\u201eNAD+\u201d to najcz\u0119\u015bciej u\u017cywany skr\u00f3t od dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego, ale pe\u0142na nazwa chemiczna dostarcza przydatnych informacji o budowie i sk\u0142adzie tej cz\u0105steczki. Zrozumienie poszczeg\u00f3lnych cz\u0119\u015bci nazwy pomaga wyja\u015bni\u0107, z czego zbudowany jest NAD+, czym r\u00f3\u017cni si\u0119 od blisko spokrewnionej cz\u0105steczki NADP+ oraz dlaczego w literaturze naukowej czasami precyzuje si\u0119 biologicznie aktywn\u0105 form\u0119 \u03b2-NAD+.<\/p>\n
W tym artykule wyja\u015bniono chemi\u0119 dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego, uporz\u0105dkowano najcz\u0119\u015bciej stosowan\u0105 terminologi\u0119 oraz om\u00f3wiono r\u00f3\u017cnice, kt\u00f3re mog\u0105 powodowa\u0107 nieporozumienia w materia\u0142ach naukowych, komercyjnych lub t\u0142umaczeniach. Artyku\u0142 wyja\u015bnia r\u00f3wnie\u017c, czy dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy i produkty sprzedawane jako \u201esuplementy NAD+\u201d s\u0105 tym samym oraz na co zwraca\u0107 uwag\u0119 przy ich ocenie.<\/p>\n
Ka\u017cdy cz\u0142on nazwy dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy opisuje istotn\u0105 cech\u0119 strukturaln\u0105 NAD+.<\/p>\n
Nikotynamid jest amidow\u0105 form\u0105 witaminy B3, czyli niacyny. W cz\u0105steczce NAD+ cz\u0119\u015b\u0107 nikotynamidowa pe\u0142ni funkcj\u0119 chemicznie reaktywnego fragmentu uczestnicz\u0105cego w przenoszeniu elektron\u00f3w podczas reakcji utleniania i redukcji. [1]<\/p>\n
Adenina jest zasad\u0105 azotow\u0105 wyst\u0119puj\u0105c\u0105 r\u00f3wnie\u017c w DNA i RNA. W NAD+ adenina jest po\u0142\u0105czona z cukrem ryboz\u0105, tworz\u0105c element strukturalny zwi\u0105zany z adenozyn\u0105.<\/p>\n
Dinukleotyd oznacza, \u017ce NAD+ sk\u0142ada si\u0119 z dw\u00f3ch jednostek nukleotydowych po\u0142\u0105czonych ze sob\u0105. Nukleotyd zwykle zawiera zasad\u0119 azotow\u0105, cukier pi\u0119ciow\u0119glowy, taki jak ryboza, oraz jedn\u0105 lub wi\u0119cej grup fosforanowych. NAD+ zawiera jednostk\u0119 nikotynamid\u2013ryboza\u2013fosforan oraz jednostk\u0119 adenina\u2013ryboza\u2013fosforan po\u0142\u0105czone ze sob\u0105 poprzez grupy fosforanowe. [1,2]<\/p>\n
M\u00f3wi\u0105c pro\u015bciej, dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy sk\u0142ada si\u0119 z dw\u00f3ch po\u0142\u0105czonych fragment\u00f3w nukleotydowych: jednego zawieraj\u0105cego nikotynamid i drugiego zawieraj\u0105cego adenin\u0119. Ich po\u0142\u0105czenie poprzez grupy fosforanowe tworzy charakterystyczn\u0105 struktur\u0119 dinukleotydow\u0105 NAD+. Taka organizacja cz\u0105steczki umo\u017cliwia NAD+ sprawne uczestnictwo w reakcjach przenoszenia elektron\u00f3w katalizowanych przez liczne enzymy w ca\u0142ej kom\u00f3rce. [2]<\/p>\n
