جين طول العمر (SIRT1)، NAD+ والتمثيل الغذائي الخلوي: ما يجب أن تعرفه
مع تقدمك في العمر، ينخفض مستوى NAD+ (نيكوتيناميد أدينين دينوكليوتيد) في جسمك بشكل طبيعي. نظرًا لأن NAD+ ضروري لوظائف الخلايا المثلى والإصلاح، فإن هذا الانخفاض يساهم في العديد من التغيرات المزعجة التي من المحتمل أن تواجهها مع تقدمك في السن، مثل انخفاض في الوظائف الإدراكية، وانخفاض في كثافة العظام، وتراجع في قوة العضلات.
لقد ثبت بوضوح أن زيادة مستويات NAD+ من خلال المكملات الغذائية لها مجموعة واسعة من التأثيرات القوية المضادة للشيخوخة، بما في ذلك تعزيز صحة الدماغ وتجديد الخلايا بالإضافة إلى تقليل الالتهاب. ولكن ما هو NAD+ بالضبط وكيف يعمل في جسمك لإبطاء وفي بعض الحالات، عكس العديد من هذه التأثيرات الضارة للشيخوخة؟
فهم دور NAD+، وكذلك كيفية إنتاجه واستخدامه في جسمك، سيساعدك على اتخاذ أفضل القرارات بشأن المكملات والسيطرة على صحتك ورفاهيتك المستقبلية.
NAD+ هو اختصار لمركب يسمى نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد ويعمل كإنزيم مساعد، يُعرف أحيانًا أيضًا بعامل مساعد. الإنزيمات المساعدة هي مواد ضرورية للإنزيمات، وهي نوع من البروتينات، لأداء عملها في الخلية، وهو تعديل معدل التفاعلات الكيميائية داخل الخلية. بدون هذه الإنزيمات المساعدة، ستتقدم العديد من هذه التفاعلات البيوكيميائية الحيوية بمعدل بطيء جدًا بحيث تصبح غير فعالة تقريبًا.
السيرتوينات
إحدى التفاعلات البيوكيميائية الحيوية التي يتوسطها NAD+ هي وظيفة السرتوينات (تُنطق "سير-تو-إنز")، وهي عائلة من البروتينات المعروفة بجينات طول العمر. تم اكتشاف السرتوينات لأول مرة في الديدان الخيطية والخميرة في الثمانينيات، ويتم إنتاجها بواسطة كل خلية تقريبًا في جسمك، وتتحكم في الشيخوخة عن طريق تشغيل وإيقاف الجينات، وتحديدًا إيقاف الجينات المرتبطة بالشيخوخة.
تلعب السرتوينات مجموعة متنوعة من الأدوار حيث تساعد في إصلاح تلف الحمض النووي، وتساعد الميتوكوندريا الخاصة بك ("محطات الطاقة" في خلاياك) على العمل بكفاءة أكبر، وتثبط الالتهاب، وتنظم إفراز الأنسولين وتلعب دورًا في تعبئة الدهون بين عمليات أخرى. بالإضافة إلى ذلك، فقد تم ربط فقدان السرتوينات بتطور أنواع مختلفة من الأورام الخبيثة، بما في ذلك سرطان الثدي والمبيض.
السيروتينات تحمي أيضًا التيلوميرات الخاصة بك. هذه الهياكل هي "أغطية" DNA داخل خلاياك التي تمنع الكروموسومات من التآكل. وقد ارتبط طول التيلوميرات لدى الفرد بطول العمر.
هناك سبعة من هذه السرتوينات الموجودة في الثدييات، ولكن الأكثر بحثًا هو SIRT1، والذي تم ربطه، من بين أدوار أخرى، بكيفية مساعدة تقييد السعرات الحرارية في إطالة الحياة. يُعتبر تقييد السعرات الحرارية (CR) واحدًا من أكثر الطرق المدروسة والموثوقة لإطالة العمر في كائنات متنوعة مثل ديدان النيماتودا، وذباب الفاكهة، والفئران، وحتى القرود.
لقد كان من الصعب بطبيعة الحال البحث في تقييد السعرات الحرارية كوسيلة لإطالة عمر الإنسان باستخدام الدراسات العلمية، ولكن تم إثبات بشكل قاطع أنه يقلل من بعض عوامل الخطر للأمراض المرتبطة بالعمر التي يمكن أن تقصر حياة الإنسان. ومن المثير للاهتمام، عندما تم تعطيل جين SIRT1 في الفئران وتم وضع هذه الفئران نفسها على نظام غذائي مقيد بالسعرات الحرارية، لم تحدث الزيادات في العمر المتوقع، وكذلك لم تظهر المؤشرات الدموية التي تشير إلى تأثير مضاد للشيخوخة، مما يظهر كيف يعتمد تقييد السعرات الحرارية على السرتوينات لتفعيل الآلية التي تطيل العمر.
ليس فقط أن SIRT1 مطلوب لإنتاج تأثيرات تقييد السعرات الحرارية المضادة للشيخوخة، بل إن التقييد نفسه يعزز إنتاج ومستويات السرتوين في جسم الإنسان. ينطبق هذا أيضًا على الصيام المتقطع. كلا من التقييد في السعرات الحرارية والصيام المتقطع مرتبطان بمستويات أقل من الأنسولين وكذلك مستويات أقل من IGF-1 (عامل النمو الشبيه بالأنسولين).
