NAD+: Der wissenschaftliche Hintergrund

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Kapitel 1: NAD+ – Eine Übersicht, seine Entdeckung und Geschichte

Übersicht über NAD+

Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid (NAD+) ist ein zentraler Kofaktor in der Zelle, der eine Schlüsselrolle in den Stoffwechselwegen spielt, die für die Energieproduktion, DNA-Reparatur und Zellalterung wesentlich sind. Als Coenzym in Redoxreaktionen ist NAD+ unerlässlich für die Umwandlung von Nährstoffen in Energie. Es wirkt als Elektronenüberträger in oxidativen Phosphorylierungsprozessen und ist an der Regulierung von zellulären Signalwegen beteiligt, die Gesundheit und Longevity beeinflussen.

Entdeckung von NAD+

Die Geschichte von NAD+ beginnt im frühen 20. Jahrhundert, als es erstmals von den britischen Biochemikern Arthur Harden und William John Young im Jahr 1906 entdeckt wurde. Ihre Forschung zeigte, dass ein extrahierbarer Faktor aus Hefe die alkoholische Gärung in zellfreien Extrakten förderte. Dieser Faktor, zunächst als "Cozymase" bezeichnet, wurde später als NAD+ identifiziert. In den folgenden Jahrzehnten trugen weitere Forschungen dazu bei, die chemische Struktur von NAD+ zu klären und seine zentrale Rolle in den Stoffwechselprozessen der Zelle zu verstehen.

Die Bedeutung von NAD+ in der medizinischen Forschung

Die Erforschung von NAD+ hat in den letzten Jahren erheblich zugenommen, insbesondere im Zusammenhang mit seiner Rolle bei der Regulierung der Zellalterung und der mitochondrialen Funktion. Studien haben gezeigt, dass NAD+-Spiegel mit dem Alter abnehmen, was zu einer Verringerung der Zellfunktion und einem erhöhten Risiko für zahlreiche altersbedingte Erkrankungen führt. Diese Erkenntnisse haben zur Entwicklung neuer therapeutischer Strategien geführt, die darauf abzielen, die NAD+-Spiegel zu erhöhen, um die Gesundheit und Longevity zu fördern. Darüber hinaus ist NAD+ ein Ziel für die Erforschung von Behandlungen für eine Vielzahl von Krankheiten, einschließlich neurodegenerativer Erkrankungen und Stoffwechselstörungen.

 

Kapitel 2: Die Synthesewege von NAD+ im menschlichen Körper

NAD+ (Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid) ist von entscheidender Bedeutung für die zelluläre Energiegewinnung, die Reparatur von DNA-Schäden und die Regulierung von Zellalterungsprozessen. Im menschlichen Körper wird NAD+ durch verschiedene metabolische Pfade synthetisiert, die es Zellen ermöglichen, auf Veränderungen in der Energieversorgung und anderen zellulären Anforderungen zu reagieren. Diese Pfade umfassen die De-novo-Synthese, den Preiss-Handler-Weg und die Salvage-Wege. Jeder dieser Pfade spielt eine einzigartige Rolle im Metabolismus von NAD+.

De-novo-Synthese

Die De-novo-Synthese von NAD+ beginnt mit Tryptophan, einer essentiellen Aminosäure, die als Vorläufer dient. Dieser komplexe Weg umfasst mehrere enzymatische Reaktionen, die Tryptophan schrittweise in NAD+ umwandeln. Obwohl dieser Weg energetisch aufwendiger ist, stellt er eine wichtige Quelle für NAD+ dar, insbesondere in Zellen, die keinen Zugang zu NAD+-Vorstufen aus der Nahrung haben.

Preiss-Handler-Weg

Der Preiss-Handler-Weg ist ein weiterer wichtiger Syntheseweg für NAD+, der mit Nicotinsäure (NA) als Ausgangssubstrat beginnt. Nicotinsäure wird zunächst in Nicotinsäuremononukleotid (NaMN) umgewandelt, gefolgt von weiteren Schritten, die letztlich zur Bildung von NAD+ führen. Dieser Weg ist besonders relevant in Organen, die eine schnelle Regeneration von NAD+ benötigen, wie die Leber.

