīzē citoplazmā rodas 2 NADH. Piruvāta pārveidošanā un Krebsa ciklā mitohondrijos pēc tam rodas vēl 8, tātad kopā 10.

NADH atdod savus elektronus elpošanas ķēdes I kompleksam. To pāreja no viena kompleksa uz citu sūknē protonus cauri mitohondriju membrānai, un šī plūsma griež ATP sintāzi. Tādējādi katrs NADH ļauj saražot aptuveni 2,5 ATP molekulas.

Divi īpaši gadījumi: pārneses sistēmas un laktāts

Citoplazmā izveidotais NADH nešķērso mitohondriju iekšējo membrānu. Pārvietojas tikai tā elektroni, izmantojot divas pārneses sistēmas: malāta–aspartāta sistēma ļauj veidoties mitohondriju NADH, bet glicerīna-3-fosfāta sistēma – FADH2, tāpēc rodas mazāk ATP.

Kad glikolīze noris ātrāk nekā procesi mitohondrijos, enzīms laktātdehidrogenāze atkārtoti oksidē NADH par NAD+, pārvēršot piruvātu laktātā. Tas ļauj glikolīzei turpināties.

NAD+/NADH attiecība – šūnas stāvokļa rādītājs

NAD+ un NADH attiecība norāda, vai šūnā pārsvarā ir oksidēts vai reducēts stāvoklis. Tā atšķiras dažādos nodalījumos. Labi barotas žurkas aknu citoplazmā uz vienu brīvu NADH ir aptuveni 725 brīvi NAD+, savukārt mitohondrijos attiecība ir aptuveni 8 pret 1.

Šie skaitļi attiecas uz brīvajām formām: liela NADH daļa ir saistīta ar olbaltumvielām, kas apgrūtina mērījumus. Attiecība mainās līdz ar vielmaiņas stāvokli. Žurkas aknās tā samazinās badošanās laikā un arī alkohola noārdīšanas laikā, kad enzīmi pārvērš NAD+ par NADH. Cilvēka smadzenēs tā samazinās līdz ar vecumu, bet NADH daudzums palielinās.

NADH uztura bagātinātājos: cik pamatoti ir solītie ieguvumi?

Nestabila molekula

NADH ir jutīgs pret skābu vidi. Laboratorijas mērījumi rāda, ka tā noārdīšanās paātrinās, ja vide kļūst skābāka un siltāka. Tāpēc šķērslis ir nokļūšana kuņģī, un nozīme ir formām, kas veidotas skābes iedarbības ierobežošanai – gastrorezistentām vai ar aizkavētu atbrīvošanos. To tehnoloģijas salīdzinām rakstā par kapsulām un to apvalkiem. Hexagon® NADH 25mg ir pieejams kapsulās ar aizkavētu atbrīvošanos.

Paliek jautājums par uzsūkšanos, kas cilvēkiem ir ļoti maz pētīta. Ir zināms, ka pārtikā esošie NAD un NADP pirms uzsūkšanās zarnās tiek pārvērsti par nikotīnamīdu. Iespējams, tāds pats liktenis piemeklē daļu norītā NADH, taču, cik mums zināms, nekad nav izmērīts, kāda daļa neskarta sasniedz šūnas.

Pētījumi ar cilvēkiem

Dažos pētījumos pārbaudīti 10–20mg NADH dienā, gandrīz visos – cilvēkiem ar slimībām. Tabulā apkopoti galvenie pētījumi.

Šiem pētījumiem ir kopīgi ierobežojumi: maz dalībnieku, īss ilgums, dažkārt pašu pētnieku izstrādāta anketa un rezultāti, kas citos pētījumos neapstiprinās. Lielākajā pētījumā līdz beigām piedalījās tikai 144 no 207 dalībniekiem. Tabletes ražoja un piegādāja uzņēmums, kas maksāja atlīdzību galvenajam autoram, savukārt placebo saturēja C vitamīnu un fosfatidilserīnu, kas, pēc autoru domām, varēja apgrūtināt salīdzinājumu.

2017. gada sistemātiskajā pārskatā secināts, ka pierādījumu uztura bagātinātāju, arī NADH, lietošanai pret hroniska noguruma simptomiem joprojām nepietiek. Parkinsona slimības gadījumā interesi bija radījušas nelielas gadījumu sērijas, taču placebo kontrolētā pētījumā skaidrs ieguvums netika konstatēts, un kādā pārskatā jebkādi ieteikumi tika atzīti par pāragriem.

