Наночастицы, загруженные NAD(H), для эффективной терапии сепсиса
Сепсис, характеризующийся нерегулируемой реакцией на инфекцию, не поддается эффективному лечению. Роль НАД+ в воспалении остается неясной. Проблемы с транспортировкой НАД+ ограничивают его терапевтическое воздействие. Новые наночастицы (НЧ), загруженные НАД+, непосредственно доставляют НАД+ в клетки, проявляя его мощные иммуномодулирующие эффекты. Эти НУП сдерживают воспаление, предотвращают повреждение клеток и являются многообещающими при лечении тяжелого сепсиса, поддерживая иммунный и сосудистый баланс.
1. НАД+ и НАДН: жизненно важные игроки в клеточном энергетическом метаболизме
НАД+ и НАДН, две формы никотинамидадениндинуклеотида, играют ключевую роль в клеточных энергетических процессах. Эти молекулы действуют как кофакторы в различных метаболических реакциях, перемещая электроны и способствуя преобразованию энергии. В контексте гликолиза, расщепления глюкозы в цитоплазме, НАД+ служит коферментом, принимая электроны и ионы водорода с образованием НАДН. Этот этап имеет решающее значение для получения энергии в форме АТФ при производстве пирувата. На последующих стадиях клеточного дыхания, таких как цикл лимонной кислоты и окислительное фосфорилирование в митохондриях, NADH участвует в трансфиксации ошибочных электронов в цепь переноса электронов (ETC), где энергия используется для синтеза АТФ. Одновременно НАД+ регенерируется для продолжения гликолитического цикла, завершая энергетический каскад.
Рисунок 1
На рисунке 1 показаны эти метаболические пути, демонстрирующие последовательные ферментативные реакции с участием НАД+ и НАДН. Они описывают превращения между этими молекулами, объясняя их ключевую роль в производстве энергии и взаимодействии в клеточном метаболизме.
2. Окислительно-восстановительные функции НАД+ и НАДН: управление клеточными окислительно-восстановительными реакциями
Помимо своей энергетической роли, НАД+ и НАДН функционируют как коферменты в окислительно-восстановительных реакциях, имеющих решающее значение для поддержания клеточного гомеостаза. В этих процессах НАД+ действует как окислитель, принимая электроны и ионы водорода, чтобы восстановиться до НАДН. И наоборот, NADH, перенося высокоэнергетические электроны, служит восстановителем, отдавая эти электроны другим молекулам, регенерируя НАД+.
Рисунок 2
Это окислительно-восстановительное взаимопревращение играет важную роль в различных клеточных процессах, включая биосинтез макромолекул, таких как жирные кислоты и нуклеотиды (показано на рисунке 2). Кроме того, он способствует детоксикации активных форм кислорода (АФК), которые в противном случае могут вызвать повреждение клеток. Исследователи выяснили, что окислительно-восстановительные реакции с участием НАД+ и НАДН иллюстрируют перенос электронов и поддержание клеточного окислительно-восстановительного баланса.
3. Ферментативная регуляция и соотношение НАД+/НАДН: влияние на клеточную функцию
Соотношение НАД+ и НАДН служит критическим показателем, влияющим на клеточные функции. Ферменты, участвующие в метаболических путях, часто чувствительны к этому соотношению, регулируя свою активность соответствующим образом. Более высокое соотношение НАД+/НАДН обычно указывает на способность клетки к выработке энергии и анаболическим процессам. Например, более высокое соотношение способствует активности ферментов, участвующих в окислительном фосфорилировании, стимулируя синтез АТФ. И наоборот, более низкое соотношение часто соответствует катаболическим процессам, таким как гликолиз. Визуальные представления, такие как графики или диаграммы, изображающие взаимосвязь между соотношением НАД+/НАДН и ферментативной активностью, дают представление о том, как клеточные функции модулируются этими коферментами.
Ссылка:
Е М., Чжао Ю. и др. Наночастицы с нагрузкой NAD(H) для эффективной терапии сепсиса путем модуляции иммунного и сосудистого гомеостаза, Nature, 2023.
Отказ
Статья подготовлена на основе ссылки в научном журнале. Соответствующая информация предоставляется только в целях обмена и обучения и не является какой-либо медицинской консультацией. Если есть какие-либо нарушения, пожалуйста, свяжитесь с автором для удаления. Мнения, выраженные в этой статье, не отражают позицию BONTAC.
Ни при каких обстоятельствах BONTAC не несет никакой ответственности за любые претензии, ущерб, убытки, расходы, издержки или обязательства (включая, помимо прочего, любые прямые или косвенные убытки в связи с упущенной выгодой, прерыванием деятельности или потерей информации), возникшие в результате или возникшие прямо или косвенно в результате вашего доверия к информации и материалам на этом веб-сайте.
