Artikel zur Langlebigkeit

Wie funktioniert NMN? Die Wissenschaft hinter NAD+ und NMN

Wie funktioniert NMN? Die Wissenschaft hinter NAD+ und NMN

Wenn Sie sich in der Wellness-Welt gut auskennen und sich für Anti-Aging interessieren, haben Sie zweifellos schon von NMN gehört. Viele Menschen wissen jedoch nicht genau, wie es auf zellulärer Ebene funktioniert, wie es sich in NAD+ umwandelt oder was es tatsächlich im Körper bewirkt. Für alle unsere Biochemie-begeisterten und Biohacking-Nerds da draußen ist dieses hier genau das Richtige. Wir werden uns mit den Details befassen, was genau NMN ist, wie es für Gesundheit und Langlebigkeit wirkt und welche zellulären Wege NMN durchläuft, um zu NAD+ zu werden.

NAD+ und NMN 101

Der Grund, warum NMN das gesunde Altern so unterstützt, liegt in seiner Rolle als Vorläufer einer anderen Verbindung namens NAD+ oder Nicotinamidadenindinukleotid. NAD+ ist ein lebenswichtiges Molekül, das jede Zelle in unserem Körper benötigt – ohne NAD+ würden wir sofort sterben. 

Die Hauptaufgabe von NAD+ besteht darin, ein Coenzym zu sein, das anderen Enzymen hilft, richtig zu funktionieren. Diese Enzyme unterstützen Hunderte von Prozessen in unserem Körper, vom Wachstum von Gehirnzellen über die Reparatur von DNA bis hin zur Unterstützung der Mitochondrien bei der Energiegewinnung aus Nahrung. Im Wesentlichen spielt NAD+ eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Zell- und Stoffwechselfunktionen, was zu einer besseren Gesundheit und Langlebigkeit unserer Zellen, Organe und unseres gesamten Körpers führt.

Bei NAD+-Mangel beginnt jedes Organsystem auf einem suboptimalen Niveau zu arbeiten, was zu Stoffwechselstörungen, erhöhtem Blutdruck, verminderter Herzfunktion, kognitiven Beeinträchtigungen, Leber- und Nierenerkrankungen, Muskelschwund und sogar äußeren Symptomen wie Falten oder Haarausfall führt. 

Und NAD+ ist nicht nur für die Erhaltung des Lebens erforderlich, sondern auch für die Existenz eines lang leben. Es stellt sich jedoch heraus, dass die NAD+-Aktivität bei den meisten Menschen mit zunehmendem Alter abnimmt. Einige Recherchen hat herausgefunden, dass der Spiegel dieses wichtigen Coenzyms zwischen dem 40. und 60. Lebensjahr um bis zu 50 % sinken kann, mit einem weiteren Rückgang bei Erreichen eines höheren Lebensalters.

Wie funktioniert nmn? die Zellwissenschaft

Wenn NAD+ für unsere Gesundheit so wichtig ist, fragen Sie sich vielleicht, warum wir nicht einfach mit NAD+ selbst ergänzen können. Vereinfacht gesagt kann oral eingenommenes NAD+ Membranbarrieren nicht einfach überwinden, um in Zellen einzudringen – es müsste zunächst in NMN umgewandelt werden, bevor es von der Zelle aufgenommen werden könnte. Als direkte Vorstufe von NAD+ können NMN-Ergänzungsmittel also im Wesentlichen einen Schritt überspringen und NAD+ in den Zellen steigern. 

NMN (und andere NAD+-Vorläufer) sind am NAD+-Biosyntheseweg beteiligt. Auch bekannt als „NAD-Bergungspfad„Dieses interne Recyclingprogramm produziert NAD+ aus ungenutzten Verbindungen im Zusammenhang mit Niacin (Vitamin B3), zu denen Niacinamid, Nicotinamid (NAM), NMN, NR und Nicotinsäure gehören können. 

