NAD(H)-geladen nanodeeltjes voor efficiënte sepsistherapie
Sepsis, gekenmerkt door een ontregelde infectierespons, mist een effectieve behandeling. De rol van NAD+ bij ontstekingen blijft onduidelijk. De transportuitdagingen van NAD+ beperken de therapeutische impact ervan. Nieuwe NAD+-geladen nanodeeltjes (NP's) leveren NAD+ rechtstreeks af in cellen, waardoor de krachtige immuunmodulerende effecten worden onthuld. Deze NP's beteugelen ontstekingen, voorkomen celbeschadiging en zijn veelbelovend bij de behandeling van ernstige sepsis door het immuun- en vasculaire evenwicht te behouden.
1. NAD+ en NADH: vitale spelers in cellulair energiemetabolisme
NAD+ en NADH, twee vormen van nicotinamide adenine dinucleotide, spelen een cruciale rol in cellulaire energieprocessen. Deze moleculen fungeren als cofactoren in verschillende metabolische reacties, pendelen elektronen en vergemakkelijken de energieomzetting. In de context van glycolyse, de afbraak van glucose in het cytoplasma, dient NAD+ als een co-enzym, dat elektronen en waterstofionen accepteert om NADH te vormen. Deze stap is van cruciaal belang bij het opwekken van energie in de vorm van ATP en het produceren van pyruvaat.
In de volgende stadia van cellulaire ademhaling, zoals de citroenzuurcyclus en oxidatieve fosforylering in de mitochondriën, neemt NADH deel aan het transfixeren van dwalende elektronen naar de elektronentransportketen (ETC), waar energie wordt aangewend om ATP te synthetiseren. Tegelijkertijd wordt NAD+ geregenereerd om de glycolytische cyclus voort te zetten, waardoor de energetische cascade wordt voltooid.
Figuur 1
Figuur 1 illustreert deze metabole routes en toont de sequentiële enzymatische reacties waarbij NAD+ en NADH betrokken zijn. Ze verbeelden de omzettingen tussen deze moleculen en verduidelijken hun cruciale rol in de energieproductie en het samenspel binnen het cellulaire metabolisme.
2. Redoxfuncties van NAD+ en NADH: orkestreren van cellulaire oxidatie-reductiereacties
Naast hun energiegerelateerde rol functioneren NAD+ en NADH als co-enzymen in redoxreacties, cruciaal voor het handhaven van cellulaire homeostase. In deze processen werkt NAD+ als een oxidatiemiddel, dat elektronen en waterstofionen accepteert om te worden gereduceerd tot NADH. Omgekeerd dient NADH, dat hoogenergetische elektronen draagt, als een reductiemiddel door deze elektronen aan andere moleculen te doneren, waardoor NAD+ wordt geregenereerd.
Figuur 2
Deze redox-interconversie speelt een belangrijke rol in verschillende cellulaire processen, waaronder de biosynthese van macromoleculen zoals vetzuren en nucleotiden (weergegeven als figuur 2). Bovendien vergemakkelijkt het de ontgifting van reactieve zuurstofsoorten (ROS) die anders cellulaire schade kunnen veroorzaken. Onderzoekers ontdekten dat redoxreacties waarbij NAD+ en NADH betrokken zijn, de overdracht van elektronen en het behoud van de cellulaire redoxbalans illustreren.
3. Enzymatische regulatie en NAD+/NADH-ratio: impact op de cellulaire functie
De verhouding tussen NAD+ en NADH dient als een kritische indicator die de cellulaire functies beïnvloedt. Enzymen die betrokken zijn bij metabole routes zijn vaak gevoelig voor deze verhouding en reguleren hun activiteit dienovereenkomstig. Een hogere NAD+/NADH-verhouding geeft doorgaans de capaciteit van een cel aan voor energieproductie en anabole processen.
Een hogere verhouding bevordert bijvoorbeeld de activiteit van enzymen die betrokken zijn bij oxidatieve fosforylering, waardoor de ATP-synthese wordt gestimuleerd. Omgekeerd komt een lagere verhouding vaak overeen met katabole processen, zoals glycolyse. Visuele representaties, zoals grafieken of diagrammen, die de relatie tussen de NAD+/NADH-verhouding en enzymatische activiteit weergeven, bieden inzicht in hoe cellulaire functies worden gemoduleerd door deze co-enzymen.
Referentie:
Ye M., Zhao Y., et. NAD(H)-geladen nanodeeltjes voor efficiënte sepsistherapie via modulerende immuun- en vasculaire homeostase,Natuur, 2023.
Disclaimer
Þisartikel is op basis van de verwijzing in dewetenschappelijk tijdschrift. De relevante informatie isverschaffenAlleen voor deel- en leerdoeleinden, en vertegenwoordigt geen medisch advies. Als er sprake is van een inbreuk, verzoeken wij ucontactDe auteurvoorVerwijderenion. De standpunten in dit artikel vertegenwoordigen niet het standpunt vanBontac.
In geen geval kan BONTAC op enigerlei wijze verantwoordelijk of aansprakelijk worden gesteld voor claims, schade, verliezen, uitgaven, kosten of aansprakelijkheden van welke aard dan ook (met inbegrip van, maar niet beperkt tot, directe of indirecte schade voor winstderving, bedrijfsonderbreking of verlies van informatie) die voortvloeien uit of voortvloeien uit uw vertrouwen op de informatie en het materiaal op deze website.
