Qu’est-ce que le NAD+ ? Le guide complet 2025 sur l’énergie, la longévité et la santé cellulaire

Qu’est-ce que le NAD+ ? Le NAD+ est une coenzyme essentielle présente dans chaque cellule, indispensable à la production d’énergie et à la réparation cellulaire. Avec l’âge, les niveaux de NAD+ diminuent progressivement dans les tissus et les organes, contribuant à des problèmes liés au vieillissement tels que le déclin cognitif, les déséquilibres métaboliques et la diminution de la résilience cellulaire. Un apport suffisant en NAD+ peut contribuer à atténuer ces effets et à favoriser un vieillissement en meilleure santé.

Le NAD+ (nicotinamide adénine dinucléotide) est un composant essentiel qui alimente la production d'énergie cellulaire et les mécanismes de réparation. Les scientifiques ont découvert que les bienfaits du NAD+ dépassent le simple métabolisme énergétique. Cette molécule joue un rôle vital dans la réparation de l'ADN, l'expression des gènes et la signalisation cellulaire. Les effets du NAD+ dans l'organisme influencent directement la fonction mitochondriale et la santé cellulaire. Ceci explique son importance capitale pour le maintien de la jeunesse cellulaire.

Les recherches menées sur des organismes de tous types présentent des résultats prometteurs. Les scientifiques ont découvert que des niveaux plus élevés de NAD+ peuvent atténuer le syndrome métabolique, améliorer la santé cardiovasculaire, protéger contre la neurodégénérescence et accroître la force musculaire[-5]. La bonne nouvelle est que le rétablissement de niveaux optimaux de NAD+ dans l'organisme pourrait ralentir, voire inverser, de nombreuses affections liées au vieillissement. Cet article aborde tous les aspects du NAD+, ses fonctions et les moyens de soutenir la production naturelle de cette molécule essentielle par votre corps.

Qu'est-ce que le NAD+ et pourquoi est-il important ?

_{Source de l'image : ResearchGate}

Le NAD (nicotinamide adénine dinucléotide) est une molécule essentielle à la vie cellulaire, jouant un rôle vital dans d'innombrables processus métaboliques. Ce coenzyme est présent dans toutes les cellules vivantes et assure la liaison entre notre alimentation et la production d'énergie cellulaire . Notre organisme a besoin de NAD+ pour générer de l'énergie, réparer l'ADN et maintenir la santé de nos cellules.

Définition et structure chimique

Le NAD+ est un dinucléotide, composé de deux nucléotides liés par leurs groupes phosphate. L'un contient une base adénine (le même élément constitutif de l'ADN), tandis que l'autre contient du nicotinamide. La vie, telle que nous la connaissons, serait impossible sans cette petite molécule constituée de seulement deux nucléotides.

Les cellules contiennent des concentrations remarquablement élevées de NAD+, généralement de 0,2 à 0,3 mM, ce qui en fait l'une des molécules les plus abondantes en biochimie cellulaire. Le NAD+ est présent dans différents compartiments subcellulaires. Sa concentration varie en fonction de la disponibilité du glucose, de l'apport calorique, de l'activité physique, de l'âge et même des rythmes circadiens.

Le sérum sanguin des mammifères contient beaucoup moins de NAD+ (seulement 0,1 à 0,5 μM dans des conditions normales). Le NAD+ ne persiste qu'environ une heure dans les cellules de mammifères et traverse difficilement les membranes cellulaires.

NAD+ vs NADH : Quelle est la différence ?

Le NAD existe sous deux formes principales : oxydée (NAD+) et réduite (NADH). Un seul composant, un hydrure, permet de les différencier. Un hydrure est un atome d’hydrogène possédant un électron supplémentaire, ce qui lui confère une charge négative (H-).

Le NAD+ porte une charge positive et, en acceptant un hydrure, se transforme en NADH, molécule neutre. Cette conversion du NAD+ en NADH constitue un couple redox classique. Le NAD+ accepte des électrons (oxydant) tandis que le NADH en cède (réducteur).

Les tissus sains des mammifères maintiennent un rapport NAD+/NADH libre d'environ 700:1, ce qui crée des conditions optimales pour les réactions d'oxydation. Le rapport NAD+/NADH total est cependant beaucoup plus faible, oscillant entre 3 et 10 chez les mammifères.

L'équilibre entre les formes oxydée et réduite (le rapport NAD+/NADH) reflète la santé des cellules et leur statut métabolique. Avec l'âge, le taux de NAD+ diminue tandis que celui de NADH augmente. Cette variation du rapport peut influencer le bon fonctionnement de nos cellules.

Pourquoi le NAD+ est essentiel à la vie

Le NAD+ intervient dans plus de 500 réactions enzymatiques du corps humain, ce qui le rend indispensable au fonctionnement et à la survie des cellules. Il transporte les électrons entre les réactions du métabolisme cellulaire, contribuant ainsi à l'extraction d'énergie à partir des glucides, des protéines et des lipides.

Le NAD+ ne se contente pas de produire de l'énergie. Il sert également à :

• Un substrat pour les sirtuines, les « gardiennes du génome », qui contrôlent l'homéostasie cellulaire et la longévité.