Salvage-Wege

Die Salvage-Wege sind für die Aufrechterhaltung der zellulären NAD+-Spiegel von größter Bedeutung. Sie recyceln Nicotinamid (NAM), das Endprodukt der NAD+-verbrauchenden Reaktionen, zurück in NAD+. Einer der Schlüsselschritte im Salvage-Weg ist die Umwandlung von Nicotinamid in Nicotinamidmononukleotid (NMN) durch die NMN-Adenylyltransferase. Anschließend wird NMN zu NAD+ umgewandelt, wodurch die Verfügbarkeit dieses kritischen Moleküls in der Zelle sichergestellt wird.

Die Fähigkeit des Körpers, NAD+ über verschiedene Pfade zu synthetisieren und zu regenerieren, ist entscheidend für die zelluläre Gesundheit und Funktion. Während die De-novo-Synthese und der Preiss-Handler-Weg direkte Routen zur NAD+-Produktion bieten, spielen die Salvage-Wege eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der NAD+-Homöostase durch das Recycling von Nicotinamid. Das Verständnis dieser Synthesewege eröffnet neue Möglichkeiten für therapeutische Interventionen zur Förderung der Gesundheit und Longevity.

 

Kapitel 3: Die Funktion von NAD+ und seine Bedeutung für die Zellen und den Menschen als Ganzes

NAD+ (Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid) ist ein essenzielles Molekül, das eine zentrale Rolle in der Biochemie der Zelle spielt. Seine Funktionen berühren fast jeden Aspekt der zellulären Aktivität, von der Energieproduktion bis hin zur DNA-Reparatur und Signalübertragung. Die Bedeutung von NAD+ erstreckt sich über die Zellebene hinaus und beeinflusst die Gesundheit und das Wohlbefinden des gesamten Organismus. In diesem Kapitel werden die vielfältigen Funktionen von NAD+ und seine umfassende Bedeutung für den menschlichen Körper erörtert.

Energieproduktion und Stoffwechsel

Die wohl bekannteste Rolle von NAD+ ist seine Funktion als Kofaktor in den Oxidations-Reduktionsreaktionen, die Energie in Form von ATP produzieren. NAD+ nimmt Elektronen auf und gibt sie ab, was für den effizienten Ablauf der Glykolyse, des Zitronensäurezyklus und der Atmungskette entscheidend ist. Ohne NAD+ könnten Zellen die aus Nahrungsmitteln gewonnene Energie nicht in nutzbare Formen umwandeln, was den zellulären und organismischen Metabolismus zum Erliegen bringen würde.

DNA-Reparatur und Genregulation

NAD+ spielt eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Genomintegrität, indem es als Substrat für ADP-Ribosyltransferasen dient, einschließlich der PARP-Familie (Poly-ADP-Ribose-Polymerasen). Diese Enzyme verwenden NAD+, um DNA-Reparaturprozesse zu unterstützen und die Expression von Genen zu regulieren, was für die Reaktion auf DNA-Schäden und die Aufrechterhaltung der Zellgesundheit entscheidend ist.

Signalübertragung und Zellalterung

NAD+ beeinflusst auch Signalübertragungswege, die für die Zellalterung, Zellüberleben und Entzündungsreaktionen wichtig sind. Es dient als Substrat für Sirtuine, eine Klasse von Enzymen, die an der Regulierung von Alterungsprozessen, der Longevity und der mitochondrialen Funktion beteiligt sind. Durch die Modulation dieser Signalwege kann NAD+ die Zellgesundheit fördern und zur Prävention altersbedingter Erkrankungen beitragen.

