Nukleotydy to takie „cegiełki” budujące każdą komórkę ciała. Nietrudno zatem się domyślić, że od ich obecności (i odpowiedniej ilości względem zapotrzebowania) zależeć będzie prawidłowy rozwój człowieka, praca układu odpornościowego, nerwowego (np. tworzenie neuroprzekaźników), hormonalnego czy regeneracja tkanek. Jednak rola nukleotydów nie ogranicza się wyłącznie do tej „budulcowej”. To znacznie więcej – nukleotydy poprawiają insulinowrażliwość tkanek i biorą udział w procesach naprawy nici DNA, co jest istotne w zapobieganiu chorobom nowotworowym czy neurodegeneracyjnym, a także spowalnianiu procesów starzenia się organizmu (co z kolei sprzyja długowieczności).
Z czego zbudowane są nukleotydy?
Nukleotyd składa się z cukru – pentozy (w DNA to deoksyryboza, a w RNA – ryboza), reszty fosforanowej (przynajmniej jednej) i zasady azotowej. Zasady azotowe obejmują z kolei: adeninę, guaninę, cytozynę, tyminę (w przypadku DNA) i uracyl (w przypadku RNA). W zależności od tego, jaka pentoza wchodzi w skład nukleotydu, możemy wyróżnić albo deoksyrybonukleotydy (gdy cukrem jest deoksyryboza), albo rybonukleotydy (gdy cukrem jest ryboza).
Przykładowo, adenozynotrifosforan (ATP), czyli „waluta energetyczna” komórek, to nukleotyd składający się z trzech reszt fosforanowych połączonych z rybozą oraz adeniną. Z kolei sama ryboza i adenina tworzą związek o nazwie adenozyna, a takie połączenie (pentozy z zasadą azotową, bez reszty fosforanowej) to nukleozyd.
Jakie są źródła nukleotydów?
W największym stopniu nukleotydy tworzone są przez sam organizm, ale możliwe jest ich dostarczenie z dietą bądź w formie suplementacji. Ze źródeł pokarmowych, najwięcej nukleotydów znajdziemy w mięsie, rybach, owocach morza i nasionach roślin strączkowych. Dobrym ich źródłem są także grzyby (np. boczniaki zawierające urydynę, istotną dla budowy błon komórkowych w układzie nerwowym i tym samym wspomagającą pracę mózgu). W mniejszym stopniu nukleotydów dostarczymy, jedząc warzywa (np. sałata, kapusta), produkty zbożowe, jaja czy owoce (np. awokado). Jeżeli chcesz więc pokryć zapotrzebowanie organizmu na nukleotydy, zadbaj o to, by jeść różnorodnie i odżywczo. Niedożywienie (w wyniku niedostatecznej ilości jedzenia bądź źle zbilansowanej diety, np. typowa „dieta zachodnia”) będzie skutkować niedoborem nukleotydów i związanymi z tym konsekwencjami, np. podatnością na infekcje.
Są jednak sytuacje, w których nukleotydy muszą być dostarczone w większych ilościach i wówczas należy zadbać o suplementację tych związków.
Dzieje się to w czasie:
- intensywnego wzrostu organizmu (np. niemowlęta, dzieci);
- regeneracji tkanek (np. nabłonek śluzówki jelit, po operacjach);
- infekcji, kiedy organizm potrzebuje substancji budulcowych do intensywnej produkcji komórek układu odpornościowego.
Przewlekły stres czy intensywny wysiłek fizyczny także zwiększa zapotrzebowanie organizmu na nukleotydy, bowiem związki te biorą udział w metabolizmie energii (np. ATP, NAD+).
Kiedy suplementować nukleotydy?
- Wsparcie wzrostu organizmu i pracy układu odpornościowego
Zwiększone zapotrzebowanie na nukleotydy mają w szczególności niemowlęta i dzieci, z uwagi na intensywny wzrost oraz dojrzewanie układu odpornościowego czy pokarmowego. Liczne badania wykazały, że nukleotydy zawarte w mleku kobiecym bądź w mieszankach dla niemowląt mają wpływ na układ odpornościowy m.in. poprzez zwiększanie populacji limfocytów B i T, przeciwciał (np. wydzielnicze IgA, IgG, IgM) oraz komórek NK (Natural Killers). Również u osób dorosłych, w szczególności pacjentów chorych, po urazach lub doświadczających przewlekłych dolegliwości żołądkowo-jelitowych suplementacja nukleotydami poprawia stan zdrowia i przebieg choroby.
