Neuer Schwung für das Anti-Aging-Molekül NAD+

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Johan Auwerx
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Wissenschaftler der EPFL haben ein neues Mittel entdeckt, um das berühmte Anti-Aging-Molekül NAD+ in Nieren und Leber zu stimulieren, indem sie ein Enzym blockieren, dass seine Produktion begrenzt. Die Forscherinnen und Forscher, die ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten, haben auch zwei Enzyminhibitoren entwickelt, die sich beim Schutz gegen Nieren- und Lebererkrankungen als wirksam erwiesen haben.

Nicotinamidadenindinukleotid (NAD+) ist heute ein wichtiger Faktor in der Ernährung. Studien haben gezeigt, dass die NAD+-Konzentration mit zunehmendem Alter abnimmt, und wenn der NAD+-Gehalt im Körper wieder erhöht wird, kann nicht nur die Gesundheit erhalten, sondern auch die Lebensdauer verlängert werden. Dadurch wurde dieser Stoff in den Mittelpunkt zahlreicher Forschungen im Bereich Ernährungswissenschaft, Medizin und sogar Pharmazie gerückt.

NAD+ ist in der Biologie ein sogenanntes «Koenzym», d.h. ein Molekül, das einem Enzym hilft, seine jeweilige Reaktion in der Zelle durchzuführen. NAD+ ist ein häufiges Koenzym vieler Stoffwechselenzyme in allen lebenden Zellen. Dadurch wird es bei der Energieerzeugung und der Aufrechterhaltung des gesunden Zelllebens stark beansprucht.

Die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichenden, unter der Leitung von Johan Auwerx am fakultätsübergreifenden Institut für Bioingenieurwesen der EPFL (LISP) zusammen mit TES Pharma arbeitenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben eine neue Möglichkeit zur Erhöhung des NAD+-Gehalts in Nieren und Leber entdeckt, indem sie ein mit seiner Produktion konkurrierendes Enzym blockierten.

Unveränderter Mechanismus

Die De-novo-Synthese von NAD+ in der Zelle beginnt mit der Aminosäure Tryptophan. Eines der wichtigsten, an diesem Prozess beteiligten Enzyme ist ACMSD, das die über die De-novo-Synthese gebildete NAD+-Menge begrenzt.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler konnten beweisen, dass das ACMSD den NAD+-Gehalt der Zelle über einen Mechanismus steuert, der sich im Laufe der Evolution nicht verändert zu haben scheint. Sie entdeckten, dass sowohl beim Erdwurm Caenorhabditis elegans als auch bei der Maus die Blockierung des Enzyms zu höheren NAD+-Konzentrationen und einer verbesserten Mitochondrialfunktion führt.

Die Inaktivierung von ACMSD erhöhte auch die Aktivität von Sirtuin 1, einem Enzym, mit dem das NAD+ in seiner Funktion als Koenzym zusammenarbeitet. Sirtuin 1 ist bezüglich seiner wichtigen Rolle für den Zustand der Mitochondrien bekannt, sodass sich die NAD+-Stimulierung und letztlich die Funktion der Mitochondrien verbessert.

«Die beiden Inhibitoren erwiesen sich als wirksam für den Schutz der Nieren- und Leberfunktion bei Tieren mit akuten Nierenschäden und nicht alkoholbedingter Lebersteatose, was sehr vielversprechende Möglichkeiten hinsichtlich ihres künftigen therapeutischen Potenzials beim Menschen erahnen lässt.»

Therapeutisches Potenzial

Das Team nutzte anschliessend zwei von TES Pharma entwickelte, starke und selektive ACMSD-Inhibitoren. «Da sich das Enzym hauptsächlich in den Nieren und der Leber befindet, wollten wir testen, inwieweit die ACMSD-Inhibitoren diese Organe vor Schäden schützen können», erklärt Elena Katsyuba, Hauptautorin des Artikels.

Die beiden Inhibitoren erwiesen sich als wirksam für den Schutz der Nieren- und Leberfunktion bei Tieren mit akuten Nierenschäden und nicht alkoholbedingter Lebersteatose, was sehr vielversprechende Möglichkeiten hinsichtlich ihres künftigen therapeutischen Potenzials beim Menschen erahnen lässt. «Dadurch, dass das ACMSD ausschliesslich in Leber und Nieren vorkommt, verringert sich das Risiko negativer Auswirkungen seiner Abnahme in anderen Organen», erklärt Elena Katsyuba. «Einfach ausgedrückt fehlt das Enzym nicht einem anderen Organ, in dem es ohnehin nicht vorkommt.»

«Angesichts der positiven Wirkung der NAD+-Stimulierung gemäss unseren Feststellungen bei Würmern und Mäusen hoffen wir, diese Stoffe bald klinisch bei Patienten mit Nieren- und Lebererkrankungen einsetzen zu können, wo die klinischen Bedürfnisse bei Weitem nicht abgedeckt sind», sagt Johan Auwerx abschliessend.

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