Systemische Auswirkungen und Gesundheit

Auf systemischer Ebene beeinflusst die Verfügbarkeit von NAD+ die Funktion von Organen und Geweben und trägt zur Regulierung des Energiemetabolismus, der Immunantwort und der Organfunktion bei. Ein Rückgang der NAD+-Spiegel ist mit einer Vielzahl von altersbedingten Erkrankungen, einschließlich neurodegenerativer Erkrankungen, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und metabolischen Störungen, verbunden.

Die vielseitigen Funktionen von NAD+ unterstreichen seine fundamentale Bedeutung für die Zellbiologie und die menschliche Gesundheit. Durch die Beteiligung an grundlegenden metabolischen Prozessen, der Unterstützung der DNA-Reparatur, der Beeinflussung von Signalwegen und der Auswirkungen auf die Longevity bildet NAD+ eine Brücke zwischen der zellulären Funktion und dem Wohlbefinden des gesamten Organismus. Die Forschung zu NAD+ eröffnet neue Perspektiven für die Entwicklung von Strategien zur Förderung der Gesundheit und der Bekämpfung von Krankheiten.

 

Kapitel 4: Wege zur Erhöhung von NAD+ im Körper

Angesichts der zentralen Rolle, die NAD+ für die Gesundheit und Funktion unserer Zellen spielt, suchen Wissenschaftlerinnen und Mediziner kontinuierlich nach effektiven Wegen, die NAD+-Spiegel im Körper zu erhöhen. Die Strategien umfassen die Senkung der CD38-Aktivität, die Aufnahme von NAD+-Vorstufen durch die Ernährung sowie die direkte Supplementation. Jeder dieser Ansätze zielt darauf ab, die NAD+-Verfügbarkeit zu verbessern und dadurch die zelluläre Gesundheit und Longevity zu fördern.

Senkung der CD38-Aktivität

CD38 ist ein Enzym, das NAD+ abbaut, und seine Aktivität ist einer der Hauptwege, durch die NAD+-Spiegel im Körper reduziert werden. Die Senkung der CD38-Aktivität kann daher die NAD+-Verfügbarkeit erhöhen. Forschungen haben gezeigt, dass bestimmte Polyphenole wie Apigenin und Quercetin die CD38-Aktivität hemmen können, was zu einem Anstieg der NAD+-Spiegel führt. Diese Substanzen sind in vielen Obst- und Gemüsesorten zu finden und können auch als Supplemente eingenommen werden.

NAD+-Vorstufen in der Ernährung

Die Aufnahme von NAD+-Vorstufen durch die Ernährung ist ein weiterer wirksamer Weg, um die körpereigene Produktion von NAD+ zu unterstützen. Zu den wichtigsten NAD+-Vorstufen gehören Nicotinamid-Ribosid (NR), Nicotinamid-Mononukleotid (NMN) und Nicotinsäure (NA). Diese Vorstufen können durch den Verzehr bestimmter Lebensmittel wie Milch (NR), Gemüse, Fisch und Fleisch erhöht werden. Wenn auch in Europa nicht als Supplemente für den menschlichen Verzehr zugelassen, so sind NR und NMN bekannt dafür den NAD+-Spiegel effektiv zu steigern.

Supplementation von NAD+-Vorstufen

Die direkte Supplementation von NAD+-Vorstufen wie Nicotinamid-Ribosid und Nicotinamid-Mononukleotid ist eine der vielversprechendsten Strategien zur Erhöhung der NAD+-Spiegel. Diese Supplemente werden im Körper zu NAD+ umgewandelt, wodurch die Verfügbarkeit dieses wichtigen Moleküls erhöht wird. Auch wenn es dennoch fraglich ist, ob die einfache Verfügbarkeit in allen Fällen von Vorteil ist, weil möglicherweise die Carrier fehlen, um NAD+ auch in die Zellen zu transportieren, so haben klinische Studien dennoch die potenziellen gesundheitlichen Vorteile dieser Supplementierung in Teilen zeigen können, einschließlich verbesserter metabolischer Funktionen, erhöhter Energie und gesteigerter Longevity.