Sprawność układu odpornościowego zależy nie tylko od dostępności składników odżywczych (niedożywienie zwiększa ryzyko infekcji i pogarsza przebieg choroby), ale i szczelności bariery jelitowej. Wiadomo, że jelita odgrywają niezwykle istotną rolę w pracy układu immunologicznego, między innymi za sprawą obecności komórek związanych z odpornością zarówno nabytą, jak i wrodzoną, a także urozmaiconej mikrobioty jelitowej. Nukleotydy mogą modulować populacje mikroorganizmów zamieszkujących nasze jelita. Z kolei wspomniana wcześniej regeneracja nabłonka jelit jest istotna w zachowaniu odporności, ponieważ po pierwsze, stanowią one barierę obronną przed potencjalnie szkodliwymi substancjami, a po drugie wraz z usuwanym nabłonkiem organizm pozbywa się potencjalnych drobnoustrojów chorobotwórczych, którym udało się „zaczepić” o ściany jelit.
- Nukleotydy a długowieczność
Wraz z rozwojem nauki, wiemy coraz więcej na temat starzenia się organizmu, jak też możliwości spowalniania tego procesu. Z wiekiem dojrzałym związanych jest wiele charakterystycznych chorób, np. wzrasta ryzyko schorzeń neurodegeneracyjnych (np. choroba Alzheimera), ale też nowotworowych. Sprzymierzeńcem w ich profilaktyce jest zdrowy styl życia i mądra suplementacja, które pomagają zachować zarówno sprawność fizyczną, jak i umysłową przez jak najdłuższy czas. Mówimy wówczas o tzw. healthspan, czyli długim życiu w zdrowiu, również w okresie starości.
Okazuje się, że oprócz zdrowego stylu życia (tj. opartego na aktywności fizycznej, nieprzejadaniu się i urozmaiconej diecie złożonej głównie z produktów pochodzenia roślinnego, z dodatkiem ryb), dla długowieczności znaczenie ma także zwiększenie w organizmie ilości dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego (NAD+, ang. Nicotinamide adenine dinucleotide). NAD+ bierze bowiem udział w metabolizmie energii, procesach detoksykacji i naprawy DNA, neutralizacji wolnych rodników czy sprawności układu odpornościowego. Ponadto, aktywność sirtuin, czyli białek związanych z długowiecznością, zależy w dużym stopniu właśnie od poziomu NAD+.
Z uwagi na to, że zasoby NAD+ w organizmie zmniejszają się wraz z wiekiem, a także w przebiegu licznych chorób (np. nowotworowych, ale i wirusowych, chociażby COVID-19), zachodzi potrzeba dostarczenia tego związku wraz z suplementacją lub poprzez zmiany szkodliwych nawyków. Dotychczasowe doniesienia naukowe sugerują, że zwiększenie ilości NAD+ ma działanie neuroprotekcyjne i może zapobiegać procesom neurodegeneracyjnym związanym z wiekiem, głównie dzięki potencjałowi antyoksydacyjnemu. Regeneracja NAD+ możliwa jest np. poprzez restrykcję kaloryczną czy aktywność fizyczną, co jeszcze bardziej podkreśla rolę stylu życia w budowaniu długowieczności i zachowaniu zdrowia nawet w zaawansowanym wieku. Obecnie naukowcy podkreślają, że w kontekście długowieczności ważna może być także suplementacja prekursorów NAD+, np. mononukleotydu nikotynoaminooadeninowego (NMN, ang. nicotinamide mononucleotide).
-
Trenujesz? Rozważ suplementację nukleotydami
Aktywność fizyczna, podobnie jak restrykcja kaloryczna, wzmaga regenerację NAD+. Pod wpływem intensywnego wysiłku fizycznego (np. sport amatorski, a szczególnie wyczynowy) zwiększa się zapotrzebowanie organizmu na energię i składniki biologicznie czynne. Związki te potrzebne są nie tylko po to, by sprostać wymaganiom treningowym, ale także by wspomagać regenerację tkanek czy obronę antyoksydacyjną. Głównym miejscem produkcji energii są mitochondria, które produkują ATP, czyli tzw. „walutę energetyczną komórki”. Organella te potrzebują do prawidłowej pracy NAD+, który nie tylko bierze udział w produkcji ATP, ale i obronie antyoksydacyjnej, czyli neutralizacji nadmiaru wolnych rodników (co jest efektem „ubocznym” produkcji energii). Nadmiar wolnych rodników wpływa negatywnie na pracę mitochondriów i tym samym całej komórki, co finalnie może doprowadzić do osłabienia sprawności fizycznej.