Struktura cz\u0105steczkowa NAD+ staje si\u0119 \u0142atwiejsza do zrozumienia, gdy jej g\u0142\u00f3wne sk\u0142adniki rozpatruje si\u0119 osobno.<\/p>\n
Dwie cz\u0105steczki rybozy. NAD+ zawiera dwie cz\u0105steczki rybozy, czyli pi\u0119ciow\u0119glowego cukru tworz\u0105cego cz\u0119\u015b\u0107 szkieletu strukturalnego \u0142\u0105cz\u0105cego zasady azotowe z grupami fosforanowymi. Ryboza jest r\u00f3wnie\u017c cukrem wyst\u0119puj\u0105cym w RNA.<\/p>\n
Dwie grupy fosforanowe. Dwie cz\u0119\u015bci nukleotydowe NAD+ s\u0105 po\u0142\u0105czone poprzez swoje grupy fosforanowe, tworz\u0105c w centrum cz\u0105steczki wi\u0105zanie pirofosforanowe. Po\u0142\u0105czenie to wp\u0142ywa na w\u0142a\u015bciwo\u015bci chemiczne i strukturalne NAD+.<\/p>\n
Dwie struktury pier\u015bcieniowe zawieraj\u0105ce azot. Adenina znajduje si\u0119 na jednym ko\u0144cu cz\u0105steczki, natomiast pier\u015bcie\u0144 nikotynamidowy na drugim. Adenina wyst\u0119puje r\u00f3wnie\u017c w tak istotnych biologicznie cz\u0105steczkach jak ATP i kwasy nukleinowe, podczas gdy nikotynamid pochodzi z witaminy B3.<\/p>\n
Pier\u015bcie\u0144 nikotynamidowy ma szczeg\u00f3lne znaczenie dla roli NAD+ w reakcjach redoks. Gdy NAD+ przyjmuje elektrony, cz\u0119\u015b\u0107 nikotynamidowa przyjmuje r\u00f3wnowa\u017cnik wodorkowy, przekszta\u0142caj\u0105c utlenion\u0105 form\u0119 NAD+ w zredukowan\u0105 form\u0119 NADH. [1]<\/p>\n
Taka organizacja cz\u0105steczki wyja\u015bnia r\u00f3wnie\u017c, dlaczego metabolizm NAD+ jest \u015bci\u015ble zwi\u0105zany zar\u00f3wno z metabolizmem witamin, jak i nukleotyd\u00f3w. Kom\u00f3rki syntetyzuj\u0105 i odzyskuj\u0105 NAD+ z wykorzystaniem sk\u0142adnik\u00f3w nukleotydowych zawieraj\u0105cych adenin\u0119 oraz prekursor\u00f3w nikotynamidowych pochodz\u0105cych z witaminy B3. Specjalne szlaki biosyntezy i odzysku stale wytwarzaj\u0105, zu\u017cywaj\u0105 i regeneruj\u0105 NAD+ zgodnie z potrzebami kom\u00f3rki. [2,7]<\/p>\n
NAD+ ma blisko spokrewnion\u0105 cz\u0105steczk\u0119 okre\u015blan\u0105 jako NADP+, czyli fosforan dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego. Pod wzgl\u0119dem strukturalnym NADP+ r\u00f3\u017cni si\u0119 od NAD+ przede wszystkim obecno\u015bci\u0105 dodatkowej grupy fosforanowej przy pozycji 2\u2032 rybozy nale\u017c\u0105cej do cz\u0119\u015bci cz\u0105steczki zawieraj\u0105cej adenin\u0119. [5,6]<\/p>\n
Cho\u0107 r\u00f3\u017cnica strukturalna jest stosunkowo niewielka, pozwala kom\u00f3rkom utrzymywa\u0107 uk\u0142ady NAD+\/NADH i NADP+\/NADPH jako funkcjonalnie odr\u0119bne systemy redoks. Rozdzielenie to jest istotne, poniewa\u017c obie pary koenzym\u00f3w uczestnicz\u0105 g\u0142\u00f3wnie w innych typach reakcji kom\u00f3rkowych.<\/p>\n
