Die Verabreichung von NMN verbessert Herzinsuffizienz aufgrund mitochondrialer Funktionsstörungen

Myokardiale Mitochondrien sind primäre Orte des myokardialen Energiestoffwechsels. Mitochondrienerkrankungen sind mit verschiedenen Herzerkrankungen verbunden. Mitochondriale Translationsdefekte verursachen nicht nur mitochondriale Dysfunktion, sondern auch einen niedrigeren Nikotinamid-Adenin-Dinukleotidspiegel (NAD+), was zu einer gestörten lysosomalen Versauerung und Autophagie führt. In dieser Studie untersuchten die Prüfer, ob die Verabreichung von Nikotinamidmononukleotid (NMN), die den geringeren NAD+-Spiegel ausgleicht, die Herzinsuffizienz aufgrund mitochondrialer Dysfunktion verbessert. Die Verabreichung von NMN reduzierte beschädigte Lysosomen und verbesserte die Autophagie, wodurch Herzinsuffizienz reduziert und die Lebensdauer bei p32cKO-Mäusen verlängert wurde. Die Studie ergab, dass lysosomale Schäden durch mitochondriale Dysfunktion eine Ferroptose induzierten, bei der sich Eisen in Lysosomen und Lipidperoxid angesammelt haben.

1. Die Verabreichung von NMN verbessert die lysosomale Funktion und reduziert Herzinsuffizienz bei Mäusen mit mitochondrialer Dysfunktion

Die Studie ergab, dass die Verabreichung von NMN die lysosomale Funktion verbesserte und Herzinsuffizienz bei Mäusen mit mitochondrialer Dysfunktion reduzierte. Konkret reduzierte die NMN-Supplementierung beschädigte Lysosomen und verbesserte die Autophagie, was zu einer Verringerung der Herzinsuffizienz und einer Verlängerung der Lebensdauer bei diesen Mäusen führte. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die NMN-Supplementierung die lysosomale Funktion stark beeinflusst und einen möglichen therapeutischen Ansatz für Herzinsuffizienz bietet. (wie in Abbildung 1 dargestellt)

Abbildung 1 

2. Die Verabreichung von NMN reduziert die Ferroptose im Herzen

Die Verabreichung von NMN reduzierte die Ferroptose im Herzen, eine Form des Zelltodes, die durch die Ansammlung von Eisen- und Lipidperoxidation verursacht wird. Diese Reduktion der Ferroptose war mit einer Erhöhung der Expression von Glutathionperoxidase 4 (GPX4) verbunden, einem Schlüsselenzym, das bei der Verhinderung der Lipidperoxidierung beteiligt ist. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Verabreichung von NMN vor Herzinsuffizienz schützen kann, indem sie die Ferroptose im Herzen reduziert.

Abbildung 2

3. Die Verabreichung von NMN stellt die Genexpression im Herzen wieder her

Die Studie ergab, dass die Verabreichung von NMN die Expression mehrerer Gene im Herzen wiederherstellte, die bei Mäusen mit mitochondrialer Dysfunktion herunterreguliert waren. Diese Gene sind an verschiedenen zellulären Prozessen beteiligt, darunter die mitochondriale Funktion, oxidativen Stress und Entzündungen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Verabreichung von NMN die Herzfunktion durch die Wiederherstellung der Genexpression im Herzen verbessern kann.

Abbildung 3

4. Die Verabreichung von NMN verbessert die Mitochondrienfunktion im Herzen

Die Studie ergab, dass die Verabreichung von NMN die mitochondriale Funktion im Herzen verbesserte, was sich in einer erhöhten Anzahl der mitochondrialen DNA-Kopien und der Expression von Genen zeigte, die an der mitochondrialen Biogenese beteiligt sind. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Verabreichung von NMN vor Herzinsuffizienz schützen kann, indem sie die Mitochondrienfunktion im Herzen verbessert.

Abbildung 4

Mitochondrien sind die Hauptorganellen zur Energieproduktion, und die mitochondriale Dysfunktion verursacht schwerwiegende Krankheiten, die mit dem Alter verbunden sind. Wir haben zuvor festgestellt, dass (1) die Expression der NAD+-Synthase aufgrund mitochondrialer Dysfunktion verringert war und die lysosomale sowie autophagische Funktion durch eine verminderte NAD+-Biosynthese beeinträchtigt war (Yagi et al., 2021) als zusätzliche Ursache für die Verschlechterung der chronischen Herzinsuffizienz im Zusammenhang mit dem Altern. Diese Studie zeigt, dass die Verabreichung von NMN die Funktion der Lysosomen und den Zelltod durch Ferroptose verbessert, wenn die NAD+-Spiegel verbessert werden. In naher Zukunft wollten wir NMN für den klinischen Einsatz bei altersbedingten und lysosombezogenen Erkrankungen anwenden.

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