Nicotinamide-adenine-dinucleotide (NAD+) is tegenwoordig een belangrijke speler op het gebied van voeding. Studies hebben aangetoond dat NAD+-concentraties afnemen tijdens het ouder worden en dat het herstellen van de NAD+-niveaus in het lichaam zowel de gezondheid als de levensduur kan verlengen, waardoor het de focus is van veel onderzoek in de voedingswetenschap, medicijn, en zelfs farmacie.

Op het gebied van biologie, NAD+ is wat bekend staat als een "co-enzym - een noodzakelijk molecuul dat een enzym helpt zijn respectieve reactie in de cel uit te voeren. NAD+ is een algemeen co-enzym voor meerdere metabole enzymen in alle levende cellen, wat betekent dat het sterk betrokken is bij het produceren van energie en het levend en gezond houden van cellen.

Publiceren in Natuur , wetenschappers onder leiding van Johan Auwerx van EPFL's Interfaculty Institute of Bioengineering in samenwerking met TES Pharma hebben een nieuwe manier gevonden om NAD+ in de nier en lever te verhogen door een enzym te blokkeren dat concurreert met de productie ervan.

De de novo synthese van NAD+ in de cel begint met het aminozuur tryptofaan. Een van de belangrijkste enzymen die bij dit proces betrokken zijn, is ACMSD, wat de hoeveelheid NAD+ die wordt geproduceerd door de de novo syntheseroute beperkt.

De wetenschappers konden aantonen dat ACMSD de niveaus van NAD+ in de cel regelt via een mechanisme dat tijdens de evolutie niet lijkt te zijn veranderd. De onderzoekers ontdekten dat zowel bij de regenworm Caenorhabditis elegans als bij muizen, het blokkeren van het enzym resulteerde in hogere NAD+-niveaus en verbeterde mitochondriale functie.

De inactivatie van ACMSD verhoogde ook de activiteit van Sirtuin 1, een enzym waar NAD+ mee werkt in zijn rol als co-enzym. Van Sirtuin 1 is bekend dat het een belangrijke rol speelt in het mitochondriaal welzijn, en als een resultaat, de verhoging van NAD+-niveaus verbeterde uiteindelijk de mitochondriale functie.

Het team gebruikte vervolgens twee krachtige en selectieve remmers van ACMSD, ontwikkeld door TES Pharma. "Omdat het enzym vooral in de nieren en de lever wordt gevonden, we wilden het vermogen testen van de ACMSD-remmers om deze organen te beschermen tegen letsel, " legt Elena Katsyuba uit, eerste auteur van het artikel.

Beide remmers bleken de nier- en leverfunctie te behouden in diermodellen van acuut nierletsel en van niet-alcoholische leververvetting, veelbelovend voor hun toekomstige therapeutische potentieel bij mensen. "Het feit dat ACMSD uitsluitend aanwezig is in de lever en de nieren, vermindert het risico op negatieve gevolgen van het verlies ervan op andere organen, " zegt Katsyuba. "Simpel gezegd, het enzym zal niet worden gemist door een orgaan dat het toch niet heeft."

"Gezien de gunstige gezondheidseffecten van het verhogen van NAD+-niveaus die we hebben gezien in worm- en muismodellen van ziekten, we kijken ernaar uit om deze verbindingen binnenkort naar de kliniek te brengen ten behoeve van patiënten die lijden aan lever- en nieraandoeningen, twee gebieden met een grote onvervulde klinische behoefte, ’ zegt Johan Auwerx.