• Un cofacteur des poly(ADP-ribose) polymérases (PARP) qui réparent l'ADN endommagé

• Un précurseur de molécules de signalisation comme l'ADP-ribose cyclique

• Un régulateur de l'expression des gènes et du remodelage de la chromatine

Le fonctionnement des mitochondries , la respiration cellulaire et la production d'ATP nécessitent du NAD+. Sans lui, les cellules ne peuvent pas transformer les aliments en énergie utilisable. À titre d'exemple, on peut observer comment le NAD+ participe directement à cinq des dix-neuf réactions qui dégradent complètement le glucose.

Des études montrent que la suppression d'enzymes clés de la biosynthèse du NAD+ entraîne la mort embryonnaire. Ces fonctions essentielles expliquent pourquoi les cellules ont besoin d'une quantité suffisante de NAD+ pour rester en bonne santé et pourquoi la diminution de ses niveaux avec l'âge contribue à diverses pathologies liées au vieillissement.

Comment le NAD+ agit dans le corps

Le NAD+ joue un rôle de régulateur essentiel dans nos cellules. Cette molécule remarquable intervient dans plus de 500 réactions enzymatiques. Elle agit par plusieurs mécanismes distincts qui contribuent au maintien de la santé cellulaire et à la production d'énergie.

Rôle dans les réactions d'oxydoréduction et la production d'énergie

Le NAD+ est essentiel comme transporteur d'électrons dans les processus métaboliques. Chaque molécule de glucose nécessite deux molécules de NAD+ lors de la glycolyse. Celles-ci se transforment en NADH lorsque l'enzyme GAPDH métabolise le glycéraldéhyde-3-phosphate en 1,3-bisphosphoglycérate. Ce processus produit des molécules de NADH riches en énergie qui alimentent les fonctions cellulaires.

Après la glycolyse, les molécules de pyruvate pénètrent dans les mitochondries. Le cycle de l'acide tricarboxylique (cycle de Krebs) réduit ensuite plusieurs molécules de NAD+ en NADH. Ces molécules de NADH cèdent leurs électrons au complexe I (NADH:ubiquinone oxydoréductase) de la chaîne de transport d'électrons. Ceci amorce un flux d'électrons à travers :

1. Ubiquinone (coenzyme Q10)
2. Complexe III
3. Cytochrome c
4. Complexe IV

Ce transfert d'électrons s'effectue par pompage de protons à travers la membrane mitochondriale interne. Il en résulte un gradient de protons qui alimente la synthèse d'ATP via l'ATP synthase F0F1. Le NAD+ permet la conversion des aliments en énergie cellulaire.

Les concentrations de NAD+ mitochondrial sont 2 à 4 fois supérieures à celles du reste de la cellule. Ceci démontre le rôle clé du NAD+ dans le métabolisme énergétique. Cette compartimentation permet une production d'énergie efficace tout en soutenant d'autres processus NAD+-dépendants dans l'ensemble de la cellule.

Implication dans la réparation de l'ADN et l'expression des gènes

Le NAD+ ne se contente pas de gérer le métabolisme énergétique ; il contribue également au maintien de la stabilité génomique. Les lésions de l’ADN activent les poly(ADP-ribose) polymérases (PARP), notamment les PARP1 à 3, qui se dirigent rapidement vers les sites de cassure. Ces enzymes clivent le NAD+ pour libérer du nicotinamide (NAM) et fixent des unités d’ADP-ribose aux protéines au niveau des lésions.

Ce processus, la poly(ADP-ribosyl)ation (PARylation), favorise le relâchement de la chromatine et l'entrée de facteurs de réparation de l'ADN. Les PARP activées par les lésions de l'ADN peuvent consommer jusqu'à 90 % du NAD+ cellulaire. Ceci démontre l'importance du NAD+ pour le maintien de l'intégrité du génome.

Les niveaux de NAD+ influencent directement l'efficacité de la réparation de l'ADN. Des études montrent qu'un faible taux de NAD+ entraîne davantage de dommages à l'ADN, tandis qu'une augmentation du NAD+ intracellulaire favorise les processus de réparation. Des découvertes récentes indiquent que la ligase IV de l'ADN humain, une enzyme clé de la jonction d'extrémités non homologues (NHEJ), peut utiliser le NAD+ pour faciliter la ligation des extrémités de l'ADN.

Le NAD+ influence l'expression des gènes en régulant les profils de méthylation de l'ADN. L'inhibition de l'ADP-ribosylation médiée par la PARP entraîne une compaction de la chromatine et une hyperméthylation de l'ADN, ce qui modifie l'expression des gènes. Ceci démontre comment les niveaux de NAD+ peuvent affecter la régulation épigénétique à l'échelle du génome.

Le NAD+ comme cofacteur des sirtuines et des PARP

La famille des sirtuines (SIRT1 à SIRT7) comprend sept enzymes. Elles sont localisées dans différentes parties de la cellule : le noyau (SIRT1, SIRT6 et SIRT7), les mitochondries (SIRT3, SIRT4 et SIRT5) et le cytosol (SIRT1, SIRT2 et SIRT5). Ces enzymes nécessitent du NAD+ pour éliminer les groupes acétyle des résidus de lysine des protéines, ce qui génère du NAM et de l’O-acétyl-ADP-ribose.

