¿Qué es NAD+?

El dinucleótido de nicotinamida y adenina (NAD) es una coenzima presente en todas las células vivas. Desempeña un papel vital en numerosas reacciones químicas del organismo a nivel celular [ 1 ].

NAD+ significa dinucleótido de nicotinamida y adenina, y está involucrado en muchos procesos biológicos importantes, desde la regulación del ritmo circadiano del cuerpo hasta la reparación del ADN y mucho más.

Los niveles de NAD+ disminuyen a medida que envejecemos , lo que ralentiza el metabolismo celular y la capacidad de reparar el daño del ADN que puede conducir a enfermedades asociadas con la edad.

Aumentar los niveles de NAD+ mediante una dieta saludable, mejores hábitos de sueño y la suplementación dietética puede tener efectos beneficiosos. La suplementación con NAD+ puede ser una estrategia terapéutica prometedora para enfermedades neurodegenerativas y otras enfermedades relacionadas con la edad.

¿Cuándo se descubrió el NAD+?

El dinucleótido de nicotinamida y adenina (NAD+) fue descubierto por primera vez en 1906 por dos científicos , Arthur Harden y William John Young, que estudiaban la fermentación del azúcar en células de levadura [ 2 ].

Durante su investigación, Harden y Young descubrieron que una sustancia llamada "cozimasa" es necesaria para la fermentación del azúcar. La cozimasa fue identificada posteriormente como NAD+.

Inicialmente se creía que el NAD+ solo participaba en el metabolismo de los azúcares. Sin embargo, posteriormente se descubrió que desempeña una función mucho más amplia en el organismo, mediando múltiples procesos biológicos importantes.

Se cree que el NAD+ tiene posibles aplicaciones terapéuticas en múltiples enfermedades relacionadas con la edad , incluidos los trastornos neurodegenerativos y las enfermedades cardiovasculares [ 3 ].

¿Cómo se produce el NAD?

NAD+ es una molécula formada por dos nucleótidos: nicotinamida y adenina .

1. Nicotinamida: es una forma de vitamina B3, también conocida como niacina, un nutriente esencial para el cuerpo humano.

2. Adenina: es uno de los cuatro componentes principales del ADN y el ARN (material genético).

El NAD+ participa en todos los procesos celulares esenciales del cuerpo, incluidos:

• reparación del ADN

• Producción de energía

• Regulación del sistema inmunológico

• Regulación de la expresión genética.

Dos de las formas más comunes de NAD+ se llaman NADH y NADPH .

1. NADH: es esencial en el sistema de producción del cuerpo y está involucrado en el metabolismo de carbohidratos, grasas y proteínas.

2. NADPH: se utiliza para desintoxicar las células. Al igual que una ciudad necesita limpiar la contaminación para mantener un medio ambiente saludable, tus células también necesitan eliminar toxinas para mantenerse sanas.

Beneficios del NAD+ para el metabolismo celular

El NAD desempeña un papel vital en las reacciones bioquímicas dentro de las células, incluido el metabolismo de los nutrientes para producir energía, la activación de las células inmunes, la reparación del ADN y la comunicación celular.

Metabolismo energético

El metabolismo energético implica la descomposición de nutrientes (carbohidratos, grasas y proteínas) para producir trifosfato de adenosina (ATP) , la principal fuente de energía de las células.

El ATP es necesario para impulsar una amplia gama de procesos celulares críticos, incluidos: la contracción muscular, la regeneración muscular, la síntesis de proteínas y el transporte de moléculas a través de las membranas celulares.

El NAD+ participa en la cadena de transporte de electrones , una serie de reacciones químicas en las mitocondrias (la central energética de la célula).

Durante la cadena de transporte de electrones, el NAD+ acepta electrones de la descomposición de nutrientes y los transfiere al oxígeno. Este proceso, denominado fosforilación oxidativa , produce ATP.

El ATP también se puede producir al descomponer la glucosa (un tipo de azúcar) en la glucólisis .

Algunos ejemplos de enfermedades que pueden resultar de una disfunción en el metabolismo energético incluyen:

• Enfermedad mitocondrial: Las mitocondrias son los orgánulos celulares responsables de producir la mayor parte de la energía celular. Su disfunción puede provocar diversos síntomas, como debilidad muscular, fatiga y dificultad para coordinar.

• Diabetes : La diabetes es un grupo de trastornos metabólicos que se caracterizan por niveles elevados de azúcar en sangre debido a una disfunción en la capacidad del cuerpo para producir o utilizar insulina. La insulina es una hormona que regula el metabolismo de la glucosa, un azúcar que constituye una importante fuente de energía para las células.

