Ty thể là nhà máy năng lượng của tế bào, sự suy giảm chức năng ty thể đóng vai trò quan trọng trong bệnh Alzheimer. NMN có thể làm tăng mức NAD+, giúp cải thiện chức năng ty thể, giảm thiểu tổn thương DNA và suy hô hấp tế bào.
Bệnh Alzheimer (AD) là nguyên nhân chính gây mất trí nhớ ở người cao tuổi, lão hóa là yếu tố nguy cơ quan trọng nhất. Rối loạn chức năng ty thể, đặc trưng bởi những bất thường về hình thái và chức năng, làm hạn chế chuỗi vận chuyển điện tử và sản xuất adenosine triphosphate (ATP), dẫn đến suy giảm tế bào thần kinh. Điều này là dấu hiệu nổi bật của quá trình lão hóa thần kinh.
Nicotinamide mononucleotide (NMN) là một nucleotide có nguồn gốc từ ribose và nicotinamide, đóng vai trò tiền chất của Nicotinamide adenine dinucleotide - NAD+. NAD+ là một coenzym tham gia vào nhiều phản ứng oxy hóa khử trong chuyển hóa tế bào, bao gồm chuyển hóa năng lượng, sửa chữa DNA, cân bằng nội môi ty thể, bảo vệ chống stress oxy hóa và truyền tín hiệu. Nồng độ NAD+ giảm tự nhiên theo tuổi tác. Khi NAD+ giảm, hô hấp tế bào bị ức chế, làm ty thể mất khả năng sản xuất ATP và có thể dẫn đến chết tế bào.
Nồng độ NAD+ giảm dần theo tuổi và giảm đáng kể trong các bệnh thoái hóa thần kinh và suy giảm nhận thức. Do đó, phục hồi nồng độ NAD+ có thể là một chiến lược để ngăn ngừa và làm chậm tiến triển các bệnh thoái hóa thần kinh. Tuy nhiên, việc bổ sung trực tiếp NAD+ gặp khó khăn do khả năng hấp thu ở ruột thấp. Thay vào đó, NMN có thể vượt qua hàng rào máu não và dễ dàng đến được các mô đích và hệ thần kinh, vì nó là tiền chất trực tiếp của NAD+. Việc sử dụng NMN phục hồi thần kinh giúp điều trị và giảm nguy cơ mắc Alzheimer.
Nồng độ NAD+ giảm dần theo tuổi và giảm đáng kể trong các bệnh thoái hóa thần kinh và suy giảm nhận thức
Nghiên cứu của Aaron N Long và cộng sự năm 2015 đăng trên tạp chí BMC Neurology đã chứng minh tác dụng của NMN trong việc làm giảm tình trạng suy hô hấp tế bào ty thể trong não, liên quan đến bệnh Alzheimer.
Nghiên cứu được tiến hành in vivo trên mô hình chuột mắc bệnh Alzheimer chia làm 2 nhóm: Nhóm chứng gồm những con chuột được điều trị bằng NMN 100 mg/kg trong dung dịch muối đệm phốt phát (PBS) 200µl tiêm dưới da cách ngày, sử dụng dung môi PBS trong thời gian 28 ngày. Nhóm đối chiếu gồm những con chuột được tiêm 200µl dung môi PBS mỗi ngày trong thời gian 28 ngày. 24 giờ sau lần tiêm liều NMN cuối cùng, nhóm chuột được xử lý và phân lập lấy ty thể trong não cho bước nghiên cứu tiếp theo.
Aaron N Long và đồng nghiệp tiến hành đo hô hấp ty thể của não ở cả 2 nhóm chuột và quan sát được kết quả sau:
Sự thiếu hụt tiêu thụ oxy trong ty thể não phân lập từ chuột được đảo ngược nhờ nicotinamide mononucleotide (NMN): Chuột ở nhóm đối chiếu có sự thiếu hụt về hô hấp ở trạng thái hô hấp 3 so với chuột ở nhóm chứng được điều trị bằng NMN. Điều đó chứng tỏ bổ sung NMN giảm tình trạng suy hô hấp tế bào thông qua việc cung cấp oxy.
Phân tích hình thái của ty thể não: Để bắt đầu xem xét các giải thích tiềm năng về lợi ích cải thiện sau khi bổ sung tiền chất NMN+ in vivo, các nhà khoa học đã kiểm tra các thông số hình thái trong mô não của chuột có protein huỳnh quang nhắm mục tiêu ty thể trong tế bào thần kinh. Hình thái ty thể đã được chứng minh là có ảnh hưởng đến tốc độ hô hấp, cân bằng nội môi canxi và vận chuyển các cơ quan. Kết quả cho thấy nhóm chuột được điều trị bằng NMN có ty thể ít bị phân mảnh hơn nhiều nhưng có ty thể thần kinh dài hơn ở vùng CA1. Tiếp theo đó, nghiên cứu kiểm tra hình dạng của ty thể tế bào thần kinh huỳnh quang ở chuột. Khi kiểm tra hình dạng của ty thể tế bào thần kinh ở vùng đồi thị CA1, có sự gia tăng đáng kể (p < 0,05) về ty thể hình que ở chuột được điều trị bằng NMN so với nhóm đối chiếu. Có sự giảm tương hỗ của ty thể hình cầu ở cùng những vùng này trên chuột được điều trị bằng NMN so với nhóm đối chiếu đã bị thay đổi đáng kể (p < 0,05). Ngoài ra, các nhà khoa học còn phát hiện có sự khác biệt đáng kể (p < 0,05) giữa ty thể hình que và hình cầu ở chuột nhóm đối chiếu nhưng không có sự khác biệt đáng kể về hình dạng ở nhóm chứng. Điều này cho thấy việc điều trị NMN làm phát sinh ty thể dài hơn ở tiểu vùng đồi thị, có thể thông qua tăng phản ứng tổng hợp và/hoặc giảm phân hạch. Mối quan hệ NMN và hệ thần kinh càng được chứng minh rõ khi NMN tham gia cải thiện quá trình hô hấp và hình thái ty thể - thành phần đóng vai trò quan trọng trong hệ thần kinh.
Nghiên cứu của Aaron N Long và đồng nghiệp đã mở ra một tiềm năng điều trị đầy hứa hẹn cho việc sử dụng NMN như một chất bổ sung khả thi để giảm sự thiếu hụt NAD + của tế bào, duy trì và cải thiện năng lượng sinh học ty thể, bảo vệ tế bào thần kinh và giảm nguy cơ suy hô hấp tế bào, ngăn ngừa mắc Alzheimer và các bệnh lý suy giảm nhận thức.
Tác giả: Đàm Thị Hằng
Tài liệu tham khảo:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4358858/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4194122/