Biochemický význam NADH

NADH – biochemická sloučenina dýchacího řetězce

NADH, zkratka pro Nikotinamid – Adenin – Dinukleotid – Hydrid, je znám také jako Koenzym 1, komplex 1, NADH reduktáza, nebo NADH ubichinon-reduktáza.

NADH je biologická forma vodíku a reaguje s kyslíkem přítomným v každé buňce za vzniku energie a vody. Čím více NADH má buňka k dispozici, tím více energie může produkovat, tím lépe funguje a tím déle žije.

NADH se vyskytuje ve všech buňkách žijících zvířat a rostlin. Kromě toho se nachází také v naší denní stravě, nejvíce v mase a rybách. Z toho je ale, pokud vůbec, přijato jen minimální množství, neboť NADH je kyselými žaludečními šťávami ihned odbourán.

NADH je velký enzymatický komplex, který je prvním článkem v tzv. dýchacím řetězci buněčného dýchání. Hraje tedy zásadní roli ve vytváření tzv. protonového gradientu napříč vnitřní membránou mitochondrií,  což následně umožňuje syntézu ATP. Jedná se zřejmě o největší membránový proteinový kompex ve vnitřní mitochondriální membráně vůbec, neboť dosahuje velikosti 650 kDa.

Význam NADH v dýchacím řetězci

Dýchací řetězec tvoří terminální (závěrečnou) fázi aerobního katabolického procesu známého jako buněčné dýchání. Jedná se o elektronový transportní řetězec, spolu s tím fotosyntetickým jeden ze dvou základních.

Princip dýchacího řetězce

Je tvořen systémem oxidoreduktáz a mobilních přenašečů elektronů nebo atomů vodíku. Zajišťuje reoxidaci NADH+H+ a FADH2, z čehož získává energii na tvorbu tzv. proton-motivní síly, na jejímž základě vzniká napříč membránou tzv. protonový gradient.

U eukaryot (kam patří i člověk) je dýchací řetězec lokalizován na vnitřní membráně mitochondrie, kde je multienzymatická jednotka spolu s enzymatickým komplexem pro oxidační fosforylaci uložena přímo v lipidové dvojvrstvě. U savců je aerobní respirace realizována čtyřmi kotvenými komplexy (multienzymová jednotka) a ATP syntézou (komplex pro oxidační fosforylaci). Tato multienzymatická jednotka je tvořena:

• Kotvený komplex I: NADH-Q-oxidorektáza (ubichinon.reduktáza)- vstup pro NADH+H+
• Kotvený komplex II: postranní vstup pro FADH2 ze sukcinátdehydrogenázy.
• Kotvený komplex III: cytochrom-c-reduktáza.
• Kotvený komplex IV: cytochrom-c-oxidáza.

Význam dýchacího řetězce spočívá hlavně v energetice, tedy v zisku ATP. Spřažením s citrátovým cyklem a beta-oxidací vzniká jakási „továrna“ na ATP. Zisk z jedné molekuly NADH+H+ je tři ATP a z jedné molekuly FADH2 dvě molekuly ATP.

NADH plní řadu fyziologických funkcí a podílí se na více než tisíci pochodů látkové výměny. Biochemickou sloučeninou NADH se zabýval celý svůj život Prof. Dr. Dr. Birkmayer z Vídně, a na toto téma zrealizoval velké množství dvojitě slepých zkřížených studií, jejichž výsledky publikoval v celé řadě knih a odborných vědeckých recenzovaných časopisech.

Uveďme si jako příklad výsledky a odkazy některých studií, v nichž se prokázali nejdůležitější funkce  NADH (Koenzymu 1) pro lidský organizmus:

