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Antienvejecimiento Informes

Unos investigadores invierten el envejecimiento con una enzima natural

Un equipo de investigadores ha logrado invertir el deterioro de las funciones musculares con un compuesto antienvejecimiento de prestigio: el Mononucleótido de Nicotinamida (NMN – de Nicotinamida Mononucleótido). ¿Cuáles son sus mecanismos de acción? ¿Podemos beneficiarnos de éste? Supersmart hace balance del estado de la investigación.
Fotografía de investigadores trabajando en el envejecimiento
Gracias al NMN, los investigadores han podido recuperar tejidos musculares envejecidos
Rédaction Supersmart.
2019-12-11Commentaires (0)

Cuanto más envejecemos, más flaquea nuestra resistencia. Es una fatalidad que no escapa a nadie, en cualquier caso, por el momento. Ésta se explica en concreto por un fallo progresivo de nuestros vasos sanguíneos y en especial de su capacidad para suministrar los nutrientes indispensables para el buen funcionamiento de los tejidos musculares.

Felizmente, estos últimos años se ha avanzado mucho para comprender las diferentes causas de este declive y para disminuir al máximo su extensión. Un equipo de investigadores acaba incluso de encontrar el medio de invertir esta pérdida de capacidad gracias a un compuesto que favorece el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos.

Antes de concebir este brillante experimento, los autores del estudio observaron los dos temas siguientes:

Después, los investigadores se plantearon varias preguntas.

1) ¿Cómo saber si la disminución de los niveles de sirtuinas en los vasos sanguíneos es responsable de una disminución de la resistencia?

Para responder a esta pregunta, los investigadores desactivaron el gen SIRT1, el que codifica la sirtuina de los mamíferos, en unos ratones jóvenes de 6 meses. Así pues, en teoría, los ratones privados de este gen poseían una actividad muy reducida de las sirtuinas en sus vasos sanguíneos.

Dos meses después de esta intervención, los investigadores observaron en los ratones una reducción de la densidad capilar en relación a ratones normales de la misma edad. Asimismo, observaron que éstos recorrían una distancia el doble de corta en carrera.

2) ¿Qué pasaría si se aumentaran los niveles de sirtuinas en ratones envejecidos? ¿Aumentaría eso su resistencia?

Como una disminución de la actividad de las sirtuinas provoca una disminución de la resistencia, ¿podemos imaginar que, a la inversa, un aumento de la actividad de las sirtuinas provoca un aumento de la densidad capilar, así como una mejora de la resistencia? Para verificarlo, los investigadores se enfrentaron a un nuevo rompecabezas: ¿cómo aumentar los niveles de sirtuinas en los vasos sanguíneos?

La literatura científica muestra que la ingesta de complementos de NAD o NADH no es la elección más adaptada, ya que la molécula no es asimilada tal cual por el organismo. Por tanto, los autores recurrieron a una molécula que no solo atraviesa la barrera intestinal con éxito, sino que, además, se transforma en NAD en el organismo: esto se denomina un precursor. El precursor más directo del NAD es el mononucleótido de nicotinamida NMN (de nicotinamida mononucléotido,) y éste es exactamente el compuesto utilizado por los autores en el estudio.

Así que, durante 2 meses, trataron a los sujetos con NMN y al final del experimento, observaron que su densidad capilar parecía tan rica como la de sus homólogos más jóvenes. En cuanto a la resistencia, registraron una mejora de los resultados que fue de un 56 a un 80 % en relación con sujetos de la misma edad. Después se observaron efectos parecidos con ratones de 32 meses, ¡lo que corresponde a una edad de 80 años en los seres humanos!

Estas observaciones suscitaron entusiasmo en los investigadores, que inmediatamente midieron la oportunidad de restablecer el tejido muscular a lo largo del envejecimiento en personas. Dicha intervención podría ayudar a combatir los efectos de la edad y combatir la fragilidad que conduce a caídas, a la osteoporosis y a situaciones invalidantes. “Hay mucha reciprocidad entre el músculo y el hueso, afirma uno de los autores, Leonard Guarente. La pérdida de masa muscular puede conducir a una pérdida ósea .”

Para profundizar: las preguntas que hay que plantearse sobre el NAD

¿Cuáles son los diferentes precursores del NAD?

Hay tres vías diferentes para producir NAD en el cuerpo humano. Estas vías hacen intervenir a diversos precursores que pueden servir para disparar los niveles de NAD en las células.

a) La biosíntesis de novo.

