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Que es Nicotinamida adenina dinucleótido, NAD; usos medicinales, biología;NADH

Que es Nicotinamida adenina dinucleótido, NAD; usos medicinales, biología; NADH.En este mundo, los dólares y los centavos son formas importantes de moneda que puedes cambiar por algo que deseas. Si quieres una hamburguesa, tienes que pagar una cierta cantidad de dólares y centavos por la hamburguesa.

En la celula, la moneda no es dólares y centavos, sino moléculas. En particular, para la respiración y la energía, la moneda es electrones e hidrógeno. Para producir energía, la célula debe usar electrones e hidrógeno. Pero, ¿cómo obtiene la célula los electrones y el hidrógeno que necesita para generar y almacenar energía?

Ahí es donde entran los portadores de electrones, los portadores del dinero celular. Uno de estos portadores se llama nicotinamida adenina dinucleótida o NAD + para abreviar. NAD + es un transportador importante de hidrógeno y electrones para la célula y es esencial para la producción continua de energía (ATP) por las mitocondrias.

Definición concisa

Es un cofactor (coenzima) abundante que participa en múltiples aspectos del metabolismo celular.

Estructura de NAD +

El ATP , que se conoce científicamente como trifosfato de adenosina , se usa para formar otra porción de la molécula.

La parte importante de NAD +, la parte que se aferra a la moneda celular, proviene de la parte de la molécula formada a partir de la vitamina B3. NAD + puede aceptar y transportar hidrógeno y dos electrones.
Cuando actúa como un portador de dinero celular, el nombre cambia de NAD + a NADH , que es la forma reducida de dinucleótido de adenina de nicotinamida, debido a la H adicional adjunta.

Función de NAD + / NADH

NAD + actúa como un receptor de electrones e hidrógeno y NADH actúa como un donante de hidrógeno y de electrones. Puedes pensar que NAD + toma el dinero y NADH lo delata. Entonces, ¿cuándo toma NAD + dinero y cuándo lo regala NADH, y por qué lo regala?

Veamos primero por qué NADH regala el dinero que recauda. La célula necesita energía para sobrevivir y, para generar energía, se necesitan el hidrógeno y los electrones que regala el NADH. Entonces NADH es importante en la respiración celular, que es donde se produce la energía. NADH le da dos electrones a la cadena de transporte de electrones (ETC) y permite que el hidrógeno se use para ayudar a mover los electrones a lo largo del ETC. Hay diferentes grupos de moléculas llamadas complejos que mueven electrones e hidrógeno. El primero se llama Complejo I. Es en este complejo que NADH regala 2 electrones y un hidrógeno.

NADH le da hidrógeno y electrones al Complejo I

En los casos en que NADH no puede llegar al ETC, se puede usar de manera diferente. Durante la fermentación se usa para producir etanol y se puede usar para formar ácido láctico en condiciones de poco oxígeno.

Entonces ahora sabemos dónde y por qué NADH regala el dinero, pero ¿cómo obtiene el dinero para regalar? Aquí es donde entra NAD +.
Durante el proceso de glucólisis , donde la glucosa de azúcar se descompone, la energía se libera en forma de electrones. Sin nada que acepte estos electrones, la energía liberada probablemente termine como calor. Una molécula de glucosa se descompone en dos moléculas de piruvato. En esta reacción, NAD + acepta electrones e hidrógeno, por lo que se forman dos moléculas de NADH por cada molécula de glucosa.

Las dos moléculas de piruvato se cambian más y se hacen para formar dos acetil-CoA, un proceso llamado oxidación de piruvato . Durante este proceso, NAD + recoge más electrones e hidrógeno.

La acetil-CoA es una molécula muy importante para la célula y puede ser utilizada por una variedad de vías. Una vía principal es el ciclo del ácido cítrico o el ciclo de Kreb. Para cada vuelta del ciclo del ácido cítrico, 3 NAD + recogen electrones y forman 3 NADH. Si ambos acetil-CoA formados a partir de la oxidación de piruvato pasan por el ciclo del ácido cítrico, la célula puede terminar con 6 NADH.

Otras aproximaciones

    • NAD + a su forma reducida ( NADH ), y viceversa, proporciona a la célula un mecanismo para aceptar y donar electrones. NAD + / NADH juega un papel importante en las reacciones asociadas con la glucólisis, la fosforilación oxidativa y la fermentación.
    • El par redox NAD + / NADH es crítico para las reacciones de oxidación ya que suministra electrones a las mitocondrias ETC.
    • NAD + como cofactor enzimático: NAD + en su forma más comúnmente conocida es un aceptor de transferencia de hidruro, que sirve a una amplia variedad de transformaciones metabólicas, ya que interconvierte entre su forma oxidada (NAD + ) y su forma reducida (NADH). La reducción se logra mediante la adición de saturación en la posición 4 del anillo de piridina . NAD + participa directamente en las vías metabólicas centrales específicas del compartimiento, como la glucólisis, la piruvato deshidrogenasa, el ciclo del ácido tricarboxílico (TCA), la oxidación de los ácidos grasos, la oxidación de los aminoácidos y la fosforilación oxidativa. En la glucólisis, NAD + se convierte en NADH en la etapa de gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa.Este proceso ocurre a la inversa para la gluconeogénesis en el hígado, por lo que la participación de NAD + es crucial para el catabolismo, así como las actividades biosintéticas relacionadas con la interconversión de la glucosa con el piruvato. En el compartimento mitocondrial, el NAD + se convierte en NADH en tres etapas distintas en el ciclo de TCA en el que el acetil-CoA se oxida para producir la mayor parte del dióxido de carbono de los mamíferos. La forma NADH se oxida posteriormente a través de una serie de reacciones redox en la fosforilación oxidativa para proporcionar la mayor parte de la energía celular para producir ATP.La relación de NAD + a NADH, que suele ser de 10: 1, refleja el fuerte papel catabólico de NAD + como oxidante. La homeostasis celular mantiene esta relación en el estado redox fuertemente oxidante. Esta relación se puede considerar como una lectura de las condiciones metabólicas instantáneas dentro de las células y los tejidos.

Usos en biología y medicina

El químico ya se usa como suplemento para tratar la enfermedad de Parkinson y combatir el jet lag. Promete mucho para la creación de nuevos fármacos y antibióticos.
Ahora se menciona que hace parte de una técnica para retrasar el envejecimiento (y la caída del cabello) hasta en 50 años o 10% y que quizás permita que las personas regeneren órganos y reprogramen sus células.La píldora sería un derivado de la vitamina B. Esto en una investigación del profesor de genética en Harvard, David Sinclair y los investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur. Para el 2020 se espera sea probado en humanos y para el 2023 tal vez se venda para el público en general.

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Por Angel Eulises Ortiz

Blogger, curioso de los temas médicos, la salud, el bienestar, como curar las enfermedades y todo tipo de cuestiones que tengan que ver con el cuerpo humano y la armonía del organismo