NMNH potencia potentemente el NAD+ y suprime la glucólisis, el ciclo del TCA y el crecimiento celular

El NAD+ es esencial para procesos biológicos como el metabolismo y la reparación del ADN, y su disminución está asociada a enfermedades relacionadas con la edad. Se ha demostrado que la suplementación con precursores de NAD+, como el ribosido de nicotinamida (NR) y el mononucleótido de nicotinamida (NMN), puede aumentar los niveles celulares de NAD+ y aportar beneficios para la salud. Estudios recientes sugieren que la forma reducida de NR, NRH, es un mejor potenciador de NAD+ que NR o NMN, y puede aumentar la resistencia a la muerte celular causada por genotoxinas. Además, la NRH está disponible por vía oral y se ha demostrado que previene la lesión renal aguda en ratones. Por ello, los investigadores exploraron si la forma reducida de NMN(NMNH) puede aumentar los niveles celulares de NAD+ y regular los procesos biológicos.

NMNH aumentó los niveles celulares de NAD+ tanto in vitro como in vivo

The researchers conducted NMNH (100 μM) treatment and found that increased the level of cellular NAD+ by 5-fold in HepG2 cells, whereas 100 μM NMN only slightly increased the level of NAD+, as determined by mass spectrometry. (As shown on figure 1-A)
El autor trató ratones machos C57BL/6J con 340 mg/kg de NMN o NMNH mediante inyección intraperitoneal y midió las concentraciones hepáticas de NAD+ mediante espectrometría de masas. Incluyó que encontró que el nivel de NAD+ hepático era cuatro veces mayor en ratones tratados con NMNH que en ratones tratados con PBS (como se muestra en la figura 1-C). Además, el nivel de NAD+ hepático en ratones tratados con NMNH fue 1,5 veces superior al de los ratones tratados con NMN.

Figura 1

Los resultados del experimento indicaron que NMNH es un potenciador eficiente de NAD+ y es más potente en vivo que NMN.
Pero al tratar ratones machos C57BL/6J con 50, 100, 500 o 1000 mg/kg de NMNH mediante inyección intraperitoneal día sí y otro no durante una semana, se encontró que los niveles séricos de alanina aminotransferasa (ALT) y aspartato aminotransferasa (AST) no estaban elevados (como se muestra en la figura 2), lo que sugería que NMNH no era tóxico para el hígado en dosis altas.
Demostró que el tratamiento con NMNH aumentaba el contenido de NAD+ en el hígado del ratón de manera dependiente de la dosis, y que el tratamiento con NMNH de 1000 mg/kg aumentaba el nivel de NAD+ en el hígado del ratón.

Figura 2

NMNH inhibió la glucólisis y el ciclo del ATC

El autor explora la rutina de transformación NMNH a NAD+ como se muestra en la figura 3.

Figura 3

Y en cuanto al resultado del experimento, los niveles de NADH fueron 2,5 veces superiores en células de HepG2 tratadas con NMNH que en células no tratadas y tratadas con NMN. La Figura 4 también reveló que el tratamiento con 340 mg/kg con NMNH incrementó el nivel de NADH en 3 veces en el hígado del ratón, mientras que el tratamiento con 340 mg/kg con NMN aumentó el nivel de NADH en 1,7 veces.

Figura 4

Sin embargo, el tratamiento con NMN reveló una regulación distinta de la glucólisis y del ciclo del ATC. NMN solo indujo una disminución leve de 2PG/3PG y PEP en la glucólisis (Figura 3E) y casi ninguna reducción observable del ciclo TCA en células (Figura 3F). Estos resultados sugirieron que la NMNH provoca una supresión muy significativa de la glucólisis y del ciclo de la ATC, mientras que la NMN también dificultaba la glucólisis, aunque en una medida mucho más leve.

Figura 5

NMNH Crecimiento Celular Reprimido

Data-dependent quantitative proteomic analysis was performed to identify differentially expressed proteins (DEPs) of HepG2 under 1 mM NMNH treatment for 12 h.  And to further examine the effects of NMNH on cell growth, researchers treated 786-O cells with different concentrations of NMNH. 786-O cells, derived from a clear cell renal cell carcinoma patient, exhibit a typical Warburg phenotype and their growth is dependent on glycolysis.

Figura 6

Reveló que NMNH inhibía el crecimiento celular en células 786-O a los 50 μM, whereas 250 μM NMNH was needed to effectively inhibit cell growth in HK-2 cells (as shown in figure 6), which was an immortalized proximal tubule epithelial cell line from a normal adult human kidney.

Conclusión

Los precursores de NAD+ en forma reducida (NMNH y NRH) son mejores potenciadores de NAD+ que los correspondientes en forma oxidada tanto in vitro como in vivo. Mientras tanto, confirmamos que la administración a largo plazo de NMNH es segura para los ratones. NMNH aumentó efectivamente el contenido celular de NAD+ y este proceso dependía principalmente de NMNAT. NMNH es un potente potenciador de NAD+ in vitro e in vivo. El NMNH también aumentó significativamente los niveles celulares de NADH, reprimió el glicometabolismo e inhibió el crecimiento celular.

Referencia: Liu, Y., Luo C., etal, Reducción de Mononucleótidos de Nicotinamida (NMNH) potencia potentemente el NAD+ y suprime la glucólisis, el ciclo TCA y el crecimiento celular, Promote research, 2021