Det finnes i alle celler og har ekstremt viktige oppgaver i kroppen v?r – det lille molekylet med det lange navnet nikotinamid-adenin-dinukleotid – bedre kjent som NAD?. Molekylet trengs i mer enn fem hundre forskjellige og livsviktige reaksjoner inni cellene v?re.
"At vi kan ha sterke muskler og en frisk hjerne n?r vi er nitti, det er m?let v?rt."
Men dessverre – med alderen mister?cellene evnen til ? produsere nok NAD? til ? beskytte seg selv og utf?re oppgavene sine. N?r kroppen v?r eldes, er den nemlig ikke like god lenger til ? ta opp og utnytte n?ringsstoffene som skal til for ? produsere det viktige molekylet. Skader fra milj?et, d?rlig kost, mangel p? mosjon og kronisk stress kan ogs? redusere produksjonen og ?ke forbruket.
Det begynner tidlig. Niv?et av NAD? synker s? sm?tt allerede fra vi er i tretti?rene. N?r vi runder seksti, viser studier at niv?et er falt med 50 prosent i huden og med 10-25 prosent i musklene og i hjernen. Etter hvert kan energistoffskiftet i cellene svikte, og skader i cellene repareres ikke like lett. Da ?ker risikoen for ? utvikle sykdom.
I mye bedre form
Det ble oppdaget i 1906. Siden har molekylet v?rt mye studert i mange land. For om lag ti ?r siden begynte forskere ? eksperimentere med ? gjenopprette NAD?-niv?ene i cellene til dyr. Resultatene er til dels oppsiktsvekkende. Dyrene viser seg ? komme i bemerkelsesverdig mye bedre form – de er friskere selv om de er gamle.
En av dem som har bidratt aller mest her til lands, er Evandro Fei Fang. Han er f?rsteamanuensis ved Avdeling for klinisk molekyl?rbiologi ved Universitetet i Oslo og p? Akershus universitetssykehus (Ahus).
– ? gjenopprette niv?et av NAD? i cellene kan bli en av de viktigste m?tene ? forebygge sykdommer p?, og bidra til friskere og sunnere aldring.
Fang har etablert en sv?rt aktiv gruppe som forsker p? aldring og demens p? internasjonalt h?yt niv?, Evandro Fang Lab. Virksomheten foreg?r blant annet p? det ultramoderne EpiGen-laboratoriet ved Ahus.
– N?r vi ?ker niv?ene av NAD?, ser vi at det har direkte og positive virkninger p? nyrer, nerver, hjerte, blodkar, immunforsvar og stoffskifte – og ikke minst p? hjernen.
Ingen kur
Stadig flere f?r hjernesykdommen det er umulig ? bli frisk av. Alzheimers sykdom er den vanligste ?rsaken til demens, og over hele verden jobber forskere intenst med ? finne medisin som virker. Hvorfor sykdommen oppst?r, er ikke klart.
Men noe vet forskerne: I hjernen til Alzheimer-pasienten dannes giftig proteinplakk og nervecellefloker. Dette ‘avfallet’ blokkerer kommunikasjonen mellom nervecellene og bryter av prosessene som cellene trenger for ? overleve. Flere hundre legemidler har v?rt testet ut – de fleste rettet mot ? eliminere slike plakk og floker, men uten ? f? det til.
Et nytt spor
Evandro Fei Fang og kollegene hans har valgt et annet spor. Sporet er blitt omtalt som ‘banebrytende’ i den intense jakten p? effektive medisiner mot den d?delige sykdommen. Hypotesen deres er at cellene selv kan greie jobben med ? fjerne det d?dbringende avfallet som oppst?r i hjernen hos pasientene. De trenger bare litt hjelp.
– Vi har konsentrert mye av forskningen v?r om de sm? energifabrikkene som befinner seg inne i cellene v?re, mitokondriene. De produserer?energien?som cellen trenger for ? utf?re oppgavene sine. Ved ? bruke oksygen, danner mitokondriene energi, men NAD? er n?dvendig for ? f? til dette, p?peker Fang.
De sm? kraftverkene er ikke minst viktige i hjernen. Selv om hjernen bare utgj?r fire prosent av kroppsvekten, krever den store mengder energi. Mitokondriene i hjernen produserer hele 25 prosent av energien kroppen bruker. Hver hjernecelle har flere hundre sm? kraftverk til ? gj?re jobben.
H?ndterer avfall
Men cellene krever mer. For at de skal holde seg friske er de avhengige av et godt renovasjonssystem. Til stadighet skades og d?r ulike deler av cellene. Normalt blir avfallet – proteiner og organeller, brutt ned av enzymer og g?r inn i stoffskiftet p? nytt. Nesten ingenting g?r til spille – og uten at avfall hoper seg opp og skader cellen. Denne prosessen kalles?auto?fagi, som betyr selvspising.
