Was ist NMN?

NMN steht für Nicotinamid-Mononukleotid, ein Molekül, das natürlich in allen Lebensformen vorkommt. Auf molekularer Ebene ist NMN ein Ribonukleotid, das eine grundlegende Struktureinheit der Nukleinsäure-RNA darstellt. In Bezug auf die Struktur besteht NMN aus einer Nikotinamidgruppe, einer Ribose- und einer Phosphatgruppe. NMN ist der direkte Vorläufer des essentiellen Moleküls Nicotinamidadenindinukleotid (NAD +) und wird als Schlüsselmolekül zur Erhöhung der NAD + -Spiegel in Zellen angesehen.

Was ist NAD+ (Nicotinamid Adenin Dinukleotid)?

NAD + ist ein essentielles Coenzym, das für alle Lebens- und Zellfunktionen notwendig ist. Enzyme sind Katalysatoren, die biochemische Reaktionen ermöglichen. Coenzyme sind "Hilfsmoleküle", die Enzyme benötigen, um zu funktionieren. NAD + ist neben Wasser das am häufigsten vorkommende Molekül im Körper, und ohne dieses Molekül würde ein Organismus sterben. NAD + wird von vielen Proteinen im ganzen Körper verwendet, wie z. B. den Sirtuinen, die beschädigte DNA reparieren. Es ist auch wichtig für die Mitochondrien, die die Kraftwerke der Zelle sind und chemische Energie erzeugen, die unser Körper benötigt.

NAD + fungiert als Coenzym in den Mitochondrien

NAD + spielt eine besonders aktive Rolle bei Stoffwechselprozessen wie der Glykolyse, dem TCA-Zyklus (auch als Krebszyklus, Tricarbonsäurezyklus oder Zitronensäurezyklus bekannt) und der Elektronentransportkette, die in unseren Mitochondrien (den Kraftwerken unserer Zellen) stattfindet. Durch diesen Prozess erhalten wir zelluläre Energie. In seiner Rolle als Ligand bindet NAD + an Enzyme und bewegt Elektronen zwischen Molekülen. Elektronen sind die Basis für zelluläre Energie. Durch die Übertragung von einem Molekül auf ein anderes wirkt NAD + wie ein zellulärer Mechanismus, der dem Laden einer Batterie ähnelt. Eine Batterie geht zur Neige, wenn Elektronen zur Energieversorgung verwendet werden. Diese Elektronen können nicht ohne Boost zu ihrem Ausgangspunkt zurückkehren. In Zellen dient NAD + als Booster. Auf diese Weise kann NAD + die Enzymaktivität, die Genexpression und die Zellsignalisierung verringern oder erhöhen.

NAD + hilft bei der Kontrolle von DNA-Schäden

Mit zunehmendem Alter der Organismen bauen sie DNA-Schäden durch Umweltfaktoren wie Strahlung, Umweltverschmutzung und ungenaue DNA-Replikation auf. Nach der aktuellen Alterungstheorie ist die Anhäufung von DNA-Schäden die Hauptursache für das Altern. Fast alle Zellen enthalten die "molekulare Maschinerie", um diesen Schaden zu reparieren. Diese Maschine verbraucht NAD + und Energiemoleküle. Daher kann eine übermäßige DNA-Schädigung wertvolle zelluläre Ressourcen erschöpfen. Ein wichtiges DNA-Reparaturprotein, PARP (Poly ADP-Ribose Polymerase), hängt von der Funktion von NAD + ab. Ältere Menschen haben einen verminderten NAD + -Wert. Ein zunehmender DNA-Schaden infolge des normalen Alterungsprozesses führt zu einem erhöhten PARP, was zu einer verringerten NAD + -Konzentration führt. Diese Erschöpfung wird durch weitere DNA-Schäden in den Mitochondrien verstärkt.

Wie beeinflusst NAD + die Aktivität der Sirtuine (das "Langlebigkeitsgen")?