Nicotinamid wird durch ein Enzym namens NAMPT (Nicotinamid-Phosphoribosyltransferase) in NMN umgewandelt, gefolgt von einer Umwandlung von NMN in NAD+. (Oder Sie können einfach NMN selbst einnehmen.) Dieser Weg wird als Recyclingprogramm bezeichnet, da ungenutzte Teile von NAD+ nach dem Verbrauch recycelt werden können. Nachdem der Körper ein NAD+-Molekül verwendet hat, bleibt NAM übrig – ein Stoffwechselnebenprodukt von Enzymen, die NAD+ verwenden – das sich in mehr NMN umwandeln kann.

Der NAD-Bergungsweg hängt von der Aktivität von NAMPT ab. Daher wird angenommen, dass NAMPT das Enzym ist, das für die Kontrolle des NAD+-Spiegels im Körper verantwortlich ist. 

NMN kann auch durch den Verbrauch von NR (Nicotinamid-Ribosid) entstehen, da Enzyme, die NR-Kinasen (NRKs) genannt werden, NR in NMN umwandeln. Aus diesem Grund benötigen Sie bei der Ergänzung mit NR einen zusätzlichen Schritt, bei dem Sie zunächst NR in NMN umwandeln, bevor es zu NAD+ werden kann. 

Es gibt andere Wege, auf denen NAD+ hergestellt werden kann, darunter der Kynurenin-Weg (de novo) und der Preiss-Handler-Weg, bei denen Tryptophan bzw. Nikotinsäure als Ausgangsverbindungen dienen. 

und Bergungspfad

Der nmn-Transporter

Ein weiteres Teil des NAD-Puzzles wurde 2019 entdeckt, als Forscher ein „schwer fassbarer Transporter”das NMN in Zellen transportiert, um es in NAD umzuwandeln. Dieser NMN-spezifische Transporter – ein vom Gen Slc12a8 kodiertes Protein – nutzt ein Natriumion, um NMN durch Zellmembranen im Darm zu transportieren, wo es direkt in NAD+ umgewandelt wird, anstatt zunächst NR als Vermittler zu verwenden. 

Das Forschungsteam entdeckte, dass Slc12a8 ein spezifischer Transporter für NMN ist, was bedeutet, dass andere Verbindungen nicht in der Lage sind, über diesen Weg direkt in Zellen einzudringen. Unsere Zellen versuchen, eine konstante Brennstoffversorgung aufrechtzuerhalten, indem sie in Zeiten niedrigen NAD+-Gehalts die Mengen des NMN-Transporters erhöhen, was dann eine schnelle Umwandlung von NMN in NAD+ ermöglichen würde. Doch so sehr unsere Zellen mit diesem Mechanismus auch versuchen, dem Rückgang von NAD+ entgegenzuwirken, gibt es immer noch einen Engpass bei der NAD+-Produktion, der mit zunehmendem Alter auftritt, weshalb NMN so wichtig ist.

Dies deutet auch auf einen evolutionären Vorteil eines spezifischen NMN-Transporters hin. Solche spezialisierten biologischen Strukturen sind energetisch teuer. Da NMN in einigen Nahrungsmitteln in winzigen Mengen vorkommt, deutet dies auf einen evolutionären Vorteil für unsere Vorfahren hin, die in der Lage waren, mehr NMN, das sie über die Nahrung aufgenommen hatten, zu nutzen. Wir können diese Anpassung heute stärker nutzen, indem wir unsere bewusste Aufnahme von NMN erhöhen.

Wie wirkt sich NMN auf ein gesundes Altern aus?