Les sirtuines régulent de nombreux processus cellulaires, notamment le métabolisme, les réponses au stress et le vieillissement. La SIRT3, par exemple, active plusieurs composants de la chaîne de transport d'électrons en éliminant les groupements acétyle. Parmi ces composants figurent la NDUFA9 (complexe I), la SDHA (complexe II) et la sous-unité centrale I du complexe III. De plus, elle renforce la capacité antioxydante cellulaire en augmentant la production de NADPH et en activant des enzymes comme la SOD2 et la catalase.

Dans des conditions normales, la PARP1 utilise environ un tiers du NAD+ total et devient hyperactive en cas de lésions de l'ADN. Les scientifiques ont établi un lien entre cette forte consommation de NAD+ par les PARP et le vieillissement, car elle pourrait épuiser les ressources en NAD+ disponibles pour d'autres voies métaboliques importantes.

Les cellules vieillissantes présentent une diminution des niveaux de NAD+, ce qui affecte les sirtuines et les PARP. Il en résulte une instabilité génomique, des troubles métaboliques et la sénescence cellulaire. Ces découvertes expliquent les nombreux bienfaits du NAD+ liés à la longévité et à la santé cellulaire, notamment chez les cellules vieillissantes.

Pourquoi les niveaux de NAD+ diminuent-ils avec l'âge ?

_{Source de l'image : ResearchGate}

Le taux de NAD+ dans notre organisme diminue naturellement avec l'âge. Cette baisse est due à des mécanismes moléculaires spécifiques qui influencent la production et l'utilisation du NAD+ par notre corps. La diminution du taux de NAD+ accélère le vieillissement cellulaire, créant ainsi un cercle vicieux qui accélère le vieillissement.

Consommation accrue par CD38 et PARP

Parmi les différentes enzymes consommatrices de NAD +, CD38 se distingue comme la principale cause de la diminution du NAD+ liée à l'âge. Les recherches montrent que l'activité et l'expression de CD38 augmentent dans de nombreux tissus avec l'âge, notamment le foie, le tissu adipeux blanc, la rate et les muscles squelettiques. Les scientifiques ont mis en évidence une forte corrélation inverse entre l'activité/l'expression protéique de CD38 et la diminution du NAD+ au cours du vieillissement (r = -0,95 et r = -0,99).

La protéine CD38 utilise le NAD+ pour produire des seconds messagers libérant du calcium, tels que l'ADPR, le 2dADPR, le NAADP et le cADPR. Des études menées sur des souris montrent que celles dépourvues de CD38 conservent des niveaux de NAD+ stables au cours de leur vieillissement, contrairement aux souris normales.

PARP1 est également un grand consommateur de NAD+. Il utilise environ 90 % du NAD+ total consommé par la famille des PARP. Les lésions de l'ADN s'accumulent avec l'âge et activent les enzymes PARP. PARP1 et CD38 nécessitent tous deux moins de NAD+ que les sirtuines pour fonctionner, ce qui signifie qu'ils peuvent limiter l'activation des sirtuines en consommant le NAD+ disponible.

Réduction du recyclage via la voie de récupération

La capacité de notre organisme à recycler et à produire du NAD+ diminue avec l'âge. La voie de récupération, qui transforme la nicotinamide (NAM) en NAD+, devient moins efficace en raison de la diminution de l'activité d'enzymes clés.

Les niveaux de NAMPT (nicotinamide phosphoribosyltransférase) diminuent dans les tissus vieillissants, notamment les muscles humains. Cette enzyme transforme le NAM en NMN, une molécule essentielle car de nombreuses réactions consommatrices de NAD+ libèrent constamment du NAM.

Les molécules inflammatoires comme le TNF-α diminuent la production de NAMPT. Il en résulte un cercle vicieux où l'inflammation réduit la production de NAD+ tout en en consommant davantage. L'âge influe également sur les taux de nicotinamide mononucléotide adénylyl transférase (NMNAT), ce qui rend la voie de récupération encore moins efficace.

Impact de l'inflammation chronique et des lésions de l'ADN

L'inflammation chronique de bas grade, appelée « inflammaging », joue un rôle clé dans le déclin du NAD+ lié à l'âge. Les macrophages pro-inflammatoires de type M1 s'accumulent dans les tissus métaboliques au cours du vieillissement et produisent de grandes quantités de CD38, ce qui entraîne une dégradation accrue du NAD+.

Avec l'âge, les cellules sénescentes s'accumulent et libèrent des protéines inflammatoires appelées SASP. Ces protéines stimulent la production de CD38 par les macrophages et la dégradation du NAD+, engendrant ainsi un cercle vicieux. Des études montrent que les cytokines inflammatoires, les endotoxines et l'interféron induisent directement la production de CD38.

Les lésions de l'ADN s'accumulent tout au long de la vie et activent les enzymes PARP, notamment PARP1. Lorsque les lésions de l'ADN sont importantes, PARP1 peut consommer de grandes quantités de NAD+. Les cellules présentant des lésions importantes de l'ADN montrent une forte diminution du taux de NAD+, mais les inhibiteurs de PARP peuvent rétablir ces niveaux.

