De naturlige næringsstoffer nikotinamid og pyridoxin modvirker muskelaldring

De naturlige næringsstoffer nikotinamid og pyridoxin modvirker muskelaldring

Hvordan nikotinamid og pyridoxin tilbyder en banebrydende, sikker løsning til at modvirke muskeltab og forbedre regenerering i aldrende befolkninger.

En nylig undersøgelse offentliggjort iJournal of Clinical Investigationidentificeret en oral kombinationsterapi bestående af nikotinamid (NAM) og pyridoxin (PN) som et sikkert og naturligt middel til at understøtte muskelstamceller (MuSC'er). Disse celler er medvirkende til muskelreparation og regenerering, men deres funktion og effektivitet falder med alderen. Undersøgelsen fandt, at NAM aktiverer CK1-medieret β-catenin-signalering, mens PN stimulerer AKT-signalvejen, som begge er afgørende for MuSC-proliferation og -differentiering. Skræddersyet high-throughput billeddannelse in vitro, in vivo (musemodeller) og prækliniske undersøgelser afslørede, at NAM og PN, naturlige næringsstoffer fra fødevarer, kan forbedre MuSC vækst og effektivt vende aldersrelaterede fald.

Den naturlige ældningsproces har vist sig at reducere cirkulerende niveauer af NAM og PN, hvilket fremhæver disse FDA-godkendte næringsstoffer som lovende løsninger til at bekæmpe aldersrelateret muskeldegeneration. Interessant nok var NAM- og PN-niveauer direkte relateret til muskelmasse og ganghastighed i en kohorte af ældre voksne, hvilket fremhævede deres potentielle kliniske betydning.

Grafisk opsummering

baggrund

Skeletmuskler udviser en overraskende høj grad af plasticitet og tilpasser sig dynamisk til stress, skader og manglende brug. Disse muskler er afhængige af muskelstamceller (MuSC'er) til vækst, reparation (efter skade) og vedligeholdelse. Under normale forhold er overskydende MuSC'er i dvale og aktiveres kun for at kompensere for fald i den cirkulerende MuSC-pulje eller for at reparere skader. Desværre har tidligere forskning vist, at aldring forringer MuSC-funktionen på grund af øget inflammation, ændret cellesignalering eller oxidativt stress. Tilsammen sænker disse faktorer muskelmassen og øger styrketab, en tilstand, der medicinsk omtales som "sarkopeni".

I de senere år er der gennemført en håndfuld prækliniske undersøgelser med det formål at finde metoder til at vende aldersrelaterede MuSC-fald. Desværre formåede disse undersøgelser ikke at adressere interventionssikkerhed, så selv vellykkede reverseringer af MuSC-degeneration er ikke egnede til human brug. Den nuværende undersøgelse er kendetegnet ved, at den fokuserer på næringsstoffer, der er klassificeret som GRAS (Generally Recognized As Safe), hvilket sikrer fysiologisk sikkerhed udover terapeutisk effektivitet. Identifikation af naturlige næringsstoffer, der udviser fysiologisk sikkerhed, lave omkostninger og høj terapeutisk effekt, ville være en ideel løsning på det aldersrelaterede tab af livskvalitet (QoL) i dagens aldrende samfund.

Om studiet

I denne undersøgelse udviklede forskere en skræddersyet high-throughput billeddannelsespipeline (fænotypisk assay) til at screene 50.000 fødevareafledte næringsstoffer og planteekstrakter for at identificere sikre bioaktive stoffer, der kunne forbedre MuSC vækst og effektivitet. Af de talrige identificerede næringsstoffer var downstream-analyser begrænset til næringsstoffer klassificeret som Generally Recognized As Safe (GRAS) af U.S. Food and Drug Administration (FDA).

Pathway-specifikke fordele: Nikotinamid (NAM) forbedrer β-catenin-signalering, mens pyridoxin (PN) aktiverer AKT-vejen og energimetabolismen, hvilket giver komplementære mekanismer til at optimere muskelstamcelle-funktionen (MuSC).

Deres assay viste, at nikotinamid (NAM) og pyridoxin (PN) effektivt stimulerer MuSC'er via deres evne til at forbedre cellulær signalering i AKT- og CK1/β-catenin-vejene. Disse veje regulerer spredning og differentiering og er afgørende for at opretholde sunde muskelreparationsmekanismer. Et fald i førstnævnte resulterer i langsommere muskelrestitution (efter rutinemæssig brug), nedsat styrke og dårligere reparationseffektivitet (efter skade).