NAD+\/NADH jest szeroko wykorzystywany w metabolizmie katabolicznym, podczas kt\u00f3rego sk\u0142adniki od\u017cywcze s\u0105 rozk\u0142adane w celu uwolnienia energii. Do najwa\u017cniejszych przyk\u0142ad\u00f3w nale\u017c\u0105 glikoliza i cykl kwasu cytrynowego. NADH powstaj\u0105cy w tych reakcjach mo\u017ce przekazywa\u0107 elektrony do mitochondrialnego uk\u0142adu oddechowego, wspieraj\u0105c produkcj\u0119 ATP. [1,2]<\/p>\n
Z kolei NADP+\/NADPH jest silnie zwi\u0105zany z reakcjami anabolicznymi uczestnicz\u0105cymi w biosyntezie, w tym w produkcji kwas\u00f3w t\u0142uszczowych i cholesterolu. NADPH dostarcza r\u00f3wnie\u017c si\u0142y redukcyjnej dla g\u0142\u00f3wnych system\u00f3w antyoksydacyjnych, w tym szlak\u00f3w zale\u017cnych od glutationu i tioredoksyny, kt\u00f3re bior\u0105 udzia\u0142 w kontroli reaktywnych form tlenu. [2]<\/p>\n
Przekszta\u0142canie NAD+ do NADP+ jest katalizowane przez kinaz\u0119 NAD. Cytoplazmatyczna NADK i mitochondrialna NADK2\/MNADK przenosz\u0105 grup\u0119 fosforanow\u0105 z ATP na NAD+. [5,6] Badania wskazuj\u0105, \u017ce proces ten stanowi istotny punkt regulacji metabolicznej. Na przyk\u0142ad w badaniach eksperymentalnych aktywno\u015b\u0107 mitochondrialnej NADK2 by\u0142a powi\u0105zana z podatno\u015bci\u0105 na gromadzenie lipid\u00f3w w w\u0105trobie w modelach zwierz\u0119cych, co sugeruje, \u017ce regulacja produkcji NADP+ mo\u017ce wp\u0142ywa\u0107 na metabolizm tkanek w spos\u00f3b wykraczaj\u0105cy poza pojedyncze reakcje biochemiczne. [6]<\/p>\n
Innym terminem mog\u0105cym powodowa\u0107 nieporozumienia jest oksydaza NADPH, zwykle skracana jako NOX. Oksydazy NADPH s\u0105 kompleksami enzymatycznymi, a nie formami NAD+. Zu\u017cywaj\u0105 NADPH w celu kontrolowanego wytwarzania reaktywnych form tlenu. Aktywno\u015b\u0107 ta jest szczeg\u00f3lnie wa\u017cna w obronie immunologicznej, gdzie kontrolowana produkcja reaktywnych form tlenu uczestniczy w odpowiedzi przeciwdrobnoustrojowej.<\/p>\n
Pokazuje to zr\u00f3\u017cnicowane funkcje NADPH: niekt\u00f3re szlaki wykorzystuj\u0105 jego si\u0142\u0119 redukcyjn\u0105 do przeciwdzia\u0142ania stresowi oksydacyjnemu, podczas gdy inne wykorzystuj\u0105 t\u0119 sam\u0105 zdolno\u015b\u0107 redukcyjn\u0105 do celowego wytwarzania reaktywnych form tlenu dla okre\u015blonych funkcji fizjologicznych.<\/p>\n
W literaturze naukowej i komercyjnej NAD+ bywa okre\u015blany jako \u03b2-dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy lub \u03b2-NAD+. Oznaczenie beta nie opisuje ca\u0142kowicie innego koenzymu. Okre\u015bla ono stereochemiczn\u0105 konfiguracj\u0119 naturalnie wyst\u0119puj\u0105cego NAD+.<\/p>\n
