NAD+-videnskab: Hvad er nikotinamidadenindinukleotid?

„NAD+ er den mest anvendte forkortelse for nikotinamidadenindinukleotid, men det fulde kemiske navn giver nyttige oplysninger om molekylets struktur og sammensætning. At forstå de enkelte dele af navnet hjælper med at forklare, hvad NAD+ er opbygget af, hvordan det adskiller sig fra det tæt beslægtede molekyle NADP+, og hvorfor den biologisk aktive form β-NAD+ nogle gange præciseres i den videnskabelige litteratur.

Denne artikel forklarer kemien for nicotinamidadenindinukleotid, systematiserer den mest almindeligt anvendte terminologi og diskuterer forskelle, som kan forårsage misforståelser i videnskabelige eller kommercielle materialer eller i oversættelser. Artikler forklarer desuden, om nicotinamidadenindinukleotid og produkter, der sælges som „NAD+-tilskud”, er det samme, og hvad man skal være opmærksom på ved vurderingen af dem.

Hvad betyder „Dinukleotyd Nikotynoamidoadeninowy”?

Hvert led i navnet nikotinoamid-adenin-dinukleotid beskriver en vigtig strukturelt egenskab ved NAD+.

Nicotinamid er amidformen af vitamin B3, dvs. niacin. I NAD+-molekylet fungerer nicotinamiddelen som et kemisk reaktivt fragment, der deltager i overførsel af elektroner under oxidations- og reduktionsreaktioner. [1]

Adenin er en nitrogenholdig base, der også findes i DNA og RNA. I NAD+ er adenin bundet til sukkeret ribose og danner et strukturelt element, der er relateret til adenosin.

Dinukleotid betyder, at NAD+ består af to nukleotid-enheder forbundet med hinanden. Et nukleotid indeholder normalt en nitrogenholdig base, et femsatret sukkerstof såsom ribose, og en eller flere fosfatgrupper. NAD+ indeholder en nikotinamid-ribose-fosfat-enheder og en adenin-ribose-fosfat-enhed forbundet med hinanden via fosfatgrupperne. [1,2]

Enkelt sagt består nikotinamid-adenin-dinukleotid af to forbundne nukleotidfragmenter: det ene indeholder nikotinamid og det andet indeholder adenin. Deres forbindelse via fosfatgrupper danner den karakteristiske NAD+-dinukleotidstruktur. Denne organisering af molekylet gør det muligt for NAD+ effektivt at deltage i elektronoverførselsreaktioner katalyseret af adskillige enzymer i hele cellen. [2]

Molekylær struktur af NAD+: Adenin, ribose og fosfat

NAD+-molekylets struktur bliver lettere at forstå, når dens hovedkomponenter betragtes hver for sig.

To molekuly ribose. NAD+ indeholder to molekuly ribose, som er et femcifret sukker, der udgør en del af det strukturelleskelet, som forbinder de nitrogenholdige baser med fosfatgrupperne. Ribose er også det sukker, der findes i RNA.

To fosfatgrupper. De to nukleotiddele af NAD+ er forbundet via deres fosfatgrupper og danner en pyrophosphatbinding i midten af molekylet. Denne forbindelse påvirker de kemiske og strukturelle egenskaber af NAD+.

To ringstrukturer, der indeholder kvælstof. Adenin findes i den ene ende af molekylet, mens nikotinamidringen er i den anden. Adenin forekommer også i så biologisk vigtige molekyler som ATP og nukleinsyrer, hvorimod nikotinamid stammer fra vitamin B3.

Nikotynamidringen har en særlig betydning for NAD+'s rolle i redoxreaktioner. Når NAD+ modtager elektroner, optager nikotynamiddelen en hydridekvivalent, hvorved den oxiderede form af NAD+ omdannes til den reducerede form NADH. [1]

Denne molekylære organisation forklarer også, hvorfor NAD+-metabolismen er nøje forbundet med både vitamin- og nukleotidmetabolismen. Cceller syntetiserer og genanvender NAD+ ved hjælp af adenin-indeholdende nukleotidkomponenter og nikotinamidprecursors afledt af vitamin B3. Specielle biosyntese- og genbrugsveje producerer, forbruger og regenererer konstant NAD+ i overensstemmelse med cellens behov. [2,7]

NAD+ og NADP+: Hvad betyder bogstavet „P”?

