Presente en todas las células, esta coenzima participa en la producción de energía y en la reparación del ADN, y su descenso con la edad se ha convertido en una de las líneas de investigación más activas de la biología celular.
Una molécula presente en todas las células
Hay moléculas que salen en los titulares y otras que llevan un siglo en los libros de bioquímica sin que casi nadie sepa pronunciarlas. El NAD+ pertenece al segundo grupo. Su nombre completo, nicotinamida adenina dinucleótido, resulta poco amable, pero la idea es sencilla: es una coenzima, una molécula pequeña que las enzimas necesitan para hacer su trabajo. Se describió a principios del siglo XX en extractos de levadura y desde entonces se ha encontrado en todos los organismos vivos.
Que vuelva a despertar interés no es casualidad: varios grupos han descrito que sus concentraciones en los tejidos descienden con la edad, y esa observación ha abierto un campo de estudio que hoy ocupa a laboratorios de todo el continente.
Dos caras de la misma molécula
La función más conocida del NAD+ tiene que ver con la energía. Existe en dos estados, uno oxidado (NAD+) y otro reducido (NADH), y pasa de uno a otro aceptando o cediendo electrones. Ese vaivén permite a la célula extraer energía de la glucosa y de los ácidos grasos: en la glucólisis y en el ciclo de Krebs, el NAD+ recoge electrones y se convierte en NADH; en la mitocondria, el NADH los entrega a la cadena respiratoria y vuelve a ser NAD+. Sin este ciclo la célula no produce ATP. En estas reacciones la molécula no se gasta, solo cambia de forma; lo interesante es que tiene una segunda vida en la que sí se consume.
Sirtuinas y PARP: cuando el NAD+ se gasta
Un grupo de enzimas utiliza el NAD+ no como transportador de electrones, sino como sustrato que se rompe. Las más estudiadas son las sirtuinas, siete proteínas (SIRT1 a SIRT7) que retiran grupos acetilo de otras proteínas y con ello regulan el metabolismo mitocondrial, la respuesta al estrés o la expresión de genes. Cada reacción de una sirtuina consume una molécula de NAD+. Lo mismo ocurre con las PARP (poli-ADP-ribosa polimerasas), enzimas que detectan roturas en el ADN y las señalizan para su reparación, y con la enzima CD38, cuya actividad aumenta con la edad.
Shin-ichiro Imai y Leonard Guarente resumieron esta doble naturaleza en una revisión publicada en Trends in Cell Biology en 2014: el NAD+ es a la vez el combustible de la energía celular y el interruptor de una red de enzimas que responden al estado nutricional y al daño. El equilibrio entre síntesis y consumo, proponían, es una pieza central de la biología del envejecimiento.
Lo que se ha publicado sobre el NAD+ y la edad
La revisión de Anthony Covarrubias y colaboradores, publicada en Nature Reviews Molecular Cell Biology en 2021, describe un patrón constante: en ratones y en muestras de tejido humano, las concentraciones de NAD+ descienden con la edad en hígado, músculo, piel y cerebro. Los autores lo atribuyen a una mayor actividad de enzimas consumidoras como CD38 y PARP1 y a una menor síntesis por la vía de rescate, que recicla la nicotinamida.
La pregunta lógica era si recuperar esos niveles cambiaba algo. En 2016, el grupo de Johan Auwerx publicó en Science un estudio en el que ratones de edad avanzada recibieron ribósido de nicotinamida, un precursor del NAD+. Los animales tratados mostraron una mejor función mitocondrial en el músculo, una mayor capacidad de regeneración de sus células madre musculares y un aumento de la esperanza de vida. Dos años después, Jun Yoshino, Joseph Baur y el propio Imai revisaron en Cell Metabolism la biología de los dos precursores más estudiados, el mononucleótido de nicotinamida (NMN) y el ribósido de nicotinamida (NR), y resumieron los resultados en modelos animales y los primeros ensayos en personas. Es una línea abierta y, precisamente por eso, una de las más activas de la biología celular.
El NAD+ como reactivo de laboratorio
En el laboratorio, el NAD+ es una herramienta antes que un objeto de estudio. Su uso más extendido es como cofactor en ensayos enzimáticos: cientos de deshidrogenasas, como la lactato deshidrogenasa, lo necesitan para funcionar, y, dado que el NADH absorbe luz a 340 nanómetros y el NAD+ no, basta un espectrofotómetro para seguir la reacción en tiempo real. Sobre este principio se construyen kits de medición de glucosa, lactato o etanol.
Los laboratorios que estudian sirtuinas o PARP lo emplean como sustrato en ensayos in vitro; en cultivos celulares se mide el cociente NAD+/NADH como indicador del estado metabólico, y también sirve como patrón de calibración en cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas. Es un compuesto que exige cuidado: higroscópico y sensible a la luz, al calor y al pH alcalino, se almacena en frío y las disoluciones se preparan en el momento de usarlas.
Qué se le pide a un NAD+ de laboratorio
Un grupo que necesite NAD+ para sus ensayos se fija sobre todo en la pureza: en un cofactor que entra en una reacción cuantitativa, cualquier impureza distorsiona el resultado. La cifra que declara el fabricante, medida por HPLC, se contrasta con el certificado de análisis del lote, y conviene además que un compuesto tan sensible a la temperatura no pase semanas de viaje. Pepcore, con sede en los Países Bajos, envía a España con seguimiento, declara una pureza ≥99 % (HPLC) y facilita el certificado de análisis bajo petición, lo que a un laboratorio de Albacete o de Ciudad Real le permite planificar un experimento con garantías.
Los productos citados en este artículo están destinados exclusivamente al uso en laboratorio y a la investigación, no al uso humano ni veterinario.