N?r renselsesprosessen omfatter mitokondriene kalles den mitofagi. At mitokondrier f?r skader er derfor ikke farlig i seg selv: I unge, friske celler blir biter av de ?delagte mitokondriene?effektivt fjernet og resirkulert.
Fang ber oss se for oss en s?ppelbil som fjerner avfall og holder byen ren.
– I cellene er mitokondriene motoren i denne bilen. Det trengs en sterk motor for ? f? jobben gjort. Men n?r vi blir eldre, fungerer dessverre ikke motoren like godt som f?r. Mitokondriene er slitne etter langvarig arbeid og blir ikke fornyet fort nok. Avfall hoper seg opp og kan gj?re stor skade.
Renholdet svikter
Fang og forskergruppen hans har p?vist at vi f?r flere og flere ?delagte mitokondrier etter hvert som vi blir eldre. Cellene klarer heller ikke ? kvitte seg med restene fra de sm? kraftverkene sine.?Opphopning av ?delagte mitokondrier forstyrrer de normale prosessene i cellen. For noen f?r dette ekstra alvorlige konsekvenser.
– Vi vet at mitokondriene er skadet og ?delagt hos folk med Alzheimer. Cellenes kraftverk produserer ikke lenger energien cellen trenger for ? bli kvitt hjernes?ppelet. Avfallsstoffer samler seg isteden opp i hjernen.
N?r renholdet svikter, greier ikke cellene ? produsere like mye energi som f?r. Etter hvert vil det f?re til massed?d av nerveceller i hjernen – som vi ser hos mennesker med Alzheimer, Parkinson og andre nevrodegenerative sykdommer.
?rsak til Alzheimer
? forst? hvorfor Alzheimer oppst?r er avgj?rende for ? kunne hindre den i ? utvikle seg. Det er ikke akkurat hverdagskost ? peke ut en ny ?rsakssammenheng for sykdommen som rammer millioner av mennesker i verden. Men det er akkurat dét forskerkollegene p? UiO og Ahus gj?r.
– Sviktende mitokondrierenhold, defekt mitofagi, er en viktig ?rsak til utviklingen av Alzheimers sykdom, sl?r Evandro Fei Fang fast. Hypotesen hans har blitt sv?rt godt mottatt i det internasjonale forskningsmilj?et og har blitt underst?ttet av forskning i flere land.
– N?r motoren fungerer, n?r cellens mitokondrier er friske, lager de energi nok til at cellene effektivt kan rense seg selv. Det kan bremse eller stoppe sykdomsutviklingen hos pasienten. Derfor blir det om ? gj?re ? reparere s?ppelbilens motor og komme i gang med ryddejobben som har ventet s? lenge, sier Fang.
F?r renholdet i gang igjen
Forskerne bestemte seg for ? lete etter stoffer som stimulerer til selvrens.
– I fors?kene v?re har vi greid ? finne fram til flere molekyler som har denne virkningen – f?rst og fremst NAD?. Molekylet deltar i energiproduksjonen i mitokondriene og i mange andre reaksjoner i cellen. I mitokondriene finnes det normalt rikelige mengder av NAD?, men mengden avtar alts? med alderen.
I flere fors?k har Fang og kollegene gitt tilskudd av molekylet. ?
– NAD? kan ikke g? inn i cellene direkte, men kroppen kan bruke forl?pere som cellene s? omdanner til NAD?. En slik forl?per er nikotinamid-ribosid (NR), som er en form for vitamin B3.
Mus p? sv?m
Fang og kollegene har gjennomf?rt mange tester p? laboratoriet for ? finne ut om NAD? har virkningen de h?per p?. En av testene g?r under navnet ‘vannlabyrinten’.
– Mus kan sv?mme, men de hater vann. Vi slipper fors?ksmus med Alzheimer ut i en beholder med vann, etter f?rst ? ha vist dem at det finnes en liten plattform de kan redde seg opp p? – men som er litt under overflaten og som de derfor ikke kan se. De m? huske plasseringen. Skilt festet p? veggene rundt vannbeholderen skal hjelpe dem med orienteringen. Vi ser at Alzheimer-musene sv?mmer rundt uten m?l og mening. De har ?penbart glemt hva de l?rte. Vi ga musene forl?pere til NAD? i drikkevannet og gjorde testen p? nytt. Hukommelsen hadde forbedret seg. Musene fant plattformen etter en stund.
Forskerne har vist at n?r de i tillegg trener musene fysisk, blir effekten st?rre:
– Vi lot dem l?pe p? tredem?lle 30 minutter hver dag i to m?neder. Da vi tok vannlabyrint-testen igjen, hadde hukommelsen bedret seg enda mer, musene sv?mte rett mot plattformen, forteller Fang.