Cz\u0119\u015b\u0107 nikotynamidowa NAD+ jest po\u0142\u0105czona z ryboz\u0105 wi\u0105zaniem glikozydowym. Teoretycznie po\u0142\u0105czenie to mo\u017ce wyst\u0119powa\u0107 w r\u00f3\u017cnych konfiguracjach przestrzennych okre\u015blanych jako alfa (\u03b1) i beta (\u03b2).<\/p>\n
Naturalnie wyst\u0119puj\u0105c\u0105 form\u0105 rozpoznawan\u0105 i wykorzystywan\u0105 przez biologiczne uk\u0142ady enzymatyczne jest konfiguracja beta. Dlatego \u03b2-NAD+ jest biologicznie istotn\u0105 form\u0105 obecn\u0105 w \u017cywych kom\u00f3rkach, natomiast konfiguracja alfa nie jest zwykle wykorzystywana przez ludzkie enzymy zale\u017cne od NAD+. W wi\u0119kszo\u015bci literatury biologicznej terminy \u201eNAD+\u201d i \u201e\u03b2-NAD+\u201d odnosz\u0105 si\u0119 wi\u0119c do tej samej fizjologicznie istotnej cz\u0105steczki. Oznaczenie beta cz\u0119\u015bciej pojawia si\u0119 wtedy, gdy szczeg\u00f3lne znaczenie ma dok\u0142adna identyfikacja chemiczna, czysto\u015b\u0107 odczynnika lub precyzja analityczna. [10]<\/p>\n
NAD+ nie jest r\u00f3wnie\u017c ograniczony wy\u0142\u0105cznie do \u015brodowiska wewn\u0105trzkom\u00f3rkowego. Badania wskazuj\u0105, \u017ce \u03b2-NAD+ mo\u017ce by\u0107 uwalniany do przestrzeni zewn\u0105trzkom\u00f3rkowej, mi\u0119dzy innymi w warunkach stresu lub uszkodzenia kom\u00f3rek. Zewn\u0105trzkom\u00f3rkowy NAD+ jest r\u00f3wnie\u017c badany jako cz\u0105steczka sygna\u0142owa w takich tkankach jak przew\u00f3d pokarmowy i uk\u0142ad nerwowy, gdzie mo\u017ce oddzia\u0142ywa\u0107 ze szlakami sygna\u0142owymi na powierzchni kom\u00f3rek zwi\u0105zanymi mi\u0119dzy innymi ze stanem zapalnym i regulacj\u0105 mi\u0119\u015bni g\u0142adkich. [10,11]<\/p>\n
Te funkcje zewn\u0105trzkom\u00f3rkowe s\u0105 nadal znacznie s\u0142abiej scharakteryzowane ni\u017c dobrze ustalone wewn\u0105trzkom\u00f3rkowe role NAD+ w metabolizmie energetycznym i aktywno\u015bci enzym\u00f3w.<\/p>\n
W publikacjach naukowych cz\u0119sto stosuje si\u0119 zamiennie skr\u00f3t NAD+, pe\u0142n\u0105 nazw\u0119 dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy oraz bardziej precyzyjne chemicznie okre\u015blenie \u03b2-dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy. Wyb\u00f3r zwykle zale\u017cy od kontekstu, a nie od r\u00f3\u017cnicy w samej cz\u0105steczce.<\/p>\n
W metodach eksperymentalnych badacze mog\u0105 u\u017cywa\u0107 pe\u0142nej nazwy chemicznej przy identyfikowaniu konkretnego odczynnika. Ma to szczeg\u00f3lne znaczenie w chemii analitycznej, spektrometrii mas, testach biochemicznych i zamawianiu odczynnik\u00f3w, gdzie NAD+ musi by\u0107 wyra\u017anie odr\u00f3\u017cniony od takich zwi\u0105zk\u00f3w jak NADH, NADP+, NADPH czy syntetyczne analogi NAD. [8]<\/p>\n
