Учени откриват, че ензимът, който повишава NAD+, предпазва от диабет и отслабване на скелетната мускулатура

Учените откриват, че активирането на NAD+ стимулиращия ензим Nampt обръща диабета и мускулния спад при мишки с диабет.

Ключови точки:

• Активаторът на Nampt P7C3 понижава кръвната глюкоза, като същевременно увеличава инсулин-секретиращите панкреатични β клетки при мишки с диабет.
• Лечението с P7C3 повишава физическата издръжливост, както и мускулната сила и размер.
• P7C3 повишава „добрия“ холестерол и понижава „лошия“ холестерол.

Диабет тип 2

Поради увеличаване на човешкото население и нарастване на възрастното население, безпрецедентен брой хора със свързани с възрастта заболявания ще се нуждаят от лечение. Едно от тези свързани с възрастта заболявания е диабет тип 2, който може да причини други заболявания, като сърдечно-съдови заболявания и невродегенеративни разстройства.

Диабетът тип 2 също допринася за саркопения – свързаното с възрастта намаляване на мускулната маса и сила. Става ясно, защо учените работят усилено, в желанието си да открият лечение за това широко разпространено метаболитно заболяване.

Изследователи от Университета на Южна Флорида съобщават, че могат да подобрят симптомите на диабета и намаляването на мускулната маса с помощта на молекула, наречена P7C3. Те показват, че P7C3 понижава кръвната глюкоза и увеличава β клетките – клетките на панкреаса, които отделят инсулин – в миши модел за диабет. Освен това, P7C3 увеличава силата и размера на мускулите, като същевременно подобрява физическата издръжливост при тези мишки с диабет. Освен това метаболизмът на мазнините е подобрен и нивата на холестерола са подобрени от P7C3.

Възстановяване на панкреаса и скелетните мускули

Инсулинът е сигнална молекула, която  съобщава на нашите клетки, че трябва да получат глюкоза от кръвния поток. При диабет тип 2 секрецията на инсулин от β-клетките на панкреаса е нарушена, което предотвратява нормалното използване на глюкозата и води до висока кръвна захар. Manickham и колеги показаха, че лечението на мишки с диабет с P7C3 повишава нивата на инсулин и дела на β клетките в панкреаса. Освен това P7C3 намалява нивата на кръвната захар, което предполага, че P7C3 може да обърне основните вреди от диабета.

Инжектирането на мишки с диабет с 10 mg/kg P7C3 (db-P7C3) намалява нивото на глюкоза в кръвта. Той също така увеличава нивото инсулина и количеството на панкреатичните β клетки в сравнение с нелекуваните мишки с диабет (db-Veh).

Когато клетките ни не могат да използват правилно глюкозата, те не могат да я използват за енергия, а без енергия клетките ни стават нефункционални и в крайна сметка умират. Това е само един от начините, по които диабетът може да влоши заболявания, свързани с възрастта, такива като намаляване на мускулната маса. Скелетният мускул е основен консуматор на глюкоза, като я използва за мускулна контракция. Manickham и колеги показаха, че мишките с диабет проявяват мускулна слабост, имат малки мускулни клетки и намалено произволно тичане, всички това е било обърнато от P7C3, което предполага, че PC73 може да обърне свързаното с диабета намаляване на мускулната маса.

Инжектирането на мишки с диабет с 10 mg/kg P7C3 (db-P7C) увеличава силата (сила), издръжливостта (произволното тичане) и размера на мускулните клетки (диаметър на миофибъра) в сравнение с нелекуваните мишки с диабет (db-Veh).

Поправяне на мозъка

Nampt е ключовият ензим, отговорен за синтезирането на NAD+, молекула, необходима за производството на клетъчна енергия (ATP). Нивата на NAD+ намаляват с възрастта в тъканите на много гризачи, както и в кръвта и кожата на хората. Този спад е свързан с много заболявания, свързани с възрастта, включително диабет, мускулен спад и невродегенерация.

По този начин възстановяването на нивата на NAD+ може да смекчи тези свързани с възрастта заболявания. Въпреки че има няколко начина за усилване на NAD+, активирането на Nampt е един от тях. Първоначално P7C3 беше открит, докато учените търсеха начини за подобряване на образуването на нови неврони и впоследствие беше установено, че подобрява когнитивните способности на възрастни плъхове.

P7C3 отстранява когнитивните дефицити. Възрастните гризачи, третирани с PC73, имат повече неврони (черни разклонени форми) и подобрена когнитивност, измерена чрез запомняне и плуване до целево местоположение.

Може ли повишаването на NAD+ да лекува диабет при хора?

Докато NAD+ бустерът никотинамид не успя да излекува диабет тип 1, вероятно причинявайки инсулинова резистентност. Поради оксидативен стрес, други предшественици на NAD+ – молекули, които могат да повишат нивата на NAD+ – може да са по-обещаващи.

Скорошно проучване показа, че витамин B3 понижава глюкозата в кръвта и намалява невродегенерацията, свързана със слепота при диабетни гризачи. Показано бе, че никотинамид рибозид (NR) отстранява сърдечната дисфункция, предизвикана от диабет при мишки.

Обаче, NR понижавал нивата на Nampt без да повишава нивата на NAD+ в скелетните мускули при мъже със затлъстяване и инсулинова резистентност. Въпреки това е доказано, че никотинамид аденин динуклеотид (NMN) лекува мишки с диабет. Като цяло, очевидната липса на проучвания при хора с предшественници на NAD+ като витамин B3, NR и NMN за лечение на диабет изисква повече доказателства.

Източник:

Manickam R, Tur J, Badole SL, Chapalamadugu KC, Sinha P, Wang Z, Russ DW, Brotto M, Tipparaju SM. Nampt активаторът P7C3 облекчава диабета и подобрява функцията на скелетните мускули, като модулира клетъчния метаболизъм и липидните медиатори. J Кахексия Саркопения Мускул. 2022 април;13(2):1177-1196. doi: 10.1002/jcsm.12887. Epub 2022, 21 януари. PMID: 35060352; PMCID: PMC8977983.