بينما يُعرف بالفعل دور الإيقاع اليومي وفوائد NAD+ المضادة للشيخوخة، توفر دراسة جديدة رائدة، نُشرت قبل أسبوع فقط، رؤى جديدة حول: [i]
- إلى أي مدى يمكن أن يؤثر NAD+ على التعبير الجيني للإيقاع اليومي.
- كيف يقوم NAD+، بمساعدة SIRT1، بتثبيت نشاط BMAL1 من خلال قمع PER2 وكيف يعزز هذا النسخ اليومي.
- كيف يؤدي تناول مكملات NAD+ إلى تغيير الإيقاع اليومي، واستعادة ارتباط BMAL1 المكبوت، والتذبذبات الخلوية، وإيقاعات التنفس، وإيقاعات النشاط إلى مستوياتها الشابة.
ما هو الإيقاع اليومي؟
يُوصف الإيقاع اليومي أحيانًا بأنه الساعة الداخلية لجسمك، التي تنظم النعاس واليقظة طوال اليوم. يتم التحكم في الإيقاع اليومي بواسطة منطقة في الدماغ تستجيب بشكل كبير لتغيرات الضوء. لهذا السبب نكون في أقصى درجات اليقظة عندما تشرق الشمس ونشعر بالتعب عندما يحل الظلام.
ما هو NAD+؟
NAD+ هو جزيء أساسي يمكن العثور عليه في جميع أنحاء جسمك. إنه مكون رئيسي لحوالي 500 تفاعل إنزيمي مختلف يحدث في أجسامنا [ii]. يمكن تعزيز NAD+ من خلال السلائف، مثل NMN (نيكوتيناميد مونونوكليوتيد) وNR (نيكوتيناميد ريبوسيد) [iii].
ما هو المعروف حاليًا عن الإيقاع اليومي وNAD+؟
مع تقدمنا في العمر، يبدأ إيقاعنا اليومي في التراجع - نشعر بأننا أقل يقظة عند التعرض لأشعة الشمس وأقل نعاسًا عندما يكون الظلام. في الأساس، تتضاءل الساعة الداخلية لجسمنا [i]. إلى جانب تراجع الإيقاع اليومي، تنخفض أيضًا مستويات NAD+ مع تقدمنا في العمر، لذلك كان العلماء بطبيعة الحال فضوليين لمعرفة ما إذا كان هناك ارتباط ثنائي الاتجاه بين مستويات NAD+ والإيقاع اليومي.
لقد أظهرت الدراسات التي أجريت في الجسم الحي وفي المختبر أن مكملات NMN (التي تزيد من مستويات NAD+) تمدد عمر الكائنات الحية مثل الفئران [ii] والديدان والكائنات الدقيقة، مثل الخميرة [iii]. بالإضافة إلى ذلك، تم إثبات أن مكملات NMN تحمي من التدهور البدني المرتبط بالشيخوخة، مثل تجديد العضلات، وتراجع اللياقة البدنية، والخلل الوظيفي للميتوكوندريا، وتدهور الرؤية، ومقاومة الأنسولين، والخلل الوظيفي الشرياني، وأكثر من ذلك [iv].
دراسة نُشرت في 4 مايو 2020 تقدم لنا رؤى جديدة حول كيفية تأثير NAD+ على الإيقاع اليومي.
تتناول هذه الدراسة في الجسم الحي تناول مكملات NR (نيكوتيناميد ريبوسيد) بجرعة 400 ملغ/كغ/يوم في الفئران على مدى فترة أربعة أشهر، وتمت مقارنتها بمجموعة ضابطة من الفئران التي تم تغذيتها بالماء العادي بدلاً من ذلك. NR هو مقدمة أخرى لـ NAD+، تمامًا مثل NMN المذكور سابقًا. بعد أربعة أشهر، تم فحص جينات الفئران؛ تغير تعبير جيناتها بشكل كبير. حوالي 50% من جينات الفئران أظهرت تغييرًا كبيرًا في التعبير. بعض الجينات:
1. أظهر فقدانًا في تذبذب الإيقاع اليومي
٢. أظهر زيادة في تذبذب الإيقاع اليومي
3. أظهر تحولًا في تعبير الإيقاع اليومي
٤. لم يتأثروا (حوالي ٥٠٪)
بينما كانت هذه نتائج مذهلة، ظهرت تساؤلات أكثر أهمية. كيف يحقق NAD+ هذه التغييرات؟
بدأت الدراسة بفحص دور BMAL1، وهو بروتين يشارك في نسخ جينات مختلفة تؤثر على آليات الساعة البيولوجية في جميع الثدييات، بما في ذلك البشر. تم تقسيم الفئران إلى مجموعتين. كانت إحداهما تحتوي على مستويات طبيعية من NAD+ وBMAL1، بينما تألفت المجموعة الثانية من فئران تعاني من نقص في BMAL1. تم حقن كلا المجموعتين بجرعة 500 ملغ/كغ من NMN (مقدمة NAD+)، وتم جمع عينات الحمض النووي بعد أربع ساعات. بعد فحص ارتباطات BMAL1 في العينات، تم الاستنتاج أن NAD+ يعزز النسخ البيولوجي عن طريق تثبيت BMAL1.
ومع ذلك، لكي يتمكن NAD+ من تثبيت ارتباطات BMAL1 بشكل فعال، يتطلب وجود SIRT1. SIRT1 هو أحد السرتوينات، وهي مجموعة من البروتينات المعتمدة على NAD+. كما أن SIRT1 هو بروتين ديستيلاز. إن بروتينات الديستيلاز هي إنزيمات تزيل مجموعات الأسيتيل من اللايسين (وهو حمض أميني/بروتين شائع). من خلال دراسة الخلايا التي لا تحتوي على SIRT1، تم تحديد مستويات مرتفعة من PER2 في نواة هذه الخلايا. PER2 هو بروتين معروف بقمع نشاط BMAL1.
استنادًا إلى هذه النتائج، استخلصوا استنتاجًا مفاده أن: SIRT1 يزيل مجموعة الأسيتيل من بروتينات PER2، مما يغير PER2، وبالتالي يقلل من فعاليته في قمع نشاط BMAL1. يمكن أن يظل نشاط BMAL1 مستقرًا وبالتالي يساعد في إعادة برمجة الوظيفة اليومية.
لذا، بينما يُعرف الآن كيف يؤثر NAD+ على الإيقاع اليومي، أراد الباحثون معرفة ما إذا كان هذا هو بالفعل السبب الجذري للفوائد الصحية المعروفة لـ NAD+.
لفحص هذا، تم إعطاء مجموعتين من الفئران NR لمدة شهرين. كانت المجموعة الأولى من الفئران الصغيرة، بعمر عشرة أشهر، بمستويات عالية من NAD+، بينما تألفت المجموعة الأخرى من الفئران الأكبر سناً، بعمر 22 شهراً، بمستويات منخفضة من NAD+. تم إعطاء كلا المجموعتين NR لمدة ستة أشهر. بعد هذه الأشهر الستة، وجدوا أن الفئران الكبيرة استعادوا مستويات ربط BMAL1 المكبوتة، والتذبذبات الخلوية، وإيقاعات التنفس، وإيقاعات النشاط إلى مستويات شبابية مماثلة لمجموعة التحكم الأصغر سناً.
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
