Dinucleótido de nicotinamida adenina: función y enfermedades

El dinucleótido de nicotinamida y adenina representa una coenzima importante en el contexto de metabolismo energético. Se deriva de la niacina (vitamina B3, ácido nicotínico amida). Deficiencia de vitamina B3 produce los síntomas de la pelagra.

¿Qué es el dinucleótido de nicotinamida y adenina?

El dinucleótido de nicotinamida y adenina es una coenzima que transfiere un ion hidruro (H-) como parte de metabolismo energético. Está presente en todas las células y especialmente en mitocondrias. El dinucleótido de nicotinamida y adenina o NAD siempre está presente en el equilibrio NAD + / NADH. Aquí, NAD + es la forma oxidada y NADH es la forma reducida. En las reacciones de oxidación, NAD + se reduce a NADH al aceptar un protón (H +) y dos electrones (2e-). Formalmente, esta es la transferencia de un ion hidruro (H-). NADH es muy energético y transfiere su energía al ADP para formar ATP. Mientras que NAD + está presente principalmente en el citosol, NADH se encuentra principalmente en el mitocondrias. NAD está compuesto por dos nucleótidos. Un nucleótido contiene el nitrógeno base adenina, mientras que en el otro nucleótido la nicotinamida se une glicosídicamente a la azúcar. Ribosa actúa como el azúcar. Los dos nucleótidos están unidos por el fosfato grupos. El anillo nitrógeno en el ácido nicotínico amida el residuo se carga positivamente en forma oxidada. Esta forma (NAD +) es más baja en energía que la forma reducida (NADH) debido al anillo aromático.

Función, acción y roles

El dinucleótido de nicotinamida y adenina forma el par redox NAD + / NADH. En este proceso, el potencial redox depende de la relación de los dos componentes. Si la relación NAD + / NADH es grande, existe una alta capacidad de oxidación. Cuanto menor sea la relación, mayor será la capacidad de reducción. Tanto las reacciones de oxidación como las reacciones de reducción deben ocurrir simultáneamente en sistemas biológicos. Sin embargo, una sola pareja redox no puede garantizar esto. Por lo tanto, las reacciones individuales con diferentes cofactores redox tienen lugar por separado. En el citosol se encuentra principalmente la forma oxidada, mientras que en el mitocondrias predomina la forma reducida. Dentro de este sistema redox, el almacenamiento de energía se lleva a cabo una y otra vez. NAD + absorbe simultáneamente energía con el ion hidruro (protón + 2 electrones) para almacenamiento intermedio. La energía proviene de la degradación de sustratos ricos en energía como hidratos de carbono or ácidos grasos como parte de la cadena respiratoria. Cuando el H- se oxida y se libera, la energía se transfiere al ADP para formar ATP rico en energía. El ATP es el depósito de energía más importante que, al liberar su energía mientras se vuelve a formar ADP, estimula las reacciones de consumo de energía (acumulación de sustancias propias del cuerpo) o el trabajo mecánico (trabajo muscular, movimiento de los músculos). órganos internos) o la formación de calor en el cuerpo. A través de su potencial redox, el dinucleótido de nicotinamida y adenina asegura una gran cantidad de reacciones redox que permiten una producción ordenada de energía dentro de la cadena respiratoria. La energía se almacena temporalmente de forma repetida y se libera de forma selectiva cuando es necesario.

Formación, ocurrencia y propiedades

La biosíntesis de NAD + se produce a partir de ácido nicotínico o nicotinamida (niacina, vitamina B3) así como del aminoácido triptófano. Ambas sustancias deben ser absorbidas por el cuerpo porque no se forman durante el metabolismo. El triptófano es un aminoácido esencial y la niacina es una vitamina. Si estos principios activos faltan en el dieta, se presentan síntomas de deficiencia. El requerimiento diario de vitamina B3 depende de la metabolismo energético del cuerpo. Cuanta más energía necesita el cuerpo, más niacina debe suministrarse. Aves, pescado, productos lácteos, setas y Huevos en particular contienen mucha niacina. Pero la vitamina B3 también se encuentra en Café, cacahuetes y legumbres. Sin embargo, los síntomas de deficiencia rara vez ocurren porque el aminoácido triptófano también puede formar NAD. El triptófano también está presente en cantidades suficientes en los alimentos antes mencionados. El nicotinato D-ribonucleótido se puede sintetizar a partir de ambos materiales de partida, que es el punto de partida para la síntesis de NAD +.

Enfermedades y trastornos

Debido a que el dinucleótido de nicotinamida y adenina juega un papel central en el metabolismo energético, su deficiencia conduce a graves salud trastornos. Además de su función como almacén intermedio de energía, participa como coenzima 1 en más de 100 reacciones enzimáticas diferentes, además de su influencia en la producción de energía, también estimula la síntesis de neurotransmisores. dopamina, adrenalina or serotonina. Así, tiene un efecto estimulante en situaciones de estrés, nerviosismo, fatiga. También refuerza la sistema inmunitario, hígado funciones, sistema nervioso y también actúa como un antioxidante. Mediante la formación de neurotransmisores mejora cerebro funciones los memoria rendimiento, concentración y la capacidad de pensamiento mejora. También se han realizado experiencias positivas en Enfermedad de Parkinson. Los estudios han demostrado que los síntomas mejoran después de NADH administración. Aunque una deficiencia de NAD es rara hoy en día, puede ocurrir en el caso de dietas extremadamente desequilibradas. Por ejemplo, hasta principios del siglo XX, se presentó una misteriosa enfermedad llamada pelagra, especialmente en México. Con el cambio de dieta a maíz, gran parte de la población mexicana padecía concentración y trastornos del sueño, pérdida de apetitoirritabilidad cambios en la piel con dermatitis, diarrea, depresión. y inflamación de la boca y gastrointestinal mucosa. La razón fue la amplia oferta de maíz. En maíz, tanto la niacina como el triptófano están presentes solo en pequeñas cantidades. Como resultado, se alteró la formación de NAD +. Una vez identificada la causa, la dieta fue cambiado de nuevo. Ocasionalmente, una sobredosis de vitamina B3 resulta en un piel efecto vasodilatador, que también se conoce como rubor. Una gota en sangre presión y mareo también puede ocurrir. Estos síntomas son la expresión de una mayor producción de energía por parte de NAD +. Sin embargo, no se han observado efectos tóxicos incluso a dosis muy altas.