Artikel zur Langlebigkeit

Die Steigerung von NAD+ schützt sonnengeschädigte Haut von innen heraus

Die Steigerung von NAD+ schützt sonnengeschädigte Haut von innen heraus

Vom Schutz vor Keimen über den Schutz vor Witterungseinflüssen bis hin zur physischen Fixierung unserer Organe und Gewebe trägt unsere Haut die Hauptlast der Schäden, die durch unsere täglichen Aktivitäten entstehen. Trotz ihrer robusten und dennoch flexiblen Außenseite ist die Haut im Laufe der Jahrzehnte verschiedenen Formen von Funktionsstörungen ausgesetzt – insbesondere durch übermäßige ultraviolette (UV) Strahlung durch die Sonne.  

Neue Forschung aus Japan ziel war es herauszufinden, ob eine Antwort auf die Behandlung UV-induzierter Hautschäden in der Verbindung NAD+ (Nikotinamidadenindinukleotid) liegt. Der NAD+-Spiegel sinkt mit zunehmendem Alter, was zu einer beschleunigten Krankheitsentwicklung und Organfunktionsstörungen führt – einschließlich des größten Organs unseres Körpers, der Haut. Nun zeigen Katayoshi und Kollegen, dass die Auffüllung des nach UV-Exposition verlorenen NAD+ in der Haut mit den NAD+-Vorläufern NMN (Nikotinamid-Mononukleotid) und NR (Nikotinamid-Ribosid) eine Option zur Behandlung oder Vorbeugung sowohl innerer als auch äußerer Hauterscheinungen darstellen kann Altern. 

Die Notwendigkeit von NAMPT

Gleichzeitig mit dem altersbedingten Rückgang der NAD+-Spiegel zeigt das Enzym NAMPT (Nicotinamid-Phosphoribosyltransferase) einen ähnlichen Aktivitätsabfall. NAMPT ist ein geschwindigkeitsbestimmendes Enzym – eines, dessen Aktivität die Gesamtgeschwindigkeit einer Reaktion bestimmt – im primären Weg, den wir nutzen, um NAD+ aus einer verwandten Verbindung namens Nicotinamid herzustellen; Dies ist als NAD+-Salvage-Weg bekannt. Mit dieser altersbedingten Verringerung der NAMPT-Aktivität geht eine weitere Verringerung der zellulären NAD+-Spiegel einher. 

Frühere Untersuchungen haben ergeben, dass die Hemmung von NAMPT in zellbasierten Studien zu Seneszenz führt – einem irreversiblen Wachstumsstopp, der Zellen in einen zombieähnlichen Zustand zurücklässt, in dem sie im Körper funktionsgestört bleiben und eine Spur entzündlicher Ablagerungen hinterlassen. UV-Strahlung, insbesondere UVB-Strahlen, spielt eine entscheidende Rolle bei der Alterung der Hautzellen und führt zu einer beschleunigten Photoalterung – vorzeitiger Hautalterung aufgrund wiederholter Lichteinwirkung. 

Obwohl einige Studien während wir untersucht haben, wie NAD+-Vorläufer wie NMN UV-induzierte Hautschäden mildern, haben wir noch nicht herausgefunden, welche Rolle NAMPT in diesem Prozess spielt. In dieser Studie zeigen Katayoshi und Kollegen, dass eine ausreichende NAMPT-Aktivität erforderlich ist, um Hautzellen vor Schäden nach UV-Exposition zu schützen. Sie stellen jedoch auch fest, dass NMN und NR die Rolle übernehmen können, wenn NAMPT für diese Aufgabe nicht verfügbar ist, da die direkte Ergänzung mit diesen Vorläufern den Teil des NAD+-Wiederherstellungswegs umgeht, der NAMPT erfordert. 

Die Steigerung von NAD+ schützt sonnengeschädigte Haut von innen heraus

Keratinozyten am Leben und in Schwung halten

Zunächst untersuchten Katayoshi und Kollegen, wie sich die NAD+- und NAMPT-Spiegel in Keratinozyten – spezifischen Zellen in der äußersten Hautschicht, der sogenannten Epidermis – unmittelbar nach der UV-Exposition veränderten. Eine Stunde nach der Bestrahlung sanken die NAD+-Spiegel in den Zellen deutlich auf ihren niedrigsten Wert und erreichten 8 Stunden nach der UV-Exposition allmählich eine Wiederherstellung auf 80 % des ursprünglichen Wertes.

Dieser sofortige Rückgang von NAD+ ist wahrscheinlich auf den schnellen Verbrauch durch ein NAD+-abhängiges Protein namens PARP1 (Poly[ADP-Ribose]-Polymerase 1) zurückzuführen, dessen Hauptfunktion darin besteht, DNA zu reparieren, die durch die UV-Strahlung beschädigt wurde. Umgekehrt stiegen die NAMPT-Spiegel nach der Bestrahlung deutlich an, was darauf hindeutet, dass die Aktivierung von NAMPT durch den Verlust von NAD+ ausgelöst wird, um das NAD+-Gleichgewicht in den Zellen wiederherzustellen.

