في حين أن دور إيقاع الساعة البيولوجية وفوائد NAD + المضادة للشيخوخة معروفة بالفعل ، فإن دراسة جديدة رائدة ، نُشرت قبل أسبوع فقط ، تقدم رؤى جديدة حول: [i]

- إلى أي مدى يمكن لـ NAD + تغيير التعبير الجيني لإيقاع الساعة البيولوجية.
- كيف يعمل NAD + ، بمساعدة SIRT1 ، على استقرار نشاط BMAL1 عن طريق قمع PER2 وكيف يعزز ذلك الساعة البيولوجية النسخ.
- كيف تغير مكملات NAD + إيقاع الساعة البيولوجية ، وتستعيد ارتباط BMAL1 المكبوت ، والتذبذبات الخلوية ، وإيقاعات التنفس ، وإيقاعات النشاط إلى مستويات الشباب.

ما هو الإيقاع اليومي؟

أحيانًا يوصف إيقاع الساعة البيولوجية أيضًا بأنه ساعة جسمك الداخلية ، والتي تنظم النعاس واليقظة على مدار اليوم. يتم التحكم في إيقاع الساعة البيولوجية من خلال منطقة في الدماغ تستجيب بشكل كبير لتغيرات الضوء. هذا هو السبب في أننا نكون في حالة تأهب قصوى عندما تكون الشمس مشرقة ونتعب ، حيث يحل الظلام.

ما هو NAD +؟

NAD + هو جزيء أساسي يمكن العثور عليه في جميع أنحاء جسمك. إنه مكون رئيسي لنحو 500 تفاعل إنزيمي مختلف يحدث في أجسامنا [2]. يمكن تكميل NAD + من خلال السلائف ، مثل NMN (أحادي نيوكليوتيد النيكوتيناميد) و NR (نيكوتيناميد ريبوسيد) [iii].

ما هو معروف حاليًا عن إيقاع الساعة البيولوجية و NAD +؟

مع تقدمنا ​​في العمر ، يبدأ إيقاع الساعة البيولوجية لدينا في الانخفاض - نشعر بقلة اليقظة عند التعرض لأشعة الشمس ونعاسًا أقل عندما يحل الظلام. تبلل ساعتنا الداخلية بشكل أساسي [i]. إلى جانب انخفاض إيقاع الساعة البيولوجية ، تنخفض مستويات NAD + أيضًا مع تقدمنا ​​في العمر ، لذلك بطبيعة الحال ، كان العلماء مهتمين بما إذا كان هناك ارتباط ثنائي الاتجاه بين مستويات NAD + والإيقاع اليومي.

أظهرت الدراسات التي أجريت في الجسم الحي وفي المختبر أن مكملات NMN (التي تزيد من مستويات NAD +) تطيل عمر الكائنات الحية مثل الفئران [ii] والديدان والكائنات الحية الدقيقة ، مثل الخميرة [iii]. بالإضافة إلى ذلك ، ثبت أن مكملات NMN تحمي من التدهور الجسدي ، الذي يُعزى إلى الشيخوخة ، مثل تجديد العضلات ، وانخفاض اللياقة البدنية ، وخلل الميتوكوندريا ، وتراجع الرؤية ، ومقاومة الأنسولين ، والخلل الشرياني ، وأكثر من ذلك [4].

توفر لنا دراسة نُشرت في 4 مايو 2020 ، رؤى جديدة حول كيفية تأثير NAD + على إيقاع الساعة البيولوجية.