• Síndrome metabólico: El síndrome metabólico es un grupo de factores de riesgo, como niveles altos de azúcar en sangre, presión arterial alta y colesterol alto, que pueden aumentar el riesgo de desarrollar diabetes y enfermedades cardíacas.

• Cáncer : Las células cancerosas poseen un metabolismo único que les permite crecer y propagarse rápidamente. Una disfunción en el metabolismo energético de las células cancerosas puede provocar que consuman grandes cantidades de glucosa y produzcan ácido láctico, lo que provoca acidosis y muerte celular.

• Enfermedades neurodegenerativas: Algunas enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y el Parkinson, están asociadas con una disfunción en el metabolismo energético de las células cerebrales.

Reparación del ADN

La reparación del ADN es un proceso mediante el cual el cuerpo humano autorrepara los daños al material genético.

El daño al ADN puede ocurrir debido a varios factores, entre ellos:

• Radiación ultravioleta

• Exposición a toxinas químicas,

• Estrés oxidativo.

Si no se repara, el daño del ADN puede provocar mutaciones genéticas que potencialmente pueden causar enfermedades como el cáncer.

El NAD+ participa en la reparación del ADN mediante la reparación por escisión de bases (REB). Durante la REB, las enzimas llamadas ADN glicosilasas reconocen y eliminan las bases dañadas (los componentes básicos del ADN) de la molécula de ADN [ 4 ].

Estas enzimas requieren NAD+ para funcionar correctamente. Todo este sistema de reparación es crucial para mantener la integridad y la estabilidad del material genético.

Expresión genética

La expresión genética es el proceso mediante el cual la información de un gen se utiliza para producir una proteína que realiza las funciones del cuerpo.

La expresión génica es importante para el antienvejecimiento porque la expresión de ciertos genes puede cambiar con la edad. Una disfunción en la expresión génica puede provocar enfermedades relacionadas con la edad y un deterioro de la función celular y tisular.

Ahora, vamos a abordar la parte técnica de cómo el NAD+ está involucrado en este proceso.

El NAD+ es necesario en la expresión genética a través de la desacetilación mediada por sirtuinas , una modificación postraduccional (PTM) que ocurre después de que se ha sintetizado una proteína.

Las sirtuinas son una familia de enzimas que utilizan NAD+ como cofactor para eliminar grupos acetilo de las proteínas. La eliminación de grupos acetilo por las sirtuinas puede afectar la actividad de las proteínas y la expresión génica.

Los investigadores plantean la hipótesis de que al regular la expresión genética, podría ser posible promover un envejecimiento saludable y prolongar la vida útil [ 5 ].

Comunicación celular

Hay varias formas en que las células pueden comunicarse para intercambiar información y coordinar sus actividades, entre ellas: el contacto directo, mediante la liberación de moléculas de señalización química y mediante señalización eléctrica.

El NAD+ tiene muchas funciones en los procesos metabólicos del cuerpo: en este caso, actúa como una molécula de señalización que activa proteínas llamadas quinasas .

Las quinasas son enzimas que transfieren grupos fosfato del ATP a otras proteínas, y este proceso se llama fosforilación , un mecanismo clave para transmitir señales dentro de las células.

Una de las funciones claves de la comunicación celular es regular el crecimiento, la división y la muerte de las células, lo que se conoce como proliferación celular .

La proliferación celular adecuada es necesaria para que el cuerpo mantenga los tejidos sanos, repare los daños y responda a las necesidades cambiantes. A medida que envejecemos, las células pueden perder su capacidad para comunicarse eficazmente, lo que provoca una disminución de la proliferación celular y un mayor riesgo de enfermedades relacionadas con la edad.

Regulación del sistema inmunológico

Sin suficiente NAD+, los llamados soldados no podrán moverse ni luchar adecuadamente, e inevitablemente perderán la batalla contra los invasores.

El SARM1 (proteína 1 estéril con motivos alfa y TIR) es una proteína que regula el sistema inmunitario mediante la degradación de NAD+. El SARM1 actúa como un interruptor que controla la cantidad de NAD+ disponible para las células inmunitarias, descomponiéndolo cuando no es necesario.

Esto puede ser beneficioso en algunos casos, ya que puede ayudar a prevenir la sobreactivación del sistema inmunológico, que produce inflamación y daño tisular cuando la respuesta inflamatoria no es necesaria (trastornos autoinmunes).

