Nicotinamide adénine dinucléotide: fonction et maladies

Le nicotinamide adénine dinucléotide représente une coenzyme importante dans le contexte de le métabolisme énergétique. Il est dérivé de la niacine (vitamine B3, l'acide nicotinique amide). Déficit de vitamine B3 entraîne les symptômes de la pellagre.

Qu'est-ce que le nicotinamide adénine dinucléotide?

Le nicotinamide adénine dinucléotide est une coenzyme qui transfère un ion hydrure (H-) dans le cadre de le métabolisme énergétique. Il est présent dans chaque cellule et en particulier dans mitochondries. Le nicotinamide adénine dinucléotide ou NAD est toujours présent à l'équilibre NAD + / NADH. Ici, NAD + est la forme oxydée et NADH est la forme réduite. Dans les réactions d'oxydation, le NAD + est réduit en NADH en acceptant un proton (H +) et deux électrons (2e-). Formellement, il s'agit du transfert d'un ion hydrure (H-). Le NADH est très énergique et transfère son énergie à l'ADP pour former de l'ATP. Alors que le NAD + est principalement présent dans le cytosol, le NADH se trouve principalement dans le mitochondries. NAD est composé de deux nucléotides. Un nucléotide contient le azote adénine de base, tandis que dans l'autre nucléotide, le nicotinamide est lié de manière glycosidique au sucre. Ribose agit comme sucre. Les deux nucléotides sont liés par le phosphate groupes. L'anneau azote sur le l'acide nicotinique amide le résidu est chargé positivement sous forme oxydée. Cette forme (NAD +) est plus faible en énergie que la forme réduite (NADH) en raison du cycle aromatique.

Fonction, action et rôles

Le nicotinamide adénine dinucléotide forme le couple redox NAD + / NADH. Dans ce processus, le potentiel redox dépend du rapport des deux composants. Si le rapport NAD + / NADH est grand, il y a une capacité d'oxydation élevée. Plus le rapport est petit, plus la capacité de réduction est élevée. Les réactions d'oxydation et les réactions de réduction doivent se produire simultanément dans les systèmes biologiques. Cependant, un seul couple redox ne peut garantir cela. Par conséquent, les réactions individuelles avec différents cofacteurs redox ont lieu séparément. Dans le cytosol, il y a principalement la forme oxydée, tandis que dans le mitochondries la forme réduite prédomine. Dans ce système redox, la mise en mémoire tampon de l'énergie se produit encore et encore. NAD + absorbe simultanément l'énergie avec l'ion hydrure (proton + 2 électrons) pour le stockage intermédiaire. L'énergie provient de la dégradation de substrats riches en énergie tels que glucides or Les acides gras dans le cadre de la chaîne respiratoire. Lorsque H- est oxydé et libéré, l'énergie est transférée à l'ADP pour former de l'ATP riche en énergie. L'ATP est le stock d'énergie le plus important, qui, en libérant son énergie tout en formant l'ADP en retour, stimule soit des réactions consommatrices d'énergie (constitution des substances propres du corps), soit un travail mécanique (travail musculaire, mouvement de les organes internes) ou la formation de chaleur dans le corps. Par son potentiel redox, le nicotinamide adénine dinucléotide assure un grand nombre de Réactions redox qui permettent une production ordonnée d'énergie au sein de la chaîne respiratoire. L'énergie est stockée temporairement à plusieurs reprises et libérée de manière sélective si nécessaire.

Formation, occurrence et propriétés

La biosynthèse du NAD + se produit à partir de l'acide nicotinique ou nicotinamide (niacine, vitamine B3) ainsi que de l'acide aminé le tryptophane, . Les deux substances doivent être absorbées par le corps car elles ne se forment pas au cours du métabolisme. Le tryptophane est un acide aminé essentiel et la niacine est une vitamine. Si ces substances actives sont absentes du régime, des symptômes de carence apparaissent. Les besoins quotidiens en vitamine B3 dépendent de la le métabolisme énergétique du corps. Plus le corps a besoin d'énergie, plus il faut fournir de niacine. Volaille, poisson, produits laitiers, champignons et des œufs contiennent en particulier beaucoup de niacine. Mais la vitamine B3 se trouve également dans café, arachides et légumineuses. Cependant, les symptômes de carence surviennent rarement, car l'acide aminé le tryptophane, peut également former NAD. Le tryptophane est également présent en quantité suffisante dans les aliments susmentionnés. Le nicotinate D-ribonucléotide peut être synthétisé à partir des deux matières premières, ce qui est le point de départ de la synthèse du NAD +.

Maladies et troubles

Étant donné que le nicotinamide adénine dinucléotide joue un rôle central dans le métabolisme énergétique, sa carence entraîne de graves santé troubles. En plus de sa fonction de réserve d'énergie intermédiaire, il participe en tant que coenzyme 1 à plus de 100 réactions enzymatiques différentes, outre son influence sur la production d'énergie, il stimule également la synthèse de neurotransmetteurs. dopamine, adrénaline or la sérotonine. Ainsi, il a un effet stimulant dans les situations de stress, de nervosité, sensation de fatigue. Il renforce également le système immunitaire , foie fonctions, système nerveux et agit également comme un des propriétés antioxydantes . Grâce à la formation de neurotransmetteurs, il améliore cerveau les fonctions. le Mémoire ses performances, concentration et la capacité de réflexion s'améliore. Des expériences positives ont également été faites Maladie de Parkinson. Des études ont montré que les symptômes s'améliorent après NADH administration. Bien qu'une carence en NAD soit rare aujourd'hui, elle peut survenir dans le cas de régimes extrêmement déséquilibrés. Par exemple, jusqu'au début du XXe siècle, une mystérieuse maladie appelée pellagre s'est produite, en particulier au Mexique. Avec le changement de régime à maïs, une grande partie de la population mexicaine souffre concentration et un les troubles du sommeil, perte d'appétit, irritabilité, changements de peau avec dermatite, diarrhée, Dépressionet inflammation de la voie orale et gastro-intestinale muqueuse. La raison en était l'offre généralisée de maïs. En maïs, la niacine et le tryptophane ne sont présents qu'en petites quantités. En conséquence, la formation de NAD + a été perturbée. Une fois la cause identifiée, le régime a été changé à nouveau. Parfois, une surdose de vitamine B3 entraîne une peau effet vasodilatateur, également connu sous le nom de flush. Une goutte sang pression et le vertige peut également se produire. Ces symptômes sont l'expression d'une production d'énergie accrue par le NAD +. Cependant, aucun effet toxique n'a été observé même à des doses très élevées.