W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Journal of the International Society of Sports Nutrition analizowano wpływ suplementacji prekursorem NAD+ (NMN) na sprawność fizyczną biegaczy-amatorów. Badani zostali losowo podzieleni na 4 grupy; każda z nich otrzymywała inną NMN dawkę lub placebo. Po 6 tygodniach suplementacji zaobserwowano, że grupa biegaczy otrzymujących średnią i najwyższą dawkę NMN (600-1200 mg/dzień) istotnie poprawiła wydolność tlenową organizmu, co może wynikać z pozytywnego wpływu NAD+ na pracę mitochondriów.
- Nukleotydy a insulinooporność
Suplementacja nukleotydami może być także stosowana jako wspomaganie leczenia insulinooporności, czego dowodzą wyniki badania opublikowanego w czasopiśmie Science. W badaniu wzięły udział kobiety po menopauzie, zmagające się z nadwagą lub otyłością i stanem przedcukrzycowym. Przez 10 tygodni przyjmowały dziennie 250 mg NMN lub placebo. Suplementacja prekursorem NMN poprawiła istotnie insulinowrażliwość tkanek w takim stopniu, jak obserwuje się po redukcji 10% masy ciała. Oczywiście, sama suplementacja nie oznacza, że możemy nie przejmować się dietą i aktywnością fizyczną w przebiegu leczenia insulinooporności, ale niewątpliwie może być cennym wsparciem w tym zakresie.
Bibliografia:
- Liao B, Zhao Y, Wang D, Zhang X, Hao X, Hu M. Nicotinamide mononucleotide supplementation enhances aerobic capacity in amateur runners: a randomized, double-blind study. J Int Soc Sports Nutr. 2021 Jul 8;18(1):54. doi: 10.1186/s12970-021-00442-4.
- Covarrubias AJ, Perrone R, Grozio A, Verdin E. NAD+ metabolism and its roles in cellular processes during ageing. Nat Rev Mol Cell Biol. 2021 Feb;22(2):119-141. doi: 10.1038/s41580-020-00313-x.
- Yoshino J, Baur JA, Imai SI. NAD+Intermediates: The Biology and Therapeutic Potential of NMN and NR. Cell Metab. 2018 Mar 6;27(3):513-528. doi: 10.1016/j.cmet.2017.11.002.
- Yadav SK, Ir R, Jeewon R, Doble M, Hyde KD, Kaliappan I, Jeyaraman R, Reddi RN, Krishnan J, Li M, Durairajan SSK. A Mechanistic Review on Medicinal Mushrooms-Derived Bioactive Compounds: Potential Mycotherapy Candidates for Alleviating Neurological Disorders. Planta Med. 2020 Nov;86(16):1161-1175. doi: 10.1055/a-1177-4834.
- Yoshino M, Yoshino J, Kayser BD, Patti GJ, Franczyk MP, Mills KF, Sindelar M, Pietka T, Patterson BW, Imai SI, Klein S. Nicotinamide mononucleotide increases muscle insulin sensitivity in prediabetic women. Science. 2021 Jun 11;372(6547):1224-1229. doi: 10.1126/science.abe9985.
- https://wydawnictwo.pttz.org/wp-content/uploads/2017/03/01_Glazowska.pdf Dostęp: 11.02.2022
- Grimble GK. Dietary nucleotides and gut mucosal defence. Gut. 1994 Jan;35(1 Suppl):S46-51. doi: 10.1136/gut.35.1_suppl.s46.
- Schaller JP, Kuchan MJ, Thomas DL, Cordle CT, Winship TR, Buck RH, Baggs GE, Wheeler JG. Effect of dietary ribonucleotides on infant immune status. Part 1: Humoral responses. Pediatr Res. 2004 Dec;56(6):883-90. doi: 10.1203/01.PDR.0000145576.42115.5C.
- Grimble GK, Westwood OM. Nucleotides as immunomodulators in clinical nutrition. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2001 Jan;4(1):57-64. doi: 10.1097/00075197-200101000-00011.
- Hawkes JS, Gibson RA, Roberton D, Makrides M. Effect of dietary nucleotide supplementation on growth and immune function in term infants: a randomized controlled trial. Eur J Clin Nutr. 2006 Feb;60(2):254-64. doi: 10.1038/sj.ejcn.1602310.