NAD+ har et nøje beslægtet molekyle, der betegnes NADP+, eller nikotinamidadenindinukleotidfosfat. Strukturelt adskiller NADP+ sig primært fra NAD+ ved tilstedeværelsen af en ekstra fosfatgruppe ved 2'-positionen af ribosen, der hører til den del af molekylet, som indeholder adenin. [5,6]

Selvom den strukturelle forskel er relativt lille, gør den det muligt for celler at opretholde NAD+/NADH- og NADP+/NADPH-systemerne som funktionelt adskilte redoxsystemer. Denne adskillelse er væsentlig, fordi de to par af coenzzymer hovedsageligt deltager i forskellige typer cellulære reaktioner.

NAD+/NADH udnyttes bredt i katabolisk stofskifte, hvor næringsstoffer nedbrydes for at frigive energi. De vigtigste eksempler omfatter glykolyse og citronsyrecyklussen. NADH, der dannes i disse reaktioner, kan overføre elektroner til det mitokondrielle elektrontransport-system og dermed understøtte produktionen af ATP. [1,2]

NADP+/NADPH er derimod tæt forbundet med de anabolske reaktioner, der indgår i biosyntesen, herunder produktionen af fedtsyrer og kolesterol. NADPH leverer desuden reduktionskraft til de vigtigste antioxidationssystemer, herunder de glutathion- og thioredoxin-afhængige veje, som er involveret i reguleringen af reaktive iltformer. [2]

Omdannelsen af NAD+ til NADP+ katalyseres af NAD-kinasen. Den cytoplasmatiske NADK og den mitokondrielle NADK2/MNADK overfører en fosfatgruppe fra ATP til NAD+. [5,6] Undersøgelser tyder på, at denne proces udgør et vigtigt led i den metaboliske regulering. I eksperimentelle undersøgelser blev aktiviteten af mitokondrie-NADK2 for eksempel sat i forbindelse med tilbøjelighed til ophobning af lipider i leveren i dyremodeller, hvilket tyder på, at reguleringen af NADP+-produktionen kan påvirke vævsmetabolismen på en måde, der rækker ud over de enkelte biokemiske reaktioner. [6]

Et andet udtryk, der kan give anledning til misforståelser, er NADPH-oxidase, som normalt forkortes til NOX. NADPH-oxidaser er enzymkomplekser og ikke former af NAD+. De forbruger NADPH til kontrolleret dannelse af reaktive iltformer. Denne aktivitet er særligt vigtig for immunforsvaret, hvor den kontrollerede produktion af reaktive iltformer bidrager til den antimikrobielle respons.

Dette viser NADPH's forskelligartede funktioner: nogle veje udnytter dens reduktive kraft til at modvirke oxidativt stress, mens andre bruger den samme reduktive evne til bevidst at generere reaktive iltarter til specifikke fysiologiske funktioner.

Hvad er nikotinamidadenindinukleotid (β-NAD+)?

I videnskabelig og kommerciel litteratur betegnes NAD+ undertiden som β-nikotinoamidoadenin-dinukleotid eller β-NAD+. Betegnelsen »beta« henviser ikke til et helt andet koenzym. Den angiver den stereokemiske konfiguration af det naturligt forekommende NAD+.

Nikotynamiddelen af NAD+ er forbundet med ribose via en glykosidbinding. Teoretisk set kan denne binding optræde i forskellige rumlige konfigurationer, der betegnes som alfa (α) og beta (β).

Den naturligt forekommende form, der genkendes og udnyttes af biologiske enzymsystemer, er beta-konfigurationen. Derfor er β-NAD+ den biologisk vigtige form, der findes i levende celler, mens alfa-konfigurationen normalt ikke udnyttes af menneskelige NAD+-afhængige enzymer. I det meste af den biologiske litteratur henviser udtrykkene „NAD+” og „β-NAD+” derfor til det samme fysiologisk vigtige molekyle. Betægnelsen beta forekommer oftere, når nøjagtig kemisk identifikation, reagensets renhed eller analytisk præcision er af særlig betydning. [10]

NAD+ er heller ikke begrænset udelukkende til det intracellulære miljø. Forskning tyder på, że β-NAD+ kan frigives til det extracellulære rum, blandt andet under forhold med stress eller celleskade. Extracellulært NAD+ undersøges også som et signalmolekyle i væv som mave-tarm-kanalen og nervesystemet, hvor det kan interagere med overfladesignalveje på celler, der er forbundet med blandt andet inflammation og regulering af glat muskulatur. [10,11]

Disse ekstracellulære funktioner er stadig betydeligt dårligere karakteriserede end de veletablerede intracellulære roller for NAD+ i energimetabolisme og enzymaktivitet.

