NAD+ a NADH: aký je rozdiel a čo vieme o NADH vo výživových doplnkoch?

NADH a NAD+ sú dve formy tej istej molekuly, nikotínamidadeníndinukleotidu. Jedna prijíma elektróny, druhá ich odovzdáva: tento kolobeh poháňa tvorbu energie v každej bunke. NADH sa predáva aj ako výživový doplnok, často so sľubmi, ktoré presahujú dôkazy. Tu vysvetľujeme rozdiel medzi NAD+ a NADH, čo prezrádza ich pomer a čo skutočne ukazujú štúdie NADH vo výživových doplnkoch.

NAD+ a NADH: dve formy tej istej molekuly

NAD+ je oxidovaná forma: je pripravený prijímať elektróny. Po prijatí dvoch elektrónov a jedného protónu sa mení na NADH, teda na redukovanú formu. NADH potom odovzdá tieto elektróny inej molekule a opäť sa zmení na NAD+.

Obe formy existujú súčasne a neustále sa navzájom premieňajú: spolu tvoria zásobu NAD v bunke. Ďalšie úlohy molekuly, jej tvorbu a zmeny s vekom vysvetľujeme v článku o tom, čo je NAD+ a prečo ho s vekom ubúda.

Čo znamená „NADH + H+“?

Pri reakcii rozkladaná molekula (cukor, mastná kyselina…) stráca dva elektróny a dva protóny. NAD+ prijíma oba elektróny, ale iba jeden protón; druhý protón zostáva voľný v prostredí. Preto sa v učebniciach často píše „NADH + H+“: stále ide o tú istú molekulu NADH.

A čo NADPH?

Približne 10 % NAD+ sa mení na NADP+, ktorého redukovaná forma NADPH má iné úlohy. Dodáva elektróny potrebné na syntézu a antioxidačnú obranu, najmä na obnovu glutatiónu; prekurzorom glutatiónu je NAC. NADH a NADPH nie sú vzájomne zameniteľné.

Akú úlohu má NADH pri tvorbe energie?

NADH prenáša elektróny uvoľnené pri rozklade potravy k mechanizmu, ktorý vytvára ATP. Z jednej molekuly glukózy vznikajú pri glykolýze v cytoplazme 2 NADH. Premena pyruvátu a Krebsov cyklus následne v mitochondriách vytvoria ďalších 8, teda spolu 10.

NADH odovzdáva svoje elektróny komplexu I dýchacieho reťazca. Ich prechod z jedného komplexu do druhého pumpuje protóny cez membránu mitochondrií a tento tok roztáča ATP-syntázu. Každý NADH tak umožňuje vytvoriť približne 2,5 molekuly ATP.

Dva osobitné prípady: člnkové systémy a laktát

NADH vytvorený v cytoplazme neprechádza cez vnútornú membránu mitochondrií. Prechádzajú iba jeho elektróny pomocou dvoch člnkových systémov: malátovo-aspartátový umožňuje tvorbu mitochondriálneho NADH, glycerol-3-fosfátový tvorbu FADH2, čím vzniká menej ATP.

Keď glykolýza prebieha rýchlejšie než procesy v mitochondriách, enzým laktátdehydrogenáza znovu oxiduje NADH na NAD+ tým, že premieňa pyruvát na laktát. Práve to umožňuje pokračovanie glykolýzy.

Pomer NAD+/NADH ako ukazovateľ stavu bunky

Pomer NAD+ a NADH naznačuje, či v bunke prevláda oxidovaný alebo redukovaný stav. Líši sa podľa bunkového oddielu. V cytoplazme pečene dobre živeného potkana pripadá na jeden voľný NADH približne 725 voľných NAD+, kým v mitochondriách je pomer približne 8 ku 1.

Tieto čísla sa týkajú voľných foriem: veľká časť NADH je viazaná na bielkoviny, čo sťažuje meranie. Pomer sa mení podľa metabolického stavu. V pečeni potkana klesá počas hladovania aj pri odbúravaní alkoholu, pri ktorom enzýmy premieňajú NAD+ na NADH. V ľudskom mozgu s vekom klesá, zatiaľ čo množstvo NADH rastie.

NADH vo výživových doplnkoch: nakoľko sú sľubované prínosy podložené?

Nestabilná molekula

NADH zle znáša kyslé prostredie. Laboratórne merania ukazujú, že jeho rozklad sa zrýchľuje v kyslejšom a teplejšom prostredí. Prechod žalúdkom je preto prekážkou, čo vysvetľuje záujem o formy obmedzujúce pôsobenie kyslosti, gastrorezistentné alebo s oneskoreným uvoľňovaním. Ich technológie porovnávame v článku o kapsulách a ich obaloch. Hexagon® NADH 25mg je dostupný v kapsulách s oneskoreným uvoľňovaním.

Zostáva otázka vstrebávania, o ktorom máme u ľudí veľmi málo údajov. Vieme, že NAD a NADP z potravy sa pred vstrebaním v čreve menia na nikotínamid. Časť prehltnutého NADH pravdepodobne čaká rovnaký osud, no podľa našich vedomostí sa nikdy nemeralo, aký podiel sa dostane do buniek v nezmenenej forme.

Štúdie u ľudí

Niekoľko štúdií skúmalo 10 až 20mg NADH denne, takmer všetky u chorých ľudí. Tabuľka zhŕňa tie hlavné.