نظرت هذه الدراسة في الجسم الحي إلى مكملات NR (نيكوتيناميد ريبوسيد) (400 مجم / كجم / يوم) في الفئران على مدى أربعة أشهر وقارنتها بمجموعة تحكم من الفئران ، والتي تم تغذيتها بالماء العادي بدلا من. NR هي مقدمة أخرى لـ NAD + ، تمامًا مثل NMN المذكورة أعلاه. بعد أربعة أشهر ، تم فحص جينات الفئران ؛ تغير تعبيرهم الجيني بشكل جذري. أظهر حوالي 50٪ من جينات الفئران تغيرًا ملحوظًا في التعبير. بعض الجينات:

1. أظهر خسارة في تذبذب إيقاع الساعة البيولوجية
2. أظهر زيادة في تذبذب إيقاع الساعة البيولوجية
3. أظهر تحولا في تعبير إيقاع الساعة البيولوجية
4. لم تتأثر (حوالي 50٪)

بينما كانت هذه نتائج رائعة ، ظهر سؤال أكثر أهمية. كيف يحقق NAD + هذه التغييرات؟

بدأت الدراسة بفحص دور BMAL1 ، وهو بروتين يشارك في نسخ الجينات المختلفة التي تؤثر على آليات الساعة البيولوجية في جميع الثدييات ، بما في ذلك البشر. تم تقسيم الفئران إلى مجموعتين. كان لدى أحدهم مستويات NAD + و BMAL1 طبيعية ، بينما تألفت المجموعة الثانية من الفئران التي تعاني من نقص في BMAL1. تم حقن كلتا المجموعتين بـ 500 مجم / كجم من NMN (السلائف NAD +) ، وتم جمع عينات الحمض النووي بعد أربع ساعات.بعد فحص روابط BMAL1 في العينات ، استنتج أن NAD + يعزز النسخ اليومي عن طريق تثبيت BMAL1

ومع ذلك ، من أجل NAD + لتحقيق الاستقرار الفعال في روابط BMAL1 ، فإن وجود SIRT1 مطلوب. SIRT1 هو sirtuin ، مجموعة من البروتينات المعتمدة على NAD +. SIRT1 هو أيضًا بروتين ديسيتيلاز. ديستيلازات البروتين هي إنزيمات تزيل مجموعات الأسيتيل من ليسين (حمض أميني / بروتين شائع). من خلال النظر إلى الخلايا التي لا تحتوي على SIRT1 ، حددوا مستويات متزايدة من PER2 في نواة هذه الخلايا. PER2 هو بروتين معروف بتثبيط نشاط BMAL1.

بناءً على هذه النتائج توصلوا إلى استنتاج مفاده أن: SIRT1 يزيل مجموعة الأسيتيل من بروتينات PER2 ، مما يغير PER2 ، وبالتالي يقلل من فعاليتها في قمع نشاط BMAL1. يمكن أن يظل نشاط BMAL1 مستقرًا وبالتالي يساعد في إعادة برمجة الوظيفة اليومية.

لذلك ، بينما أصبح معروفًا الآن كيف يؤثر NAD + على إيقاع الساعة البيولوجية ، أراد الباحثون معرفة ما إذا كان هذا هو السبب الجذري لفوائد NAD + الصحية المعروفة.

لفحص هذا ، تم إعطاء مجموعتين من الفئران NR لمدة شهرين. كانت المجموعة الأولى عبارة عن فئران صغيرة عمرها عشرة أشهر مع مستويات عالية من NAD + ، وتألفت المجموعة الأخرى من الفئران الأكبر سنًا بعمر 22 شهرًا ، مع مستويات NAD + منخفضة. أعطيت كلتا المجموعتين NR لمدة ستة أشهر. بعد هذه الأشهر الستة ، اكتشفوا أن ربط BMAL1 المكبوت لدى الفئران القديمة ، والتذبذبات الخلوية ، وإيقاعات التنفس ، وإيقاعات النشاط أعيدت إلى مستويات الشباب المماثلة للمجموعة الضابطة الأصغر سنًا.

المراجع:

[i] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5272178/

[ii] https: // www. ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5668137/

[iii] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4112140/

[iv] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5795269/

[i] https : //www.nigms.nih.gov/education/fact-sheets/Pages/circadian-rhythms.aspx

[ii] https: //www.ncbi.nlm.nih .gov / pmc / articles / PMC6342515 /

[i] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1097276520302367