NMNH améliore puissamment le NAD+ et supprime la glycolyse, le cycle TCA et la croissance cellulaire

Le NAD+ est essentiel pour les processus biologiques tels que le métabolisme et la réparation de l’ADN, et son déclin est associé aux maladies liées à l’âge. La supplémentation avec des précurseurs de NAD+, tels que le riboside de nicotinamide (NR) et le mononucléotide de nicotinamide (NMN), a démontré qu’elle augmente les niveaux cellulaires de NAD+ et conférerait des bienfaits pour la santé. Des études récentes suggèrent que la forme réduite de NRH, NRH, est un meilleur booster de NAD+ que le NR ou NMN, et peut augmenter la résistance à la mort cellulaire causée par les génotoxiques. De plus, la NRH est disponible par voie orale et il a été démontré qu’elle prévient les lésions rénales aiguës chez la souris. Les chercheurs ont donc exploré si la forme réduite de NMN(NMNH) peut augmenter les niveaux cellulaires de NAD+ et réguler les processus biologiques.

NMNH a augmenté les niveaux cellulaires de NAD+ à la fois in vitro et in vivo

Les chercheurs ont mené un traitement NMNH (100 μM) et ont constaté que cela augmentait le niveau de NAD+ cellulaire de 5 fois dans les cellules HepG2, tandis que le NMN à 100 μM n’augmentait que légèrement le niveau de NAD+, tel que déterminé par la spectrométrie de masse. (Comme montré sur la figure 1-A)
L’auteur a traité des souris mâles C57BL/6J avec 340 mg/kg de NMN ou NMNH par injection intrapéritonéale et a mesuré les concentrations de NAD+ hépatique par spectrométrie de masse. Il a montré que le taux de NAD+ hépatique était quatre fois plus élevé chez les souris traitées par NMNH que chez celles traitées par PBS (comme montré sur la figure 1-C). De plus, le taux de NAD+ hépatique chez les souris traitées par NMNH était 1,5 fois plus élevé que chez les souris traitées par NMN.

Figure 1

Les résultats de l’expérience ont indiqué que le NMNH est un efficace amplificateur de NAD+ et qu’il est plus puissant pour le NAD+ in vivo que le NMN.
Mais en traitant des souris mâles C57BL/6J avec 50, 100, 500 ou 1000 mg/kg NMNH par injection intrapéritonéale tous les deux jours pendant une semaine, on a constaté que les niveaux sériques d’alanine aminotransférase (ALT) et d’aspartate aminotransférase (AST) n’étaient pas élevés (comme montré à la figure 2), ce qui suggérait que NMNH n’était pas toxique pour le foie à forte dose.
Il a démontré que le traitement NMNH augmentait la teneur en NAD+ du foie de souris de manière dépendante de la dose, et que le traitement NMNH à 1000 mg/kg augmentait le niveau de NAD+ du foie de souris.

Figure 2

NMNH a inhibé la glycolyse et le cycle de l’ATC

L’auteur explore la routine de transformation NMNH vers NAD+ comme montré à la figure 3.

Figure 3

Et en termes de résultats de l’expérience, les niveaux de NADH étaient 2,5 fois plus élevés dans les cellules HepG2 traitées par NMNH que dans les cellules non traitées ou traitées par NMN. La Figure 4 a également révélé que le traitement NMNH à 340 mg/kg a multiplié par trois le taux de NADH dans le foie de souris, tandis que le traitement à 340 mg/kg NMN a multiplié par 1,7 le niveau de NADH.

Figure 4

Cependant, le traitement NMN a révélé une régulation distincte de la glycolyse et du cycle TCA. La NMN n’a induit qu’une légère diminution de 2PG/3PG et de PEP en glycolyse (Figure 3E) et presque aucune réduction observable du cycle TCA dans les cellules (Figure 3F). Ces résultats suggèrent que la NMNH provoque une suppression très significative de la glycolyse et du cycle TCA, tandis que la NMN entrave également la glycolyse, mais dans une mesure beaucoup plus modérée.

Figure 5

Croissance cellulaire refoulée du NMNH

Une analyse protéomique quantitative dépendante des données a été réalisée pour identifier les protéines différenciellement exprimées (DEPs) de l’HepG2 sous traitement NMNH de 1 mM pendant 12 heures.  Et pour approfondir les effets de la NMNH sur la croissance cellulaire, les chercheurs ont traité des cellules 786-O avec différentes concentrations de NMNH. Les cellules 786-O, issues d’un patient atteint de carcinome rénal à cellules claires, présentent un phénotype typique de Warburg et leur croissance dépend de la glycolyse.

Figure 6

Il a révélé que la NMNH inhibait la croissance cellulaire des cellules 786-O à 50μM, alors que 250 μM NMNH était nécessaire pour inhiber efficacement la croissance cellulaire dans les cellules HK-2 (comme montré à la figure 6), qui était une lignée cellulaire épithéliale de tubules proximaux immortalisée à partir d’un rein humain adulte normal.

Conclusion

Les précurseurs de NAD+ sous forme réduite (NMNH et NRH) sont de meilleurs amplificateurs de NAD+ que les équivalents sous forme oxydée, tant in vitro qu’in vivo. Par contre, nous avons confirmé qu’une administration à long terme de NMNH est sûre pour les souris.Le NMNH a effectivement augmenté le contenu cellulaire de NAD+ et ce processus dépendait principalement du NMNAT. Le NMNH est un puissant amplificateur de NAD+ in vitro et in vivo. Le NMNH a également augmenté significativement les niveaux cellulaires de NADH, réprimé le glycométabolisme et inhibé la croissance cellulaire.

Référence : Liu, Y., Luo C., étal, Reduced nicotinamide mononucléotide (NMNH) améliore puissamment le NAD+ et supprime la glycolyse, le cycle TCA et la croissance cellulaire, Promote research, 2021