Tieto štúdie majú spoločné obmedzenia: málo účastníkov, krátke trvanie, dotazník niekedy vytvorený samotnými výskumníkmi a výsledky, ktoré sa v ďalších štúdiách nepotvrdzujú. V najväčšej štúdii dokončilo sledovanie iba 144 z 207 účastníkov. Tablety vyrábala a dodávala spoločnosť, ktorá odmeňovala hlavného autora, a placebo obsahovalo vitamín C aj fosfatidylserín, čo podľa autorov mohlo skresliť porovnanie.

Systematický prehľad z roku 2017 dospel k záveru, že dôkazy na používanie doplnkov vrátane NADH proti príznakom chronickej únavy sú stále nedostatočné. Pri Parkinsonovej chorobe vzbudili záujem malé série prípadov, ale štúdia s placebom nepreukázala jasný prínos a jeden prehľad považoval akékoľvek odporúčanie za predčasné.

Pre NADH nie je v Európskej únii povolené žiadne zdravotné tvrdenie; takéto tvrdenia má iba niacín (vitamín B3), z ktorého pochádza, napríklad „niacín prispieva k správnej látkovej premene dôležitej pre tvorbu energie“. Uvedené výsledky získané u chorých ľudí pri dávkach 10 až 20mg denne nemožno preniesť na konkrétny doplnok ani na zdravého človeka.

NADH alebo prekurzory NAD+: dva odlišné prístupy

Užívaním NADH sa priamo dodáva redukovaná forma v nádeji, že sa dostane do buniek. Prekurzory NAD+, ako nikotínamidribozid, sa riadia iným princípom: dodajú bunkám látky na tvorbu vlastného NAD+, ktorý potom podľa potreby redukujú na NADH.

Podľa našich vedomostí žiadna štúdia tieto dva prístupy priamo neporovnávala. Početnejšie údaje o prekurzoroch uvádzame v sprievodcovi o skúmaných spôsoboch zvýšenia NAD+.

Často kladené otázky

Je NADH oxidant alebo redukčné činidlo?

Redukčné činidlo. Redukčné činidlo je molekula, ktorá odovzdáva elektróny, a práve to je úlohou NADH. V páre NAD+/NADH zohráva NAD+ úlohu oxidantu, pretože elektróny prijíma: ide o oxidačno-redukčnú reakciu.

Prečo sa niekedy uvádza, že jeden NADH vytvorí 3 ATP?

Ide o starú, zaokrúhlenú hodnotu, ktorá sa stále objavuje v niektorých učebniciach. Najspoľahlivejšie merania udávajú približne 2,5 ATP na jeden NADH, pretože počet protónov potrebných na vytvorenie jedného ATP nie je celé číslo. Možná je aj o niečo nižšia hodnota, približne 2,3.

Aký je rozdiel medzi NADH a FADH2?

Oba sú prenášače elektrónov vznikajúce pri rozklade potravy. NADH odovzdáva elektróny komplexu I dýchacieho reťazca, FADH2 komplexu II, čím obchádza komplex I. Jeho elektróny preto vedú k prečerpaniu menšieho počtu protónov: približne 1,5 ATP na FADH2 oproti 2,5 na NADH.

Kedy sa NADH v štúdiách užíval?

V štúdii z roku 1999 sa 10mg užívalo nalačno, s vodou, 45 minút pred raňajkami. Podľa našich vedomostí žiadna štúdia neporovnávala rôzne časy užívania: naďalej sa treba riadiť etiketou.

Je NADH nebezpečný?

Štúdie nezistili nebezpečenstvo pri skúmaných dávkach, sú však malé. V štúdii z roku 1999 sa pri 10mg denne nezaznamenali žiadne závažné nežiaduce účinky. V štúdii z roku 2021 bolo ukončení účasti pre nežiaduce účinky, najmä bolesti žalúdka a závraty, o niečo viac pri placebe (11) než pri NADH spolu s koenzýmom Q10 (8). Údaje o dlhodobej bezpečnosti sú stále veľmi obmedzené.

Treba kombinovať NADH s koenzýmom Q10?

Viaceré štúdie pri chronickej únave skúmali túto dvojicu, no nedokázali určiť, ktorá z látok pôsobila, pretože sa podávali spoločne. Teoreticky je kombinácia logická, keďže obe látky sa podieľajú na dýchacom reťazci, ale jednoznačný prínos nepreukázala.

Zvyšuje NADH množstvo NAD+?

Nie je to celkom známe. V štúdii z roku 2015 bol po 8 týždňoch užívania NADH a koenzýmu Q10 pomer NAD+/NADH v krvných bunkách vyšší než pri placebe. Podľa našich vedomostí však žiadna štúdia nepreukázala, že prehltnutý NADH zvyšuje množstvo NAD+ v tkanivách.

Záver

NAD+ a NADH sú dve stránky toho istého systému: NAD+ prijíma elektróny uvoľnené pri rozklade potravy, NADH ich dodáva mitochondriám na tvorbu ATP. Ich pomer odráža stav bunky a mení sa podľa bunkového oddielu, hladovania, alkoholu alebo veku. Vo výživových doplnkoch zostáva NADH nestabilnou molekulou s nedostatočne preskúmaným vstrebávaním a malé štúdie, najmä pri chronickej únave, prinášajú nejednotné výsledky.

Zdroje

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 (článok v španielčine). 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

Výživové doplnky nenahrádzajú pestrú a vyváženú stravu ani zdravý životný štýl. Ak užívate lieky, ste tehotná alebo dojčíte, poraďte sa so zdravotníckym pracovníkom.