Ces mécanismes agissent de concert pour provoquer le déclin typique du NAD+ lié à l'âge. L'association d'une consommation accrue, d'un recyclage réduit et d'une inflammation entraîne un métabolisme ralenti, des mitochondries moins efficaces et des cellules plus fragiles – autant de caractéristiques du vieillissement.

Les signes du vieillissement et du NAD+

La recherche montre comment la diminution du NAD+ est liée aux principaux signes biologiques du vieillissement : des modifications cellulaires et moléculaires spécifiques qui définissent notre processus de vieillissement. Une compréhension claire de ces liens explique pourquoi la supplémentation en NAD+ semble prometteuse pour lutter contre le déclin lié à l’âge.

Instabilité génomique

Les lésions de l'ADN constituent un facteur clé du vieillissement. Notre ADN est constamment attaqué par des facteurs internes, comme les espèces réactives de l'oxygène, et externes, tels que les rayons UV ou les composés chimiques. Ces lésions s'accumulent avec l'âge, car les mécanismes de réparation deviennent moins efficaces.

Le NAD+ maintient la stabilité génomique par plusieurs mécanismes. Les lésions de l'ADN activent les PARP (en particulier PARP1-3) qui se déplacent rapidement vers les sites de rupture où elles utilisent le NAD+ pour réparer l'ADN. Les PARP activées par les lésions de l'ADN peuvent consommer jusqu'à 90 % du NAD+ cellulaire.

Des recherches ont démontré que les niveaux de NAD+ influencent directement l'efficacité de la réparation de l'ADN. Un faible taux de NAD+ entraîne davantage de dommages à l'ADN, tandis qu'une augmentation du NAD+ intracellulaire accélère les processus de réparation. La ligase IV de l'ADN humain utilise également le NAD+ comme donneur d'adénylation pour lier les extrémités de l'ADN.

Dysfonctionnement mitochondrial

Les dysfonctionnements mitochondriaux constituent un autre signe important du vieillissement, lié au métabolisme du NAD+. Le rapport NAD+/NADH régule de nombreuses enzymes des voies métaboliques, notamment la GAPDH, la pyruvate déshydrogénase et plusieurs enzymes du cycle de Krebs.

Ce rapport diminue significativement avec l'âge. Chez les souris APP/PS1 atteintes de la maladie d'Alzheimer, on a observé une diminution progressive du rapport NAD+/NADH à 7, 12 et 20 mois, comparativement aux souris normales. Cette réduction altère le fonctionnement de la chaîne de transport d'électrons et la production d'ATP.

Un faible taux de NAD+ affaiblit également les systèmes de contrôle qualité mitochondriaux. Les sirtuines NAD+-dépendantes (principalement SIRT3) régulent les protéines mitochondriales par désacétylation. Elles renforcent la capacité antioxydante en augmentant les niveaux de glutathion réduit et en activant des enzymes comme la SOD2 et la catalase. Un faible taux de NAD+ induit un stress oxydatif et des dysfonctionnements mitochondriaux.

Sénescence cellulaire

Avec l'âge, les cellules qui cessent définitivement de se diviser s'accumulent et contribuent au vieillissement par le biais de signaux inflammatoires. Ces cellules sénescentes libèrent des cytokines inflammatoires (appelées SASP), ce qui entraîne un dysfonctionnement tissulaire.

Le métabolisme du NAD+ contrôle le SASP inflammatoire indépendamment de l'arrêt de croissance lié à la sénescence. L'enzyme NAMPT régule les niveaux de NAD+ et favorise les changements métaboliques nécessaires à la production du SASP en améliorant la glycolyse et la respiration mitochondriale.

Les méthodes qui augmentent le taux de NAD + peuvent prévenir la sénescence et en réduire les effets néfastes. Le traitement par le riboside de nicotinamide (NR) a diminué les marqueurs de sénescence (notamment la coloration SA-β-gal et la protéine p16INK4a) dans l'hippocampe et le cortex de souris atteintes de la maladie d'Alzheimer.

Altérations épigénétiques

Des modifications de l'expression génique, sans altération de la séquence d'ADN, s'accumulent au cours du vieillissement. Les sirtuines NAD+-dépendantes jouent un rôle essentiel dans le maintien de la stabilité épigénétique.

Le vieillissement entraîne des modifications importantes des histones, notamment H3K9me3, H4K20me3, H3K27me3 et H3K9ac. Les sirtuines nécessitent du NAD+ pour fonctionner correctement et réguler ces modifications. L'expression de SIRT1 diminue avec l'âge dans divers tissus humains et murins, tels que le foie, le cœur, les reins, le cerveau et les poumons.

Le vieillissement entraîne également une hypométhylation généralisée de l'ADN, ainsi qu'une hyperméthylation locale de gènes spécifiques. La disponibilité du NAD+ module ces profils via l'activité des sirtuines et la régulation de la structure de la chromatine par la PARP.

Épuisement des cellules souches

Le vieillissement réduit la fonction des cellules souches adultes – un phénomène appelé sénescence des cellules souches – ce qui entraîne une mauvaise régénération tissulaire. Le métabolisme du NAD+ influence considérablement la santé et la fonction des cellules souches.