Es gibt mehrere Ansätze zur Erhöhung der NAD+-Spiegel im Körper, die von der Hemmung des NAD+-abbaus durch CD38 bis zur direkten Aufnahme von NAD+-Vorstufen reichen. Die Wahl der Methode kann von individuellen Gesundheitszielen und Bedingungen abhängen. Eine Kombination aus gesunder Ernährung, gezielten Supplementation und einem Lebensstil, der die CD38-Aktivität senkt, kann die optimale Strategie zur Förderung der zellulären Gesundheit und Longevity durch die Erhöhung von NAD+ sein.

 

Kapitel 5: Nahrungsmittel, die NAD+-Vorstufen oder relevante Polyphenole enthalten

Die Erhöhung der NAD+-Spiegel kann durch den Verzehr bestimmter Nahrungsmittel, die reich an NAD+-Vorstufen oder bestimmten Polyphenolen sind, unterstützt werden. Diese Substanzen tragen indirekt zur Erhöhung von NAD+ bei, indem sie entweder als direkte Vorstufen dienen oder den Abbau von NAD+ im Körper hemmen. Hier ist eine Liste von bekannten Substanzen in Nahrungsmitteln mit einer Schätzung, wie viel etwa darin enthalten ist:

NAD+-Vorstufen

• Nicotinamid-Ribosid (NR): Gefunden in Milch; ungefähr 3-4 mg NR pro Liter.
• Nicotinamid-Mononukleotid (NMN): Präsent in Brokkoli, Kohl und Gurken; ungefähr 0,25-1,12 mg NMN pro 100g.
• Nicotinsäure (NA): Reichlich vorhanden in Fleisch, Fisch, Nüssen und Getreide; Mengen variieren stark, aber Fleisch kann bis zu 14,3 mg NA pro 100g enthalten.

Polyphenole und andere NAD+-fördernde Substanzen

• Apigenin: Enthalten in Petersilie, Sellerie und Kamille; Petersilie kann bis zu 225-300 mg/kg Apigenin enthalten.
• Quercetin: Reichlich vorhanden in Äpfeln, Zwiebeln und Kapern; Kapern enthalten bis zu 180 mg Quercetin pro 100g.
• Resveratrol: Präsent in roten Trauben, Erdnüssen und Beeren; rote Traubenschalen enthalten bis zu 5-10 mg Resveratrol pro Kilogramm.
• Curcumin: Gefunden in Kurkuma; reines Kurkumapulver enthält bis zu 3% Curcumin nach Gewicht.
• Pterostilben: Eine zu Resveratrol ähnliche Verbindung, die in Blaubeeren vorkommt; Blaubeeren enthalten bis zu 0,3 mg Pterostilben pro 100g.
• Fisetin: Enthalten in Erdbeeren, Äpfeln und Persimonen; Erdbeeren können bis zu 160 µg Fisetin pro 100g enthalten.
• Sophora Japonica (Japanischer Schnurbaum): Enthält hohe Mengen an Rutin, einem Flavonoid, das in den Blütenknospen vorkommt. Rutin wird in die NAD+-Vorstufe Quercetin umgewandelt; bis zu 20% des Trockengewichts der Knospen können Rutin sein.
• Alpha-Liponsäure: Ein Antioxidans, das in Spinat, Brokkoli und rotem Fleisch vorkommt; kann die Zellgesundheit durch indirekte Effekte auf NAD+-abhängige Prozesse unterstützen. Die durchschnittliche Menge in Lebensmitteln variiert, aber Supplemente bieten häufig 100-600 mg pro Dosis.
• Grüntee-Extrakt: Reich an Epigallocatechingallat (EGCG), das antioxidative Eigenschaften hat und die NAD+-Spiegel durch verschiedene Mechanismen beeinflussen kann; Grünteeblätter enthalten bis zu 130 mg EGCG pro Tasse gebrühten Tee.
• Zink: Ein essentielles Mineral, das die Aktivität von Sirtuinen, einer Klasse von NAD+-abhängigen Enzymen, unterstützt. Zink ist in Kürbiskernen, Fleisch und Schalentieren zu finden; Austern enthalten zum Beispiel bis zu 78,6 mg Zink pro 100g.
• Piperin: Ein Alkaloid, das in schwarzem Pfeffer vorkommt und die Bioverfügbarkeit anderer NAD+-fördernder Substanzen erhöhen kann; schwarzer Pfeffer enthält bis zu 5-9 mg Piperin pro Teelöffel (etwa 2 g).

