في حين أن دور الإيقاع اليومي وفوائد NAD+ المضادة للشيخوخة معروفة بالفعل، فإن دراسة جديدة رائدة، نُشرت قبل أسبوع فقط، توفر رؤى جديدة حول: [i]
- إلى أي مدى يمكن أن يؤثر NAD+ على التعبير الجيني للإيقاع اليومي.
- كيف يقوم NAD+، بمساعدة SIRT1، بتثبيت نشاط BMAL1 عن طريق 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 الشبابية.
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 أكثر يقظة 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) و NR (نيكوتيناميد ريبوسيد) [iii].
ما هو المعروف حاليًا عن الإيقاع اليومي و NAD+؟
مع تقدمنا في العمر، يبدأ إيقاعنا اليومي في التراجع – نشعر بأننا أقل يقظة عند التعرض لأشعة الشمس وأقل نعاسًا عندما يحل الظلام. بشكل أساسي، 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 كانت هناك علاقة ثنائية الاتجاه بين مستويات NAD+ والإيقاع اليومي.
لقد أظهرت الدراسات 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 الجسدي المرتبط بالشيخوخة، مثل تجدد العضلات، وانخفاض اللياقة البدنية، واختلال وظائف الميتوكوندريا، وتراجع الرؤية، ومقاومة الأنسولين، واختلال الشرايين، والمزيد [iv].
توفر لنا دراسة نُشرت في 4 مايو 2020 رؤى جديدة حول كيفية تأثير NAD+ على الإيقاع اليومي.
هذه الدراسة في الجسم الحي، نظرت في مكملات NR (النيكوتيناميد ريبوسيد) (400 ملغ/كلغ/اليوم) في الفئران على مدى فترة أربعة أشهر وقارنتها بمجموعة التحكم 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
2. أظهر زيادة في تذبذب الإيقاع اليومي
3. أظهر تحولًا في تعبير الإيقاع اليومي
٤. لم يتأثروا (حوالي ٥٠٪)
بينما كانت هذه نتائج رائعة، ظهرت مسألة أكثر أهمية. كيف يحقق NAD+ هذه التغييرات؟
بدأت الدراسة بفحص دور BMAL1، وهو بروتين يشارك في نسخ العديد من الجينات التي تؤثر على آليات الساعة البيولوجية في جميع الثدييات، بما في ذلك البشر. تم تقسيم الفئران إلى مجموعتين. إحداهما كانت لديها مستويات طبيعية من NAD+ وBMAL1، بينما المجموعة الثانية كانت تتكون من فئران تعاني من نقص في BMAL1. تم حقن كلا المجموعتين بـ 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، فإن وجود SIRT1 مطلوب. SIRT1 هو بروتين من مجموعة السرتوينات، وهي مجموعة من البروتينات المعتمدة على NAD+. كما أن SIRT1 هو بروتين ديستيلاز. إن بروتينات الديستيلاز هي إنزيمات تزيل مجموعات الأسيتيل من اللايسين (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.
بناءً على 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 السبب الجذري لفوائد NAD+ الصحية المعروفة.
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 ارتباط BMAL1 المكبوت، التذبذبات الخلوية، إيقاعات التنفس، وإيقاعات النشاط لدى الفئران القديمة قد استُعيدت 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