Undersøgelsen testede derefter værdien af ​​NAM/PN-tilskudin vitroTestning for humane myogene progenitorer (hMP'er), in vivo musemodeller (mandlige C57BL/6JRj-mus i forskellige aldre) og en præklinisk human epidemiologisk undersøgelse (Bushehr Elderly Health). [BEH] program). Derudover blev forskellen i naturligt NAM- og PN-indhold og styrke evalueret i musemodeller (unge versus gamle mus) og i humane fibroblastcelleassays.

Undersøgelsesmetodikken omfattede billeddannelse (til identifikation af næringsstoffer), screening (for at begrænse de identificerede næringsstoffer til dem, der anses for sikre til konsum) og molekylær og biokemisk test for at evaluere ydeevnen af ​​de identificerede kosttilskud i forskellige aldre og koncentrationer. Statistiske analyser omfattede to-halede Students t-test og variansanalyse for beregninger mellem grupper. Da det altid har været kendt, at aldersrelateret fald i muskelfunktion er forskellig mellem mænd og kvinder, blev der udført hMP-tests på både mandlige og kvindelige donorceller. Dette sikrede, at resultaterne tog højde for potentielle kønsspecifikke biologiske forskelle.

Studieresultater

Aldersrelateret næringsstofnedgang: NAM- og PN-niveauer falder naturligt med alderen, med op til 37 % i muskelvæv og plasma, hvilket indikerer en systemisk næringsstofmangel, der kan korrigeres med ernæringstilskud.

Af de tusindvis af undersøgte næringsstoffer blev NAM og PN udvalgt til downstream-undersøgelser baseret på deres observerede effektivitet og FDA-godkendte sikkerhed. Undersøgelsen viste, at NAM fremmer MuSC-proliferation via CK1-medieret β-catenin-signalering, mens PN fremmer differentiering via AKT-vejen og energimetabolisme. Navnlig udviser disse næringsstoffer uafhængige, men synergistiske former for MuSC-forstærkende funktion.

Fordi både differentiering og proliferation er påkrævet for at opnå de ønskede resultater, tyder disse tests på, at kombinationsterapier, der inkluderer både NAM og PN, er nødvendige for at opnå optimale resultater. Sammenligninger mellem gamle og unge mus afslørede, at cirkulerende NAM- og PN-niveauer faldt med alderen, hvilket matchede næsten perfekt med de observerede fald i MuSC-funktion. Dette blev yderligere bekræftet af humane epidemiologiske data, som koblede lave niveauer af disse næringsstoffer til reduceret muskelmasse og langsommere ganghastighed. Tilsammen tyder disse resultater på, at NAM/PN-kombinationspræparater kan hjælpe med at stabilisere cirkulerende niveauer af disse næringsstoffer, effektivt opretholde MuSC-funktionen og derved forhindre aldersrelateret muskeldegeneration.

Opmuntrende viste det sig, at oralt administrerede NAM/PN-kombinationspræparater var i stand til at vende aldersrelateret muskeltab hos både mus og mennesker. Deltagere, der indtog disse næringsstoffer, viste signifikant forbedret muskelrestitution og styrke, samt kortere helingstider sammenlignet med deltagere, der fik lige store mængder placebo. Forfatterne bemærkede dog, at NAM- og PN-tilskud ideelt set skulle komplementere træning og kostprotein for at opnå holistisk muskelsundhed.

Eksamensbevis

Denne undersøgelse præsenterer en omfattende vurdering af effektiviteten og sikkerheden af ​​fødevareafledte næringsstoffer til at løse det igangværende og voksende problem med aldersrelateret muskeldegeneration. Den undersøgte 50.000 næringsstoffer og identificerede kun to - NAM og PN - som sikre og effektive til at vende naturlig muskeldegeneration, især når de gives som kombinationsterapi. Mens virkningerne af en sund livsstil (kostvaner) og fysisk aktivitet (motion) ikke kan undervurderes, forbedrede oralt administrerede NAM/PN-kombinationer muskelregenerering, forbedret muskelreparation og øget muskelstyrke hos ældre.

Denne undersøgelse fremhæver derfor NAM og PN som klinisk levedygtige løsninger til at imødegå fald i livskvalitet forbundet med aldring og repræsenterer det første skridt mod en stærkere og mere uafhængig fremtid i nutidens stadig mere aldrende samfund. Fremtidig forskning kunne undersøge, hvordan disse næringsstoffer interagerer med andre celler i muskelnichen og evaluere deres langsigtede virkninger i kliniske omgivelser.

Kilder: