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NMN trägt dazu bei, die Blutversorgung des Gehirns auch im Alter gesund zu halten

NMN trägt dazu bei, die Blutversorgung des Gehirns auch im Alter gesund zu halten

Die Ursachen des kognitiven Verfalls können auf Mängel in der Art und Weise zurückgeführt werden, wie die Blutversorgung des Gehirns zu den Neuronen und anderen Nervenzellen, aus denen es besteht, geleitet wird. Aufgrund seiner Bedeutung für die Regulierung verschiedener Körperfunktionen, von der Atmung bis zur Herzfrequenz, und seiner Rolle bei der kognitiven Funktion, die es uns ermöglicht, das Leben zu erleben, benötigt das Gehirn eine ständige Energieversorgung. Daher ist es vollständig auf die Fähigkeit des Kreislaufsystems angewiesen, es mit Sauerstoff und Nährstoffen zu versorgen.

Mit zunehmendem Alter wird es immer schwieriger, die richtige Durchblutung des Gehirns aufrechtzuerhalten. Die Fähigkeit des Körpers, Blutgefäße zu erhalten und neue zu bilden, ist für die Aufrechterhaltung eines gesunden Mikrozirkulationsnetzwerks im Gehirn von entscheidender Bedeutung. Beeinträchtigungen in diesem Netzwerk führen zu Funktionsverlust und Degeneration des Nervensystems (Neurodegeneration) (1-3). Daher besteht Bedarf an der Suche nach Methoden, um mit zunehmendem Alter eine gesunde Blutversorgung des Gehirns aufrechtzuerhalten.

Der Nicotinamidadenindinukleotidspiegel ist für die Gehirnfunktion von wesentlicher Bedeutung

Nicotinamidadenindinukleotid, oder NAD+, ist ein wichtiges Coenzym, das in allen Zellen des Körpers vorkommt, für die Energieverarbeitung unerlässlich ist und für Hunderte von Stoffwechselprozessen verantwortlich ist. NAD+ spielt eine wichtige Rolle bei der Erhaltung des Netzwerks kleiner Blutgefäße, die das Gehirn versorgen. Alterung ist mit einem Rückgang von NAD+ verbunden, und Forscher haben festgestellt, dass die Verabreichung von NAD+-Vorläufern wie Nicotinamidmononukleotid (NMN) die Kreislaufinfrastruktur erhält und zur Aufrechterhaltung der Blutgefäßfunktion beiträgt.

NMN wurde als praktikable Möglichkeit zur Aufrechterhaltung der Gehirndurchblutung durch Erhöhung des NAD+-Spiegels vorgeschlagen. Ein ausreichender NAD+-Spiegel erhält nicht nur die Durchblutung des Gehirns aufrecht, sondern ist auch für die Energieproduktion in den Neuronen, die Aufrechterhaltung adaptiver Stressreaktionen und die normale Aktivierung überlebensfördernder Anti-Aging-Signalwege notwendig. Mit zunehmendem Alter wird NAD+ jedoch für Zellen weniger verfügbar (4).

Frühere Untersuchungen an alten Nagetieren haben die starken Anti-Aging-Eigenschaften von NMN gezeigt. Diese Studien zeigen, dass NMN dazu beitrug, die Organfunktion bei alten Nagetieren zu erhalten (5) und ihre Lebensdauer verlängert (6). Außerdem kann die Verabreichung von NMN die vaskulären NAD+-Spiegel wiederherstellen und die Blutversorgung des Gehirns verbessern (7). Es ist jedoch unklar, wie genau NMN die Blutversorgung stärkt.

Die Verabreichung von NMN kann die vaskulären NAD+-Spiegel wiederherstellen und die zerebrale Blutversorgung verbessern

Wie verbessert Nicotinamidmononukleotid die Blutversorgung eines alternden Gehirns?

A studie, die kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht wurde GeroScience gibt Aufschluss darüber, wie dieser Prozess funktioniert (8). Kiss und Kollegen vom Health Sciences Center der University of Oklahoma wollten verstehen, wie die Produktion neuer Blutgefäße, bekannt als Angiogenese, durch NMN beeinflusst wird. Zu diesem Zweck untersuchten die Forscher zerebro-mikrovaskuläre Endothelzellen von Ratten – solche, die die innere Auskleidung der Blutgefäße im Gehirn bilden. Sie haben mehrere Schlüsselindikatoren für die Angiogenese oder die Fähigkeit zur Bildung neuer Blutgefäße gemessen: Zellproliferation, Migration und Kapillarbildung.

kapillaren sind der erste Schritt zur Bildung röhrenförmiger Strukturen, die zu Blutgefäßen heranreifen.

Die Kontrollzellen wurden dabei beobachtet, wie sie einen simulierten Alterungsprozess durchliefen. Nach sorgfältiger Beobachtung zeigten die Ergebnisse, dass sich ihre Proliferationsfähigkeit im Vergleich zu Beobachtungen bei jüngeren Zellen deutlich verlangsamte. Nach einer kurzen NMN-Exposition kehrte die Proliferation dieser blutversorgenden Zellen jedoch wieder auf das Niveau der jüngeren Zellen zurück.

