Podawanie NMN poprawia niewydolność serca z powodu dysfunkcji mitochondrialnej

Mitochondria mięśnia sercowego są podstawowymi miejscami metabolizmu energii mięśnia sercowego. Zaburzenia mitochondrialne są związane z różnymi chorobami serca. Wady translacji mitochondriów powodują nie tylko dysfunkcję mitochondriów, ale także obniżony poziom nikotynamidu adeninowego (NAD+), co prowadzi do zaburzonej lizosomalnej zakwaszenia i autofagii. W tym badaniu badali, czy podawanie mononukleotydu nikotynamidu (NMN), który kompensuje obniżony poziom NAD+, poprawia niewydolność serca z powodu dysfunkcji mitochondrialnej. Podawanie NMN zmniejszyło uszkodzenia lizosomów i poprawiło autofagię, co zmniejszyło niewydolność serca i wydłużyło żywotność myszy p32cKO. Badanie wykazało, że uszkodzenia lizosomalne spowodowane dysfunkcją mitochondriów indukują ferroptozę, polegającą na nagromadzeniu żelaza w lizosomach oraz nadtlenku lipidów.

1. Podawanie NMN poprawia funkcję lizosomalnych i zmniejsza niewydolność serca u myszy z dysfunkcją mitochondrialną

Badanie wykazało, że podawanie NMN poprawiło funkcjonowanie lizosomalnych i zmniejszyło niewydolność serca u myszy z dysfunkcją mitochondrialną. Konkretnie, suplementacja NMN zmniejszyła uszkodzenia lizosomów i poprawiła autofagię, co prowadziło do zmniejszenia niewydolności serca i wydłużenia życia u tych myszy. Wyniki te sugerują, że suplementacja NMN silnie wpływa na funkcjonowanie lizosomów, oferując potencjalne podejście terapeutyczne w przypadku niewydolności serca. (jak pokazano na Rysunku 1)

Rysunek 1 

2. Podawanie NMN zmniejsza ferroptozę serca

Podawanie NMN zmniejszało ferroptozę w sercu, która jest formą śmierci komórek spowodowaną nagromadzeniem żelaza i peroksydacji lipidów. To zmniejszenie ferroptozy wiązało się ze wzrostem ekspresji peroksydazy glutationu 4 (GPX4), która jest kluczowym enzymem zaangażowanym w zapobieganie peroksydacji lipidów. Wyniki te sugerują, że podawanie NMN może chronić przed niewydolnością serca poprzez zmniejszenie ferroptozy serca.

Rysunek 2

3. Podawanie NMN przywraca ekspresję genów w sercu

Badanie wykazało, że podawanie NMN przywróciło ekspresję kilku genów w sercu, które u myszy z zaburzeniami mitochondrialnymi były obniżone. Geny te biorą udział w różnych procesach komórkowych, w tym w funkcjonowaniu mitochondriów, stresie oksydacyjnym i stanach zapalnych. Wyniki te sugerują, że podawanie NMN może poprawić funkcjonowanie serca poprzez przywrócenie ekspresji genów w sercu.

Rysunek 3

4. Podawanie NMN poprawia funkcję mitochondriów w sercu

Badanie wykazało, że podawanie NMN poprawiło funkcjonowanie mitochondriów w sercu, co potwierdza wzrost liczby kopii mitochondrialnego DNA oraz ekspresja genów zaangażowanych w biogenezę mitochondrialną. Wyniki te sugerują, że podawanie NMN może chronić przed niewydolnością serca poprzez poprawę funkcji mitochondriów w sercu.

Rysunek 4

Mitochondria są głównymi organellami produkcji energii, a dysfunkcja mitochondriów powoduje poważne choroby związane ze starzeniem się. Wcześniej stwierdziliśmy, że (1) ekspresja syntazy NAD+ była obniżona z powodu dysfunkcji mitochondrialnej, a funkcja lizosomalna i autofagiczna była upośledzona z powodu zmniejszonej biosyntezy NAD+ (Yagi i in., 2021) jako dodatkowej przyczyny nasilenia przewlekłej niewydolności serca związanej ze starzeniem. Badanie to wykazuje, że podawanie NMN poprawia funkcjonowanie lizosomalnych oraz śmierć komórek przez ferroptozę, gdy poziom NAD+ jest poprawiony. W niedalekiej przyszłości planowaliśmy zastosowanie NMN w zastosowaniach klinicznych w chorobach związanych ze starzeniem się i lizosomami.

Zastrzeżenie