Precyzyjna terminologia ma r\u00f3wnie\u017c znaczenie przy por\u00f3wnywaniu pomiar\u00f3w NAD+ pomi\u0119dzy laboratoriami. NAD+ i pokrewne metabolity mo\u017cna oznacza\u0107 za pomoc\u0105 r\u00f3\u017cnych technik analitycznych, takich jak enzymatyczne testy cykliczne, chromatografia cieczowa sprz\u0119\u017cona ze spektrometri\u0105 mas oraz metody oparte na magnetycznym rezonansie j\u0105drowym. Metody te nie zawsze daj\u0105 identyczne wyniki.<\/p>\n
Metaanaliza z 2023 roku wykaza\u0142a znaczn\u0105 zmienno\u015b\u0107 raportowanych st\u0119\u017ce\u0144 NAD(P)(H) w zale\u017cno\u015bci od zastosowanej metody analitycznej. Podkre\u015bla to znaczenie dok\u0142adnego okre\u015blenia zar\u00f3wno mierzonej cz\u0105steczki, jak i metody u\u017cytej do jej oznaczenia podczas por\u00f3wnywania wynik\u00f3w r\u00f3\u017cnych bada\u0144. [8]<\/p>\n
W abstraktach, dyskusjach, tytu\u0142ach i og\u00f3lnych tekstach naukowych cz\u0119\u015bciej stosuje si\u0119 kr\u00f3tszy termin \u201eNAD+\u201d, poniewa\u017c jego znaczenie jest powszechnie rozumiane.<\/p>\n
W wi\u0119kszo\u015bci materia\u0142\u00f3w edukacyjnych i og\u00f3lnonaukowych NAD+ i dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy oznaczaj\u0105 t\u0119 sam\u0105 cz\u0105steczk\u0119.<\/p>\n
Rozr\u00f3\u017cnienie pomi\u0119dzy samym NAD+ a produktami sprzedawanymi jako \u201esuplementy NAD+\u201d jest istotne.<\/p>\n
Dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy jest konkretn\u0105 cz\u0105steczk\u0105. Produkt okre\u015blany jako suplement NAD+ nie musi jednak zawiera\u0107 nienaruszonego NAD+. Wiele produkt\u00f3w zawiera zamiast tego prekursory NAD+, czyli mniejsze cz\u0105steczki mog\u0105ce wchodzi\u0107 do szlak\u00f3w biosyntezy NAD+ w organizmie.<\/p>\n
Dwa intensywnie badane prekursory to rybozyd nikotynamidu (NR) i mononukleotyd nikotynamidowy (NMN). W badaniach klinicznych z udzia\u0142em ludzi obserwowano wzrost parametr\u00f3w zwi\u0105zanych z NAD+ we krwi po doustnej suplementacji tymi prekursorami. [12\u201314]<\/p>\n
Jednym z powod\u00f3w du\u017cego zainteresowania prekursorami jest fakt, \u017ce nienaruszony NAD+ jest stosunkowo du\u017c\u0105 i na\u0142adowan\u0105 cz\u0105steczk\u0105, co mo\u017ce utrudnia\u0107 jego konwencjonalne wch\u0142anianie doustne. Z tego wzgl\u0119du doustne produkty zawieraj\u0105ce NR lub NMN sta\u0142y si\u0119 bardziej powszechne ni\u017c preparaty bazuj\u0105ce wy\u0142\u0105cznie na nienaruszonym NAD+.<\/p>\n
NAD+ jest r\u00f3wnie\u017c oferowany w niekt\u00f3rych miejscach w formie do\u017cylnej infuzji lub iniekcji, co pozwala omin\u0105\u0107 przew\u00f3d pokarmowy. Baza dowod\u00f3w dla tych dr\u00f3g podania jest jednak mniej rozbudowana ni\u017c literatura dotycz\u0105ca doustnych prekursor\u00f3w NAD+.<\/p>\n
