Approfondimenti sul NADH: un potenziale arsenale medico
Introduzione
NADH (forma ridotta di NAD+)serve come portatore di idrogeno biologico e donatore di elettroni, che partecipa a diversi processi fisiologici come la sintesi proteica, la riparazione del DNA, la sintesi e la secrezione di insulina, la risposta immunitaria e la divisione cellulare, svolgendo un ruolo fondamentale nella promozione della durata della salute e nella mitigazione di vari stati patologici.
Principali reazioni enzimatiche nel metabolismo dei substrati che dipendono dal rapporto NAD+/NADH
L'equilibrio del rapporto NAD+/NADH è fondamentale per mantenere l'omeostasi di riduzione-ossidazione cellulare (redox) e per modulare il metabolismo energetico. Diverse reazioni enzimatiche nel metabolismo del substrato vengono eseguite in modo dipendente dal rapporto NAD+/NADH. Ad esempio, i chetoni sopprimono l'aumento della produzione mitocondriale di ROS associato a danni eccitotossici aumentando l'ossidazione NADH (cioè rapporto NAD+/NADH elevato) nella catena di trasporto elettronico, influenzando direttamente il livello di NADH.
NADH nel ciclo di Krebs e nella glicolisi
Il NADH viene prodotto nella glicolisi e nel ciclo di Krebs (noto anche come ciclo dell'acido citrico o ciclo dell'acido tricarbossilico), che può trasferire energia per fornire la sintesi dell'ATP attraverso il processo di fosforilazione ossidativa nella membrana interna dei mitocondri. Il ciclo di Krebs fornisce NADH come portatore elettronico alla catena di trasporto elettronico nei mitocondri, mentre il NADH prodotto dalla glicolisi può essere utilizzato dalla L-lactato deidrogenasi (LDH) o trasportato nei mitocondri per l'omeostasi redox. Gli effetti del NADH sui mitocondri sono realizzati da sistemi shuttle specializzati (ad esempio, malato-aspartato o glicerolo-3-fosfato).
Le possibili strategie per modulare il livello NADH
Le principali vie biosintetiche NAD/NADH includonoDe novosintesi da triptofano (TRP), sintesi da una delle forme di vitamina B3, nicotinamide (NAM) o acido nicotinico (NA), o conversione del riboside di nicotinamide (NR). Di conseguenza, il livello di NADH può essere regolato rifornendo precursori NADH (ad esempio, NR e NMN), l'applicazione di inibitori della NADH deidrogenasi, la dieta ricca di determinati nutrienti (ad esempio vitamina B3), l'amministrazione di agenti miranti mitocondriali e l'integrazione di NADH esogeno.
Conclusione
Il NADH può essere un candidato terapeutico versatile grazie alla sua capacità di influenzare l'omeostasi redox, le funzioni mitocondriali e le reazioni enzimatiche.
Riferimento
Schiuma G, Lara D, Clement J, Narducci M, Rizzo R. NADH: il sensore redox nei disturbi legati all'invecchiamento. Segnale antiossido redox. Pubblicato online il 17 febbraio 2024. doi:10.1089/ars.2023.0375
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