| |||||||||||||
| |||||||||||||
Ogólne informacje | |||||||||||||
Wzór sumaryczny |
C7H9N2O+ | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Masa molowa |
137,16 g/mol g/mol | ||||||||||||
Wygląd |
biały proszek (chlorek)[1] | ||||||||||||
Identyfikacja | |||||||||||||
Numer CAS | |||||||||||||
PubChem | |||||||||||||
DrugBank | |||||||||||||
|
1-Metylonikotynamid (1-MNA) – metylowa pochodna nikotynamidu (niacyny, witaminy B3). Jest to substancja endogenna wytwarzana w wątrobie podczas metabolizowania nikotynamidu. Uczestniczy w tzw. ścieżce odzysku nikotynamidu w szlaku metabolicznym NAD+ (dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego), dzięki czemu bierze udział w optymalizacji poziomu NAD+[2].
Występowanie
[edytuj | edytuj kod]Najwyższe naturalne stężenie 1-MNA znajduje się w algach brunatnych wakame (Undaria pinnatifida - 3,2 mg/100 g suchych alg) i liściach zielonej herbaty (3 mg/100 g produktu). Inne produkty o najwyższym naturalnym stężeniu 1-MNA to seler (1,6 mg/100 g produktu), chińskie czarne grzyby, tzw. shiitake (1,3 mg/100 g grzybów) oraz sfermentowana soja natto (1,0 mg/100 g produktu)[3].
Biosynteza
[edytuj | edytuj kod]1-Metylonikotynamid jest syntetyzowany głównie w wątrobie na drodze reakcji enzymatycznej katalizowanej przez N-metylotransferazę nikotynamidową (NNMT). Reakcja ta zachodzi podczas metabolizmu NAD+.
NNMT można również znaleźć w tkance mózgowej, tkance tłuszczowej, tkance mięśniowej, nerkach, skórze[4][5].
Rola w organizmie
[edytuj | edytuj kod]Badania naukowe wykazują wiele właściwości terapeutycznych i prozdrowotnych 1-MNA, m.in. działanie naczynioprotekcyjne[6][7], przeciwzakrzepowe[8], przeciwmiażdżycowe[9], przeciwzapalne[10][11][12], neuroprotekcyjne[13] oraz poprawiające wydolność organizmu[14].
Działanie naczynioprotekcyjne
[edytuj | edytuj kod]1-metylonikotynamid poprzez działanie na śródbłonek naczyniowy korzystnie wpływa na naczynia krwionośne. Poprawia biodostępność tlenku azotu (NO), kluczowego dla rozkurczu naczyń i reguluje aktywność śródbłonkowej syntazy tlenku azotu (eNOS) – enzymu odpowiedzialnego za syntezę NO[6][7].
Działanie to wykazano w badaniach in vivo i in vitro. 1-MNA podawane doustnie osobom zdrowym i z hipercholesterolemią, zwiększa średnicę tętnicy ramiennej (pomiar FMD) oraz stymuluje wydzielanie tlenku azotu przez komórki ludzkiego śródbłonka[7].
Dodatkowo 1-MNA w przypadku zaburzonej pracy naczyń (hipertrójglicerydemia lub cukrzyca) przywracał prawidłowy rozkurcz naczyń zależny od tlenku azotu[6].
1-MNA, zwiększając biodostępność NO, może przeciwdziałać dysfunkcjom śródbłonka, wspomagać jego regenerację i poprawiać funkcjonowanie naczyń w przypadku ryzyka sercowo-naczyniowego[6][7].
Działanie przeciwzakrzepowe
[edytuj | edytuj kod]Przeciwzakrzepowe właściwości 1-metylonikotynamidu wynikają z jego zdolności do stymulacji komórek śródbłonka naczyniowego. 1-metylonikotynamid jest endogennym aktywatorem syntezy prostacykliny (PGI2) na drodze zależnej od cyklooksygenazy 2 (COX-2)[15]. Endogenna prostacyklina (PGI2) jest odpowiedzialna m.in. za działanie przeciwzakrzepowe i przeciwmiażdżycowe. Jej niedobór powoduje wzmożoną agregację płytek krwi i tworzenie się zakrzepów w tętnicach.
Działanie przeciwmiażdżycowe i przeciwzapalne
[edytuj | edytuj kod]1-MNA wykazuje działanie przeciwmiażdżycowe i przeciwzapalne. Związane jest ono z poprawą zależnej od prostacykliny i tlenku azotu funkcji wydzielniczej śródbłonka naczyniowego, hamowaniem aktywacji płytek krwi, ograniczeniem stanu zapalnego w blaszce miażdżycowej, hamowaniem ogólnoustrojowego stanu zapalnego oraz obniżeniem poziomu TNF-α[9].