NMN wird verwendet, um NAD + herzustellen, Sirtuine (SIRT) verwenden NAD +. Die neu entdeckten Sirtuine, auch als "Protektoren der Gene" bekannt, spielen eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Zellgesundheit. Sirtuine sind eine Familie von Enzymen, die an zellulären Stressreaktionen und der Reparatur von Schäden beteiligt sind. Sie sind auch an der Insulinsekretion, Alterungsprozessen und altersbedingten Gesundheitsproblemen wie neurodegenerativen Erkrankungen und Diabetes beteiligt. Die Aktivierung von Sirtuinen erfordert NAD +. David Sinclair, ein Harvard-Genetiker und NAD-Forscher, sagt: „Dass wir mit zunehmendem Alter NAD + verlieren und der damit verbundene Rückgang der Sirtuin-Aktivität der Hauptgrund dafür ist, dass unser Körper im Alter eine Krankheit entwickelt, aber nicht wann wir sind jung. " Er glaubt, dass eine natürliche Erhöhung des NAD + -Spiegels während des Alterns bestimmte Alterungsprozesse verlangsamen oder umkehren kann.

Warum NAD + ? 

Seit der Entdeckung von NAD + im Jahr 1906 ist das Molekül aufgrund seiner Fülle im Körper und seiner entscheidenden Rolle in molekularen Pfaden, die unseren Körper am Laufen halten, auf dem Radar der Wissenschaftler. In Tierstudien hat die Erhöhung des NAD + -Spiegels im Körper vielversprechende Ergebnisse in Forschungsbereichen wie Stoffwechsel und altersbedingten Krankheiten gezeigt und sogar Anti-Aging-Eigenschaften gezeigt. NAD + spielt nach mehreren Studien eine Rolle bei altersbedingten Erkrankungen wie Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Neurodegeneration und allgemeinem Rückgang des Immunsystems.

Altern

NAD + ist der Kraftstoff, der Sirtuinen hilft, die Genomintegrität aufrechtzuerhalten und die DNA-Reparatur zu fördern. So wie ein Auto nicht ohne Kraftstoff fahren kann, erfordert die Aktivierung von Sirtuins NAD +. Ergebnisse aus Tierstudien zeigten, dass eine Erhöhung des NAD + -Spiegels im Körper Sirtuine aktiviert und die Lebensdauer von Hefen, Würmern und Mäusen verlängert. Obwohl Tierstudien vielversprechende Ergebnisse in Bezug auf Anti-Aging-Eigenschaften zeigten, untersuchen Wissenschaftler immer noch, wie diese Ergebnisse auf den Menschen übertragen werden können.

Stoffwechselerkrankungen

NAD + ist einer der Schlüssel zur Aufrechterhaltung einer gesunden Mitochondrienfunktion und einer konstanten Energieabgabe. Altern und eine fettreiche Ernährung senken den NAD + -Spiegel im Körper. Studien haben gezeigt, dass die Einnahme von NAD + Boostern die Ernährung und die altersbedingte Gewichtszunahme bei Mäusen erleichtern und ihre Trainingskapazität verbessern kann, selbst bei älteren Mäusen. Andere Studien haben sogar den Diabetes-Effekt bei weiblichen Mäusen umgekehrt und neue Strategien zur Bekämpfung von Stoffwechselstörungen wie Fettleibigkeit gezeigt.

Herzfunktion 

Die Erhöhung der NAD + -Niveaus schützt das Herz und verbessert die Herzfunktionen. Hoher Blutdruck kann ein vergrößertes Herz und verstopfte Arterien verursachen, die zu Schlaganfällen führen. Bei Mäusen haben NAD + Booster die NAD + -Spiegel im Herzen wieder aufgefüllt und Verletzungen des Herzens verhindert, die durch mangelnde Durchblutung verursacht wurden. Andere Studien haben gezeigt, dass NAD + Booster Mäuse vor abnormaler Herzvergrößerung schützen können.

Immunsystem 

Wenn Erwachsene älter werden, schwindet das Immunsystem, Menschen werden leichter krank und es wird schwieriger für Menschen, von Krankheiten wie der saisonalen Grippe oder sogar COVID-19 zurückzukehren. Jüngste Studien haben gezeigt, dass NAD + -Spiegel eine wichtige Rolle bei der Regulierung von Entzündungen und des Überlebens von Zellen während der Immunantwort und des Alterns spielen. Die Studie unterstrich das therapeutische Potenzial von NAD + für Immunschwäche.