Zusatzinformation: Rutin in Buchweizen

Buchweizen, ein Pseudogetreide, das oft wegen seines hohen Nährwerts und seiner glutenfreien Eigenschaften geschätzt wird, ist auch eine der reichsten bekannten Quellen für Rutin. Mit einem durchschnittlichen Gehalt von 100 bis 600 mg Rutin pro 100 g bietet Buchweizen eine effektive Möglichkeit, die Aufnahme dieses mächtigen Antioxidans durch die Ernährung zu steigern. Rutin wird für seine Fähigkeit, die Blutzirkulation zu unterstützen und die Blutgefäße zu stärken, geschätzt. Darüber hinaus hat es entzündungshemmende Eigenschaften und kann zur allgemeinen Herzgesundheit beitragen. Die Integration von Buchweizen in die Ernährung, sei es durch Buchweizengrütze, Mehl oder Nudeln, ist eine einfache und natürliche Methode, um von den gesundheitlichen Vorteilen von Rutin zu profitieren, ohne auf Longevity-Supplemente angewiesen zu sein.

Diese Nahrungsmittel und Substanzen bieten natürliche Wege, um die NAD+-Produktion zu unterstützen und die allgemeine Zellgesundheit zu fördern. Während die Aufnahme dieser Nahrungsmittel Teil einer gesunden Ernährung sein kann, ist es wichtig, eine ausgewogene Ernährung und einen gesunden Lebensstil zu pflegen, um die besten Ergebnisse für die Gesundheit und Langlebigkeit zu erzielen.

Nicht verwechseln: Alpha-Linolensäure und Alpha-Liponsäure! Über Leinsamen und Leinöl

Leinsamen und Leinöl sind bekannt für ihren hohen Gehalt an Alpha-Linolensäure (ALA), einer essenziellen Omega-3-Fettsäure, und nicht für Alpha-Liponsäure. ALA ist besonders für seine entzündungshemmenden Eigenschaften und seinen Beitrag zur Herzgesundheit wertgeschätzt. Leinsamen sind zudem reich an Lignanen und Ballaststoffen, die zusätzliche gesundheitliche Vorteile bieten, darunter die Unterstützung der Verdauungsgesundheit und potenzielle Schutzwirkungen gegen bestimmte Arten von Krebs. Leinöl, das aus den Samen gepresst wird, ist eine konzentrierte Quelle von ALA und kann als Teil einer gesundheitsfördernden Ernährung genutzt werden, um die Aufnahme von Omega-3-Fettsäuren zu erhöhen.

Zusätzliche NAD+-fördernde Substanzen

Diese erweiterte Liste von NAD+-fördernden Substanzen bietet zusätzliche Optionen für diejenigen, die ihre NAD+-Spiegel durch Ernährung als Weg der Supplementation erhöhen möchten. Die Kombination dieser Substanzen mit einer ausgewogenen Ernährung kann synergistische Effekte haben, die die allgemeine Zellgesundheit und das Wohlbefinden verbessern.

Die Funktionsweise von NAD+ im menschlichen Körper

Nicotinamidadenindinukleotid (NAD+) ist an unzähligen Stoffwechselvorgängen beteiligt. Ein sinkender NAD+-Spiegel geht häufig mit Alterung oder Erkrankungen einher.