El organismo logra transformar el triptófano, uno de los aminoácidos esenciales aportados por la alimentación, en NAD por medio de varias reacciones intermedias.

b) La vía de Preiss-Handler

El organismo logra transformar la niacina (NA), una de las formas de la vitamina B3 que se encuentra en la alimentación, en mononucleótido de nicotinamida (NMN), y luego en NAD.

c) La vía de rescate

El organismo es capaz de reformar moléculas de NAD a partir de la nicotinamida (NAM) y del ribósido de nicotinamida (NR – nicotinamida ribósido), dos precursores de la NAD que también son productos de degradación de ésta. Por esta razón se denomina vía de rescate a este modo de producción. El NR y la NAM se convierten en mononucleótido de nicotinamida (NMN) antes de ser definitivamente transformadas en NAD.

¿Por qué no tomar directamente complementos de NAD?

Unos estudios muestran que el NAD es degradado en el intestino delgado por las células epiteliales del intestino (8). Éste es transformado en NMN por varias enzimas intestinales y luego en diversos metabolitos como el NR y la NAM. Éstos son metabolitos que atraviesan la barrera intestinal y llegan a la totalidad de las células del organismo, donde serán de nuevo transformados en NAD.

Una ingesta de complementos de NAD (o NADH) está por tanto lejos de ser inútil, pero generalmente se prefiere una ingesta de complementos más directa de NMN, de NR o de NAM. Así se evitan varias etapas de degradación y de reconversión sucesivas. Sin embargo, los complementos de NAD siguen siendo muy atractivos debido a su precio netamente inferior que los de sus precursores.

¿Se pueden encontrar precursores del NAD en la alimentación?

Para asegurar la síntesis de novo del NAD, el organismo necesita triptófano, cuyas mejores fuentes son el arroz integral, la carne, los productos lácteos, los huevos, las proteínas de soja, los cacahuetes, las leguminosas y las nueces.

Luego se encuentra el ribósido de nicotinamida (NR) en la leche (9), pero las mejores fuentes de precursores del NAD son los productos crudos (vegetales o animales). El sistema digestivo del ser humano, ayudado por su flora intestinal, degrada el NAD procedente de otros organismos en diferentes compuestos que podrán ser útiles para reformar el NAD a través de la “vía de rescate ” (10).

¿Cómo aumentar sus niveles de NAD?

1) Mediante una ingesta de complementos precursores del NAD

La NA (niacina) es un precursor reconocido de la NAD, pero ésta provoca regularmente pequeños ataques congestivos(vasodilatación) en la cara y el cuello (11) en la fase inicial del consumo de los complementos. En cuanto a la NAM (nicotinamida), si bien no hay ninguna duda sobre su capacidad para transformarse en NAD, ésta podría modular el aumento de la actividad de las sirtuinas (12). Por tanto, se prefieren las 2 formas siguientes:

Todos estos compuestos son formas de vitamina B3, un elemento esencial para el conjunto de las células del cuerpo humano y cuyas carencias, frecuentes, se manifiestan en hormigueos, una pérdida de apetito, cansancio y fluctuaciones del estado de ánimo.

2) Mediante un aumento de la actividad física y una mejora de la alimentación

Los autores del estudio mencionado en este artículo descubrieron que el ejercicio físico estimulaba también el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos y estimulaba la masa muscular. Sin embargo, cuando los investigadores desactivaron el gen SIRT1 en las células endoteliales de los sujetos, y sometieron a dichos sujetos a un entrenamiento de carrera durante 4 semanas, observaron que los ejercicios no conducían al mismo aumento muscular que en tiempo normal.

Anteriormente, otros estudios habían evidenciado esta relación entre la actividad física y el aumento de los niveles de NAD (14), como la restricción calórica (15), dos intervenciones asociadas a la longevidad. En cambio, parece que una alimentación rica en grasas (16-17) acelera su deterioro a largo plazo…

Puntos esenciales del artículo

¿Se sabrá un día invertir el proceso del envejecimiento? ¿Podrá beneficiarse realmente del mismo todo el mundo? Una cosa es cierta: el estudio constituye un punto de inflexión en esta apasionante búsqueda de la inmortalidad y muestra que los límites de la esperanza de vida ciertamente pueden ampliarse. A condición de tomar rápidamente conciencia de los nuevos obstáculos que obstruyen el camino a esta ampliación: la industrialización sin fin de nuestra alimentación y la generalización del estrés crónico.

