Pemberian NMN memperbaiki gagal jantung akibat disfungsi mitokondria

Myocardial mitochondria are primary sites of myocardial energy metabolism. Mitochondrial disorders are associated with various cardiac diseases. Mitochondrial translation defects cause not only mitochondrial dysfunction but also decreased nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+ ) levels, leading to impaired lysosomal acidification and autophagy. In this study, reseachers investigated whether nicotinamide mononucleotide (NMN) administration, which compensates for decreased NAD+ levels, improves heart failure because of mitochondrial dysfunction. NMN administration reduced damaged lysosomes and improved autophagy, thereby reducing heart failure and extending the lifespan in p32cKO mice. The study found that lysosomal damage due to mitochondrial dysfunction induced ferroptosis, involving the accumulation of iron in lysosomes and lipid peroxide.

1. Pemberian NMN meningkatkan fungsi lisosom dan mengurangi gagal jantung pada tikus dengan disfungsi mitokondria

The study found that NMN administration improved lysosomal function and reduced heart failure in mice with mitochondrial dysfunction. Specifically, NMN supplementation reduced damaged lysosomes and improved autophagy, leading to a reduction in heart failure and an extension of lifespan in these mice. These findings suggest that NMN supplementation strongly affects lysosomal function, offering a potential therapeutic approach for heart failure.(as shown in Gambar 1)

Gambar 1 

2. Pemberian NMN mengurangi ferroptosis di jantung

Pemberian NMN mengurangi ferroptosis di jantung, yang merupakan bentuk kematian sel yang disebabkan oleh akumulasi peroksidasi zat besi dan lipid. Pengurangan feroptosis ini dikaitkan dengan peningkatan ekspresi glutathione peroksidase 4 (GPX4), yang merupakan enzim kunci yang terlibat dalam pencegahan peroksidasi lipid. Temuan ini menunjukkan bahwa pemberian NMN dapat melindungi dari gagal jantung dengan mengurangi feroptosis di jantung.

Gambar 2

3. Pemberian NMN mengembalikan ekspresi gen di jantung

Studi tersebut menemukan bahwa pemberian NMN mengembalikan ekspresi beberapa gen di jantung yang mengalami penurunan regulasi pada tikus dengan disfungsi mitokondria. Gen-gen ini terlibat dalam berbagai proses seluler, termasuk fungsi mitokondria, stres oksidatif, dan peradangan. Temuan ini menunjukkan bahwa pemberian NMN dapat meningkatkan fungsi jantung dengan mengembalikan ekspresi gen di jantung.

Gambar 3

4. Pemberian NMN meningkatkan fungsi mitokondria di jantung

Studi ini menemukan bahwa pemberian NMN meningkatkan fungsi mitokondria di jantung, sebagaimana dibuktikan oleh peningkatan jumlah salinan DNA mitokondria dan ekspresi gen yang terlibat dalam biogenesis mitokondria. Temuan ini menunjukkan bahwa pemberian NMN dapat melindungi dari gagal jantung dengan meningkatkan fungsi mitokondria di jantung.

Gambar 4

Mitochondria are the main organelles for energy production, and mitochondrial dysfunction causes serious diseases associated with aging. We previously found that (1) the expression of NAD+ synthase expression was decreased owing to mitochondrial dysfunction and lysosomal and autophagic function was impaired owing to decreased NAD+ biosynthesis (Yagi et al, 2021) as an additional cause of the exacerbation of chronic heart failure associated with aging. This study shows that NMN administration improves lysosomal function and cell death by ferroptosis when NAD+ levels are improved. In the near future, we aimed to apply NMN to clinical use in aging- and lysosome-related diseases.

Penafian