Sie fragen sich vielleicht: Warum sinken die NAD+-Werte überhaupt? Obwohl es viele mögliche Gründe dafür gibt, gehen viele Wissenschaftler davon aus, dass die Fülle an Enzymen und Proteinen, die von NAD+ abhängig sind, mit zunehmendem Alter zu einem Rückgang des NAD+-Spiegels führen kann. Beispielsweise ist eine Familie von Enzymen namens PARP dafür bekannt, DNA zu reparieren. Obwohl dies eine vorteilhafte Funktion ist, führt die Anhäufung von DNA-Schäden mit zunehmendem Alter zu einer übermäßigen Aktivierung der NAD-abhängigen PARP-Enzyme, wodurch die NAD+-Speicher erschöpft werden. 

Zu den weiteren NAD-abhängigen Enzymen gehört die Familie der Sirtuine – eine Gruppe von Proteinen, die allgemein als „Langlebigkeitsgene“ bezeichnet werden. Sirtuine nutzen NAD+ auch, um beschädigte DNA zu reparieren, die Stoffwechselfunktion zu regulieren und die Chromosomenintegrität zu unterstützen. Aber ähnlich wie PARPs müssen Sirtuine mit zunehmendem Alter härter arbeiten, um die Anhäufung von Zellschäden zu mildern, was zu einem erhöhten NAD+-Verbrauch führt. Wenn der NAD+-Spiegel mit zunehmendem Alter sinkt, nimmt leider gleichzeitig auch die Funktion der Sirtuine ab – aber die Steigerung von NAD+ über Nahrungsergänzungsmittel kann diesem Teufelskreis ein Ende setzen.

Sirtuine sind maßgeblich an vielen lebenswichtigen Prozessen beteiligt, die das Altern regulieren, von der Reparatur der DNA über die Unterstützung antioxidativer Wege bis hin zur Steigerung der mitochondrialen Aktivität. Wenn jedoch die Sirtuin-Aktivität abnimmt, können diese Prozesse gestört werden und zu Alterung oder Krankheiten führen. Daher ist die Unterstützung des NAD+-Spiegels Ihres Körpers im Alter mit NAD+-Vorläufern wie NMN für eine gesunde Sirtuinfunktion unerlässlich, was wiederum dafür sorgt, dass Ihre Anti-Aging-Aktivität reibungslos verläuft. 

Eine weitere Möglichkeit, wie NMN zur Bekämpfung des Alterns beitragen kann, besteht darin, die Zellalterung zu verzögern. Vereinfacht ausgedrückt spricht man von Seneszenz, wenn Zellen aufhören, sich zu teilen und ihre Funktion verlieren, aber im Körper verbleiben. Dieser irreversible Wachstumsstopp führt dazu, dass diese zombieähnlichen Zellen eine Spur entzündlicher Ablagerungen hinterlassen, was den Alterungsprozess beschleunigt und zusätzliche Entzündungen verursacht. Eine Möglichkeit, diesen Prozess zu verlangsamen, könnte darin bestehen, NAD+ zu steigern, wie in gezeigt eine Studie aus dem Jahr 2016 dabei wurde festgestellt, dass die Wiederherstellung der mitochondrialen NAD+-Spiegel in menschlichen Stammzellen die Seneszenz verzögerte und die Lebensdauer der Zellen verlängerte. 

Was leistet NMN für die Gesundheit?

In hefe und maus untersuchungen haben gezeigt, dass die Wiederauffüllung des NAD+-Spiegels nicht nur altersbedingte Organ- und Gewebeschäden umkehrt, sondern auch die Lebensdauer verlängert. Zwei wegweisende Studien ergaben, dass die NAD+-Vorläufer NMN (Nicotinamid-Mononukleotid) und NR (Nicotinamid-Ribosid) die Lebensdauer von verlängerten mäuse und spulwürmer um 4,5 % bzw. 10 %. 

In menschenes wurde festgestellt, dass eine NMN-Supplementierung Aspekte der kardiovaskulären, zellulären, physischen und metabolischen Gesundheit unterstützt. Klinische Studien haben beispielsweise berichtet, dass NMN verbessert die Blutzuckerwahrnehmung bei Frauen nach der Menopause, unterstützt die Muskelfunktion bei älteren Männern, Und erhöht die aerobe Kapazität von Sportlern.