Hvorfor bruger forskere både „NAD+” og „Nikotinamidadenindinukleotid”?

I videnskabelige publikationer bruges forkortelsen NAD+, det fulde navn nikotinamidadenindinukleotid og den kemisk mere præcise betegnelse β-nikotinamidadenindinukleotid ofte om hinanden. Valget afhænger normalt af konteksten og ikke af en forskel i selve molekylet.

I eksperimentelle metoder kan forskere bruge det fulde kemiske navn, når de identificerer et bestemt reagens. Dette er af særlig betydning i analytisk kemi, massespektrometri, biokemiske tests og ved bestilling af reagenser, hvor NAD+ skal adskilles tydeligt fra stoffer som NADH, NADP+, NADPH eller syntetiske NAD-analoger. [8]

Præcis terminologi er også vigtig, når man sammenligner NAD+-målinger på tværs af laboratorier. NAD+ og beslægtede metabolitter kan bestemmes ved hjælp af forskellige analytiske teknikker, såsom enzymatiske cykeltests, væskechromatografi kombineret med massespektrometri samt metoder baseret på kernemagnetisk resonans. Disse metoder giver ikke altid identiske resultater.

En metaanalyse fra 2023 viste en betydelig variation i de rapporterede NAD(P)(H)-koncentrationer afhængigt af den anvendte analysemetode. Dette understreger vigtigheden af en præcis definition af både det målte molekyle og den metode, der anvendes til at bestemme det, når resultaterne fra forskellige undersøgelser sammenlignes. [8]

I abstrakter, diskussioner, titler og generelle videnskabelige tekster anvendes den kortere term „NAD+” hyppigere, da dens betydning er alment kendt.

I de fleste undervisningsmaterialer og videnskabelige tekster betegner NAD+ og nikotinamidadenindinukleotid det samme molekyle.

Er nikotinamidadenindinukleotid det samme som NAD+-tilskud?

Det er vigtigt at skelne mellem selve NAD+ og de produkter, der sælges som „NAD+-kosttilskud”.

Nikotinamidadenindinukleotid er et specifikt molekyle. Et produkt, der betegnes som et NAD+-tilskud, behøver dog ikke at indeholde intakt NAD+. Mange produkter indeholder i stedet NAD+-forstadier, dvs. mindre molekyler, der kan indgå i NAD+-biosyntesevejene i kroppen.

To intensivt undersøgte prekursorer er nikotynamidribosid (NR) og nikotynamidmononukleotid (NMN). I kliniske studier på mennesker er der observeret stigninger i NAD+-relaterede parametre i blodet efter oral supplementation med disse prekursorer. [12–14]

En af årsagerne til den store interesse for forstadier er det faktum, at intakt NAD+ er et forholdsvist stort og ladet molekyle, hvilket kan gøre dets konventionelle optagelse gennem munden vanskelig. Af denne grund er orale produkter, der indeholder NR eller NMN, blevet mere udbredte end præparater, der udelukkende er baseret på intakt NAD+.

NAD+ tilbydes også nogle steder i form af intravenøs infusion eller injektion, hvilket gør det muligt at omgå mave-tarmkanalen. Evidensbasen for disse administrationsveje er dog mindre omfattende end litteraturen om orale NAD+-forstadier.

I en retrospektiv analyse, der sammenlignede intravenøs NAD+ med intravenøst nikotinamidribosid, blev der observeret flere gastrointestinale og hjerterelaterede symptomer i NAD+-gruppen. [16] Da dette ikke var en randomiseret, kontrolleret sammenligning, bør resultaterne fortolkes med forsigtighed, og der kan ikke drages endelige konklusioner om sikkerhedsforskelle mellem disse interventioner på grundlag heraf.

