Badania nad długowiecznością poczyniły znaczące postępy w ostatnich dziesięcioleciach, a poszukiwania fontanny młodości nasilają się. Obiecującym osiągnięciem w tej dziedzinie jest badanie NMN (mononukleotydu nikotynamidowego). NMN to cząsteczka, którą niektórzy nazywają "cząsteczką wiecznej młodości". NMN ma na celu spowolnienie, a nawet odwrócenie procesu starzenia. W tym artykule zagłębimy się w badania nad długowiecznością i zbadamy NMN: czym jest, jak działa i jakie są postępy w badaniach nad wykorzystaniem jego potencjału jako fontanny młodości. Ale najpierw położymy podwaliny pod głębokie zanurzenie się w biochemii ludzkiego ciała.
Obecne badania nad długowiecznością koncentrują się na dogłębnym badaniu systemów czujników składników odżywczych. Systemy czujników składników odżywczych to mechanizmy komórkowe pozwalające komórkom wykrywać zmiany w dostępności składników odżywczych w ich środowisku i odpowiednio reagować. Systemy te odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu homeostazy komórkowej i odgrywają istotną rolę w regulacji różnych procesów komórkowych, w tym metabolizmu energetycznego, wzrostu i starzenia się. Systemy czujników składników odżywczych obejmują kilka szlaków sygnałowych, takich jak szlak mTOR, szlak AMPK i szlak sirtuinowy.
Tutaj mTOR (mammalian target of rapamycin) reguluje syntezę białek i wzrost komórek, AMPK (kinaza białkowa aktywowana monofosforanem adenozyny) wykrywa stany niskiego poziomu energii, a sirtuiny są odpowiedzialne za ekspresję DNA, zapewniając optymalne funkcjonowanie komórek. Te trzy enzymy są postrzegane jako najważniejsze czynniki procesów starzenia i odpowiadają na pytanie: dlaczego się starzejemy? W szczególności sirtuiny odgrywają kluczową rolę w procesach starzenia; mogą one funkcjonować tylko w połączeniu z NAD+ (dinukleotyd nikotynamidoadeninowy), koenzymem obecnym we wszystkich żywych komórkach, i spełniać swoje zadania.
NMN wzmacnia NAD+-Spiegel i hamuje procesy przemiany materii.
Wszystkie badania przeprowadzone na różnych organizmach doprowadziły do tego samego wniosku: Zwiększenie wewnątrzkomórkowego poziomu NAD+ zwiększa szanse na przeżycie poprzez zwiększenie produkcji energii i usprawnienie naprawy komórek. (1) W rzeczywistości powolny, nieunikniony proces starzenia się został opisany jako "kaskada degradacji odporności wywołana spadkiem poziomu NAD+". Niski poziom NAD+ prowadzi do zmniejszonej biosyntezy NAD+ i wynikających z tego defektów w funkcjonowaniu narządów i tkanek. (2) Starzenie się charakteryzuje się zmianami epigenetycznymi, niestabilnością genomu, zmienioną zdolnością wykrywania składników odżywczych, zanikiem telomerów, dysfunkcją mitochondriów, starzeniem się komórek, wyczerpaniem komórek macierzystych i rozregulowaną komunikacją międzykomórkową, które są określane jako cechy charakterystyczne starzenia się.(3,4)
W młodości poziom NAD+ osiąga swój szczyt, a w wieku średnim spada do połowy poziomu NAD+ z młodości.(5) Liczne badania wykazały, że zwiększenie poziomu NAD+ zwiększa wrażliwość na insulinę, odwraca dysfunkcję mitochondriów i wydłuża życie.( 6) Poziom NAD+ można zwiększyć poprzez aktywację enzymów, które stymulują syntezę NAD+, poprzez hamowanie enzymu (CD38), który rozkłada NAD+ oraz poprzez suplementację prekursorami NAD+, w tym rybozydem nikotynamidu (NR) i mononukleotydem nikotynamidu (NMN).(7)
W licznych badaniach wykazano, że suplementacja NMN zwiększa biosyntezę NAD+, hamuje związane z wiekiem zapalenie tkanki tłuszczowej, zwiększa wydzielanie insuliny i działanie insuliny, poprawia funkcję mitochondriów i neuronów w mózgu i wiele więcej.(8)
