Ontgrendel de dekking van NMN-toediening om te beschermen tegen hartfalen
Myocardiale mitochondriën zijn primaire plaatsen van het myocardiale energiemetabolisme. Mitochondriale aandoeningen worden in verband gebracht met verschillende hartaandoeningen. Mitochondriale translatiedefecten veroorzaken niet alleen mitochondriale disfunctie, maar ook verlaagde nicotinamide-adenine-dinucleotidespiegels (NAD+), wat leidt tot verminderde lysosomale verzuring en autofagie. In deze studie onderzochten onderzoekers of toediening van nicotinamide mononucleotide (NMN), die verlaagde NAD+-spiegels compenseert, hartfalen verbetert als gevolg van mitochondriale disfunctie. NMN-toediening verminderde beschadigde lysosomen en verbeterde autofagie, waardoor hartfalen werd verminderd en de levensduur bij p32cKO-muizen werd verlengd. Uit de studie bleek dat lysosomale schade als gevolg van mitochondriale disfunctie ferroptose veroorzaakte, waarbij de ophoping van ijzer in lysosomen en lipideperoxide betrokken was.
1. NMN-toediening verbetert de lysosomale functie en vermindert hartfalen bij muizen met mitochondriale disfunctie
Uit de studie bleek dat NMN-toediening de lysosomale functie verbeterde en hartfalen verminderde bij muizen met mitochondriale disfunctie. In het bijzonder verminderde NMN-suppletie beschadigde lysosomen en verbeterde autofagie, wat leidde tot een vermindering van hartfalen en een verlenging van de levensduur bij deze muizen. Deze bevindingen suggereren dat NMN-suppletie de lysosomale functie sterk beïnvloedt en een potentiële therapeutische benadering biedt voor hartfalen. (zoals weergegeven in figuur 1)
Figuur 1
2. NMN-toediening vermindert ferroptose in het hart
Toediening van NMN verminderde ferroptose in het hart, een vorm van celdood die wordt veroorzaakt door de ophoping van ijzer- en lipideperoxidatie. Deze vermindering van ferroptose werd in verband gebracht met een toename van de expressie van glutathionperoxidase 4 (GPX4), een belangrijk enzym dat betrokken is bij de preventie van lipideperoxidatie. Deze bevindingen suggereren dat NMN-toediening kan beschermen tegen hartfalen door ferroptose in het hart te verminderen.
Figuur 2
3. NMN-toediening herstelt genexpressie in het hart
Uit de studie bleek dat NMN-toediening de expressie van verschillende genen in het hart herstelde die waren gedownreguleerd bij muizen met mitochondriale disfunctie. Deze genen zijn betrokken bij verschillende cellulaire processen, waaronder mitochondriale functie, oxidatieve stress en ontsteking. Deze bevindingen suggereren dat NMN-toediening de hartfunctie kan verbeteren door de genexpressie in het hart te herstellen.
Figuur 3
4. NMN-toediening verbetert de mitochondriale functie in het hart
Uit de studie bleek dat NMN-toediening de mitochondriale functie in het hart verbeterde, zoals blijkt uit een toename van het aantal mitochondriale DNA-kopieën en de expressie van genen die betrokken zijn bij mitochondriale biogenese. Deze bevindingen suggereren dat NMN-toediening kan beschermen tegen hartfalen door de mitochondriale functie in het hart te verbeteren.
Figuur 4
Mitochondriën zijn de belangrijkste organellen voor energieproductie en mitochondriale disfunctie veroorzaakt ernstige ziekten die verband houden met veroudering. We vonden eerder dat (1) de expressie van NAD+-synthase-expressie was verminderd als gevolg van mitochondriale disfunctie en dat de lysosomale en autofagische functie was aangetast als gevolg van verminderde NAD+-biosynthese (Yagi et al, 2021) als een extra oorzaak van de verergering van chronisch hartfalen geassocieerd met veroudering. Deze studie toont aan dat NMN-toediening de lysosomale functie en celdood door ferroptose verbetert wanneer de NAD+-niveaus worden verbeterd. In de nabije toekomst wilden we NMN toepassen op klinisch gebruik bij verouderings- en lysosoomgerelateerde ziekten.
Referentie
Mikako Yagi, Yura Do, Takeshi Uchiumi, et al. Het verbeteren van lysosomale ferroptose met NMN-toediening beschermt tegen hartfalen. doi: 10.26508/lsa.202302116