Menneskelige studier om oral NR og NMN har generelt vist acceptabel korttidstolerance i perioder fra et par uger til omkring et år. De indberettede bivirkninger var overvejende milde og omfattede blandt andet hovedpine, kvalme, træthed og mave-tarm-gener. [15]

Ikke desto mindre har den tilgængelige kliniske litteratur fortsat flere væsentlige begrænsninger. Deltagerantallet i mange studier, der omhandler specifikke sundhedsresultater, forbliver relativt lille, og langvarige sikkerhedsdata er stadig utilstrækkelige til en fuldstændig vurdering af virkningerne af langvarig tilskud i forskellige populationer. [15]

Farmakokinetiske undersøgelser og undersøgelser af tilskud har også analyseret, hvordan biomarkører relateret til NAD+ ændrer sig over tid. Nogle resultater tyder på, at de cirkulerende niveauer af NAD+-markører kan stige ved gentagen tilskud med forstadier og efter et stykke tid nå et relativt stabilt niveau. [17] Responsen kan dog variere afhængigt af forstadiet, doseringen, den undersøgte population, analysemetoden og det analyserede biologiske interval.

Ved vurdering af et produkt, der betegnes som et „NAD+-tilskud”, bør man derfor kontrollere dets faktiske sammensætning. Afhængigt af formulationen kan produktet indeholde intakt NAD+, NR, NMN, niacin, nicotinamid eller en kombination af flere NAD+-relaterede stoffer. Disse stoffer er kemisk og biologisk beslægtede, men bør ikke automatisk betragtes som værende ensartede, da mængden og kvaliteten af kliniske data varierer imellem dem.

De vigtigste termer relateret til NAD+ på forskellige sprog

Terminologien vedrørende NAD+ varierer fra sprog til sprog, selvom molekylerne i sig selv er kemisk identiske.

Disse termer beskriver de samme kemiske forbindelser, der diskuteres i hele artiklen. Nomenklaturen ændrer sig afhængigt af sprog og navngivningskonventioner, men molekylstrukturerne forbliver de samme.

Begrænsninger ved de nuværende beviser

De grundlæggende strukturelle og biokemiske egenskaber ved NAD+, NADP+, NADH og NADPH er veldokumenterede gennem årtiers biokemisk forskning. Visse nyere områder inden for NAD+-biologi undersøges dog stadig intensivt. Dette gælder blandt andet ekstracellulær β-NAD+-signalisering og vævsspecifik regulering af NAD-kinaseways, for hvilke en del af de tilgængelige evidenser stadig stammer fra celle- og dyremodeller. [6,10,11]

En anden begrænsning er selve NAD+-målingerne. Forskellige analytiske teknikker kan føre til væsentligt forskellige skøn over NAD+ og relaterede metabolitter, hvilket gør det vanskeligt direkte at sammenligne absolutte værdier på tværs af studier. [8]

Beviserne, der sammenligner forskellige måder at øge NAD+ på, er også ufuldstændige. Navnlig er direkte data om sikkerhed og farmakokinetik for orale NAD+-forstadier sammenlignet med intravenøs NAD+ begrænsede, og de tilgængelige retrospektive data bør ikke betragtes som værende på linje med evidens fra randomiserede kontrollerede forsøg. [16]

Endeligt, selvom NR og NMN er blevet undersøgt i kliniske forsøg på mennesker, er der stadig begrænsede flerårige data om deres sikkerhed og kliniske effekter. [15] Påvisning af en stigning i NAD+-relaterede biomarkører bør også adskilles fra påvisning af en væsentlig forbedring af et specifikt sundhedsresultat.

Ansvarsfraskrivelse

Denne artikel er udelukkende til uddannelsesmæssige og videnskabeligt-informative formål og bør ikke fortolkes som medicinsk rådgivning, diagnose, behandlingsanbefaling eller påstand om forebyggelse eller behandling af sygdomme. NAD+ er et endogent coenzym, hvorimod NAD+-relaterede produkter kan indeholde forskellige forbindelser, herunder nicotinamidribosid, nicotinamidmononukleotid, nicotinamid, niacin eller andre formuleringer. Beviserne for disse forbindelser bør derfor vurderes individuelt uden at antage, at resultaterne for én NAD+-relateret intervention gælder for alle de andre.

De drøftede videnskabelige evidenser omfatter velfunderede biokemiske studier, prækliniske studier og kliniske studier med mennesker af varierende størrelse og varighed. Selv om flere NAD+-forstadier er blevet evalueret på mennesker, forbliver evidensen vedrørende langvarig brug og mange af de foreslåede sundhedsmæssige effekter ufuldstændig. Intravenøse og injicerbare NAD+-interventioner har også et andet og mere begrænset evidensgrundlag end de hyppigere undersøgte orale forstadier.

