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Anti-Aging Themenschwerpunkte

Alterung umkehren: Ein neuer Schritt mit dieser Verbindung

Einem Forscherteam ist es gelungen, den Abbau der Muskelfunktion mit einem bekannten Anti-Aging-Mittel umzukehren: dem Nicotinamid-Mononukleotid. Welche Wirkungsmechanismen gibt es? Können wir davon profitieren? Supersmart zieht Bilanz.
Nicotinamid-Mononukleotid: Gute Gründe für eine Ergänzung
Dank des NMN ist es den Forschern gelungen, alterndes Muskelgewebe wiederherzustellen
Rédaction Supersmart.
2019-12-11Commentaires (0)

Je älter wir werden, desto mehr sinkt unsere Ausdauer. Das ist eine Gesetzmäßigkeit, die niemand ignorieren kann, zumindest vorerst. Sie erklärt sich insbesondere durch ein fortschreitendes Versagen unserer Blutgefäße und insbesondere durch ihre Fähigkeit, die für das reibungslose Funktionieren des Muskelgewebes wesentlichen Nährstoffe zu liefern. Glücklicherweise wurden in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte erzielt, um die verschiedenen Mechanismen dieses Rückgangs zu verstehen und seine Größenordnung so weit wie möglich zu reduzieren. Ein Forscherteam hat sogar gerade einen Weg gefunden, diesen Kapazitätsverlust umzukehren mit einer Verbindung, die das Wachstum neuer Blutgefäße fördert.

Vor dem Entwurf dieser brillanten Lösung stellten die Autoren der Studie die folgenden beiden Punkte fest:

Danach stellten sie sich mehrere Fragen.

Wie kann man wissen, ob der Rückgang des Sirtuinspiegels in den Blutgefäßen für einen Rückgang der Ausdauer verantwortlich ist?

Um diese Frage zu beantworten, deaktivierten die Forscher das SIRT1-Gen - das für Sirtuin von Säugetieren kodiert - bei jungen Mäusen im Alter von 6 Monaten. Mäuse, denen dieses Gen entzogen wurde, haben daher theoretisch eine sehr begrenzte Sirtuinaktivität in ihren Blutgefäßen. Zwei Monate nach diesem Eingriff stellten die Forscher eine Abnahme der Felldichte im Vergleich zu normalen Mäusen gleichen Alters fest. Sie beobachteten auch, dass sie eine Strecke zurücklegten, die halb so kurz im Lauf war.

Was würde passieren, wenn der Sirtuinspiegel bei alternden Mäusen erhöht würde? Würde das ihre Ausdauer verbessern?

Da ein Rückgang der Sirtuinaktivität zu einem Rückgang der Ausdauer führt, können wir uns vorstellen, dass ein Anstieg der Sirtuinaktivität eine Erhöhung der Felldichte und eine Verbesserung der Ausdauer fördert? Um dies zu überprüfen, standen die Forscher vor einer neuen Herausforderung: Wie kann man den Sirtuingehalt in den Blutgefäßen erhöhen? Die wissenschaftliche Literatur zeigt, dass eine NAD-Ergänzung nicht die beste Wahl ist, da das Molekül nicht als solches vom Körper assimiliert wird. Die Autoren verwendeten daher ein Molekül, das nicht nur die Darmbarriere erfolgreich durchläuft, sondern sich auch im Körper in einen NAD verwandelt: Man nennt dies eine Vorstufe. Die unmittelbarste Vorstufe von NAD ist MN (Nicotinamidmononukleotid) und das ist genau die Verbindung, die von den Autoren in der Studie verwendet wird.

Zwei Monate lang behandelten sie die Probanden mit NMN und am Ende des Experiments beobachteten sie, dass ihre Felldichte so reichhaltig aussah wie bei den jüngeren Probanden. In Bezug auf die Ausdauer zeigten sie eine Leistungssteigerung von 56% bis 80% im Vergleich zu gleichaltrigen Probanden. Ähnliche Effekte wurden dann bei 32 Monate alten Mäusen beobachtet, was einem Alter von 80 Jahren beim Menschen entspricht! Diese Beobachtungen weckten die Begeisterung der Forscher, die sofort die Möglichkeit erkannten, Muskelgewebe während des Alterns beim Menschen wiederherzustellen. Ein solcher Eingriff könnte dazu beitragen, die Auswirkungen von Alter und Gebrechlichkeit zu bekämpfen, die zu Stürzen, Osteoporose und Behinderungen führen. « Es gibt eine Menge Gegenseitigkeit zwischen Muskel und Knochen , sagt einer der Autoren Leonard Guarente. Der Verlust von Muskelmasse kann zu Knochenschwund führen. »

Was sind die verschiedenen Vorstufen von NAD?