Les problèmes mitochondriaux caractérisent la sénescence des cellules souches musculaires, réduisant leur nombre et leur capacité d'auto-renouvellement. Les suppléments de NR stoppent ce processus en restaurant la fonction mitochondriale via la SIRT1. Une étude a montré que le traitement par NR augmentait le nombre de cellules souches musculaires d'environ 1,8 fois chez les organismes vivants.

La voie UPRmt dépendante du NAD+ maintient la santé des mitochondries dans les cellules souches. De faibles concentrations de NAD+ affaiblissent cette réponse et entraînent l'épuisement des cellules souches. Ce mécanisme est actif dans différentes cellules souches, notamment les cellules souches hématopoïétiques, neurales et mésenchymateuses.

Le NAD+ et son rôle dans la santé de la peau et des cellules

_{Source de l'image : ScienceDirect.com}

La peau est un organe unique où les niveaux de NAD+ présentent des signes visibles de vieillissement. Cela nous éclaire sur la façon dont cette molécule influence la santé cellulaire dans tout le corps. Le NAD+ joue un rôle essentiel dans le maintien de la jeunesse et de la souplesse de notre peau. Découvrons son action au niveau cutané.

Comment le NAD+ influence le vieillissement cutané

Notre peau est constamment exposée aux agressions environnementales. Les rayons UV constituent la principale menace, ce qui rend la réparation de l'ADN cruciale. Des études montrent que le taux de NAD+ cutané diminue avec l'âge, d'environ 50 % tous les 20 ans. Ce déclin affecte les processus de réparation essentiels, car les enzymes de réparation de l'ADN comme PARP1 et les sirtuines 1 et 6 ont besoin de NAD+ pour fonctionner correctement.

Une diminution du taux de NAD+ entraîne une accumulation de lésions de l'ADN dans les cellules cutanées, ce qui provoque plusieurs problèmes. Les kératinocytes et les fibroblastes, cellules de la peau, deviennent sénescents : ils cessent définitivement de se diviser. Ces cellules ne peuvent plus remplir leur fonction normale, mais restent métaboliquement actives. Le principal problème est que les fibroblastes sénescents cessent de produire du collagène et de l'élastine , des protéines qui assurent la fermeté de la peau.

Ces cellules sénescentes deviennent nocives en développant ce que les scientifiques appellent le SASP (phénotype sécrétoire associé à la sénescence). Elles libèrent la MMP1 et des facteurs inflammatoires qui dégradent la structure de soutien de la peau. Celle-ci s'affine, perd sa barrière protectrice et présente des signes visibles de vieillissement.

Un faible taux de NAD+ modifie également l'expression des gènes cutanés. Les sirtuines NAD+-dépendantes régulent l'activité génique par méthylation de l'ADN. Les taux de SIRT1 et de SIRT6 diminuent dans la peau vieillissante lorsque le niveau de NAD+ baisse. Ceci affecte de nombreux gènes impliqués dans le maintien et la réparation de la peau.

Production de NAD+ et de collagène

Le collagène représente 70 à 80 % du poids sec de la peau, et le NAD+ influence sa production de plusieurs manières. Le NAD+ active les sirtuines, qui coordonnent les gènes liés au collagène. La SIRT1 est particulièrement importante : elle contrôle les gènes du collagène en modifiant l’acétylation des histones.

Le NAD+ favorise également l'activité des enzymes impliquées dans la maturation du collagène, notamment les prolyl et lysyl hydroxylases. Ces enzymes renforcent les fibres de collagène grâce à d'importantes modifications chimiques. Un déficit en NAD+ altère la qualité et la quantité du collagène.

Les fibroblastes sont les usines à collagène de votre peau et ils ont besoin de beaucoup de NAD+. Lorsque le taux de NAD+ est bas, ces cellules peuvent devenir sénescentes et commencer à détruire le collagène au lieu de le synthétiser. Heureusement, augmenter le taux de NAD+ peut réduire le nombre de cellules sénescentes parmi les fibroblastes cutanés, et potentiellement inverser ces dommages.

SIRT1 et SIRT6 bloquent la production de MMP-1 pour prévenir la dégradation du collagène. Leur diminution dans la peau vieillissante est directement liée à de faibles niveaux de NAD+. Les personnes de plus de 80 ans ont généralement 75 % de collagène dermique en moins que les jeunes adultes.

Santé mitochondriale et stress oxydatif

Le vieillissement cutané révèle d'importants dysfonctionnements mitochondriaux . Ces dysfonctionnements sont liés au stress oxydatif, à une augmentation de la MMP-1, à un amincissement de la peau et à un épaississement de l'épiderme. Vos cellules ont besoin de NAD+ pour assurer le bon fonctionnement des mitochondries via plusieurs voies métaboliques.

Le NAD+ est essentiel à la production d'ATP, la source d'énergie de vos cellules. Il active également les SIRT1 et SIRT3, qui régulent la santé des mitochondries et éliminent les mitochondries endommagées. Ceci permet aux cellules de la peau de maintenir une production d'énergie efficace.