Ścieżki sygnałowe NMN w organizmie człowieka
Wiele powiązanych ze sobą procesów biochemicznych umożliwia syntezę i regulację NAD+ w organizmie. Powszechnie wiadomo, że witamina B3 jest budulcem dla dinukleotydu nikotynamidoadeninowego (NAD+). Powszechnie wiadomo również, że NMN jest skutecznym prekursorem NAD+. Chociaż NMN naturalnie występuje w niewielkich ilościach w owocach i warzywach, takich jak awokado, brokuły, kapusta i ogórki, u ssaków większość NMN jest syntetyzowana z witaminy B3 w postaci nikotynamidu. (9) Badania koncentrują się na enzymie zwanym fosforybozylotransferazą nikotynamidu (NAMPT). Enzym ten odgrywa kluczową rolę w przekształcaniu nikotynamidu w NMN. NAMPT występuje w dwóch formach, jednej wewnątrz komórki (iNAMPT) i jednej na zewnątrz komórki (eNAMPT). Forma zewnątrzkomórkowa ma wyższą aktywność niż forma wewnątrzkomórkowa i została znaleziona w ludzkim osoczu krwi, osoczu nasienia i płynie mózgowo-rdzeniowym. eNAMPT jest wytwarzany przez różne typy komórek, w tym komórki tłuszczowe, komórki wątroby, białe krwinki, a także komórki serca i mózgu. (10)
W licznych mysich modelach chorób i starzenia się, NMN wykazał szeroki zakres niezwykłych efektów przeciwko różnym chorobom, od cukrzycy po chorobę Alzheimera. (11)
Podany NMN jest szybko syntetyzowany do NAD+ w tkankach myszy. NMN może hamować związany z wiekiem przyrost masy ciała, zwiększać metabolizm energetyczny i aktywność fizyczną, zwiększać wrażliwość na insulinę, poprawiać funkcje oczu, zwiększać metabolizm mitochondriów i zapobiegać związanym z wiekiem zmianom w ekspresji genów. U myszy z cukrzycą lub otyłością NMN poprawiał zarówno działanie insuliny, jak i jej wydzielanie. Wykazano, że NMN chroni serca myszy przed uszkodzeniem w wyniku niedokrwienia i/lub reperfuzji. Co więcej, przywrócił mięśnie szkieletowe u starszych myszy i spowolnił spadek funkcji poznawczych w mysim modelu choroby Alzheimera. Poprawiając metabolizm energetyczny i redukując reaktywne formy tlenu, NMN zwiększa przeżywalność neuronów. Może również pomóc w utrzymaniu integralności bariery krew-mózg. NMN wydaje się być obiecującą opcją zmniejszenia stanu zapalnego związanego ze starzeniem się.
NMN jest najwyraźniej stabilny w wodzie; jedno z badań wykazało, że 93%-99% NMN w wodzie pitnej pozostało nienaruszone w temperaturze pokojowej przez okres 7-10 dni. Wydaje się również, że jest szybko wchłaniany. Gdy NMN podano doustnie myszom, poziom NMN w osoczu gwałtownie wzrósł w ciągu zaledwie dwóch i pół minuty i osiągnął szczyt po 5-10 minutach. Następnie poziom w osoczu szybko spadł do poziomu wyjściowego, co sugeruje szybkie wchłanianie w jelicie. Długotrwałe (1 rok) doustne podawanie NMN w dawkach do 300 mg/kg okazało się bezpieczne i dobrze tolerowane u normalnych myszy(12).
Co przyniesie przyszłość? NMN i ludzkie zdrowie
NMN jest najwyraźniej fontanną młodości dla myszy. Ale co z ludźmi? Shin-ichiro Imai stwierdził, że NMN może poprawić metabolizm dorosłych ludzi tak, aby przypominał metabolizm osoby młodszej o dziesięć lub dwadzieścia lat. Jego zespół bada obecnie NMN u ludzi. David Sinclair, znany badacz długowieczności z Uniwersytetu Harvarda, znany na całym świecie ze swoich badań nad resweratrolem, NAD+ i sirtuinami, również prowadzi badania na ludziach. Osobiście zażywa NMN; twierdzi, że jego stan zdrowia znacznie się poprawił, czuje się bardziej energiczny, a jego markery krwi w wieku prawie 55 lat są na poziomie 30-latka.
