Tiefer Einblick in NADH: ein potenzielles medizinisches Arsenal
Einleitung
NADH (reduzierte Form von NAD+)dient als Träger von biologischem Wasserstoff und als Elektronendonator, der an verschiedenen physiologischen Prozessen wie Proteinsynthese, DNA-Reparatur, Insulinsynthese und -sekretion, Immunantwort und Zellteilung beteiligt ist und eine entscheidende Rolle bei der Förderung der Gesundheitsspanne und der Linderung verschiedener Krankheitszustände spielt.
Wichtige enzymatische Reaktionen im Substratstoffwechsel, die vom NAD+/NADH-Verhältnis abhängen
Das Gleichgewicht des NAD+/NADH-Verhältnisses ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der zellulären Reduktions-Oxidations-Homöostase (Redox) und die Modulation des Energiestoffwechsels. Mehrere enzymatische Reaktionen im Substratstoffwechsel werden in Abhängigkeit vom NAD+/NADH-Verhältnis durchgeführt. Zum Beispiel unterdrücken Ketone die erhöhte mitochondriale Produktion von ROS, die mit einer exzitotoxischen Schädigung verbunden ist, indem sie die NADH-Oxidation (d. h. ein erhöhtes NAD+/NADH-Verhältnis) in der Elektronentransportkette verstärken, was sich direkt auf den NADH-Spiegel auswirkt.
NADH im Krebszyklus und in der Glykolyse
NADH wird in der Glykolyse und im Krebszyklus (auch bekannt als Zitronensäurezyklus oder Tricarbonsäurezyklus) produziert, der durch den Prozess der oxidativen Phosphorylierung in der inneren Membran der Mitochondrien Energie zur Bereitstellung der ATP-Synthese übertragen kann. Der Krebs-Zyklus liefert NADH als Elektronenträger an die Elektronentransportkette in den Mitochondrien, während das durch Glykolyse produzierte NADH von der L-Laktat-Dehydrogenase (LDH) verwendet oder zur Redoxhomöostase zu den Mitochondrien transportiert werden kann. Die Wirkung von NADH auf die Mitochondrien wird durch spezielle Shuttle-Systeme (z. B. Malat-Aspartat oder Glycerin-3-phosphat) erreicht.
Die möglichen Strategien zur Modulation des NADH-Spiegels
Zu den wichtigsten NAD/NADH-Biosynthesewegen gehörende novoSynthese aus Tryptophan (TRP), Synthese aus einer Form von Vitamin B3, Nicotinamid (NAM) oder Nikotinsäure (NA) oder Umwandlung von Nicotinamid-Ribosid (NR). Dementsprechend kann der NADH-Spiegel durch Auffüllen von NADH-Vorläufern (z. NR und NMN), die Anwendung von NADH-Dehydrogenase-Hemmern, eine Ernährung, die reich an bestimmten Nährstoffen (z. B. Vitamin B3) ist, die Verabreichung von mitochondrialen Zielmitteln und die Ergänzung von exogenem NADH.
Schlussfolgerung
NADH kann ein vielseitiger therapeutischer Kandidat sein, indem es seine Fähigkeit nutzt, die Redoxhomöostase, die mitochondrialen Funktionen und die enzymatischen Reaktionen zu beeinflussen.
Referenz
Schiuma G, Lara D, Clement J, Narducci M, Rizzo R. NADH: der Redoxsensor bei altersbedingten Störungen. Antioxid-Redox-Signal. Online veröffentlicht am 17. Februar 2024. doi:10.1089/ars.2023.0375
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