Le stress oxydatif est un facteur clé du vieillissement cutané. Les enzymes NAD+-dépendantes, comme la SIRT3, protègent les cellules des espèces réactives de l'oxygène nocives qui peuvent endommager les composants de la peau. Cette activité antioxydante contribue à protéger le collagène des agressions environnementales.

La recherche confirme ces bienfaits. Un taux élevé de NAD+ cellulaire améliore la fonction mitochondriale, élimine les mitochondries endommagées et favorise la régénération des cellules cutanées. Le NAD+ relie l'énergie cellulaire aux signes visibles du vieillissement cutané, offrant ainsi des pistes prometteuses pour lutter contre ce phénomène.

Comment rétablir les niveaux de NAD+

_{Source de l'image : MDPI}

Les niveaux de NAD+ diminuent avec l'âge, et il est nécessaire de trouver des moyens efficaces d'agir sur les voies de production et de consommation. La supplémentation en NAD+ contribue à rétablir une fonction cellulaire optimale grâce à de multiples interventions.

Précurseurs du NAD+ : NR, NMN et NAM

Différents précurseurs du NAD+ augmentent les niveaux cellulaires par diverses voies. Le nicotinamide riboside (NR) présente une excellente biodisponibilité chez l'homme et la souris, ce qui en fait un complément alimentaire de choix. Des études montrent que le NR améliore la fonction mitochondriale dans les muscles, le foie et le tissu adipeux brun.

Le nicotinamide mononucléotide (NMN) ressemble structurellement au NAD+, mais doit se convertir en NR avant de pénétrer dans les cellules. L'intestin absorbe rapidement le NMN ingéré, qui passe dans la circulation sanguine en 15 minutes. Ces précurseurs augmentent significativement les niveaux de NAD+ dans les tissus murins et contribuent à améliorer le syndrome métabolique et la santé cardiovasculaire.

La nicotinamide (NAM) ne provoque pas de rougeurs cutanées comme la niacine, mais active les sirtuines beaucoup moins efficacement que d'autres précurseurs. De nouvelles recherches révèlent que la NR et la NMN ingérées par voie orale sont transformées en NAM dans le foie avant de devenir les principaux précurseurs du NAD+.

Inhibiteurs de CD38 et activateurs de NAMPT

L'enzyme CD38 est la principale responsable du déclin du NAD+ lié à l'âge. Les flavonoïdes comme l'apigénine et la quercétine inhibent efficacement CD38. L'apigénine présente une IC50 d'environ 10,3 μM pour l'activité NAD+ase. Les cellules traitées avec ces composés présentent des taux intracellulaires de NAD+ plus élevés.

L'inhibiteur de CD38, la petite molécule 78c, contribue à inverser le déclin du NAD+ lié à l'âge chez les souris âgées et progéroïdes. Ce composé double le taux de NAD+ dans les fibroblastes embryonnaires de souris sauvages, mais reste sans effet dans les cellules CD38-KO.

Les activateurs de NAMPT, tels que le SBI-797812, augmentent la production de NMN de 2,1 fois. Ce composé améliore l'affinité de NAMPT pour l'ATP et réduit la valeur de Km de 1,73 mM à 0,29 mM. Chez l'humain, les niveaux de NAD+ augmentent jusqu'à 2,2 fois à une concentration de 10 μM.

Méthodes d'administration topique, orale et intraveineuse

Chaque mode d'administration agit différemment. Les compléments oraux sont pratiques mais leur biodisponibilité est limitée (2 à 10 %). Les précurseurs du NAD+ comme le NR et le NMN sont mieux absorbés (20 à 40 %).

Les injections sous-cutanées ou intramusculaires sont plus efficaces que les voies digestives et offrent une meilleure biodisponibilité. La thérapie intraveineuse assure une biodisponibilité complète en administrant le NAD+ directement dans la circulation sanguine. Cette méthode nécessite un environnement médical et dure de 1 à 2 heures ; son coût est d'environ 250 £ par séance au Royaume-Uni.

D'autres options incluent l'administration sublinguale (biodisponibilité de 10 à 20 %) et les sprays nasaux (biodisponibilité de 15 à 25 %). Ces méthodes permettent d'obtenir un excellent compromis entre la facilité d'administration orale et l'efficacité de l'administration intraveineuse.

Preuves cliniques et précliniques des bienfaits du NAD+

Des scientifiques ont mené la plus vaste étude longitudinale jamais réalisée sur les effets de la supplémentation en NAD+ sur les systèmes biologiques de différentes espèces. Leurs conclusions dressent un tableau complexe, mais prometteur, des bienfaits thérapeutiques potentiels du NAD+.

Études animales sur la longévité et la régénération

Les recherches animales initiales montrent que la supplémentation en NAD+ peut prolonger la durée de vie dans certaines conditions. Les souris ayant reçu du nicotinamide riboside (NR) ont vécu plus longtemps (868 jours en moyenne contre 829 jours dans les groupes témoins). Le traitement au NMN protège contre les lésions rénales aiguës induites par le cisplatine et inverse les modifications musculaires liées à l'âge en stimulant la fonction mitochondriale et la production d'ATP.

Les suppléments de NR augmentent significativement le nombre de cellules souches musculaires (environ 1,8 fois plus in vivo) tout en réduisant les marqueurs de dommages à l'ADN chez les souris âgées. Ces améliorations de la régénération et de la fonction musculaires se traduisent par une meilleure endurance et une production de chaleur accrue chez les animaux âgés.

