Nicotinamide adénine dinucléotide

le Nicotinamide adénine dinucléotide représente une coenzyme importante dans le cadre du métabolisme énergétique, elle est dérivée de la niacine (vitamine B3, amide d'acide nicotinique). S'il y a un manque de vitamine B3, les symptômes de la pellagre se produisent.

Qu'est-ce que le nicotinamide adénine dinucléotide?

Le nicotinamide adénine dinucléotide est une coenzyme qui transfère un ion hydrure (H-) dans le cadre du métabolisme énergétique. Il est présent dans toutes les cellules et en particulier dans les mitochondries. Le nicotinamide adénine dinucléotide ou NAD est toujours dans la balance NAD + / NADH.

NAD + est la forme oxydée et NADH la forme réduite. Dans les réactions d'oxydation, le NAD + est réduit en NADH par l'absorption d'un proton (H +) et de deux électrons (2e-). Formellement, il s'agit du transfert d'un ion hydrure (H-). Le NADH est très riche en énergie et transfère son énergie à l'ADP avec la formation d'ATP. Alors que le NAD + se trouve principalement dans le cytosol, le NADH se trouve principalement dans les mitochondries. Le NAD est composé de deux nucléotides.

Un nucléotide contient l'adénine de base azotée, tandis que l'autre nucléotide amide d'acide nicotinique est lié de manière glycosidique au sucre. Le ribose agit comme un sucre. Les deux nucléotides sont connectés l'un à l'autre via les groupes phosphate. L'azote du cycle sur le résidu amide d'acide nicotinique est chargé positivement sous la forme oxydée. Cette forme (NAD +) est plus faible en énergie que la forme réduite (NADH) en raison du cycle aromatique.

Fonction, effet et tâches

Le nicotinamide adénine dinucléotide forme le couple redox NAD + / NADH. Le potentiel redox dépend du rapport des deux composants. Lorsque le rapport NAD + / NADH est important, la capacité oxydante est élevée. Plus le rapport est petit, plus le pouvoir réducteur devient élevé.

Les réactions d'oxydation et les réactions de réduction doivent avoir lieu simultanément dans les systèmes biologiques. Cependant, cela ne peut pas être garanti par un seul couple redox. C'est pourquoi les réactions individuelles avec différents cofacteurs redox ont lieu séparément. La forme oxydée se trouve principalement dans le cytosol, tandis que la forme réduite prédomine dans les mitochondries. Le stockage d'énergie intermédiaire a lieu encore et encore dans ce système redox. Le NAD + absorbe également l'énergie pour le stockage intermédiaire avec l'ion hydrure (proton + 2 électrons). L'énergie provient de la décomposition des substrats riches en énergie tels que les glucides ou les acides gras dans la chaîne respiratoire.

Lors de l'oxydation et de la libération de H-, l'énergie est transférée à l'ADP avec la formation d'ATP riches en énergie. L'ATP est le stock d'énergie le plus important qui, en libérant son énergie avec régression de l'ADP, stimule soit des réactions consommatrices d'énergie (accumulation des propres substances du corps), soit un travail mécanique (travail musculaire, mouvement des organes internes) ou la génération de chaleur du corps. Grâce à son potentiel redox, le nicotinamide adénine dinucléotide assure une multitude 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 émise de manière ciblée en cas de besoin.

Éducation, occurrence et propriétés

Le NAD + est biosynthétisé à partir d'acide nicotinique ou d'amide d'acide nicotinique (niacine, vitamine B3) ainsi qu'à partir de l'acide aminé tryptophane. Les deux substances doivent être absorbées par le corps car elles ne se forment pas dans le métabolisme. Le tryptophane est un acide aminé essentiel et la niacine est une vitamine. Si ces ingrédients actifs manquent dans l'alimentation, des symptômes de carence apparaissent. Les besoins quotidiens en vitamine B3 dépendent de la dépense énergétique du corps.

Plus le corps a besoin d'énergie, plus il faut fournir de niacine. La volaille, le poisson, les produits laitiers, les champignons et les œufs en particulier contiennent beaucoup de niacine. La vitamine B3 se trouve également dans le café, les arachides et les légumineuses. Cependant, les symptômes de carence surviennent rarement car le tryptophane, un acide aminé, peut également former du NAD. Le tryptophane se trouve également 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 de NAD +.

Maladies et troubles

Le nicotinamide adénine dinucléotide jouant un rôle central dans le métabolisme énergétique, sa carence entraîne de graves troubles de la santé. En plus de sa fonction de réserve d'énergie intermédiaire, il participe comme coenzyme 1 à plus de 100 réactions enzymatiques différentes.

Outre son influence sur la production d'énergie, il stimule également la synthèse des neurotransmetteurs dopamine, adrénaline ou sérotonine. Il a un effet stimulant dans les situations de stress, de nervosité et de fatigue. Il renforce également le système immunitaire, les fonctions hépatiques, le système nerveux et agit également comme un antioxydant. Il améliore les fonctions cérébrales grâce à la formation de neurotransmetteurs. La mémoire, la concentration et la réflexion s'améliorent. Des expériences positives ont également été faites avec la maladie de Parkinson.

Des études ont montré qu'après l'administration de NADH, il y avait une amélioration des symptômes. Une carence en NAD est rare aujourd'hui, mais elle peut survenir avec un régime extrêmement unilatéral.Par exemple, jusqu'au début du XXe siècle, une mystérieuse maladie appelée pellagre s'est produite en particulier au Mexique. Lorsque le régime est passé au maïs, une grande partie de la population mexicaine a souffert de difficultés de concentration et de sommeil, de perte d'appétit, d'irritabilité, de changements cutanés avec dermatite, diarrhée, dépression et inflammation de la muqueuse buccale et gastro-intestinale. La raison en était l'approvisionnement national en maïs.

La niacine et le tryptophane ne se trouvent qu’en petites quantités dans le maïs. Cela a perturbé la formation de NAD +. Après avoir identifié la cause, le régime a de nouveau été modifié. Parfois, une surdose de vitamine B3 entraîne un effet vasodilatateur, également connu sous le nom de flush. Vous pouvez également ressentir une baisse de la pression artérielle et des étourdissements. 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.