los Nicotinamida adenina dinucleótida es una coenzima importante en el contexto del metabolismo energético y se deriva de la niacina (vitamina B3, amida del ácido nicotínico). Si hay una falta de vitamina B3, aparecen los síntomas de la pelagra.
¿Qué es el dinucleótido de nicotinamida y adenina?
El dinucleótido de nicotinamida y adenina es una coenzima que transfiere un ion hidruro (H-) como parte del metabolismo energético. Está presente en todas las células y especialmente en las mitocondrias. El dinucleótido de nicotinamida y adenina o NAD siempre está en el equilibrio NAD + / NADH.
NAD + es la forma oxidada y NADH la forma reducida. En las reacciones de oxidación, NAD + se reduce a NADH por la absorción de un protón (H +) y dos electrones (2e-). Formalmente, esta es la transferencia de un ion hidruro (H-). NADH es muy alto en energía y transfiere su energía al ADP con la formación de ATP. Mientras que NAD + se encuentra principalmente en el citosol, NADH se encuentra principalmente en las mitocondrias. NAD está compuesto por dos nucleótidos.
Un nucleótido contiene la base nitrogenada adenina, mientras que el otro nucleótido amida del ácido nicotínico está unido glicosídicamente al azúcar. La ribosa actúa como azúcar. Los dos nucleótidos están conectados entre sí a través de los grupos fosfato. El nitrógeno del anillo en el residuo de amida de ácido nicotínico está cargado positivamente en forma oxidada. Esta forma (NAD +) es más baja en energía que la forma reducida (NADH) debido al anillo aromático.
Función, efecto y tareas
El dinucleótido de nicotinamida y adenina forma el par redox NAD + / NADH. El potencial redox depende de la relación de los dos componentes. Cuando la proporción de NAD + / NADH es grande, la capacidad de oxidación es alta. Cuanto menor sea la relación, mayor será el poder reductor.
Tanto las reacciones de oxidación como las reacciones de reducción deben tener lugar simultáneamente en sistemas biológicos. Sin embargo, esto no puede garantizarse con un solo par redox. Es por eso que las reacciones individuales con diferentes cofactores redox tienen lugar por separado. La forma oxidada se encuentra principalmente en el citosol, mientras que la forma reducida predomina en las mitocondrias. El almacenamiento de energía intermedio tiene lugar una y otra vez dentro de este sistema redox. NAD + también absorbe energía para almacenamiento intermedio con el ion hidruro (protón + 2 electrones). La energía proviene de la descomposición de sustratos ricos en energía como los carbohidratos o los ácidos grasos en la cadena respiratoria.
Durante la oxidación y liberación de H-, la energía se transfiere al ADP con la formación de ATP ricos en energía. El ATP es el depósito de energía más importante, que al liberar su energía con regresión del ADP estimula reacciones de consumo de energía (acumulación de sustancias propias del cuerpo) o trabajo mecánico (trabajo muscular, movimiento de órganos internos) o la generación de calor corporal. Gracias a su potencial redox, el dinucleótido de nicotinamida y adenina asegura una multitud de reacciones redox, que permiten una producción ordenada de energía dentro de la cadena respiratoria. La energía se almacena temporalmente de forma repetida y se emite de forma específica cuando es necesario.
Educación, ocurrencia y propiedades
NAD + se biosintetiza a partir del ácido nicotínico o amida del ácido nicotínico (niacina, vitamina B3) y del aminoácido triptófano. Ambas sustancias tienen que ser absorbidas por el cuerpo porque no se forman en el metabolismo. El triptófano es un aminoácido esencial y la niacina es una vitamina Si estos ingredientes activos faltan en la dieta, se presentan síntomas de deficiencia. El requerimiento diario de vitamina B3 depende del gasto energético del cuerpo.
Cuanta más energía necesita el cuerpo, más niacina necesita ser suministrada. Las aves de corral, el pescado, los productos lácteos, las setas y los huevos en particular contienen mucha niacina. La vitamina B3 también se encuentra en el café, el maní y las legumbres. Sin embargo, los síntomas de deficiencia rara vez ocurren porque el aminoácido triptófano también puede formar NAD. El triptófano también se encuentra en cantidades suficientes en los alimentos antes mencionados. El nicotinato D-ribonucleótido se puede sintetizar a partir de ambos materiales de partida, que es el punto de partida para la síntesis de NAD +.
Enfermedades y trastornos
Dado que el dinucleótido de nicotinamida y adenina desempeña un papel central en el metabolismo energético, su deficiencia conduce a graves trastornos de salud. Además de su función como almacén de energía intermedio, participa como coenzima 1 en más de 100 reacciones enzimáticas diferentes.
Además de su influencia en la producción de energía, también estimula la síntesis de los neurotransmisores dopamina, adrenalina o serotonina. Tiene un efecto estimulante en situaciones de estrés, nerviosismo y cansancio. También fortalece el sistema inmunológico, las funciones hepáticas, el sistema nervioso y también actúa como antioxidante. Mejora las funciones cerebrales mediante la formación de neurotransmisores. Mejoran las habilidades de memoria, concentración y pensamiento. También se han tenido experiencias positivas con la enfermedad de Parkinson.
Los estudios han demostrado que después de la administración de NADH hubo una mejoría en los síntomas. Una deficiencia de NAD es rara hoy en día, pero puede ocurrir con una dieta extremadamente unilateral.Por ejemplo, hasta principios del siglo XX, una misteriosa enfermedad llamada pelagra ocurría particularmente en México. Con el cambio de dieta al maíz, gran parte de la población mexicana sufrió de dificultad para concentrarse y dormir, pérdida de apetito, irritabilidad, alteraciones cutáneas con dermatitis, diarrea, depresión e inflamación de la mucosa oral y gastrointestinal. La razón fue la oferta de maíz a nivel nacional.
Tanto la niacina como el triptófano solo se encuentran en pequeñas cantidades en el maíz. Esto interrumpió la formación de NAD +. Después de identificar la causa, se volvió a cambiar la dieta. En ocasiones, una sobredosis de vitamina B3 provoca un efecto vasodilatador, que también se conoce como rubor. También puede experimentar una caída de la presión arterial y mareos. Estos síntomas son la expresión de una mayor producción de energía por parte de NAD +. Sin embargo, no se observaron efectos tóxicos incluso a dosis muy altas.
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