Vědci ji zkoumají už více než sto let
Její příběh začal překvapivě skromně – u kvasinek a výroby alkoholu. Teprve postupně se ukázalo, že látka, kterou vědci nejprve sledovali kvůli kvašení, je součástí základního biochemického aparátu buněk člověka.
1. Začátek příběhu: rok 1906 a kvasinky
Na počátku 20. století se vědci snažili pochopit, jak vlastně funguje kvašení.
Arthur Harden a William John Young pracovali s výtažky z kvasinek. Zjistili, že kvasinky potřebují pro účinné kvašení nejen enzymové bílkoviny, ale také další, tepelně stabilní složku. Tato látka byla později označována jako cozymase. Dnes víme, že šlo o NAD+.
Výzkum tedy původně vůbec nebyl zaměřený na stárnutí člověka. Vědci se snažili pochopit jeden z nejzákladnějších procesů metabolismu – jak buňky zpracovávají živiny. Práce Hardena a Younga se stala jedním ze základních kroků k pochopení role koenzymů v metabolismu. Harden a Hans von Euler-Chelpin za výzkum kvašení a souvisejících enzymových procesů později získali Nobelovu cenu za chemii v roce 1929.
2. Ve 30. letech se ukázalo, co NAD+ vlastně dělá
Další velký krok přišel ve 30. letech. Hans von Euler-Chelpin a Otto Warburg nezávisle pracovali na chemické povaze této látky. V roce 1936 byla popsána její struktura a postupně se objasňovalo, že NAD+ může přecházet mezi dvěma formami. Jednoduše řečeno:
NAD+ funguje v buňce jako součást systému, který přenáší elektrony při získávání energie z živin. Je přesnější představit si ho jako součást buněčného přenosového systému, který umožňuje, aby metabolické reakce mohly probíhat.
3. Objev souvislosti s vitaminem B3
Ve 30. letech přišel další důležitý objev. Conrad Elvehjem a jeho spolupracovníci zjistili, že kyselina nikotinová a nikotinamid souvisejí s tvorbou NAD. Obě látky patří mezi formy niacinu, tedy vitaminu B3. Tím se začal spojovat výzkum NAD s výzkumem výživy a vitaminů.
4. 40. a 50. léta: vědci začínají rozplétat „výrobní linku“ NAD+
Další otázka zněla: jak si vlastně buňka NAD vytváří?
Výzkum pokračoval několik desetiletí. V roce 1958 pak Jack Preiss a Philip Handler popsali významnou cestu, kterou může organismus vytvářet NAD z kyseliny nikotinové. Tato cesta je dnes známá jako Preissova–Handlerova cesta. Postupně tak začal vznikat mnohem komplexnější obrázek. NAD+ není látka, kterou bychom jednoduše „spolkli a doplnili“.
Buňky mají vlastní systém: prekurzory → několik enzymatických reakcí → NAD+. A zároveň NAD+ v buňkách neustále vzniká, používá se a znovu se recykluje.
V druhé polovině 20. století se ukázalo něco ještě zajímavějšího. NAD+ není pouze součástí reakcí, při kterých buňka získává energii. Je také substrátem pro některé enzymy. To znamená, že některé enzymy NAD+ přímo spotřebovávají při své činnosti. Tím se význam rozšířil z klasického metabolismu do oblasti buněčné signalizace, regulace a reakce na poškození.
A právě tady se začal rodit příběh, který dnes spojujeme se stárnutím.
5. Přelom na přelomu tisíciletí: NAD+ a sirtuiny
V 90. letech a kolem roku 2000 se velmi intenzivně rozvíjel výzkum sirtuinů. Sirtuiny jsou skupina enzymů, jejichž činnost je závislá na NAD+. To znamená, že NAD+ není jen součástí energetického metabolismu. Jeho dostupnost může ovlivňovat také činnost některých regulačních enzymů.
Tím se objevila otázka, zda mohou změny metabolismu NAD+ souviset se stárnutím.
Výzkum v různých organismech začal tuto otázku zkoumat stále intenzivněji. Zároveň se ukázalo, že vztah mezi NAD+, sirtuiny, metabolismem a stárnutím je mnohem složitější než jednoduché tvrzení „více NAD+ = zdravé stárnutí“.
A kde jsme dnes?
NAD+ je dnes jednou z velmi intenzivně zkoumaných molekul v oblasti metabolismu, buněčné biologie a výzkumu stárnutí. Jeho základní biologická úloha je dobře podložena: NAD+ je důležitý koenzym a zároveň substrát pro některé enzymové systémy. Historie jeho výzkumu sahá až k počátku 20. století a jeho role byla postupně odhalována během více než sta let. Nejpřesnější odpověď je jednoduchá: NAD+ není nová látka proti stárnutí. Je to molekula, kterou věda zná více než sto let. Je součástí základní biochemie živých buněk a její význam pro metabolismus byl postupně odhalen už v první polovině 20. století.
