Histologisk sektion av en normal njure (vänster) kontra en njure efter akut njurskada (höger). Upphovsman:J. Auwerx, EPFL
Nikotinamid adenindinukleotid (NAD+) är en stor aktör inom näring idag. Studier har visat att NAD+ -koncentrationerna minskar under åldrandet och att återhämtning av kroppens nivåer av NAD+ kan förlänga både hälsotiden och till och med livslängden, gör det till fokus för mycket forskning inom näringsvetenskap, medicin, och även farmaceutik.
När det gäller biologi, NAD+ är det som är känt som ett "ko-enzym-en nödvändig molekyl som hjälper ett enzym att genomföra sin respektive reaktion i cellen. NAD+ är ett vanligt ko-enzym för flera metaboliska enzymer i alla levande celler, vilket betyder att det är starkt involverat i att producera energi och hålla cellerna vid liv och friska.
Publicerar i Natur , forskare under ledning av Johan Auwerx vid EPFL:s Interfaculty Institute of Bioengineering i samarbete med TES Pharma har hittat ett nytt sätt att öka NAD+ i njurar och lever genom att blockera ett enzym som konkurrerar med dess produktion.
De novo -syntesen av NAD+ i cellen börjar med aminosyran tryptofan. Ett av de viktigaste enzymerna som är involverade i denna process är ACMSD, vilket begränsar mängden NAD+ som produceras av de novo -syntesvägen.
Forskarna kunde visa att ACMSD kontrollerar nivåerna av NAD+ i cellen genom en mekanism som inte verkar ha förändrats under evolutionen. Forskarna fann att både i daggmask Caenorhabditis elegans och möss, blockering av enzymet resulterade i högre NAD+ -nivåer och förbättrad mitokondriell funktion.
Inaktiveringen av ACMSD ökade också aktiviteten hos Sirtuin 1, ett enzym som NAD+ arbetar med i sin roll som co-enzym. Sirtuin 1 är känt för att spela stora roller i mitokondriellt välbefinnande, och som resultat, Ökningen av NAD+ -nivåerna förbättrade slutligen mitokondriell funktion.
Teamet använde sedan två potenta och selektiva hämmare av ACMSD som utvecklats av TES Pharma. "Eftersom enzymet mestadels finns i njuren och levern, vi ville testa ACMSD -hämmarnas förmåga att skydda dessa organ från skador, "förklarar Elena Katsyuba, tidningens första författare.
Båda hämmarna visade sig bevara njur- och leverfunktionen i djurmodeller av akut njurskada och alkoholfri fettleversjukdom, erbjuder mycket löfte för deras framtida terapeutiska potential hos människor. "Det faktum att ACMSD exklusivt endast finns i levern och njurarna minskar risken för negativa konsekvenser av dess förlust på andra organ, "säger Katsyuba." Enkelt uttryckt enzymet kommer inte att saknas av ett organ som ändå inte har det. "
"Med tanke på de fördelaktiga hälsoeffekterna av att öka NAD+ -nivåerna som vi har sett i mask- och musmodeller av sjukdomar, vi ser fram emot att snart få dessa föreningar till kliniken till förmån för patienter som lider av lever- och njursjukdomar, två områden med ett stort ouppfyllt kliniskt behov, säger Johan Auwerx.