Es gibt drei verschiedene Möglichkeiten, NAD im menschlichen Körper zu produzieren. Diese Wege beinhalten verschiedene Vorstufen, die verwendet werden können, um den NAD-Spiegel in Zellen zu erhöhen.

  1. Biosynthese de novo. Der Körper schafft es, Tryptophan, eine der essentiellen Aminosäuren der Nahrung, durch mehrere Zwischenreaktionen in NAD umzuwandeln.
  2. Der Weg von Preiss-Handler . Dem Körper gelingt es, Niacin (NA), eine der in der Ernährung vorkommenden Formen von Vitamin B3, in Nicotinamidmononukleotid (NMN) und anschließend in NAD umzuwandeln.
  3. Der Rettungsweg . Der Körper ist in der Lage, NAD-Moleküle aus Nicotinamid (NAM) und Nicotinamid-Ribosid (NR) umzuformen, zwei NAD-Vorstufen, die auch Abbauprodukte von NAD sind. Deshalb wird diese Produktionsweise als Rettungsweg bezeichnet. Sowohl NR als auch NAM werden in Nicotinamidmononukleotid (NMN) umgewandelt, bevor sie endgültig in NAD umgewandelt werden.

Warum nicht direkt mit NAD ergänzen?

Studien zeigen, dass NAD im Dünndarm durch die Epithelzellen des Darms abgebaut wird (8). Es wird durch mehrere Darmenzyme in NMN und dann in verschiedene Metaboliten wie NR und NAM umgewandelt. Es sind diese Metaboliten, die die Darmbarriere passieren und alle Zellen des Körpers erreichen, wo sie wieder in NAD umgewandelt werden.

Eine NAD-Nahrungsergänzung (oder NADH) ist daher bei weitem nicht nutzlos, im Allgemeinen wird jedoch direktere Supplementierung mit NMN , mit NR oder mit NAM bevorzugt. Dadurch werden mehrere Phasen des weiteren Abbaus und der Umwandlung vermieden. NAD-Ergänzungen bleiben aufgrund ihres deutlich niedrigeren Preises als die ihrer Vorstufen sehr attraktiv.

Können NAD-Vorstufen in Lebensmitteln gefunden werden?

Um die NAD-Synthese de novo zu gewährleisten, benötigt der Körper Tryptophan, dessen beste Quellen Vollkornreis, Fleisch, Milchprodukte, Eier, Sojaprotein, Erdnüsse, Leguminosen und Nüsse sind. Nicotinamid-Ribosid (NR) findet man dann in Milch (9), die besten Quellen für NAD-Vorstufen sind jedoch rohe Rohprodukte (Pflanzen oder Tiere). Das menschliche Verdauungssystem, das durch seine Darmflora gut unterstützt wird, baut NAD von anderen Organismen in verschiedene Verbindungen ab, die nützlich sein können, um das NAD über den « Rettungsweg » umzubilden (10).

Wie können Sie Ihre NAD-Werte erhöhen?

1) Durch Ergänzung mit NAD-Vorstufen

NA (Niacin) ist eine anerkannte Vorstufe von NAD, verursacht aber regelmäßig kleine Errötungen ("Vasodilatation") im Gesicht und Hals (11) zu Beginn der Supplementierung. Was NAM (Nicotinamid) betrifft, so besteht zwar kein Zweifel an seiner Fähigkeit, sich in NAD zu verwandeln, aber es könnte den Anstieg der Sirtuinaktivität modulieren (12). Wir bevorzugen daher die folgenden 2 Formen:

Bei diesen Verbindungen handelt es sich um alle Formen von Vitamin B3, einem für alle Zellen des menschlichen Körpers essentiellen Element, das häufig fehlt, was zu Kribbeln, Appetitlosigkeit, Müdigkeit und Stimmungsschwankungen führt.

2) Durch erhöhte körperliche Aktivität und verbesserte Ernährung

Die Autoren der in diesem Artikel erwähnten Studie stellten fest, dass Bewegung auch das Wachstum neuer Blutgefäße stimuliert und die Muskelmasse erhöht. Als die Forscher jedoch das SIRT1-Gen in den Endothelzellen der Probanden ausschalteten und sie 4 Wochen lang einem Lauftraining unterzogen, stellten sie fest, dass die Übungen nicht zu den gleichen Muskelzuwächsen wie normal führten. Dieser Zusammenhang zwischen körperlicher Aktivität und erhöhten NAD-Werten war bereits in anderen Studien (14) nachgewiesen worden, ebenso Kalorienrestriktion (CR) (15), zwei Maßnahmen, die mit der Langlebigkeit verbunden sind. Andererseits scheint es, dass eine fettreiche Ernährung (16-17) im Gegenteil ihren langfristigen Rückgang beschleunigt…

Die Hauptpunkte des Artikels

Werden wir jemals in der Lage sein, den Alterungsprozess umzukehren? Werden wirklich alle davon profitieren können? Eines ist sicher: Die Studie kennzeichnet einen Wendepunkt in diesem spannenden Streben nach Unsterblichkeit und zeigt, dass die Grenzen der Lebenserwartung durchaus noch verschoben werden können. Vorausgesetzt, dass wir uns schnell der neuen Hindernisse bewusst werden, die sich uns in den Weg stellen: die endlose Industrialisierung unserer Ernährung und die Verallgemeinerung von chronischem Stress.

