UiB mokslininkai yra už naujo atradimo, kuris mums parodo, kaip gali išsivystyti susijusios neurodegeneracinės ligos. Šio atradimo centre yra molekulė, vadinama NAD arba nikotinamido adenino dinukleotidu. Rezultatai buvo paskelbti m Gamtos metabolizmas.
Profesorius Mathias Ziegler iš Bergeno universiteto Biomedicinos katedros (UiB) vadovavo tarptautinei tyrėjų grupei, kuri atliko tyrimą ir paaiškino jo reikšmę: „Įspūdinga NAD tai, kad molekulė yra gyvybiškai svarbi, nes atlieka svarbų vaidmenį. visuose ląstelių procesuose.
„Todėl nereguliuojamas NAD lygis yra susijęs su senėjimo procesais, taip pat su daugeliu patologijų nuo vėžio iki diabeto ir neurodegeneracinių ligų. Taip yra dėl to, kad jis užima pagrindinę vietą tiek energijos apykaitoje, tiek gyvybinių funkcijų reguliavime”, – sakė jis. sako.
NAD yra tarsi įkraunama baterija
Visos kūno funkcijos priklauso nuo energijos. Be energijos negalime nei bėgti, nei kvėpuoti, nei mąstyti. Energija, kurios reikia mūsų kūnui ar mūsų ląstelėms veikti, gaunama iš maisto, kurį valgome. Maisto medžiagos, tokios kaip cukrus ar riebalai, paverčiamos universalia energijos forma, kurią mūsų ląstelės gali panaudoti visoms energijos reikalaujančioms funkcijoms palaikyti.
„NAD yra pagrindinis šių konversijų veiksnys, nes jis veikia kaip įkraunama baterija. Jį įkrauna iš maisto gaunama energija ir perduoda ją visoms ląstelių veikloms. Svarbi šio energijos perdavimo dalis vyksta ląstelių struktūrose, vadinamose mitochondrijomis, kurios taip pat vadinami ląstelės galia”, – aiškina Ziegleris.
Labai svarbu, kad NAD taip pat prisideda prie daugelio kitų gyvybiškai svarbių funkcijų visoje ląstelėje. Jis tarnauja kaip cheminis signalas, reguliuojantis pagrindinius ląstelių įvykius, įskaitant genų ekspresiją ir DNR atstatymą, kurie vyksta ląstelės branduolyje.
„Įdomu tai, kad senstant mūsų DNR gali kauptis žala, o tai savo ruožtu padidins NAD molekulių poreikį. Iš tiesų, matome, kad ląstelių NAD lygis senstant mažėja, ir daroma prielaida, kad padidėjęs DNR atkūrimo aktyvumas yra viena iš priežasčių. pagrindinės šio nuosmukio priežastys“, – aiškina Ziegleris. „Problema iškyla, kai mitochondrijos ar jų NAD saugykla yra paveiktos arba panaudojamos ilgą laiką.
Bet kaip ląstelės susidoroja su padidėjusia NAD paklausa ir ar sumažėjęs NAD kiekis būtinai sukelia patologines sąlygas?
Norėdami atsakyti į šiuos klausimus, Ziegleris ir jo komanda sukūrė modelius, skirtus ištirti, kaip ląstelės reaguoja į sumažėjusį NAD lygį, kai jie atsiranda senėjimo metu.
Anksčiau jie buvo sukūrę metodą, leidžiantį aptikti ląstelių NAD molekules ir jų pasiskirstymą gyvose ląstelėse. Be to, jie įdiegė pažangius analitinius metodus, įskaitant didelės skiriamosios gebos masės spektrometriją, kad ištirtų nuo NAD priklausomų procesų ląstelių dinamiką.
Dėl to mokslininkai atrado iki šiol nepripažintą mitochondrijų vaidmenį palaikant ląstelių NAD lygį:
„Šios organelės tarnauja kaip NAD rezervuaras, kuris užpildomas, kai ląstelės veikia normaliai, ir aprūpina ląstelę NAD, kai padidėja poreikis“, – aiškina mokslų daktarė Lena Høyland. studentas ir pirmasis tyrimo autorius.
Naudodami genų technologinius metodus, tokius kaip CRISPR-Cas9 genomo redagavimas, jie sugebėjo nustatyti molekulinius mechanizmus, kaip mitochondrijos neutralizuoja ląstelių NAD mažėjimą.
„Todėl atrodo, kad sumažėjusį ląstelių NAD lygį ląstelės paprastai gerai toleruoja”, – sako ji.
„Tačiau problema iškyla, kai ilgą laiką paveikiamos mitochondrijos arba jų NAD saugykla. Tai gali turėti mirtinų pasekmių, nes ląstelės gali nebeturėti pakankamai NAD „baterijos” gyvybiškai svarbiems, nuo energijos priklausomiems procesams valdyti. “, – priduria profesorius Ziegleris.
NAD papildymas davė vilčių teikiančių rezultatų
Pastarųjų metų tyrimai parodė, kad mitochondrijų disfunkcija ir sumažėjęs ląstelių NAD lygis yra senėjimo ir su amžiumi susijusių sutrikimų, tokių kaip demencija ar neurodegeneracinės ligos, ypatybės.
Remdamasi savo naujais atradimais, mokslininkų komanda mano, kad per didelis mitochondrijų NAD vartojimas gali būti pagrindinis veiksnys, lemiantis neveikiančias ląstelių jėgaines ir taip su senėjimu susijusias ligas.
Iš tiesų, pradiniai klinikiniai tyrimai Norvegijoje ir tarptautiniu mastu, naudojant terapinio papildymo metodus, kuriais siekiama padidinti NAD lygį, davė vilčių teikiančių rezultatų.
„Labai džiaugiamės atradę dar vieną mechanizmą, galintį dalyvauti ligos vystyme ir progresavime“, – sako Høyland.
Ziegleris sako: „Mūsų tyrimas taip pat parodo pagrindinių tyrimų svarbą siekiant nustatyti perspektyvius senėjimo lėtėjimo ir su senėjimu susijusių ligų gydymo tikslus”.