Da die Migration dieser Endothelzellen eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der mikrovaskulären Integrität und Angiogenese spielt, untersuchten Kiss und Kollegen die Migrationsfähigkeiten zerebro-mikrovaskulärer Endothelzellen. Dazu testeten sie die Fähigkeit dieser Zellen, nach einer Verletzung zu heilen. Ebenso wie bei der Proliferation zeigten die gealterten Zellen im Vergleich zur jüngeren Gruppe eine eingeschränkte Migrationsfähigkeit. Aber auch hier behielten ältere, mit NMN behandelte Zellen ähnliche Migrationsfähigkeiten bei wie die, die bei ihren jüngeren Gegenstücken beobachtet wurden.

Kiss und Kollegen haben auch die Bildung sehr kleiner Blutgefäße gemessen, die für neue Blutgefäße, sogenannte Kapillaren, entscheidend sind. Diese Kapillaren sind der erste Schritt zur Bildung röhrenförmiger Strukturen, die zu Blutgefäßen heranreifen. Die Forscher beobachteten, dass die Fähigkeit der Endothelzellen, sich zu kapillaren Strukturen zu organisieren, mit zunehmendem Alter abnimmt. Nach der Behandlung der gealterten Endothelzellen mit NMN verbesserte sich die Kapillarorganisation auf ein ähnliches Niveau wie bei jüngeren Zellen.

Die Studie zeigte auch die Wirkung von NMN auf die Umkehrung von Blutgefäßschäden und Durchblutungsstörungen im Gehirn, die durch oxidativen Stress verursacht werden, der die Zellen und die DNA in ihnen schädigt. Dies ist ein weiterer Beweis für die antioxidativen Fähigkeiten von NMN und ein klarer Hinweis darauf, dass NMN einigen Auswirkungen des Alterns teilweise entgegenwirken kann.

Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass der altersbedingte Rückgang von NAD+ die Mikrozirkulation des Gehirns beeinträchtigt, da er die Fähigkeit zur Heilung und Bildung neuer Blutgefäße beeinträchtigt. Die Behandlung mit NMN hat jedoch die Fähigkeit, NAD+ wiederherzustellen und so eine ausreichende Durchblutung des Hirngewebes aufrechtzuerhalten.

Wird NMN eine zerebrovaskuläre Dysfunktion beim Menschen verhindern?

Diese Ergebnisse sind sehr vielversprechend für die zukünftige Forschung zur Behandlung zerebrovaskulärer Ereignisse wie Schlaganfälle. Die Ergebnisse zeigen das Potenzial von NMN zur Prävention und zum Erhalt der Mikrozirkulation im Gehirn. Abschließend empfehlen die Autoren weitere Forschung zu NMN und schlagen Studien zur Bewertung der Auswirkungen von NMN beim Menschen vor.

Verweise:

  1.     Sonntag WE, Lynch C, Thornton P, Khan A, Bennett S, Ingram R. Die Auswirkungen von Wachstumshormon- und IGF-1-Mangel auf die zerebrovaskuläre und Gehirnalterung. J Anat. 2000;197 Pt 4(Pt 4):575-585. doi:10.1046/j.1469-7580.2000.19740575.x
  2.     Khan AS, Lynch CD, Sane DC, Willingham MC, Sonntag WE. Wachstumshormon erhöht den regionalen koronaren Blutfluss und die Kapillardichte bei alten Ratten. J gerontol a biol sci med sci. 2001;56(8):B364-B371. doi:10.1093/gerona/56.8.b364
  3.     Warrington JP, Csiszar A, Mitschelen M, Lee YW, Sonntag WE. Durch die Bestrahlung des gesamten Gehirns verursachte Beeinträchtigungen des Lernens und Gedächtnisses sind zeitabhängig und durch systemische Hypoxie reversibel. Plus eins. 2012;7(1):e30444. doi:10.1371/journal.pone.0030444
  4.     Yoshino j, baur ja, imai si. nad+ Zwischenprodukte: Die Biologie und das therapeutische Potenzial von NMN und NR. Zellmetabolismus. 2018;27(3):513-528. doi:10.1016/j.cmet.2017.11.002
  5.     Johnson s, wozniak df, imai s. ca1 Nampt knockdown rekapituliert die kognitiven Phänotypen des Hippocampus bei alten Mäusen, die durch Nicotinamidmononukleotid verbessert werden. Npj alternder Mech-Dis. 2018;4:10. Veröffentlicht am 8. November 2018. doi:10.1038/s41514-018-0029-z
  6.     Zhang H., Ryu D., Wu Y. et al. Die NAD⁺-Repletion verbessert die Mitochondrien- und Stammzellfunktion und verlängert die Lebensdauer von Mäusen. Wissenschaft. 2016;352(6292):1436-1443. doi:10.1126/science.aaf2693
  7.     Tarantini S., Valcarcel-Ares MN, Toth P. et al. Die Ergänzung mit Nicotinamid-Mononukleotid (NMN) rettet die zerebromikrovaskuläre Endothelfunktion und neurovaskuläre Kopplungsreaktionen und verbessert die kognitive Funktion bei älteren Mäusen. Redox-Biol. 2019;24:101192. doi:10.1016/j.redox.2019.101192
  8.     Kiss T, Balasubramanian P, Valcarcel-Ares MN, et al. Die Behandlung mit Nicotinamidmononukleotid (NMN) mildert oxidativen Stress und rettet die angiogene Kapazität in gealterten zerebromikrovaskulären Endothelzellen: ein potenzieller Mechanismus zur Vorbeugung vaskulärer kognitiver Beeinträchtigungen. Gerowissenschaften. 2019;41(5):619-630. doi:10.1007/s11357-019-00074-2


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