Gran parte della salute umana è determinata dal modo in cui il corpo produce e utilizza energia. Per ragioni che rimangono poco chiare, la capacità delle cellule di produrre energia diminuisce con l’età e questo ha portato gli scienziati a sospettare che la costante perdita di efficienza del corpo nella produzione di energia è un elemento chiave del processo di invecchiamento.
Ora, gli scienziati della Washington University School of Medicine di St. Louis hanno dimostrato che l’integrazione di topi sani con un composto naturale chiamato NMN può compensare questa perdita di produzione di energia e ridurre i segni tipici dell’ invecchiamento, come l’aumento di peso, perdita di sensibilità all’insulina e declino dell’ attività fisica.
Lo studio è stato pubblicato il 27 ottobre dalla rivista Cell Metabolism .
“Abbiamo trovato un modo per rallentare il declino fisiologico che osserviamo nei topi durante l’ invecchiamento”, ha detto Shin-Ichiro Imai, Prof. di biologia dello sviluppo e medicina. “Questo significa che i topi anziani hanno recuperato livelli di metabolismo e di energia simili a quelli dei topi più giovani”.
Imai sta lavorando con altri riicercatori ad una sperimentazione clinica per testare la sicurezza di NMN nelle persone sane. La sperimentazione di fase 1 è iniziata all’inizio di quest’anno presso la Keio University School of Medicine di Tokyo.
Con l’età, il corpo perde la sua capacità di produrre un elemento chiave della produzione di energia chiamata NAD (nicotinamide adenina dinucleotide), il pilastro centrale della comunicazione cellulare. NAD+ è un coenzima della ossidoriduzione presente in tutte le cellule viventi. È composto da due nucleotidi collegati tramite il loro gruppo fosfato. Un nucleotide contiene un’adenina, l’altro un nicotinammide. Esso aiuta gli enzimi a trasferire gli elettroni durante le reazioni di ossidoriduzione per formare l’ATP. Serve quindi per fornire energia, ma il suo tasso diminuisce in più della metà delle cellule di un organismo anziano. I mitocondri producono una quantità inferiore di energia e la cellula invecchia. Fortunatamente, tale processo non è irreversibile e i meccanismi di energia intracellulari potrebbero essere ripristinati se aumentano i livelli di NAD+.
Inoltre, NAD è un cofattore essenziale degli enzimi chiave della longevità, chiamati sirtuine, che esso attiva direttamente. Queste sirtuine sono fondamentali per l’aspettativa di vita, poiché disattivano determinati geni che portano all’invecchiamento tramite il processo infiammatorio.
Pertanto, la diminuzione combinata delle sirtuine 1 e 3, associata a quella del NAD+, possono causare fenomeni di degenerazione cerebrale, infiammazione vascolare, affaticamento, perdita di forza muscolare, deposito di grasso nel fegato e nella regione addominale e insulino-resistenza, che comportano direttamente la sindrome metabolica.
Tutti questi fenomeni possono essere invertiti attraverso la restrizione calorica o l’integrazione di nicotinammide mononucleotide.
In passato, Imai e il co-autore senior Jun Yoshino, un assistente Prof. di medicina, hanno dimostrato che i livelli di NAD diminuiscono in diversi tessuti nei topi, con l’avanzamento dell’ età. Precedenti ricerche hanno anche dimostrato che NAD non è efficace se somministrato direttamente ai topi e per questo i ricercatori hanno dovuto trovare un metodo indiretto per aumentare i suoi livelli. Per farlo, si sono concentrati su NMN (nicotinamide mononucleotide),un precursore della biosintesi di NAD+ (nicotinammide adenina dinucleotide) e del NADH.
NMN può essere somministrato in modo sicuro ai topi e si trova naturalmente in un certo numero di alimenti, tra cui broccoli, cavoli, cetrioli, edamame e avocado. Il nuovo studio dimostra che quando NMN viene disciolto in acqua e somministrato ai topi, appare nel sangue in meno di tre minuti. Soprattutto, i ricercatori hanno anche scoperto che NMN nel sangue viene rapidamente convertito in NAD in diversi tessuti.