NADH nav nevienas Eiropas Savienībā atļautas veselīguma norādes; tādas ir tikai niacīnam (B3 vitamīnam), no kura tas rodas, piemēram, „niacīns palīdz nodrošināt normālu enerģijas ieguves vielmaiņu”. Iepriekš minētos rezultātus, kas iegūti cilvēkiem ar slimībām, lietojot 10–20mg dienā, nevar attiecināt ne uz konkrētu uztura bagātinātāju, ne uz veselu cilvēku.

NADH vai NAD+ prekursori: divas atšķirīgas pieejas

Lietojot NADH, tiek tieši uzņemta reducētā forma, cerot, ka tā sasniegs šūnas. NAD+ prekursori, piemēram, nikotīnamīda ribozīds, darbojas pēc cita principa: tie piegādā šūnām vielas, no kurām veidot savu NAD+, ko tās pēc vajadzības reducē par NADH.

Cik mums zināms, nevienā pētījumā abas pieejas nav tieši salīdzinātas. Plašāki dati par prekursoriem ir apkopoti mūsu ceļvedī par pētītajiem veidiem NAD+ daudzuma palielināšanai.

Biežāk uzdotie jautājumi

Vai NADH ir oksidētājs vai reducētājs?

Reducētājs. Reducētājs ir molekula, kas atdod elektronus, un tā ir NADH loma. NAD+/NADH pārī NAD+ darbojas kā oksidētājs, jo tas pieņem elektronus: to sauc par oksidēšanās–reducēšanās reakciju.

Kāpēc reizēm saka, ka viens NADH dod 3 ATP?

Tā ir sena, noapaļota vērtība, kas joprojām atrodama dažās mācību grāmatās. Uzticamākie mērījumi rāda aptuveni 2,5 ATP uz vienu NADH, jo viena ATP izveidei nepieciešamais protonu skaits nav vesels skaitlis. Iespējama pat nedaudz zemāka vērtība – ap 2,3.

Ar ko NADH atšķiras no FADH2?

Abi ir elektronu pārnesēji, kas rodas pārtikas noārdīšanas laikā. NADH atdod elektronus elpošanas ķēdes I kompleksam, bet FADH2 – II kompleksam, apejot I kompleksu. Tāpēc tā elektroni izraisa mazāka protonu daudzuma pārsūknēšanu: aptuveni 1,5 ATP uz vienu FADH2, salīdzinot ar 2,5 uz vienu NADH.

Kad pētījumos lietoja NADH?

1999. gada pētījumā 10mg lietoja tukšā dūšā ar ūdeni, 45 minūtes pirms brokastīm. Cik mums zināms, nevienā pētījumā nav salīdzināti dažādi lietošanas laiki: joprojām jāievēro norādes uz etiķetes.

Vai NADH ir bīstams?

Pētījumos nav konstatēts apdraudējums pētītajās devās, taču tie ir nelieli. 1999. gada pētījumā, lietojot 10mg dienā, nopietnas nevēlamas blakusparādības netika novērotas. 2021. gada pētījumā nevēlamu blakusparādību, galvenokārt vēdersāpju un reiboņa, dēļ nedaudz vairāk dalībnieku izstājās placebo grupā (11) nekā NADH kopā ar koenzīmu Q10 grupā (8). Ilgtermiņa drošuma datu joprojām ir ļoti maz.

Vai NADH jāapvieno ar koenzīmu Q10?

Vairākos hroniska noguruma pētījumos pārbaudīta šī kombinācija, taču nevar noteikt, kura no abām vielām darbojās, jo tās lietoja kopā. Teorētiski kombinācija ir loģiska, jo abas vielas piedalās elpošanas ķēdē, tomēr skaidrs ieguvums nav pierādīts.

Vai NADH palielina NAD+ daudzumu?

Tas nav īsti zināms. 2015. gada pētījumā pēc 8 nedēļu NADH un koenzīma Q10 lietošanas NAD+/NADH attiecība asins šūnās bija augstāka nekā placebo grupā. Taču, cik mums zināms, nevienā pētījumā nav pierādīts, ka norīts NADH palielina NAD+ daudzumu audos.

Secinājums

NAD+ un NADH ir vienas sistēmas divas puses: NAD+ pieņem pārtikas noārdīšanas laikā atbrīvotos elektronus, bet NADH tos nogādā mitohondrijiem ATP ražošanai. Abu attiecība atspoguļo šūnas stāvokli un mainās atkarībā no nodalījuma, badošanās, alkohola vai vecuma. Uztura bagātinātājos NADH joprojām ir nestabila molekula ar maz izpētītu uzsūkšanos, un nelielie pētījumi, kas galvenokārt veikti hroniska noguruma gadījumā, rāda nevienmērīgus rezultātus.

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. 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 (raksts spāņu valodā). 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

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.