Verbindungsforschung
NAD+: Forschungsüberblick
NAD+ (Nicotinamidadenindinukleotid) ist ein Coenzym, das für den Stoffwechsel aller Lebensformen von zentraler Bedeutung ist, und kein Peptid. Es überträgt Elektronen in Redoxreaktionen und wird von Enzymen wie Sirtuinen, PARPs und CD38 verbraucht. Untersucht wird, wie sich seine Spiegel in Alterungsmodellen verändern und wie die Vorstufen NMN und NR den NAD+-Stoffwechsel beeinflussen.1, 2, 4–6
Wirkmechanismus im Überblick
- Redoxreaktionen (NAD+/NADH)Überträgt Elektronen im Energiestoffwechsel und wechselt dabei zwischen einer oxidierten und einer reduzierten Form.1, 2
- SirtuineNAD+-verbrauchende Enzyme; SIRT1 und SIRT3 wurden in Studien an Mäusen mit altersbedingten mitochondrialen Veränderungen in Verbindung gebracht.2–4
- PARPsPoly(ADP-Ribose)-Polymerasen verbrauchen NAD+ und sind an der DNA-Reparatur beteiligt.1, 2
- CD38Ein NAD+-abbauendes Enzym, das Berichten zufolge bei Mäusen mit zunehmendem Alter ansteigt und die Vorstufe NMN abbaut.1, 4
Sirtuine, PARPs und CD38 nutzen alle das zelluläre NAD+, und eine Konkurrenz zwischen PARP1 und SIRT1 um NAD+ wurde beschrieben. Wie sich das Gleichgewicht zwischen Bildung und Verbrauch von NAD+ mit dem Alter verändert und ob NMN und NR es beim Menschen verändern, wird noch untersucht.1, 4, 5
Was es ist
NAD+ ist ein Coenzym und kein Peptid. Es ist ein Dinukleotid, das für den Stoffwechsel aller Lebensformen unentbehrlich ist. Es liegt in einer oxidierten Form (NAD+) und einer reduzierten Form (NADH) vor. Es nimmt an den Oxidations-Reduktions-Reaktionen des Energiestoffwechsels teil.1, 2
Wie Zellen es bilden
Zellen bilden NAD+ auf mehreren Wegen. Dazu gehören die Synthese aus Tryptophan und ein Salvage-Weg, der Nicotinamid wiederverwertet. Nicotinamidmononukleotid (NMN) und Nicotinamidribosid (NR) sind Zwischenstufen dieses Stoffwechsels. Wie NMN und NR verarbeitet werden, scheint von der Gewebeverteilung, den biosynthetischen Enzymen, Nukleotidasen und Transportern abzuhängen. Dies ist noch Gegenstand der Forschung.1, 5
Wie es wirkt
Neben seiner Rolle im Redoxgeschehen ist NAD+ ein Cosubstrat für nicht redoxbezogene Enzyme, darunter Sirtuine, PARPs und CD38. Diese Enzyme verbrauchen NAD+ bei ihrer Tätigkeit. Über sie verknüpft die Literatur NAD+ mit dem Stoffwechsel, der DNA-Reparatur, dem Chromatin-Remodeling, der Zellseneszenz und der Funktion von Immunzellen.1, 2
Forschungsstand
Ein Großteil der mechanistischen Arbeiten zu NAD+ und Alterung stammt aus Zell- und Nagetierstudien. Die in den aufgeführten Quellen erörterten Studien am Menschen haben NAD+-Vorstufen wie NR und NMN untersucht, nicht NAD+ selbst.1, 3, 4, 6
Alterungsmodelle
Ein Rückgang der NAD+-Spiegel in Geweben und Zellen mit zunehmendem Alter wurde bei mehreren Organismen berichtet, darunter Nagetiere und Menschen. Bei alten Mäusen wurde ein abfallendes NAD+ im Zellkern mit einem pseudohypoxischen Zustand in Verbindung gebracht. Ebenso wurde es mit einem Verlust mitochondrial kodierter Untereinheiten der Atmungskette in der Skelettmuskulatur in Verbindung gebracht. Die Autoren berichteten, dass eine Erhöhung des NAD+ bei alten Mäusen die mitochondriale Funktion auf SIRT1-abhängige Weise wiederherstellte. Eine separate Studie an Mäusen berichtete, dass Menge und Aktivität von CD38 mit dem Alter zunehmen. Sie ergab, dass CD38 für den altersbedingten NAD-Rückgang erforderlich ist und dabei zumindest teilweise über die Aktivität von SIRT3 wirkt.1, 3, 4
Studien zu den Vorstufen
NMN und NR wurden in einer Reihe präklinischer Modelle altersassoziierter Funktionsabnahme untersucht. Ob sich diese Befunde auf den Menschen übertragen lassen, ist weiterhin offen. Eine randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Crossover-Studie an gesunden Erwachsenen mittleren und höheren Alters untersuchte die Verträglichkeit von NR und Marker des NAD+-Stoffwechsels.5, 6
Veröffentlichte Forschung im Überblick
- Tiermodell
Rückgang des NAD+ im Zellkern, SIRT1 und mitochondriale Funktion in der Skelettmuskulatur alter Mäuse
- Tiermodell
Rolle des NAD+-abbauenden Enzyms CD38 und von SIRT3 beim altersbedingten NAD-Rückgang bei Mäusen
- Klinische Studie
Verträglichkeit von Nicotinamidribosid und NAD+-Stoffwechsel bei gesunden Erwachsenen mittleren und höheren Alters
- Übersichtsarbeit
Biologie der NAD+-Zwischenstufen NMN und NR
- Übersichtsarbeit
NAD+-Stoffwechsel und seine Rolle in zellulären Prozessen während der Alterung
- Übersichtsarbeit
NAD+ bei Alterung, Stoffwechsel und Neurodegeneration, einschließlich Sirtuinen und PARPs
Technische Daten
- Summenformel
- C21H27N7O14P2
- Molekülmasse
- 664 Da
- CAS-Nummer
- 53-84-9
Quellen
- Covarrubias AJ, Perrone R, Grozio A, Verdin E. NAD+ metabolism and its roles in cellular processes during ageing. Nature Reviews Molecular Cell Biology (2021). doi:10.1038/s41580-020-00313-x
- Verdin E. NAD+ in aging, metabolism, and neurodegeneration. Science (2015). doi:10.1126/science.aac4854
- Gomes AP, Price NL, Ling AJ, et al. Declining NAD+ induces a pseudohypoxic state disrupting nuclear-mitochondrial communication during aging. Cell (2013). doi:10.1016/j.cell.2013.11.037
- Camacho-Pereira J, Tarragó MG, Chini CCS, et al. CD38 Dictates Age-Related NAD Decline and Mitochondrial Dysfunction through an SIRT3-Dependent Mechanism. Cell Metabolism (2016). doi:10.1016/j.cmet.2016.05.006
- Yoshino J, Baur JA, Imai SI. NAD+ Intermediates: The Biology and Therapeutic Potential of NMN and NR. Cell Metabolism (2018). doi:10.1016/j.cmet.2017.11.002
- Martens CR, Denman BA, Mazzo MR, et al. Chronic nicotinamide riboside supplementation is well-tolerated and elevates NAD+ in healthy middle-aged and older adults. Nature Communications (2018). doi:10.1038/s41467-018-03421-7
Literaturzusammenfassung erstellt am 15. Oktober 2026.