• NADH zvyšuje energii v srdečních buňkách. Více NADH v buňce vede k více ATP. Tím má buňka více energie, funguje lépe a zůstává déle vitální.
• NADH opravuje škody DNA a regeneruje poškozené buňky. Chrání buňky také před škodlivými vlivy jako je  radioaktivní záření,  chrání  je před toxiny životního prostředí, léky, chemikáliemi a jinými jedy.
• NADH je obzvláště silný antioxidant. Dr. Richard A. Passwater, biochemik a expert pro antioxidanty v USA, píše v předmluvě ke knize Prof. Dr. Georga Birkmayera „NADH – energetizující koenzym“:  Není žádná jiná substance v lidském organizmu, která by se mohla označit jako nejdůležitější molekula nebo nejvýznamnější antioxidant, ale NADH je tomuto označení tak blízko, jak to jen je pro jednotlivou substanci možné. NADH je nejdůležitější koenzym. Pohání  redukční a oxidační pochody v buněčné látkové výměně a je to nejdůležitější antioxidant ze všech.
• NADH redukuje hladinu cholesterolu a snižuje vysoký krevní tlak. Tento účinek byl prokázán studií na univerzitě v Georgtown.  Jednalo se o dvojitě slepou placebem kontrolovanou studii, při které jedna skupina z pokusných jedinců dostávala 8 týdnů 1 tabletu NADH, zatímco druhá obdržela identickou tabletu bez NADH. 2 měsíce po užívání 5 mg NADH denně klesla hladina celkového cholesterolu a také hodnota LDL cholesterolu asi o 30 %. Účinek na pokles cholesterolu byl potvrzen firmou Numico (producent dětské stravy Milupa). Vědci firmy Numico mohli také prokázat, že NADH posiluje srdeční svalovinu a svalovinu aorty.  NADH snižuje vysoký krevní tlak.  Ve studii provedené na univerzitě Georgetown bylo také zjištěno, že krevní tlak 12 týdnů od užívání v dávce 5 mg NADH denně klesá v průměru o 10 %. Někteří pacienti, kteří užívají pravidelně několik týdnů NADH tablety, udávají, že se jejich vysoký krevní tlak normalizoval.
• NADH posiluje imunitní systém. Imunitní obrana člověka se skládá z buněčného a humorálního systému.   První se zakládá na aktivitě speciálních bílých krvinek: na T- lymfocytech, B lymfocytech a makrofázích. Druhá se vztahuje na protilátky cirkulující v krvi.  V jedné studii na univerzitě v Berlíně bylo prokázáno, že NADH stimuluje biosyntézu interleukinu 6 v závislosti na jeho dávce na  mnohonásobek oproti  normální koncentraci.  Řada zpráv poukazuje na to, že interleukin 6 (IL-6) vykazuje neuroprotektivní účinek  u různých poruch nervových buněk. U neurodegenerativních onemocnění jako Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba a roztroušená skleróza se zdá být koncentrace interleukinu snížená. Tento nedostatek může být zvýšen pomocí NADH.
• NADH zvyšuje produkci dopaminu a serotoninu. Dopamin má podstatný vliv na sexuální funkce, obzvláště na sexuální apetit, libido. Dopamin dále snižuje sekreci prolaktinu a chuť k jídlu. Čím vyšší je hladina dopaminu v krvi, tím nižší je chuť k jídlu. Zmíněn by měl být ještě pozitivní vliv dopaminu na sekreci růstového hormonu.  Ten je klíčovým faktorem pro regeneraci buněk a tkání. Efekt NADH na vzrůst hladiny dopaminu byl prokázán v izolovaných nervových buňkách. Pokud se nervové buňky inkubují s NADH na kultuře, pozoruje se zvýšení syntézy dopaminu závislé na dávce na až na šestkrát vyšší hodnotu. Tyto výsledky byly potvrzeny studií provedenou na jedné pařížské univerzitě. Vědci v Paříži aplikovali u krys více než 4 týdny NADH a určili koncentraci dopaminu a noradrenalinu v určitých oblastech mozku na začátku a na konci čtyřtýdenní doby ošetření. Po podání NADH našli o 40 % vyšší koncentraci dopaminu a adrenalinu ve vyšetřovaných oblastech mozku. Také u zdravých lidí vede NADH ke zvýšení hladiny dopaminu v krvi. Vrcholovým sportovcům byla 4 týdny podávána 1 tableta NADH denně.  NADH u všech atletů zvýšilo hladinu L-DOPA, předstupeň dopaminu, v průměru o 50 %.
• NADH stimuluje produkci  nitroxydu (NO). Tím zlepšuje prokrvení všech orgánů, obzvláště mozku a srdce. Nitroxyd (NO) splňuje vlastnosti neurotransmiteru. V této funkci ovlivňuje imunitní systém a zabraňuje agregaci trombocytů, které ucpávají poškozené cévy a tím zastavují prokrvení. Jedna z nejdůležitějších fyziologických funkcí nitroxydu (NO) je uvolnění a rozšíření krevních cév.  Tím se dostane do orgánů více krve. Více krve zároveň znamená více kyslíku, více živin a tím lepší funkci buněk. Profesor Malinski z univerzity v Oháju v USA prokázal, že NADH může zvýšit produkci NO v buňkách v závislosti na dávce.  Podle jeho výzkumů NADH stimuluje NO-produkci podstatně silněji než jiné substance, které dosud testoval.  Působení NO na rozšiřování cév indukované pomocí NADH je medicínsky relevantní obzvláště pro anginu pectoris, astma a migrénu. Samozřejmě profitují také sexuální orgány muže a ženy, které jsou lépe prokrvovány.