– Det er tydelig at n?r vi kombinerer NAD? med fysisk trening, oppst?r en synergieffekt, to sammen virker alts? bedre enn én. Kombinasjonsbehandlingen stimulerer mitofagi og motvirker hukommelsestap hos fors?ksdyrene.
Tester p? mennesker
– Men kan de oppl?ftende resultatene overf?res til oss mennesker?
– Vi har forsket p? de underliggende, molekyl?re mekanismene i mange ?r og vet at de er felles for ulike arter. P? laboratoriet har vi testet stoffene p? hjernevev fra mennesker med Alzheimer. Resultatene bekrefter det vi fant hos fors?ksdyrene. N? gj?r vi studier direkte p? mennesker for ? unders?ke effekten av NAD? p? Alzheimers sykdom. Fors?kene foreg?r i Danmark og ledes av professor Vilhelm Bohr, barnebarnet til fysikeren Niels Bohr, forteller Fang.
Forskerne vet at fors?kene er trygge, men er spente p? ? dokumentere nytten demenspasienter har av NAD?.
– ? finne den riktige dosen og identifisere mulige bivirkninger er noen av m?lene vi har for disse utpr?vingene. S? langt har vi ikke funnet noen bivirkninger i fors?kene v?re.
Tropisk frukt virker
Men ogs? flere andre naturlige molekyler har vist seg ? ?ke cellenes evne til ? rense seg selv, blant annet molekyler fra tropiske frukter.?
– Vi har identifisert og testet molekyler fra granateple og pasjonsfrukt – som vi ser kan gj?re avfallsh?ndteringen mer effektiv. Et av de mest spennende funnene v?re er pasjonsfruktens effekt. Vi har oppdaget at et ekstrakt fra pasjonsfrukt kan ?ke renselsesprosessen i cellene, forteller han.
Fors?kene er utf?rt p? mus, p? rundormen C.elegance og ogs? p? levende hjernevev fra mennesker.
– Da vi tilf?rte stoffene, satte det i gang rensing av de dysfunksjonelle mitokondriene i hjernecellene. Vi s? at dyrene fikk redusert hukommelsestapet sitt betraktelig.
Medisin mot Alzheimer
Evandro Fei Fang sier at grunnforskningen han og kolleger har drevet i mange ?r, n? gj?r det mulig ? ta forskningen et steg videre.
– M?let v?rt er ? utvikle en medisin som stimulerer cellenes evne til selvrensing. Da kan vi angripe Alzheimers sykdom p? et tidlig stadium, f?r ?deleggelsene har kommet for langt, understreker han.
Fang roser doktorgradsstudentene sine, rekruttert fra mange forskjellige land.
– De er ivrige og jobber sv?rt hardt. Mye arbeid gjenst?r, men jeg tror det er mulig ? utvikle medisiner for ? bremse og stoppe Alzheimer innen f? ?r, sier han.
? f? fart p? rensingen av cellene kan gi flere gode virkninger, det f?r mer skadelig avfall ut av hjernen. Men ogs? selve renseprosessen kan bli bedre enn den har v?rt p? lenge – til glede for mer enn hjernen.
–?F?r vi til mer effektiv rensing av ?delagte mitokondrier, kan ogs? hjertet og musklene bli sterkere. Aldersforandringer med svak mitofagi rammer nemlig etter hvert hele kroppen.
Fang viser til at vi kan f? i oss NAD? gjennom flere matvarer – for eksempel melk eller ?l, men at vi m?tte ha drukket enormt mye for at det skulle gi noen virkning.
– Derfor tester vi ut et kosttilskudd med forl?pere til NAD? i ren form, forteller han.
Cellenes egen produksjon
Forskerne jobber ogs? med ? styrke cellenes egen produksjon av stoffet. Niv?et av NAD? reguleres av produksjonen og forbruket av stoffet i cellene. De bruker kunstig intelligens i arbeidet med ? utvikle en mulig ny medisin, og har allerede funnet flere stoffer som ?ker cellenes produksjon av det ekstremt viktige molekylet.
– Om resultatene blir slik vi tror og h?per, kan vi gj?re mer enn ? hjelpe Alzheimer-pasienter. Da kan vi alle f? hjelp til ? unng? noen av de normale og tilsynelatende uunng?elige effektene av aldring. Tenk om vi kunne slippe ? bli skr?pelige og pleietrengende, men ha sterke muskler og en frisk hjerne n?r vi er nitti. Det er en dr?m.
Men det er mer enn som s?, legger den anerkjente forskeren til.
– Det er m?let v?rt.??
?
Kilder: agelab.no, ahus.no, med.uio.no