Neurodegeneration

Bei Mäusen mit Alzheimer-Krankheit kann eine Erhöhung des NAD + -Spiegels den Proteinaufbau verringern, der die Zellkommunikation im Gehirn stört, um die kognitive Funktion zu verbessern. Die Erhöhung des NAD + -Spiegels schützt die Gehirnzellen auch vor dem Absterben, wenn das Gehirn nicht ausreichend mit Blut versorgt wird. Viele Tiermodellstudien bieten neue Perspektiven für ein gesundes Altern des Gehirns, zum Schutz vor Neurodegeneration und zur Verbesserung des Gedächtnisses.

Wie macht der Körper NAD +? 

Unser Körper produziert NAD + auf natürliche Weise aus kleineren Komponenten oder Vorläufern (Vorläufern). Betrachten Sie sie als Rohstoffe für NAD +. Es gibt fünf Hauptvorläufer / Vorläufer, die im Körper existieren:

- Tryptophan
- Nikotinamid (NAM) -
- Nikotinsäure (NA oder Niacin)
- Nicotinamid-Ribosid (NR)
- Nicotinamid-Mononukleotid (NMN)

Von diesen stellt NMN einen der letzten Schritte der NAD + -Synthese dar. Diese Vorläufer / Vorläufer können alle aus Lebensmitteln stammen. Nam, NA und NR sind alle Formen von Vitamin B3, einem wichtigen Nährstoff. Einmal im Körper, können unsere Zellen über verschiedene Wege NAD + bilden. Ein biochemischer Weg entspricht einer Fabrikproduktionslinie. Bei NAD + führen mehrere Produktionslinien zum gleichen Produkt. Die erste dieser Routen wird als "De-novo-Route" bezeichnet. "De novo" ist eine lateinische Phrase, die "wieder von vorne" bedeutet. Der "de novo-Weg" beginnt mit dem frühesten der NAD + -Vorläufer, Tryptophan, und baut sich von dort aus auf. Der zweite Weg wird "Heilsweg" genannt. Der Heilsweg ähnelt dem Recycling, da er NAD + aus den Produkten des NAD + -Degradations erzeugt. Alle Proteine im Körper müssen regelmäßig abgebaut werden, um zu verhindern, dass sie sich auf ungesunde Weise im Körper ansammeln. Im Rahmen dieses Produktions- und Abbauzyklus nehmen Enzyme einen Teil der abgebauten Proteine auf und platzieren sie direkt wieder in der Produktionslinie desselben Proteins.

Wie entsteht NMN im Körper? 

NMN wird aus B-Vitaminen im Körper hergestellt. Das Enzym, das für die Herstellung von NMN im Körper verantwortlich ist, heißt Nicotinamidphosphoribosyltransferase (NAMPT). NAMPT bindet Nikotinamid (ein Vitamin B3) an ein Zuckerphosphat namens PRPP (5'-Phosphoribosyl-1-pyrophosphat). NMN kann auch aus "Nicotinamid-Ribosid" (NR) durch Zugabe einer Phosphatgruppe hergestellt werden. "NAMPT" ist das geschwindigkeitsbestimmende Enzym bei der Herstellung von NAD +. Dies bedeutet, dass niedrigere NAMPT-Spiegel eine verringerte NMN-Produktion verursachen, was zu verringerten NAD + -Niveaus führt. Das Hinzufügen von Vorläufermolekülen (Precursors) wie NMN kann die NAD + -Produktion beschleunigen. 

Methoden zur Erhöhung des NAD + -Niveaus

Es wurde gezeigt, dass das Fasten oder Reduzieren der täglichen Kalorienaufnahme den NAD + -Spiegel und die Sirtuinaktivität erhöht. Bei Mäusen wurde gezeigt, dass die erhöhte NAD + - und Sirtuinaktivität den Alterungsprozess aufgrund von Kalorieneinschränkungen verlangsamt. Obwohl NAD + in einigen Lebensmitteln vorhanden ist, sind die Konzentrationen zu niedrig, um die intrazellulären Konzentrationen signifikant zu beeinflussen. Es hat sich gezeigt, dass die Einnahme bestimmter Nahrungsergänzungsmittel wie NMN die NAD + -Spiegel erhöht.