El equilibrio adecuado de NAD+ es crucial para que el sistema inmunológico funcione correctamente y proteja al cuerpo de invasores y enfermedades neurodegenerativas [ 6 ].

¿Qué hace el NAD en tu cuerpo?

La evidencia sugiere que los niveles de NAD+ disminuyen con la edad y que aumentar los niveles de NAD+ puede tener beneficios potenciales para un envejecimiento saludable [ 7 ].

Por ejemplo, estudios en animales han demostrado que aumentar los niveles de NAD+ puede mejorar el metabolismo energético y potenciar la función de las mitocondrias [ 8 ]. Esto puede conducir a una mejor función muscular, mayor resistencia y una vida útil más larga [ 9 ].

Trastornos neurodegenerativos

Se trata de afecciones que implican la degeneración de las células nerviosas, incluidas enfermedades como la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson.

Algunas investigaciones sugieren que los niveles bajos de NAD+ pueden contribuir al desarrollo de estos trastornos al afectar el metabolismo energético, el flujo sanguíneo y la reparación del ADN en el cerebro [ 10 ].

Esto sugiere que aumentar los niveles de NAD+ puede retardar la progresión de la neurodegeneración y prevenir la aparición de ciertas afecciones.

Enfermedad cardiovascular

Se trata de un grupo de afecciones que afectan el corazón y los vasos sanguíneos, incluyendo enfermedades como la enfermedad de las arterias coronarias, la insuficiencia cardíaca y la hipertensión.

Las enfermedades cardiovasculares están relacionadas con el envejecimiento porque, a medida que el cuerpo envejece, es menos capaz de adaptarse a los cambios y los factores de riesgo de enfermedades cardiovasculares, como la presión arterial alta y el colesterol alto, se vuelven más frecuentes.

Hay algunas investigaciones que sugieren que la alteración de la homeostasis del NAD+ puede contribuir a la insuficiencia cardíaca [ 11 , 12 ]. Los científicos están buscando formas de mantener altos los niveles de NAD+ en el cuerpo, ya que puede ayudar a reducir el riesgo de insuficiencia cardíaca.

Diabetes

Se trata de una afección en la que el cuerpo tiene dificultad para regular los niveles de azúcar en sangre y puede provocar complicaciones de salud graves si no se trata.

Algunas investigaciones sugieren que niveles bajos de NAD+ pueden estar asociados con un mayor riesgo de diabetes, posiblemente debido a una señalización de insulina deteriorada y a la inflamación, aunque el mecanismo exacto por el cual esto ocurre no se comprende completamente. [ 13 ].

La insulina es una hormona producida por el páncreas que regula los niveles de azúcar en sangre. Ayuda a reducir los niveles de azúcar en sangre al promover la absorción de glucosa por las células y ayuda a prevenir los niveles altos de azúcar en sangre al inhibir la producción de glucosa en el hígado.

En términos más técnicos, se cree que el NAD+ juega un papel en la regulación de las vías de señalización de la insulina, que transmiten señales desde los receptores de insulina a las células.

¿Cómo aumentar los niveles de NAD+?

Puedes aumentar los niveles de NAD+ mediante la dieta, el ejercicio, el sueño, el control del estrés y posiblemente la suplementación.

1. Dieta: Algunos alimentos pueden ayudar a aumentar los niveles de NAD+ en el organismo. Entre ellos se incluyen los alimentos ricos en ribósido de nicotinamida (NR) , un precursor del NAD+. Algunos ejemplos de alimentos que contienen NR son la leche, la levadura de cerveza y ciertos hongos.

2. Ejercicio: Se ha demostrado que la actividad física regular aumenta los niveles de NAD+ en el organismo. Esto puede deberse, en parte, a que el ejercicio aumenta la producción de mitocondrias, que son las centrales energéticas de las células y participan en la producción de NAD+.

3. Sueño: Dormir lo suficiente es importante para mantener los niveles de NAD+, ya que la falta de sueño se ha relacionado con una disminución de los niveles de NAD+.

4. Manejo del estrés: el estrés crónico se ha relacionado con una disminución de los niveles de NAD+, por lo que controlar el estrés a través de técnicas como la meditación, el yoga o el ejercicio puede ayudar a aumentar los niveles de NAD+.

5. Suplementación: Estudios han sugerido que los suplementos que contienen precursores de NAD+, como el mononucleótido de nicotinamida (NMN) , pueden ayudar a aumentar los niveles de NAD+.

