TimeLock: vědecké poznatky o NMN – stabilním, spolehlivém aktivátoru NAD+ a molekule proti stárnutí
přeloženo z originálu: PMID: 32549859
V červnu 2018 vydala Světová zdravotnická organizace (WHO) 11. vydání Mezinárodní klasifikace nemocí a poprvé do ní zařadila stárnutí.1 Klasifikace stárnutí jako nemoci otevírá cestu k novému výzkumu originálních terapeutik, která by oddálila nebo zvrátila nemoci související s věkem, jako jsou rakovina, kardiovaskulární a metabolická onemocnění a neurodegenerace.
Předmětem intenzivního zkoumání jsou systémy výživových signálů, včetně mTOR (mammalian target of rapamycin, tj. savčích rapamycinových cílů) pro regulaci syntézy proteinů a buněčného růstu; AMPK (aktivované protein kinázy) pro vnímání nízkoenergetických stavů; a sirtuinů, rodiny sedmi proteinů důležitých pro expresi DNA a stárnutí, které mohou fungovat pouze ve spojení s NAD+ (nikotinamidadenindinukleotid), koenzymem přítomným ve všech živých buňkách.4
Zvýšení nitrobuněčných hladin NAD+ spouští v celé říši života změny, které zlepšují přežití, včetně zvýšení produkce energie a regulace buněčných oprav.5 Pomalý, neodvratný proces stárnutí byl ve skutečnosti popsán jako „kaskáda rozpadu odolnosti či stability vyvolaná poklesem systémové biosyntézy NAD+ a následnými funkčními defekty v citlivých orgánech a tkáních“.6 Stárnutí se vyznačuje epigenetickými změnami, genomickou nestabilitou, změněnou schopností detekce živin, úbytkem telomer, mitochondriální dysfunkcí, buněčnou senescencí, vyčerpáním kmenových buněk a dysregulovanou mezibuněčnou komunikací.7, 8
Ve středním věku hladina NAD+ prudce klesá na polovinu hladiny přítomné v mládí.9 Četné studie prokázaly, že zvýšení hladiny NAD+ zvýší citlivost na inzulin, zvrátí mitochondriální dysfunkci a prodlouží život.10, 11 Hladinu NAD+ lze zvýšit aktivací enzymů, které stimulují syntézu NAD+, inhibicí enzymu (CD38), který NAD+ degraduje, a doplněním prekurzorů NAD, včetně nikotinamid ribosidu (NR) a nikotinamid mononukleotidu (NMN).12, 13 Koncepční rámec nazvaný „Svět NAD“, který v posledním desetiletí formuloval vývojový biolog Shin-ichiro Imai, M.D., Ph.D., z Lékařské fakulty Washingtonovy univerzity, představuje NMN jako kriticky důležitou, systémovou signální molekulu, která udržuje biologickou robustnost komunikační sítě podporující NAD+.6
Při perorálním podání se NMN rychle vstřebává a přeměňuje na NAD+.14 V mnoha studiích se při suplementaci NMN zvýšila biosyntéza NAD+, potlačil se zánět tukové tkáně související s věkem, zvýšila se sekrece inzulinu a jeho působení, zlepšila se funkce mitochondrií, zlepšila se funkce neuronů v mozku a další. Zde se podíváme na vědecké poznatky o NMN, jeho stabilitě, možné farmakokinetice, transportu, funkci a schopnosti indukovat biosyntézu NAD+.15 Suplementace NMN může být účinným nutraceutickým zásahem proti stárnutí s příznivými účinky na širokou škálu fyziologických funkcí.16
Dráhy k NMN v lidském těle
Skutečná symfonie vzájemně provázaných přeměn umožňuje syntézu a regulaci NAD+ v těle. Je dobře známo, že stavebním kamenem pro nikotinamidadenindinukleotid (NAD+) je vitamin B3. Je také všeobecně známo, že NMN je účinným prekurzorem NAD+. Ačkoli se NMN přirozeně vyskytuje v malém množství v ovoci a zelenině, např. v avokádu, brokolici, zelí, nezralých sójových bobech edamame a okurkách,17 u savců je většina NMN syntetizována z vitaminu B3 ve formě nikotinamidu. V centru je nikotinamidfosforibosyltransferáza (NAMPT), esenciální enzym, který v nejpomalejším kroku katalyzuje přeměnu nikotinamidu na NMN a existuje jak v intracelulární (iNAMPT), tak v extracelulární formě (eNAMPT).18 Extracelulární forma má vyšší enzymovou aktivitu než forma intracelulární a byla nalezena v krevní plazmě, semenné plazmě a v lidském mozkomíšním moku.19, 20 Kromě toho se zdá, že eNAMPT je produkována širokou škálou buněčných typů – včetně tuků (adipocyty), jater (hepatocyty), bílých krvinek (leukocyty a monocyty) a buněk srdce a mozku (kardiomyocyty a gliové buňky).21 Stejně jako u NAD+ a NMN, i hladina eNAMPT s věkem klesá. Bílé i hnědé tukové buňky aktivně vylučují eNAMPT, což naznačuje, že tuková tkáň může být modulátorem biosyntézy NAD+.6 Tuková tkáň aktivně vylučuje extracelulární vezikuly (EV), které jsou obohacené o NMN a mohou cirkulovat v plazmě. EV jsou membránové částice obklopené fosfolipidovou dvojvrstvou, které jsou uvolňovány buňkami lidského těla.22 Tyto EV nejenže chrání svůj náklad, ale mohou jej ukládat tam, kde je to potřeba.23
NMN a NR tančí spolu. NMN může být v těle přeměněn na NR, který pak vstupuje do buněk a je přeměněn zpět na NMN enzymem zvaným nikotinamidribosidkináza (NRK). Nedávno byl objeven „nepolapitelný“ transportér, který dokáže přenášet NMN přímo do buněk. NMN je transportován přes buněčné membrány přímo do cytoplazmy buňky pomocí enzymu Slc12a8. Cesty příjmu NMN se liší podle typu tkáně a je zajímavé, že exprese Slc12a8 je v tenkém střevě myší asi stokrát vyšší než v mozku nebo tukové tkáni. Vědci spekulují, že NMN může být produkován střevním mikrobiomem a některými bakteriemi, které v něm žijí.25
Hladiny NMN s věkem klesají a bylo také prokázáno, že stárnutí samo o sobě významně narušuje přeměnu NMN na NAD+ v těle.