Essais cliniques sur la santé cardiovasculaire et cognitive chez l'humain

Les essais cliniques chez l'humain, bien que moins nombreux, suggèrent que les précurseurs du NAD+ pourraient améliorer la fonction cardiovasculaire. Un essai randomisé a montré que la prise de NR pendant six semaines réduisait la pression artérielle et la rigidité aortique chez les adultes d'âge moyen et les personnes âgées. Une autre étude de 12 semaines avec des suppléments de NMN (250 mg/jour) a indiqué des améliorations de la rigidité artérielle, en particulier chez les participants présentant un IMC ou une glycémie élevés.

Limites et recherches en cours

Les études chez l'humain ont donné des résultats mitigés. Plusieurs essais n'ont mis en évidence aucun effet du NR sur la sensibilité à l'insuline, la dépense énergétique ou la capacité d'effort. Les suppléments de NR augmentent efficacement le taux de NAD+ dans le sang, mais pas systématiquement dans les muscles squelettiques. Les scientifiques doivent poursuivre leurs recherches sur l'optimisation du dosage, la durée du traitement et les différences biologiques individuelles.

Stratégies de style de vie pour soutenir le NAD+

Les choix de vie quotidiens ont un impact considérable sur les niveaux de NAD+ cellulaire. La recherche montre que trois facteurs principaux influencent la production de NAD+ : l’activité physique, les habitudes alimentaires et la qualité du sommeil.

Exercice et métabolisme du NAD+

L'activité physique est l'un des moyens les plus efficaces d'augmenter le taux de NAD+. Un exercice régulier accroît la synthèse de NAD+ dans les tissus musculaires, aussi bien chez les jeunes que chez les personnes âgées, grâce à une expression accrue de la NAMPT. L'entraînement aérobie et la musculation augmentent tous deux les niveaux de NAMPT dans les muscles squelettiques, quel que soit l'âge. Pendant l'effort, l'organisme active l'AMPK, ce qui modifie la disponibilité du NAD+ et améliore le rapport NAD+/NADH.

Jeûne intermittent et restriction calorique

Limiter l'apport calorique induit un changement métabolique, le métabolisme du glucose étant remplacé par l'oxydation des acides gras et l'utilisation des corps cétoniques. Les cellules activent des voies de signalisation comme les sirtuines, qui nécessitent du NAD+ comme substrat. Ces modifications augmentent les niveaux de NAD+ ou diminuent ceux de NADH, ce qui active la SIRT1, véritable régulateur métabolique lié à la longévité. L'alimentation à horaires restreints, où les repas sont limités aux périodes d'activité, semble la plus prometteuse pour l'être humain.

Sommeil, rythme circadien et cycles de NAD+

Les niveaux de NAD+ suivent un rythme de 24 heures sous la régulation de protéines circadiennes telles que CLOCK et BMAL1. Un sommeil perturbé réduit l'activité de NAMPT, qui atteint son maximum pendant la nuit. Des horaires de sommeil réguliers contribuent à optimiser la production de NAD+, car des perturbations circadiennes prolongées nuisent aux niveaux de NAD+ et à la santé globale.

Conclusion

Le NAD+ est une molécule essentielle à la santé et à la longévité cellulaires. Il joue un rôle crucial dans la production d'énergie, la réparation de l'ADN et l'expression des gènes dans tout l'organisme. Ce coenzyme vital diminue naturellement avec l'âge en raison de plusieurs facteurs. Les CD38 et les PARP le consomment plus rapidement, tandis que son recyclage devient moins efficace. L'inflammation chronique et l'accumulation de lésions de l'ADN aggravent la situation. Ce déclin affecte considérablement les marqueurs du vieillissement, entraînant une instabilité génomique, un dysfonctionnement mitochondrial, la sénescence cellulaire et l'épuisement des cellules souches.

La bonne nouvelle est que la recherche scientifique continue de découvrir des moyens rapides de rétablir des niveaux optimaux de NAD+. Les précurseurs du NAD+, tels que le NR, le NMN et le NAM, sont prometteurs en tant que compléments alimentaires présentant différents profils de biodisponibilité. De plus, les inhibiteurs de CD38 et les activateurs de NAMPT ciblent les enzymes qui dégradent et synthétisent le NAD+. Différentes options d'administration sont disponibles, allant des compléments oraux à la thérapie intraveineuse, selon vos besoins et vos priorités.

Vos choix de vie peuvent avoir un impact important sur les niveaux de NAD+ cellulaire. L'exercice physique régulier stimule l'expression de la NAMPT et améliore le rapport NAD+/NADH. Le jeûne intermittent active les voies métaboliques dépendantes du NAD+ et oriente le métabolisme vers l'oxydation des acides gras. Un bon rythme de sommeil contribue aux fluctuations naturelles du NAD+ régulées par les rythmes circadiens.

Les essais cliniques chez l'humain, encore en cours, suggèrent les bienfaits de la restauration du NAD+ sur la fonction cardiaque, la santé cérébrale et les marqueurs métaboliques. Cependant, les résultats varient d'une personne à l'autre, ce qui souligne l'importance d'une approche personnalisée.