مع تقدمك في العمر، تُضاف مجموعات الأسيتيل إلى البروتينات في خلاياك نتيجة للضغوط التي تأتي مع الشيخوخة مثل الالتهاب والأكسدة. مجموعات الأسيتيل هي جزيئات صغيرة تتكون من ذرتين من الكربون وثلاث ذرات من الهيدروجين وذرة واحدة من الأكسجين. يمكن أن يؤدي هذا الزيادة في معدل الأسيتلة إلى تلف البروتينات وزيادة عدد الأخطاء في التعبير عن المعلومات الجينية الحيوية، مما قد يؤدي إلى الإصابة بالأمراض.
السيرتوينات وNAD+
يعمل SIRT1 عن طريق إزالة مجموعات الأسيتيل هذه مما يساعد في الحفاظ على البروتين بصحة جيدة ووظيفي. ولكن لا يمكن لـ SIRT1 القيام بعمله دون وجود NAD+، وهو الإنزيم المساعد الضروري الذي يحفز التفاعل الذي يزيل مجموعة الأسيتيل.
غالبًا ما توصف السرتوينات بأنها قادرة على "استشعار" NAD، حيث تتقلب تركيزات NAD في الجسم بسبب تأثيرات الإيقاع اليومي، ونقص التغذية، والظروف البيئية، وضغوط الشيخوخة. يعمل NAD عن طريق تسهيل ما يُعرف بتفاعلات الأكسدة والاختزال التي تنقل الإلكترونات من تفاعل إلى آخر.
لهذا السبب ترى أحيانًا رمز "الزائد" مكتوبًا بعد NAD، حيث يوجد NAD في الخلية في شكلين مختلفين: يأخذ NAD+ الإلكترونات من الجزيئات الأخرى ويصبح NADH، والذي يمكنه بعد ذلك التبرع بالإلكترونات التي يحملها إلى جزيء آخر. هذه التفاعلات الأكسدة والاختزال (التقليل/الأكسدة) هي واحدة من الطرق الرئيسية التي يعمل بها NAD لمساعدة السرتوينات في أداء أدوارها.
السيرتوينات، ومستويات NAD+، وإيقاعاتك اليومية كلها متشابكة في شبكة معقدة. لا يمكن لـ SIRT1 العمل بدون وجود NAD+، وإيقاعك اليومي هو الذي يحدد متى يكون NAD+ متاحًا للاستخدام. إذا انخفضت مستويات NAD+ لديك أو انخفضت مستويات السيرتوينات، فإن إيقاعك اليومي سيصبح غير متوازن.
كما ترى، فإن السرتوينات، وخاصة SIRT1، هي وسطاء حيويون للعديد من العمليات الأيضية الحيوية في الجسم ولا يمكنها العمل بشكل صحيح دون مستويات كافية من NAD+. ومع التقدم في العمر، ينخفض مستوى NAD+ بشكل طبيعي، لذا من المهم تعزيز توفر هذا الإنزيم المساعد القوي المضاد للشيخوخة. يمكنك زيادة مستوى NAD+ لديك من خلال استخدام تقييد السعرات الحرارية أو نظام صارم من الصيام المتقطع، ولكن بالنسبة لمعظم الناس، فإن هذه الأساليب ليست مستدامة ببساطة.
زيادة مستويات NAD+ لديك
يُعتبر تناول مكمل غذائي عالي الجودة من NAD+ الطريقة الأكثر موثوقية وعملية وفعالية لزيادة مستوياتك. هناك أدلة تشير إلى أنه بالنسبة لبعض أنواع الخلايا، يمكن استيراد NAD+ وNADH مباشرة إلى الخلايا. في أنواع أخرى من الخلايا، يبدو أن هناك اعتمادًا على استيراد السلائف لـ NAD+ (مثل NMN) إلى الخلية قبل تحويلها إلى الجزيء النشط، لذا قد تكون هذه النتائج سببًا للنظر في تناول أكثر من نوع واحد من مكملات NAD+.
يمكنك العثور على مزيد من المعلومات حول جميع مكملات NAD+ الخاصة بنا هنا، بما في ذلك NAD+ وكذلك مقدمه NMN. عند تناوله يوميًا، سيزيد مكمل NAD+ من مستويات هذا الإنزيم المساعد القوي ويضمن لك أفضل حماية ضد الآثار الضارة لعملية الشيخوخة.
المراجع -
- Hou Y, Lautrup S, Cordonnier S, وآخرون. إضافة NAD+ تُطَبِّع ميزات مرض الزهايمر. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم فبراير 2018، 115 (8) E1876-E1885؛ DOI:10.1073/pnas.1718819115
- Kiss T, Giles C, Tarantini S. et al. يعزز مكمل نيكوتيناميد مونونوكليوتيد (NMN) من التعبير الجيني للميكرو RNA المضاد للشيخوخة في الشريان الأورطي للفئران المسنة، مما يتنبأ بتجديد جيني مضاد للشيخوخة وتأثيرات مضادة لتصلب الشرايين. FASEB Journal 18 أبريل 2020 https://doi.org/10.1096/fasebj.2020.34.s1.04769
- Xiayu Wu, Neng Cao, Michael Fenech, وXu Wang. DNA and Cell Biology. دور السرتوينات في الحفاظ على استقرار الجينوم: الأهمية للسرطان والشيخوخة الصحية
أكتوبر 2016.542-575. http://doi.org/10.1089/dna.2016.3280
- Chang H.-C., Guarente L. SIRT1 وغيرها من السرتوينات في الأيض (2014) Trends in Endocrinology and Metabolism, 25 (3) , pp. 138-145.
-Cantó C, Auwerx J. تقييد السعرات الحرارية، SIRT1 وطول العمر. (2009) Trends in Endocrinology & Metabolism، 20 (7)، الصفحات 325-331.