Hojnost důkazů o účincích NMN proti stárnutí a pro zlepšení zdraví
Na mnoha myších modelech onemocnění a stárnutí prokázal NMN širokou škálu pozoruhodných účinků, které příznivě ovlivňují stavy od diabetu přes Alzheimerovu chorobu až po ischemii.27 Perorálně podávaný NMN se v myších tkáních rychle syntetizuje do NAD+. NMN dokázal potlačit přibývání na váze související s věkem, zlepšit energetický metabolismus a fyzickou aktivitu, zlepšit citlivost na inzulin, zlepšit funkci očí, zlepšit mitochondriální metabolismus a zabránit změnám v genové expresi souvisejícím s věkem.28 U myší chovaných k cukrovce nebo obezitě NMN zlepšil působení i sekreci inzulinu.29 NMN také chránil myší srdce před ischemickým a/nebo reperfuzním poškozením.30 U stárnoucích myší obnovil kosterní svalstvo31 a zpomalil pokles kognitivních funkcí u myšího modelu Alzheimerovy choroby tím, že zlepšil přežívání neuronů, zlepšil energetický metabolismus a snížil reaktivní formy kyslíku.32 Může pomáhat udržovat integritu hematoencefalické bariéry.33 NMN je pravděpodobně vhodným kandidátem na potlačení zánětu – nárůstu zánětu spojeného se stárnutím –, protože studie ukazují, že snižuje zánět tukové tkáně spojený s věkem. Ve skutečnosti se zdá, že starší myši reagují na NMN lépe než mladé myši.
Zdá se, že ve vodě je NMN stabilní; v jedné studii se v pitné vodě při pokojové teplotě udrželo v neporušeném stavu 93–99 % NMN po dobu 7–10 dnů. NMN se zjevně také rychle vstřebává. Po podání myším orální sondou došlo k prudkému nárůstu NMN v plazmě během pouhých 2,5 min. a k dalšímu nárůstu po 5 až 10 minutách. Plazmatické hladiny poté klesly na výchozí hodnotu, což naznačuje rychlou absorpci ve střevě.29 Bylo zjištěno, že dlouhodobé (roční) perorální podávání NMN v dávkách až 300 mg/kg je u normálních myší bezpečné a dobře snášené.29
Pohled do budoucna: NMN a lidské zdraví
NMN je jednoznačně myší fontánou mládí. Ale co lidé? Shin-ichiro Imai uvedl, že NMN může zlepšit metabolismus dospělého člověka tak, že se bude podobat metabolismu člověka o deset nebo dvacet let mladšího.34 Jeho tým nyní zkoumá NMN u lidí. David Sinclair, známý výzkumník Harvardovy univerzity, který se věnuje boji proti stárnutí a jehož výzkum resveratrolu, NAD+ a sirtuinů je světově proslulý, rovněž provádí studie u lidí. Sám užívá NMN; podle jeho slov se mu výrazně zlepšil lipidový profil, cítí se energičtější a jeho krevní markery se ve věku téměř 60 let blíží hodnotám 31letého člověka.35, 36
Zajímavou otázkou je systém transportu perorálního NMN v organismu: EV, které přenášejí molekulu plazmatem v těle, jsou lipozomy. Lipozomální verze NMN může napodobit vlastní transportní systém těla, čímž se zlepší jeho vstřebávání a dodávání, jak věda rozvíjí své porozumění svatému grálu, jímž je zvrácení procesu stárnutí.
Biografie
Christopher Shade, Ph.D., zakladatel a generální ředitel společnosti Quicksilver Scientific, je i nadále hnací silou vývoje a inovací. Rozsáhlé znalosti Dr. Shadea, jeho vášeň pro léčení a intuitivní porozumění chemii a biologii se odrážejí v propracovaných detoxikačních postupech společnosti Quicksilver Scientific, jedinečných systémech podávání doplňků a patentovaném testu speciace rtuti. Dr. Shade získal doktorát na Universitě Illinois v Urbana-Champaign a bakalářský titul v oboru chemie životního prostředí na Univerzitě Lehigh.
Dr. Shade je uznávaným odborníkem na rtuť a lipozomální transportní systémy. Měl přednášky a školil lékaře ve Spojených státech i na mezinárodní úrovni na téma rtuti, těžkých kovů a lidského detoxikačního systému. Dr. Shade se v současné době zaměřuje na vývoj špičkových systémů na bázi lipidů pro podávání nutraceutik, jako jsou lipozomy a mikroemulzní systémů, které řeší rostoucí potřebu vysoce kvalitních a cenově dostupných detoxikačních řešení.