Referencer

1. Yoshino, J., Baur, J. A., & Imai, S. (2018). NAD+ intermediates: the biology and therapeutic potential of NMN and NR. Cellemetabolisme, 27(3), 513–528. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2017.11.002
2. Covarrubias, A. J., Perrone, R., Grozio, A., & Verdin, E. (2021). NAD+ stofskifte og dets roller i cellulære processer under aldring. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 22(2), 119–141. https://doi.org/10.1038/s41580-020-00313-x
3. Rajman, L., Chwalek, K., & Sinclair, D. A. (2018). Therapeutic potential of NAD-boosting molecules: the in vivo evidence. Cellemetabolisme, 27(3), 529–547. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2018.02.011
4. Girardi, E., et al. (2020). Epistasis-drevet identifikation af SLC25A51 som regulator af human mitokondriel NAD-import. Nature Communications, 11, 6145. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33262325/
5. Li, B.-B., et al. (2018). NAD kinases: metabolic targets controlling redox co-enzymes and reducing power partitioning in plant stress and development. Frontiers in Plant Science, 9, 379. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29662499/
6. Zhang, M., et al. (2018). Mitokondriel NADK/MNADK-mangel forværrer kostinduceret leversteatose. Gastroenterologi. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28923496/
7. Liu, L., et al. (2018). Kvantitativ analyse af NAD-syntese-nedbrydningsfluxe. Cellemetabolisme, 27(5), 1067–1080. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29685734/
8. Azouaoui, D., et al. (2023). Meta-analyse af metoder brugt til at kvantificere NAD(P)(H): høj inter-metode variabilitet. Videnskabelige rapporter, 13, 3197. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36774401/
9. Camacho-Pereira, J., et al. (2016). CD38 dictates age-related NAD decline and mitochondrial dysfunction through a SIRT3-dependent mechanism. Cellemetabolisme, 23(6), 1127–1139. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27304511/
10. Durnin, L., Kurahashi, M., Sanders, K. M., & Mutafova-Yambolieva, V. N. (2020). Extracellular metabolism of the enteric inhibitory neurotransmitter β-nicotinamide adenine dinucleotide (β-NAD) in the murine colon. Journal of Physiology, 598(20), 4509–4521. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32735345/
11. Bu, F., et al. (2023). Skadefrigivet extracellulært NAD aktiverer tarmen T-celler via P2X7R. Celleimmunologi. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36746070/
12. Christen, S., et al. (2026). NR og NMN øger cirkulerende NAD+ på sammenlignelig vis; tarmmikrobiotaen omdanner NMN/NR til NA via Preiss-Handler-vejen. Nature Metabolism. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41540253/
13. Conze, D., Brenner, C., & Kruger, C. L. (2019). Sikkerhed og stofskifte ved langtidsoverblik af administration af NIAGEN (nicotinamidribosidchlorid) i et randomiseret, dobbeltblindet, placebokontrolleret klinisk forsøg med raske overvægtige voksne. Videnskabelige rapporter, 9, 9772. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31278280/
14. Dellinger, R. W., et al. (2017). Gentagen dosering af NRPT (nicotinamidribosid og pterostilben) øger NAD+-niveauet hos mennesker på en sikker og vedvarende måde: et randomiseret, dobbeltblindet, placebokontrolleret studie. NPJ Aging and Mechanisms of Disease, 3, 17. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29184669/
15. Freeberg, K. A., et al. (2023). Assessing the effects of nicotinamide riboside/nicotinamide mononucleotide supplementation: a comprehensive review. Journal of Gerontology: Series A. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37068054/
16. Reyna, S. M., et al. (2026). Retrospektiv sammenligning af intravenøs administration af NAD+ og intravenøst nicotinamidribosid og tilhørende bivirkninger. Frontiers in Aging. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41704678/
17. Berven, H., et al. (2026). Farmakokinetik ved indgivelse af NR eller NMN til mennesker: NAD+-dynamik i blod og cerebrum. iScience. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41858901/
18. Bagga, P., et al. (2019/2020). Følsomhed af ³¹P MRS over for ændringer i hjernens NAD+-koncentration med alderen. Magnetisk Resonans i Medicin. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31502710/
19. Schwarzmann, L., Pliquett, R. U., Simm, A., & Bartling, B. (2021). Sex-related differences in human plasma NAD+/NADH levels depend on age. Rapporter om biovidenskab, 41(1), BSR20200340. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33393613/