W retrospektywnej analizie por\u00f3wnuj\u0105cej do\u017cylny NAD+ z do\u017cylnym rybozydem nikotynamidu odnotowano wi\u0119cej objaw\u00f3w \u017co\u0142\u0105dkowo-jelitowych i sercowych w grupie NAD+. [16] Poniewa\u017c nie by\u0142o to randomizowane kontrolowane por\u00f3wnanie, wyniki nale\u017cy interpretowa\u0107 ostro\u017cnie i nie mo\u017cna na ich podstawie wyci\u0105ga\u0107 definitywnych wniosk\u00f3w o r\u00f3\u017cnicach bezpiecze\u0144stwa pomi\u0119dzy tymi interwencjami.<\/p>\n
Badania z udzia\u0142em ludzi dotycz\u0105ce doustnego NR i NMN og\u00f3lnie wskazywa\u0142y na akceptowaln\u0105 kr\u00f3tkoterminow\u0105 tolerancj\u0119 podczas okres\u00f3w od kilku tygodni do oko\u0142o jednego roku. Zg\u0142aszane dzia\u0142ania niepo\u017c\u0105dane by\u0142y przewa\u017cnie \u0142agodne i obejmowa\u0142y mi\u0119dzy innymi b\u00f3l g\u0142owy, nudno\u015bci, zm\u0119czenie oraz dolegliwo\u015bci \u017co\u0142\u0105dkowo-jelitowe. [15]<\/p>\n
Mimo to dost\u0119pna literatura kliniczna nadal ma kilka istotnych ogranicze\u0144. Liczba uczestnik\u00f3w w wielu badaniach dotycz\u0105cych konkretnych wynik\u00f3w zdrowotnych pozostaje stosunkowo niewielka, a wieloletnie dane dotycz\u0105ce bezpiecze\u0144stwa s\u0105 nadal niewystarczaj\u0105ce do pe\u0142nej oceny skutk\u00f3w d\u0142ugotrwa\u0142ej suplementacji w r\u00f3\u017cnych populacjach. [15]<\/p>\n
Badania farmakokinetyczne i suplementacyjne analizowa\u0142y r\u00f3wnie\u017c, jak biomarkery zwi\u0105zane z NAD+ zmieniaj\u0105 si\u0119 w czasie. Niekt\u00f3re wyniki wskazuj\u0105, \u017ce kr\u0105\u017c\u0105ce poziomy wska\u017anik\u00f3w NAD+ mog\u0105 wzrasta\u0107 podczas powtarzanej suplementacji prekursorami i po pewnym czasie osi\u0105ga\u0107 wzgl\u0119dnie stabilny poziom. [17] Odpowied\u017a mo\u017ce jednak r\u00f3\u017cni\u0107 si\u0119 zale\u017cnie od rodzaju prekursora, dawki, badanej populacji, metody analitycznej oraz analizowanego przedzia\u0142u biologicznego.<\/p>\n
Przy ocenie produktu okre\u015blanego jako \u201esuplement NAD+\u201d nale\u017cy wi\u0119c sprawdzi\u0107 jego rzeczywisty sk\u0142ad. W zale\u017cno\u015bci od formulacji produkt mo\u017ce zawiera\u0107 nienaruszony NAD+, NR, NMN, niacyn\u0119, nikotynamid lub kombinacje kilku zwi\u0105zk\u00f3w zwi\u0105zanych z NAD+. Substancje te s\u0105 chemicznie i biologicznie powi\u0105zane, ale nie powinny by\u0107 automatycznie traktowane jako r\u00f3wnowa\u017cne, poniewa\u017c ilo\u015b\u0107 i jako\u015b\u0107 danych klinicznych r\u00f3\u017cni\u0105 si\u0119 mi\u0119dzy nimi.<\/p>\n
Terminologia dotycz\u0105ca NAD+ r\u00f3\u017cni si\u0119 mi\u0119dzy j\u0119zykami, mimo \u017ce same cz\u0105steczki pozostaj\u0105 chemicznie identyczne.<\/p>\n