Per determinare gli effetti a lungo termine di NMN, Imai, Yoshino e colleghi hanno studiato tre gruppi di topi maschi sani. A partire da cinque mesi di età, un gruppo ha ricevuto una dose elevata di NMN sciolto in acqua, un altro gruppo ha ricevuto una dose bassa di NMN sciolto in acqua e un terzo gruppo serviva come controllo. I ricercatori hanno confrontato molteplici aspetti della fisiologia tra i gruppi, prima a 5 mesi di età e poi ogni tre mesi, fino a quando i topi ha raggiunto 17 mesi di età.I topi di laboratorio in genere vivono circa due anni.
I ricercatori hanno scoperto una varietà di effetti benefici della supplementazione di NMN, sull’ apparato muscolo scheletrico, sulla funzione epatica, la densità ossea, la funzione degli occhi, la sensibilità all’insulina, la funzione immunitaria, il peso corporeo e livelli di attività fisica. Ma questi benefici sono stati osservati esclusivamente nei topi anziani.
“Quando abbiamo somministrato NMN ai giovani topi, non sono diventati più sani”, ha detto Yoshino. “La supplementazione con NMN non ha alcun effetto nei giovani topi perché essi producono già notevoli quantità di NMN. Abbiamo il sospetto che l’aumento della infiammazione che si verifica con l’invecchiamento, riduce la capacità del corpo di produrre NMN e, per estensione, NAD”.
Nell’apparato muscolo scheletrico, i ricercatori, tra cui il primo autore dello studio, Kathryn Mills, supervisore della ricerca nel laboratorio di Imai, hanno scoperto che la somministrazione NMN aiuta il metabolismo energetico migliorando la funzione dei mitocondri che operano come centrali elettriche cellulari. Inoltre, i topi soministrati con NMN, hanno guadagnato meno peso con l’invecchiamento anche se hanno consumato più cibo, probabilmente perché il loro metabolismo potenziato ha generato più energia per l’attività fisica. I ricercatori hanno trovato anche una migliore funzione della retina nei topi trattati con NMN, nonché aumento della lacrimazione, che spesso si perde con l’invecchiamento. Hanno anche trovato una migliore sensibilità all’insulina nei topi anziani che hanno ricevuto NMN.
In un articolo pubblicato all’inizio di quest’anno in Cell Reports, Yoshino ed i suoi colleghi hanno rivelato ulteriori dettagli su come NAD funziona nell’influenzare il metabolismo del glucosio e del tessuto grasso del corpo. In questo studio, i topi avevano un difetto nella capacità di produrre NAD solo nel tessuto grasso del corpo. Il resto dei loro tessuti e organi erano normali.
“Anche se la sintesi NAD è stata bloccata solo nel tessuto adiposo, abbiamo ossservato una disfunzione metabolica in tutto il corpo dei topi, compreso l’apparato muscolo scheletrico, il muscolo cardiaco, il fegato e nei livelli dei lipidi nel sangue”, ha detto Yoshino. “Quando abbiamo somministrato NMN a questi topi, queste disfunzioni sono state invertite. Ciò significa che NAD nel tessuto adiposo è un regolatore fondamentale di tutto il metabolismo del corpo.”
Ha aggiunto Imai: ” Jun ha dimostrato che il tessuto adiposo deve fare qualcosa di straordinario per controllare la sensibilità del corpo all’insulina. E questo è molto importante”.
Durante lo studio su NMN a lungo termine sui topi sani, Imai ha anche controllato gli animali per qualsiasi potenziale aumento del rischio di sviluppo del cancro a seguito della somministrazione NMN.
“Alcune cellule tumorali sono note per avere una maggiore capacità di sintetizzare NAD, quindi eravamo preoccupati che la somministrazione di NMN avrebbe potuto aumentare l’incidenza del cancro”, ha detto Imai. “Ma non abbiamo rilevato alcuna differenza nei tassi di cancro tra i due gruppi”.
La sperimentazione di fase 1 in Giappone sta usando NMN prodotto da lievito Oriental Co., che ha fornito anche l’NMN utilizzato in questi studi sui topi. Al di fuori di questo studio clinico, NMN per il consumo umano non è disponibile in commercio, ma ci sono sempre gli alimenti come broccoli, cavoli, cetrioli, edamame e avocado che lo contengono naturalmente.
Fonte: Washington University School of Medicine di St. Louis
