Vedci ju skúmajú už viac ako sto rokov
Jej príbeh začal prekvapivo skromne – pri kvasinkách a výroby alkoholu. Až postupne sa ukázalo, že látka, ktorú vedci najprv sledovali kvôli kvaseniu, je súčasťou základného biochemického aparátu buniek človeka.
1. Začiatok príbehu: rok 1906 a kvasinky
Na začiatku 20. storočia sa vedci snažili pochopiť, ako vlastne funguje kvasenie.
Arthur Harden a William John Young pracovali s výťažkami z kvasiniek. Zistili, že kvasinky potrebujú na účinné kvasenie nielen enzýmové bielkoviny, ale aj ďalšiu, tepelne stabilnú zložku. Táto látka bola neskôr označovaná ako cozymase (kozymáza). Dnes vieme, že šlo o NAD+.
Výskum teda pôvodne vôbec nebol zameraný na starnutie človeka. Vedci sa snažili pochopiť jeden z najzákladnejších procesov metabolizmu – ako bunky spracovávajú živiny. Práca Hardena a Younga sa stala jedným zo základných krokov na pochopenie roly koenzýmov v metabolizme. Harden a Hans von Euler-Chelpin za výskum kvasenia a súvisiacich enzýmových procesov neskôr získali Nobelovu cenu za chémiu v roku 1929.
2. V 30. rokoch sa ukázalo, čo NAD+ vlastne robí
Ďalší veľký krok prišiel v 30. rokoch. Hans von Euler-Chelpin a Otto Warburg nezávisle pracovali na chemickej povahe tejto látky. V roku 1936 bola popísaná jej štruktúra a postupne sa objasňovalo, že NAD+ môže prechádzať medzi dvomi formami. Jednoducho povedané:
NAD+ funguje v bunke ako súčasť systému, ktorý prenáša elektróny pri získavaní energie zo živín. Je presnejšie predstaviť si ho ako súčasť bunkového prenosového systému, ktorý umožňuje, aby metabolické reakcie mohli prebiehať.
3. Objav súvislosti s vitamínom B3
V 30. rokoch prišiel ďalší dôležitý objav. Conrad Elvehjem a jeho spolupracovníci zistili, že kyselina nikotínová a nikotínamid súvisia s tvorbou NAD. Obidve látky patria medzi formy niacínu, teda vitamínu B3. Tým sa začal spájať výskum NAD s výskumom výživy a vitamínov.
4. 40. a 50. roky: vedci začínajú rozplietať „výrobnú linku“ NAD+
Ďalšia otázka znela: ako si vlastne bunka NAD vytvára?
Výskum pokračoval niekoľko desaťročí. V roku 1958 potom Jack Preiss a Philip Handler popísali významnú cestu, ktorú môže organizmus vytvárať NAD z kyseliny nikotínovej. Táto cesta je dnes známa ako Preissova–Handlerova cesta. Postupne tak začal vznikať oveľa komplexnejší obrázok. NAD+ nie je látka, ktorú by sme jednoducho „prehltli a doplnili“.
Bunky majú vlastný systém: prekurzory → niekoľko enzymatických reakcií → NAD+. A zároveň NAD+ v bunkách neustále vzniká, používa sa a znova sa recykluje.
V druhej polovici 20. storočia sa ukázalo niečo ešte zaujímavejšie. NAD+ nie je iba súčasť reakcií, pri ktorých bunka získava energiu. Je tiež substrátom pre niektoré enzýmy. To znamená, že niektoré enzýmy NAD+ priamo spotrebovávajú pri svojej činnosti. Tým sa význam rozšíril z klasického metabolizmu do oblasti bunkovej signalizácie, regulácie a reakcie na poškodenie.
A práve tu sa začal rodiť príbeh, ktorý dnes spájame so starnutím.
5. Prelom na prelome tisícročia: NAD+ a sirtuíny
V 90. rokoch a okolo roku 2000 sa veľmi intenzívne rozvíjal výskum sirtuínov. Sirtuíny sú skupina enzýmov, ktorých činnosť je závislá od NAD+. To znamená, že NAD+ nie je len súčasťou energetického metabolizmu. Jeho dostupnosť môže ovplyvňovať tiež činnosť niektorých regulačných enzýmov.
Tým sa objavila otázka, či môžu zmeny metabolizmu NAD+ súvisieť so starnutím.
Výskum v rôznych organizmoch začal túto otázku skúmať stále intenzívnejšie. Zároveň sa ukázalo, že vzťah medzi NAD+, sirtuínmi, metabolizmom a starnutím je oveľa zložitejší než jednoduché tvrdenie „viac NAD+ = zdravé starnutie“.
A kde sme dnes?
NAD+ je dnes jednou z veľmi intenzívne skúmaných molekúl v oblasti metabolizmu, bunkovej biológie a výskumu starnutia. Jeho základná biologická úloha je dobre podložená: NAD+ je dôležitý koenzým a zároveň substrát pre niektoré enzýmové systémy. História jeho výskumu siaha až na začiatok 20. storočia a jeho rola bola postupne odhaľovaná v priebehu viac než sto rokov. Najpresnejšia odpoveď je jednoduchá: NAD+ nie je nová látka proti starnutiu. Je to molekula, ktorú veda pozná viac než sto rokov. Je súčasťou základnej biochémie živých buniek a jej význam pre metabolizmus bol postupne odhalený už v prvej polovici 20. storočia.