NMN als NAD + Ergänzung 

Intrazelluläre Konzentrationen von NAD + nehmen mit zunehmendem Alter ab, da normale Zellfunktionen die NAD + -Speicher im Laufe der Zeit erschöpfen. Es wird angenommen, dass gesunde NAD + -Niveaus durch Ergänzung mit NAD + -Vorläufern wiederhergestellt werden. Forschungen zufolge werden Vorläufer wie NMN und Nicotinamid-Ribosid (NR) als Ergänzungsmittel für die Produktion von NAD + angesehen, wodurch die Konzentrationen von NAD + erhöht werden. David Sinclair, ein Harvard NAD + -Forscher, sagt: „Die direkte Fütterung oder Verabreichung von NAD + an Organismen ist keine praktische Option. Das NAD + -Molekül kann Zellmembranen nicht leicht durchqueren, um in Zellen einzudringen, und wäre daher nicht verfügbar, um den Metabolismus positiv zu beeinflussen. Stattdessen müssen Vorläufermoleküle für NAD + verwendet werden, um die bioverfügbaren NAD + -Niveaus zu erhöhen. Dies bedeutet, dass NAD + nicht als direkte Ergänzung zur Erhöhung des NAD + -Spiegels verwendet werden kann, da es nicht leicht absorbiert werden kann. NAD + -Vorläufer werden leichter absorbiert als NAD + und sind wirksamere Ergänzungen.

Wie werden NMN-Ergänzungsmittel aufgenommen?

NMN scheint über einen in die Zelloberfläche eingebetteten molekularen Transporter in Zellen absorbiert zu werden. Da NMN ein kleineres Molekül als NAD + ist, kann NMN effizienter in Zellen eingebaut werden. NAD + kann aufgrund der durch die Zellmembran gebildeten Barriere nicht leicht in Zellen eindringen. Die Membran hat einen wasserlosen Raum, der verhindert, dass Ionen, polare Moleküle und große Moleküle ohne Verwendung von Transportern eindringen. Früher wurde angenommen, dass NMN noch transformiert werden muss, bevor es in Zellen eindringen kann, aber neue Erkenntnisse legen nahe, dass NMN über einen NMN-spezifischen Transporter in der Zellmembran direkt in Zellen eindringen kann. Darüber hinaus führen NMN-Injektionen in vielen Teilen des Körpers zu erhöhtem NAD +, einschließlich Bauchspeicheldrüse, Fettgewebe, Herz, Skelettmuskel, Nieren, Hoden, Augen und Blutgefäßen. Die orale Verabreichung von NMN bei Mäusen erhöht die NAD + in der Leber innerhalb von 15 Minuten.

Sicherheit und Nebenwirkungen NMN

NMN gilt bei Tieren als sicher und die Ergebnisse sind vielversprechend genug, dass Versuche am Menschen begonnen haben. NMN wird selbst in hohen Konzentrationen bei Mäusen und in einer Humanstudie weitgehend als sicher und ungiftig angesehen. Die orale Langzeitverabreichung von NMN bei Mäusen hat keine toxischen Wirkungen. Die allererste klinische Studie am Menschen wurde abgeschlossen und die Beweise stützen die Idee, dass NMN nicht toxisch ist. Zukünftige Studien sollten sich auf die langfristige Sicherheit und Wirksamkeit der Verwendung von NMN konzentrieren. Die Verwendung von NMN wurde nicht mit anderen bekannten Nebenwirkungen in Verbindung gebracht.

Die Zukunft von NMN

Mit den vielversprechenden therapeutischen Eigenschaften, die NMN in Tierstudien gezeigt hat, versuchen Forscher zu verstehen, wie NMN im menschlichen Körper funktioniert. Eine kürzlich in Japan durchgeführte humane NMN-Studie hat gezeigt, dass das Molekül bei der verwendeten Dosierung sicher und gut verträglich ist. Weitere Studien und Versuche am Menschen sind derzeit im Gange. NMN ist ein faszinierendes und vielseitiges Molekül, über das wir noch viel lernen müssen.