La importancia del NAD para el envejecimiento

El dinucleótido de nicotinamida y adenina, o NAD, es una coenzima que desempeña un papel vital en la regulación de varias vías metabólicas en el cuerpo, incluido el metabolismo energético, la reparación del ADN y la comunicación celular.

Existe cierta evidencia que sugiere que los niveles de NAD+ pueden disminuir con la edad y pueden estar asociados con el desarrollo de ciertas enfermedades relacionadas con la edad.

Aumentar los niveles de NAD+ a través de la dieta, el ejercicio, el sueño, el control del estrés y posiblemente la suplementación puede tener beneficios potenciales para el envejecimiento saludable y la prevención de enfermedades relacionadas con la edad.

Es importante hablar con un profesional de la salud antes de comenzar cualquier régimen para aumentar los niveles de NAD+ y continuar aprendiendo más sobre NAD+ y su papel en la salud y la longevidad.

Recursos:

1. Lin, SJ, y Guarente, L. (2003). Nicotinamida adenina dinucleótido, un regulador metabólico de la transcripción, la longevidad y la enfermedad. Current Opinion in Cell Biology , 15 (2), 241-246.

2. Harden, A., y Young, W. J. (2013). La fermentación alcohólica del jugo de levadura. En : Un libro de consulta sobre química, 1900-1950 (págs. 359-365). Harvard University Press.

3. Braidy, N., y Liu, Y. (2020). Terapia con NAD+ en trastornos degenerativos relacionados con la edad: Un análisis de beneficios y riesgos. Gerontología Experimental , 132 , 110831.

4. Krokan, HE, y Bjørås, M. (2013). Reparación por escisión de la base. Perspectivas en biología de Cold Spring Harbor , 5 (4), a012583.

5. Jaenisch, R. y Bird, A. (2003). Regulación epigenética de la expresión génica: cómo el genoma integra señales intrínsecas y ambientales. Nature Genetics , 33 (3), 245-254.

6. Figley, MD, Gu, W., Nanson, J.D., Shi, Y., Sasaki, Y., Cunnea, K., ... y Ve, T. (2021). SARM1 es un sensor metabólico que se activa por un aumento de la relación NMN/NAD+ para desencadenar la degeneración axonal. Neuron , 109 (7), 1118-1136.

7. Chini, CC, Tarragó, MG y Chini, EN (2017). NAD y el proceso de envejecimiento: Su papel en la vida, la muerte y todo lo demás. Endocrinología molecular y celular , 455 , 62-74.

8. Mehmel, M., Jovanović, N. y Spitz, U. (2020). Ribósido de nicotinamida: estado actual de la investigación y usos terapéuticos. Nutrients , 12 (6), 1616.

9. Imai, SI y Guarente, L. (2014). NAD+ y sirtuinas en el envejecimiento y la enfermedad. Tendencias en biología celular , 24 (8), 464-471.

10. Kerr, JS, Adriaanse, BA, Greig, NH, Mattson, MP, Cader, MZ, Bohr, VA y Fang, EF (2017). Mitofagia y enfermedad de Alzheimer: mecanismos celulares y moleculares. Tendencias en neurociencias , 40 (3), 151-166.

11. Marín-García, J., y Goldenthal, MJ (2008). Centralidad mitocondrial en la insuficiencia cardíaca. Heart Failure Reviews , 13 (2), 137-150.

12. Neubauer, S. (2007). El corazón que falla: un motor sin combustible. New England Journal of Medicine , 356 (11), 1140-1151.

13. Trammell, SA, Weidemann, BJ, Chadda, A., Yorek, MS, Holmes, A., Coppey, LJ, ... y Brenner, C. (2016). El ribósido de nicotinamida se opone a la diabetes tipo 2 y la neuropatía en ratones. Scientific reports , 6 (1), 1-7.

14. Navas, LE y Carnero, A. (2021). Metabolismo del NAD+, células madre, respuesta inmunitaria y cáncer. Transducción de Señales y Terapia Dirigida , 6 (1), 1-20.

15. Mendelsohn, AR, y Larrick, JW (2019). La interacción entre NAD+ y las vías de senescencia celular complica las terapias antienvejecimiento. Rejuvenation Research , 22 (3), 261-266.

16. Nadeeshani, H., Li, J., Ying, T., Zhang, B. y Lu, J. (2022). Mononucleótido de nicotinamida (NMN) como producto antienvejecimiento: promesas y riesgos de seguridad. Journal of advanced research , 37 , 267-278.