 

Nicotinamidadenindinukleotid (NAD+) ist ein essenzieller Kofaktor und Coenzym, das in allen lebenden Zellen vorkommt und eine zentrale Rolle im Metabolismus spielt. Es ist entscheidend für die Übertragung von Elektronen in Redoxreaktionen, die in zahlreichen biologischen Prozessen eine Rolle spielen, insbesondere in der Atmungskette und der Glykolyse. NAD+ ist somit unverzichtbar für die Produktion von Adenosintriphosphat (ATP), der universellen Energiequelle der Zelle.

Darüber hinaus ist NAD+ an weiteren wichtigen zellulären Funktionen beteiligt, darunter DNA-Reparatur, Genexpression, Signalübertragung und Immunfunktion. Die Rolle von NAD+ in der Regulation dieser Prozesse unterstreicht seine Bedeutung für die Aufrechterhaltung der zellulären Gesundheit und Longevity.

Mit dem Altern und bei bestimmten Erkrankungen kann die Konzentration von NAD+ im Körper abnehmen, was zu einer Beeinträchtigung der zellulären Funktionen und der Energieproduktion führt. Dieser Rückgang wird mit einer Vielzahl von altersbedingten Erkrankungen in Verbindung gebracht, darunter neurodegenerative Erkrankungen, metabolische Störungen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

Ein stabiler NAD+-Spiegel scheint daher bioplausibel logisch um Alterungsprozessen entgegenzuwirken.

Die Aufrechterhaltung oder Wiederherstellung des NAD+-Spiegels im Körper könnte daher einen vielversprechenden Ansatz zur Verbesserung der Gesundheit und Verlängerung der Lebensdauer darstellen. Strategien zur Erhöhung der NAD+-Konzentration umfassen die Supplementierung mit NAD+-Vorstufen wie Nicotinamid-Ribosid (NR), Nicotinamid-Mononukleotid (NMN) oder Niacin, Ernährungsinterventionen und kalorische Restriktion, die sich positiv auf die NAD+-Biosynthese auswirken können.

Forschungen zu NAD+ selbst haben gezeigt, das es das Potenzial hat, die Funktionen von Mitochondrien zu verbessern, die DNA-Reparatur zu fördern, Entzündungen zu reduzieren, die Stammzellfunktion zu verbessern und die Lebensspanne zu verlängern. Diese Erkenntnisse eröffnen neue Perspektiven für die Prävention und Behandlung altersbedingter Erkrankungen sowie für die Förderung der allgemeinen Gesundheit und Longevity.

Es muss dringend betont werden das eine Supplementation von NAD+-Vorstufen wie NMN, NR oder Niacin bisher lediglich gesicherte Auswirkungen auf Blut-NAD+ gezeigt hat, jedoch nicht NAD+ in anderen Zellen wie zB. Muskelzellen. Zwar hat Blut-NAD+ eine Auswirkung auf das Immunsystem, da Vireninfekte grundsätzlich NAD+-verbrauchend sind, die besonders gute Wirkung von einem höheren NAD+-Spiegel in allen Zellen konnte bisher nicht durch Supplementation erreicht werden.
Ein anderer Versuch war die direkte Supplementierung von NAD+, was sich allerdings leider als wirkungslos erwiesen hat.

Der Wirkprozess von Supplementen zur Erhöhung des NAD+-Spiegels ist bislang noch nicht vollständig geklärt.

Trotz der teilweise vielversprechenden Ergebnisse ist weitere Forschung erforderlich, um die Mechanismen, durch die NAD+ die Gesundheit beeinflusst, vollständig zu verstehen und um effektive, sichere Strategien zur Optimierung der NAD+-Spiegel im menschlichen Körper zu entwickeln. Wir raten daher ausdrücklich dazu auch Kalorienrestriktion oder Fasten in Betracht zu ziehen.

Leider hat sich bisher keine Ernährungsweise gezeigt, die besondere Auswirkungen auf den NAD+ Spiegel hat. Offensichtlich genügt eine Vtamin B3-reiche Ernährung nicht um eine ausreichende Wirkung auf den NAD+-Spiegel haben zu können.

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