Andere Untersuchungen der letzten Jahre haben gezeigt, dass NMN unterstützt gesundes Cholesterin (HDL)-Werte, stoffwechselfunktion, subjektive Marker von haut qualität und Tageszeit energie. Ein kleines studie fanden sogar heraus, dass zusätzliches NMN die Telomere verlängerte – die schützenden Endkappen auf unseren Chromosomen, die ein Indikator für das biologische Alter sind.

Die zentralen Thesen 

NMN ist eine leistungsstarke Verbindung, die als direkte Vorstufe von NAD+ fungiert – dem essentiellen Coenzym, das alle unsere Zellen für ein gesundes Altern benötigen. Von der Bekämpfung von DNA-Schäden und oxidativem Stress über die Verhinderung von Telomerverlust bis hin zur Unterstützung der Sirtuinaktivität ist NMN eine kluge Wahl für alle, die ein langes und gesundes Leben führen möchten.


Verweise:

Igarashi M, Nakagawa-Nagahama Y, Miura M, et al. Eine chronische Nikotinamid-Mononukleotid-Supplementierung erhöht den Nikotinamid-Adenin-Dinukleotid-Spiegel im Blut und verändert die Muskelfunktion bei gesunden älteren Männern. NPJ-Alterung. 2022;8(1):5. Veröffentlicht am 1. Mai 2022. doi:10.1038/s41514-022-00084-z

Kim M, Seol J, Sato T, Fukamizu Y, Sakurai T, Okura T. Wirkung der 12-wöchigen Einnahme von Nicotinamidmononukleotid auf Schlafqualität, Müdigkeit und körperliche Leistungsfähigkeit bei älteren japanischen Erwachsenen: Eine randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Studie Studie. Nährstoffe. 2022;14(4):755. Veröffentlicht am 11. Februar 2022. doi:10.3390/nu14040755

Liao B, Zhao Y, Wang D, Zhang X, Hao J Int Soc Sports Nutr. 2021;18(1):54. Veröffentlicht am 8. Juli 2021. doi:10.1186/s12970-021-00442-4 

Niu KM, Bao T, Gao L, et al. Die Auswirkungen einer kurzfristigen NMN-Supplementierung auf den Serumstoffwechsel, die fäkale Mikrobiota und die Telomerlänge in der Phase vor der Alterung. Vordermutter. 2021;8:756243. Veröffentlicht am 29. November 2021. doi:10.3389/fnut.2021.756243

Orlandi I, Alberghina L, Vai M. Nicotinamid, Nicotinamid-Ribosid und Nicotinsäure-aufkommende Rollen bei der replikativen und chronologischen Alterung in Hefen. Biomoleküle. 2020;10(4):604. Veröffentlicht am 15. April 2020. doi:10.3390/biom10040604

Sohn MJ, Kwon Y, Sohn T, Cho YS. Die Wiederherstellung der mitochondrialen NAD+-Spiegel verzögert die Seneszenz von Stammzellen und erleichtert die Neuprogrammierung gealterter Körperzellen. Stammzellen. 2016;34(12):2840-2851. doi:10.1002/stem.2460

Yi L, Maier AB, Tao R, et al. Die Wirksamkeit und Sicherheit der β-Nicotinamid-Mononukleotid-Supplementierung (NMN) bei gesunden Erwachsenen mittleren Alters: eine randomisierte, multizentrische, doppelblinde, placebokontrollierte, dosisabhängige Parallelgruppenstudie. Gerowissenschaften. 2023;45(1):29-43. doi:10.1007/s11357-022-00705-1

Yoshino M, Yoshino J, Kayser BD, et al. Nicotinamid-Mononukleotid erhöht die Insulinsensitivität der Muskeln bei prädiabetischen Frauen. Wissenschaft. 2021;eabe9985. doi:10.1126/science.abe9985



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