Die Hauptstudie des Artikels

Abhirup Das, George X. Huang, Michael S. Bonkowski, Alban Longchamp, Catherine Li, Michael B. Schultz, Lynn-Jee Kim, Brenna Osborne, Sanket Joshi, Yuancheng Lu, Jose Humberto Treviño-Villarreal, Myung-Jin Kang, Tzong-tyng Hung, Brendan Lee, Eric O. Williams, Masaki Igarashi, James R. Mitchell, Lindsay E. Wu, Nigel Turner, Zolt Arany, Leonard Guarente, David A. Sinclair. Impairment of an Endothelial NAD -H 2 S Signaling Network Is a Reversible Cause of Vascular Aging. Cell, 2018; 173 (1): 74 DOI: 10.1016/j.cell.2018.02.008

Quellenangaben

  1. Yoshino, J., Mills, K. F., Yoon, M. J. & Imai, S. Nicotinamide mononucleotide, a key NAD(+) intermediate, treats the pathophysiology of diet- and age-induced diabetes in mice. Cell Metab. 14, 528–536 (2011).
  2. Gomes, A. P. et al. Declining NAD(+) induces a pseudohypoxic state disrupting nuclear-mitochondrial communication during aging. Cell 155, 1624–1638 (2013).
  3. Braidy, N. et al. Mapping NAD(+) metabolism in the brain of ageing Wistar rats: potential targets for influencing brain senescence. Biogerontology 15, 177–198 (2014).
  4. Ying, 2008 W. Ying NAD+/NADH and NADP+/NADPH in cellular functions and cell death: regulation and biological consequences Antioxid. Redox Signal., 10 (2008), pp. 179-206
  5. Blander and Guarente, 2004 G. Blander, L. GuarenteThe Sir2 family of protein deacetylases Annu. Rev. Biochem., 73 (2004), pp. 417-435
  6. Hall et al., 2013 J.A. Hall, J.E. Dominy, Y. Lee, P. Puigserver, The sirtuin family’s role in aging and age-associated pathologies J. Clin. Invest., 123 (2013), pp. 973-979
  7. Haigis and Sinclair, 2010 M.C. Haigis, D.A. SinclairMammalian sirtuins: biological insights and disease relevance Annu. Rev. Pathol., 5 (2010), pp. 253-295
  8. Gross and Henderson, 1983, C.J. Gross, L.M. Henderson, Digestion and absorption of NAD by the small intestine of the rat J. Nutr., 113 (1983), pp. 412-420
  9. Trammell, S. A., Yu, L., Redpath, P., Migaud, M. E. & Brenner, C.Nicotinamide riboside is a major NAD+ precursor vitamin in cow milk. J. Nutr. 146, 957–963 (2016).
  10. Gazzaniga, F., Stebbins, R., Chang, S. Z., McPeek, M. A. & Brenner, C. Microbial NAD metabolism: lessons from comparative genomics. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 73, 529–541 (2009).
  11. Birjmohun et al., 2005, Efficacy and safety of high-density lipoprotein cholesterol-increasing compounds: a meta-analysis of randomized controlled trials, J. Am. Coll. Cardiol., 45 (2005), pp. 185-197
  12. Anderson et al., 2003, Nicotinamide and PNC1 govern lifespan extension by calorie restriction in Saccharomyces cerevisiae, Nature, 423 (2003), pp. 181-185
  13. Trammell SAJ et al. Nicotinamide riboside is uniquely and orally bioavailable in mice and humans, Nature Communications volume7, Article number: 12948 (2016).
  14. Costford et al., 2010. Skeletal muscle NAMPT is induced by exercise in humans, Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab., 298 (2010), pp. E117-E126
  15. Chen et al., 2008, Tissue-specific regulation of SIRT1 by calorie restriction, Genes Dev., 22 (2008), pp. 1753-1757
  16. Yoshino et al., 2011 J. Yoshino, K.F. Mills, M.J. Yoon, S. Imai, Nicotinamide mononucleotide, a key NAD(+) intermediate, treats the pathophysiology of diet- and age-induced diabetes in mice, Cell Metab., 14 (2011), pp. 528-536
  17. Kraus et al., 2014Nicotinamide N-methyltransferase knockdown protects against diet-induced obesity, Nature, 508 (2014), pp. 258-262
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