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Chronische Entzündungen und CD38-Aktivierung führen zum NAD+-Rückgang

Chronische Entzündungen und CD38-Aktivierung führen zum NAD+-Rückgang
  • Forscher identifizieren chronische Entzündungen, alternde Zellen und die Aktivierung des Proteins CD38 als Treiber für den Rückgang von NAD+, dem entscheidenden Coenzym, das für einen gesunden Stoffwechsel, Alterung und DNA-Reparatur benötigt wird. 

  • Immer mehr seneszierende Zellen treibt auch den Alterungsprozess voran und verursacht einen Abbau von NAD+ durch die Aktivierung von CD38, einem Protein, das in Immunzellen vorkommt und Entzündungen fördert.  

  • Vorläufigen Tierstudien zufolge gehen die Forscher davon aus, dass die Blockierung der CD38-Aktivität die NAD+-Spiegel in bestimmten Geweben wiederherstellen kann.

Dieser Artikel wurde auf EurekAlert.org veröffentlicht:

NAD+ (Nikotinamidadenindinukleotid), ein wichtiger Metabolit, der für einen effizienten und gesunden Stoffwechsel von zentraler Bedeutung ist, nimmt mit zunehmendem Alter ab. Dieses bisher ungeklärte Phänomen wird mit zahlreichen altersbedingten Krankheiten in Verbindung gebracht und hat zur Entwicklung vieler Nahrungsergänzungsmittel geführt, die darauf abzielen, NAD+ wieder auf ein jugendlicheres Niveau zu bringen.

Veröffentlichung in Naturstoffwechselforscher des Buck Institute haben chronische Entzündungen als Ursache für den NAD+-Rückgang identifiziert. Sie zeigen, dass eine zunehmende Belastung alternder Zellen, die auch mit dem Alterungsprozess einhergeht, den Abbau von NAD über die Aktivierung von CD38 (zyklische ADP-Ribosehydrolase) verursacht, einem Protein, das sich sowohl im Inneren als auch auf der Oberfläche der Zellmembranen befindet vieler Immunzellen.

„Wir freuen uns sehr, zwei Phänomene zu verbinden, die getrennt mit Alterung und altersbedingten Krankheiten in Verbindung gebracht werden“, sagte er Eric Verdin, MD, Präsident und CEO des Buck Institute und leitender Autor des Papiers.

„Die Tatsache, dass NAD+-Rückgang und chronische Entzündungen miteinander verknüpft sind, ermöglicht einen ganzheitlicheren, systemischen Ansatz für das Altern, und die Entdeckung von CD38-Makrophagen als Vermittler der Verbindung zwischen beiden bietet uns ein neues Ziel für therapeutische Interventionen.“

Der Wasserhahn oder das Waschbecken? Oder beides?

Wissenschaftler wissen, dass der NAD+-Spiegel mit zunehmendem Alter abnimmt, aber Verdin sagt, es sei nicht klar, ob der Rückgang auf eine verminderte Produktion von NAD+ zurückzuführen ist, ein Problem mit dem „Wasserhahn“, oder auf dessen Abbau, ein Problem, das einem „Leck“ ähnelt Waschbecken".

„Unsere Daten deuten darauf hin, dass das Problem zumindest in einigen Fällen auf die undichte Senke zurückzuführen ist“, sagte er. „Letztendlich denke ich, dass eine Nahrungsergänzung ein Teil der Gleichung sein wird, aber das Füllen der Spüle ohne Behebung des Lecks wird nicht ausreichen, um es zu beheben.“ das Problem." Laut Verdin deuten vorläufige Daten darauf hin, dass die Blockierung der CD38-Aktivität bei älteren Tieren die NAD+-Spiegel in bestimmten Geweben wiederherstellt.

Die einzigartige Buck-Zusammenarbeit treibt die Forschung voran

An der von Anthony J. Covarrubias, PhD, einem Postdoktoranden im Verdin-Labor, geleiteten Forschung war auch Buck-Professor beteiligt Judith Campisi und ihr Labor, das international für seine Pionierarbeit auf dem Gebiet der zellulären Seneszenz anerkannt ist. Die Experimente wurden an Mäusen durchgeführt und umfassten Stoffwechselgewebe aus viszeralem weißem Fett und der Leber, die während des Alterns und bei akuten Reaktionen auf Entzündungen untersucht wurden. Die Arbeit wurde an primären menschlichen Makrophagen validiert. „Unsere ursprüngliche Hypothese war, dass die CD38-Aktivierung durch eine Entzündung vorangetrieben wird“, sagte Covarrubias. „Aber wir fanden heraus, dass die Aktivierung in diesem Fall sowohl bei akuten als auch bei altersbedingten Entzündungen erfolgte. Das war eine Überraschung.“

Entzündung: Zelluläre Seneszenz und das SASP

Seneszente Zellen, die als Reaktion auf DNA-Schäden aufhören, sich zu teilen, stoßen eine Vielzahl entzündungsfördernder Proteine ​​aus, die als seneszenzassoziierter sekretorischer Phänotyp oder SASP bezeichnet werden. Die Evolution wählte die Zellalterung als Schutzmaßnahme gegen Krebs; Da sich jedoch alternde Zellen im Laufe des Lebens im Gewebe ansammeln, führt das SASP zu chronischen Entzündungen geringer Schwere, die mit altersbedingten Erkrankungen, einschließlich Krebs im fortgeschrittenen Lebensalter, einhergehen. „Diese entzündlichen Proteine ​​im SASP veranlassen Makrophagen, sich zu vermehren, CD38 zu exprimieren und NAD+ abzubauen. Es handelt sich um einen maladaptiven Prozess“, sagte Covarrubias. „Aber Medikamente, die auf das SASP oder CD38 abzielen, könnten uns eine andere Möglichkeit bieten, mit dem Rückgang von NAD+ umzugehen.“

NAD: Lebensnotwendig

NAD+ kommt in jeder Zelle vor; Es fördert die zelluläre Energieproduktion und unterstützt den Zellstoffwechsel. NAD ist auch entscheidend für die Aktivität von Sirtuinen, die globale Anti-Aging-Eigenschaften haben. Verdin vergleicht unseren Zellstoffwechsel mit einer Bargeldwirtschaft und beschreibt NAD+ als die gepanzerten Lastwagen, die Geld zwischen Institutionen transferieren. „Geld ist der Treibstoff. Wenn man das Geld nicht transportieren kann, kommt die gesamte Wirtschaft zum Stillstand. Alles bricht zusammen. So wichtig ist NAD+ für unsere Zellgesundheit und wir freuen uns darauf, diese Entdeckung in unsere Bemühungen einfließen zu lassen.“ um die verheerenden Auswirkungen altersbedingter Krankheiten einzudämmen.

Diese Studie wurde veröffentlicht in Naturstoffwechsel im November 2020. 



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