Une compréhension approfondie de la biologie du NAD+ révèle son rôle crucial dans les systèmes cellulaires. Des interventions appropriées et des changements de mode de vie pourraient ralentir, voire inverser, certains aspects du vieillissement biologique en maintenant des niveaux de NAD+ optimaux. Nul doute que les scientifiques continueront d'améliorer les méthodes d'optimisation du métabolisme du NAD+ au fur et à mesure des avancées de la recherche. Ceci ouvre des perspectives prometteuses pour une meilleure longévité et une meilleure qualité de vie tout au long du processus de vieillissement.

Points clés à retenir

Le NAD+ est une molécule fondamentale qui diminue de 50 % tous les 20 ans, ce qui a un impact direct sur l'énergie cellulaire, la réparation de l'ADN et la longévité dans tous les systèmes de l'organisme.

• Le NAD+ alimente la production d'énergie cellulaire - Cette coenzyme participe à plus de 500 réactions enzymatiques, convertissant les aliments en ATP par le biais de la respiration mitochondriale et des voies métaboliques.

• Le déclin lié à l'âge entraîne un dysfonctionnement cellulaire - la consommation de l'enzyme CD38 et la réduction du recyclage de la NAMPT provoquent une déplétion en NAD+, contribuant à l'instabilité génomique et au dysfonctionnement mitochondrial.

• Il existe de multiples stratégies de restauration : les précurseurs du NAD+ (NR, NMN), les inhibiteurs du CD38 et les méthodes d'administration, des compléments oraux à la thérapie IV, peuvent stimuler efficacement les niveaux cellulaires.

• Les interventions liées au mode de vie favorisent naturellement le NAD+ - L'exercice régulier, le jeûne intermittent et des habitudes de sommeil régulières activent les voies de synthèse du NAD+ et optimisent le métabolisme cellulaire.

• Les données cliniques montrent des bienfaits prometteurs pour la santé : des essais sur l’homme démontrent des améliorations de la fonction cardiovasculaire, de la pression artérielle et de la rigidité artérielle grâce à la supplémentation en NAD+.

Comprendre la biologie du NAD+ permet de comprendre pourquoi cette molécule joue un rôle essentiel dans la régulation du vieillissement. En associant une supplémentation ciblée à des modifications du mode de vie, il est possible de ralentir le vieillissement biologique et de préserver la santé cellulaire tout au long de sa vie.

FAQ

Q1. Qu'est-ce que le NAD+ exactement et pourquoi est-il important pour notre organisme ? Le NAD+ est une coenzyme essentielle présente dans toutes les cellules vivantes et qui régule diverses fonctions cellulaires. Il joue un rôle vital dans le métabolisme, la production d'énergie, la réparation de l'ADN et la santé immunitaire. Avec l'âge, les niveaux de NAD+ diminuent naturellement ; c'est pourquoi il est important de maintenir des niveaux adéquats pour la santé cellulaire globale et la longévité.

Q2. Comment le NAD+ contribue-t-il à la production d'énergie cellulaire ? Le NAD+ est essentiel à la conversion des aliments que nous consommons en énergie utilisable (ATP) grâce à des processus métaboliques tels que la glycolyse et le cycle de l'acide citrique. Il agit comme transporteur d'électrons dans ces réactions, permettant aux mitochondries de produire de l'ATP efficacement. C'est pourquoi le NAD+ est souvent associé à une augmentation du niveau d'énergie et à une bonne santé métabolique.

Q3. Augmenter les niveaux de NAD+ peut-il réellement ralentir le vieillissement ? Bien que la recherche soit en cours, des études menées sur divers organismes ont montré des résultats prometteurs, établissant un lien entre l’augmentation des niveaux de NAD+ et une durée de vie prolongée ainsi qu’une meilleure santé. Le NAD+ soutient des processus cellulaires essentiels qui déclinent avec l’âge, tels que la réparation de l’ADN et la fonction mitochondriale. Toutefois, des études supplémentaires chez l’humain sont nécessaires pour comprendre pleinement son potentiel anti-âge.

Q4. Quels sont les moyens efficaces d'augmenter les niveaux de NAD+ dans l'organisme ? Il existe plusieurs stratégies pour augmenter les niveaux de NAD+ :

1. La prise de suppléments précurseurs de NAD+ comme le NR ou le NMN

2. L'exercice régulier, qui augmente naturellement la production de NAD+

3. Pratiquer le jeûne intermittent ou la restriction calorique

4. Un sommeil régulier et de qualité favorise les cycles naturels du NAD+

5. Réduire l'exposition aux rayonnements UV et aux autres sources de dommages à l'ADN

Q5. La supplémentation en NAD+ présente-t-elle des risques ou des effets secondaires ? Bien que la supplémentation en NAD+ soit généralement considérée comme sûre, certaines personnes peuvent ressentir des effets secondaires légers tels que nausées, fatigue ou maux de tête, surtout à doses élevées. Il est toujours préférable de consulter un professionnel de la santé avant de commencer une nouvelle supplémentation, en particulier si vous souffrez de problèmes de santé préexistants ou si vous prenez des médicaments.