O NMNH potencializa fortemente o NAD+ e suprime a glicólise, o ciclo do TCA e o crescimento celular

O NAD+ é essencial para processos biológicos como metabolismo e reparo do DNA, e seu declínio está associado a doenças relacionadas à idade. A suplementação com precursores de NAD+, como ribosídeo de nicotinamida (NR) e mononucleotídeo de nicotinamida (NMN), demonstrou aumentar os níveis celulares de NAD+ e conferir benefícios à saúde. Estudos recentes sugerem que a forma reduzida de NR, NRH, é um reforço melhor do que NR ou NMN, e pode aumentar a resistência à morte celular causada por genotoxinas. Além disso, a NRH está disponível por via oral e já demonstrou prevenir lesão renal aguda em camundongos. Assim, os pesquisadores exploraram se a forma reduzida de NMN(NMNH) pode aumentar os níveis celulares de NAD+ e regular os processos biológicos.

NMNH aumentou os níveis celulares de NAD+ tanto in vitro quanto 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)
O autor tratou camundongos machos C57BL/6J com 340 mg/kg de NMN ou NMNH por injeção intraperitoneal e mediu as concentrações de NAD+ no fígado por espectrometria de massa. O relatório apresentou que o nível de NAD+ no fígado era 4 vezes maior em camundongos tratados com NMNH do que em camundongos tratados com PBS (como mostrado na figura 1-C). Além disso, o nível de NAD+ no fígado em camundongos tratados com NMNH foi 1,5 vezes maior do que em camundongos tratados com NMN.

Figura 1

Os resultados do experimento indicaram que o NMNH é um eficiente potenciador de NAD+ e é mais potente em vivo do que o NMN.
Mas ao tratar camundongos machos C57BL/6J com 50, 100, 500 ou 1000 mg/kg de NMNH via injeção intraperitoneal dia sim, dia não, durante uma semana, descobriram-se que os níveis séricos de alanina aminotransferase (ALT) e aspartato aminotransferase (AST) não estavam elevados (como mostrado na figura 2), o que sugeria que NMNH não era tóxico para o fígado em doses altas.
Demonstrou que o tratamento com NMNH aumentou o conteúdo de NAD+ no fígado de camundongos de forma dependente da dosagem, e o tratamento com NMNH de 1000 mg/kg aumentou o nível de NAD+ no fígado de camundongo.

Figura 2

NMNH inibiu a glicólise e o ciclo do TCA

O autor explora a rotina de transformação NMNH para NAD+ conforme mostrado na figura 3.

Figura 3

E, em termos do resultado do experimento, os níveis de NADH foram 2,5 vezes maiores em células de HepG2 tratadas com NMNH do que em células não tratadas e tratadas com NMN. A Figura 4 também revelou que o tratamento com 340 mg/kg com NMNH aumentou o nível de NADH em 3 vezes no fígado de camundongo, enquanto o tratamento com 340 mg/kg com NMNH aumentou o nível de NADH em 1,7 vezes.

Figura 4

No entanto, o tratamento com NMN revelou regulação distinta da glicólise e do ciclo do TCA. A NMN induziu apenas uma leve diminuição de 2PG/3PG e PEP na glicólise (Figura 3E) e quase nenhuma redução observável do ciclo do TCA nas células (Figura 3F). Esses resultados sugeriram que a NMNH causa uma supressão muito significativa da glicólise e do ciclo da TCA, enquanto a NMN também prejudicou a glicólise, mas de forma muito mais leve.

Figura 5

NMNH Crescimento 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

Revelou que o NMNH inibia o crescimento celular em células 786-O aos 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.

Conclusão

Precursores de NAD+ em forma reduzida (NMNH e NRH) são melhores realçadores de NAD+ do que os correspondentes em forma oxidada, tanto in vitro quanto in vivo. Enquanto isso, confirmamos que a administração a longo prazo do NMNH é segura para camundongos. O NMNH aumentou efetivamente o conteúdo de NAD+ celular e esse processo dependia principalmente do NMNAT. NMNH é um potente potenciador de NAD+ in vitro e in vivo. A NMNH também aumentou significativamente os níveis de NADH celular, reprimiu o glicometabolismo e inibiu o crescimento celular.

Referência: Liu, Y., Luo C., etal, Redução de Mononucleotídeo de Nicotinamida (NMNH) Potencialmente Aumenta o NAD+ e Suprime a Glicólise, o Ciclo do TCA e o Crescimento Celular, Promote Research, 2021