Katayoshi und Kollegen stellten die Hypothese auf, dass NAMPT das erschöpfte NAD+ nach der Bestrahlung wiederherstellen würde. Um dies zu testen, hemmten sie die NAMPT-Aktivität nach UV-Bestrahlung und stellten fest, dass die zuvor beobachtete NAD+-Repletion vollständig blockiert wurde. Darüber hinaus erhöhte das Fehlen der NAMPT-Aktivität in den Keratinozyten die zelluläre Seneszenz. 

Dies weist darauf hin, dass NAMPT für die Wiederauffüllung der NAD+-Speicher nach UV-Bestrahlung von entscheidender Bedeutung ist und ATP-(Energie)-Mangel und gestörte Zellwachstumsprozesse verhindert. Und da NAD+ schnell mit der richtigen NAMPT-Aktivität aufgefüllt wird, kann auch das NAD+-abhängige, die Langlebigkeit fördernde Protein namens Sirtuin-1 (SIRT1) besser funktionieren. Die Autoren erklären: „Unsere Ergebnisse zeigen, dass NAMPT in milden Dosen eine entscheidende Rolle bei der Erholung der Hautzellen von UV-Schäden spielt.“

Unterstützung der Haut mit NMN und NR

Abschließend untersuchten Katayoshi und Kollegen, was passiert, wenn die Keratinozyten mit zwei NAD+-Vorläufern, NMN und NR, behandelt und gleichzeitig NAMPT gehemmt wird. Die zuvor beobachtete Unfähigkeit, verlorenes NAD+ nach der Bestrahlung wieder aufzufüllen, wurde durch die Zugabe von NMN und NR gemildert. Dies weist darauf hin, dass diese Vorläufer NAD+ steigern und die Integrität und Energie der Hautzellen bewahren können, ohne dass der typische NAMPT-vermittelte NAD+-Syntheseweg erforderlich ist. 

Obwohl die Ergänzung mit NMN und NR einfache Lösungen zur potenziellen Bekämpfung altersbedingter Hautschäden darstellt, gibt es keine NAMPT-Ergänzungsmittel, die die Aktivität dieses Enzyms steigern könnten. Jedoch, einige Recherchen hat gezeigt, dass Resveratrol in roten Traubenschalen und eine Gruppe antioxidativer Verbindungen namens Anthocyanidine (die in Pflanzen mit roten, blauen oder violetten Pigmenten vorkommen) nachweislich den NAMPT-Spiegel erhöhen. 

Und obwohl sich NMN nicht in NAMPT umwandelt, dringt NMN direkt in die Zellen ein und wandelt sich in NAD+ um. Alle ungenutzten Bestandteile des NAD+-Moleküls – typischerweise Nikotinamid – werden über den NAD+-Rückgewinnungsweg recycelt, der dann zusätzlichen Startbrennstoff für die Bildung von mehr NAD+ liefert.

Die Steigerung von NAD+ schützt sonnengeschädigte Haut von innen heraus

Die Zukunft im Kampf gegen Lichtalterung 

In dieser Studie deckte das in Japan ansässige Forscherteam bisher unbekannte Mechanismen auf, die dahinterstecken, wie unsere Hautzellen auf Stresssituationen wie UV-Bestrahlung reagieren und sich davon erholen. In Zukunft könnten Verbindungen, die die NAMPT-Aktivität steigern, oder NAD+-Vorläufer wie NMN und NR, bald zur Vorbeugung oder Behandlung der Lichtalterung der Haut durch übermäßige UV-Strahlung eingesetzt werden. 

 Katayoshi und Kollegen kommen zu dem Schluss: „Unsere Ergebnisse liefern nicht nur eine schlüssige Erklärung für die Beteiligung von NAMPT am Hautschutz vor täglicher UVA/B-Exposition, sondern identifizieren auch neue Kandidatenmoleküle, NMN und NR, als potenzielle therapeutische und präventive Wirkstoffe für altersbedingte Erkrankungen.“ Hauterkrankungen und Funktionseinbußen.“ Vergessen Sie in der Zwischenzeit nicht, Sonnenschutzmittel aufzutragen.

Verweise:

Huang P, Riordan SM, Heruth DP, Grigoryev DN, Zhang LQ, Ye SQ. Eine entscheidende Rolle der Nicotinamid-Phosphoribosyltransferase bei der Induktion der humanen Telomerase-Reverse-Transkriptase durch Resveratrol in glatten Muskelzellen der Aorta. Oncotarget. 2015;6(13):10812-10824. doi:10.18632/oncotarget.3580

Katayoshi T, Nakajo T, Tsuji-Naito K. Die Wiederherstellung von NAD+ durch NAMPT ist für das SIRT1/p53-vermittelte Überleben UVA- und UVB-bestrahlter epidermaler Keratinozyten von entscheidender Bedeutung [online vor Drucklegung veröffentlicht, 12. Juni 2021]. J photochem photobiol b. 2021;221:112238. doi:10.1016/j.jphotobiol.2021.112238



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