Estudio principal del artículo

Abhirup Das, George X. Huang, Michael S. Bonkowski, Alban Longchamp, Catherine Li, Michael B. Schultz, Lynn-Jee Kim, Brenna Osborne, Sanket Joshi, Yuancheng Lu, Jose Humberto Treviño-Villarreal, Myung-Jin Kang, Tzong-tyng Hung, Brendan Lee, Eric O. Williams, Masaki Igarashi, James R. Mitchell, Lindsay E. Wu, Nigel Turner, Zolt Arany, Leonard Guarente, David A. Sinclair. Impairment of an Endothelial NAD -H 2 S Signaling Network Is a Reversible Cause of Vascular Aging. Cell, 2018; 173 (1): 74 DOI: 10.1016/j.cell.2018.02.008

Referencias

  1. Yoshino, J., Mills, K. F., Yoon, M. J. & Imai, S. Nicotinamide mononucleotide, a key NAD(+) intermediate, treats the pathophysiology of diet- and age-induced diabetes in mice. Cell Metab. 14, 528–536 (2011).
  2. Gomes, A. P. et al. Declining NAD(+) induces a pseudohypoxic state disrupting nuclear-mitochondrial communication during aging. Cell 155, 1624–1638 (2013).
  3. Braidy, N. et al. Mapping NAD(+) metabolism in the brain of ageing Wistar rats: potential targets for influencing brain senescence. Biogerontology 15, 177–198 (2014).
  4. Ying, 2008 W. Ying NAD+/NADH and NADP+/NADPH in cellular functions and cell death: regulation and biological consequences Antioxid. Redox Signal., 10 (2008), pp. 179-206
  5. Blander and Guarente, 2004 G. Blander, L. GuarenteThe Sir2 family of protein deacetylases Annu. Rev. Biochem., 73 (2004), pp. 417-435
  6. Hall et al., 2013 J.A. Hall, J.E. Dominy, Y. Lee, P. Puigserver, The sirtuin family’s role in aging and age-associated pathologies J. Clin. Invest., 123 (2013), pp. 973-979
  7. Haigis and Sinclair, 2010 M.C. Haigis, D.A. SinclairMammalian sirtuins: biological insights and disease relevance Annu. Rev. Pathol., 5 (2010), pp. 253-295
  8. Gross and Henderson, 1983, C.J. Gross, L.M. Henderson, Digestion and absorption of NAD by the small intestine of the rat J. Nutr., 113 (1983), pp. 412-420
  9. Trammell, S. A., Yu, L., Redpath, P., Migaud, M. E. & Brenner, C.Nicotinamide riboside is a major NAD+ precursor vitamin in cow milk. J. Nutr. 146, 957–963 (2016).
  10. Gazzaniga, F., Stebbins, R., Chang, S. Z., McPeek, M. A. & Brenner, C. Microbial NAD metabolism: lessons from comparative genomics. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 73, 529–541 (2009).
  11. Birjmohun et al., 2005, Efficacy and safety of high-density lipoprotein cholesterol-increasing compounds: a meta-analysis of randomized controlled trials, J. Am. Coll. Cardiol., 45 (2005), pp. 185-197
  12. Anderson et al., 2003, Nicotinamide and PNC1 govern lifespan extension by calorie restriction in Saccharomyces cerevisiae, Nature, 423 (2003), pp. 181-185
  13. Trammell SAJ et al. Nicotinamide riboside is uniquely and orally bioavailable in mice and humans, Nature Communications volume7, Article number: 12948 (2016).
  14. Costford et al., 2010. Skeletal muscle NAMPT is induced by exercise in humans, Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab., 298 (2010), pp. E117-E126
  15. Chen et al., 2008, Tissue-specific regulation of SIRT1 by calorie restriction, Genes Dev., 22 (2008), pp. 1753-1757
  16. Yoshino et al., 2011 J. Yoshino, K.F. Mills, M.J. Yoon, S. Imai, Nicotinamide mononucleotide, a key NAD(+) intermediate, treats the pathophysiology of diet- and age-induced diabetes in mice, Cell Metab., 14 (2011), pp. 528-536
  17. Kraus et al., 2014Nicotinamide N-methyltransferase knockdown protects against diet-induced obesity, Nature, 508 (2014), pp. 258-262
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