Wykazane w wielu badaniach działanie przeciwzapalne 1-MNA wynika z jego zdolności do stymulacji wydzielania endogennej PGI2 oraz wpływu na obniżenie poziomu IL-4 i TNF-α[10]. Działanie przeciwzapalne 1-MNA związane jest z mechanizmami śródbłonkowymi, a nie bezpośrednim wpływem na funkcje komórek odpornościowych, dzięki czemu nie osłabia ono odpowiedzi organizmu[11][12].
Optymalizacja NAD+
[edytuj | edytuj kod]1-metylonikotynamid jest inhibitorem N-metylotransferazy nikotynamidowej (NNMT). Hamując aktywności NNMT wpływa na regulację biosyntezy NAD+ (dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy) poprzez tzw. ścieżkę odzysku nikotynamidu, która jest główną drogą syntezy NAD+ u ssaków. 1-MNA uczestnicząc w ścieżce odzysku nikotynamidu, optymalizuje poziom NAD+[2].
Wpływ na SIRT1
[edytuj | edytuj kod]1-MNA zwiększa ekspresję genów kodujących sirtuinę 1 (SIRT1) i wpływa na jej stabilizację[16]. SIRT1 to enzym łączony z długowiecznością. Zaobserwowano wpływ 1-MNA na żywotność i długość życia organizmów modelowych oraz związek 1-MNA z SIRT1[17].
Działanie neuroprotekcyjne
[edytuj | edytuj kod]Doświadczenia na szczurach z cukrzycą wykazały, że 1-metylonikotynamid ma pozytywny wpływ na zmiany zwyrodnieniowe w mózgu, dzięki czemu można dłużej utrzymać sprawność poznawczą[18].
1-MNA zapobiega zachowaniom depresyjnym osiągając skuteczność porównywalną do działania powszechnego leku przeciwdepresyjnego (fluoksetyna). To działanie 1-MNA wynika prawdopodobnie z ograniczenia neurozapalenia występującego w stanie depresyjnym, ograniczenia cytokin prozapalnych (IL-6, TNF-α) oraz zwiększenia ekspresji białka BDNF (neurotroficzny czynnik pochodzenia mózgowego, białko wspomagające przetrwanie istniejących neuronów oraz stymulujące wzrost i różnicowanie nowych neuronów i synaps)[19].
Neuroprotekcjne działanie 1-metylonikotynamidu wynika z jego zdolności do ochrony przed niektórymi neurotoksynami, przed toksycznym wpływem blaszek peptydowych (Aβ) odkładających się w mózgu, działaniem hamującym odpowiedź neurozapalną i apoptozę komórek nerwowych. 1-MNA wpływa korzystnie na poprawę deficytów pamięci i funkcji poznawczych[13]. 1-MNA może być nową strategią w przypadku problemów z pamięcią, uczeniem się oraz innych zaburzeń neurodegeneracyjnych[20][13].
Wpływ na wydolność organizmu
[edytuj | edytuj kod]1-metylonikotynamid działa jako miokina, wspomagając organizm w wykorzystaniu aminokwasów do glukoneogenezy w wątrobie i stymulując lipolizę w tkance tłuszczowej, co dostarcza energii mięśniom[21]. Suplementacja 1-MNA poprawia tolerancję na wysiłek i zmniejsza zmęczenie. Po miesiącu suplementacji 1-MNA pacjenci po COVID-19 odnotowali poprawę dystansu uzyskanego w teście 6 minutowego marszu (6MWT). Poprawę wyniku testu odnotowało 92% osób stosujących 1-MNA, a wielu z nich zgłaszało również mniejsze zmęczenie. Poprawa dystansu u osób stosujących 1-MNA była 3-krotnie wyższa niż w grupie kontrolnej[14].
Kolejne badania ponownie wskazują na zdolność 1-MNA do poprawy wydolności wysiłkowej organizmu. Działanie to związane jest ze stymulacją uwalniania PGI2, co dodatkowo chroni mikrokrążenie wieńcowe, płucne i obwodowe przed tworzeniem się mikroagregatów płytek krwi oraz wpływa na odpowiednie ukrwienie tkanek mięśniowych. Dzięki temu mechanizmowi 1-MNA może chronić przed ryzykiem sercowo-naczyniowym spowodowanym wysiłkiem fizycznym, zwłaszcza w przypadku upośledzonej odpowiedzią śródbłonka naczyniowego[22].
Komercjalizacja
[edytuj | edytuj kod]1-Metylonikotynamid został dopuszczony do stosowania w żywności w formie chlorku 1-metylonikotynamidu.
Proces zgłoszenia i rejestracji chlorku 1-MNA jako nowej żywności na terenie Unii Europejskiej został z sukcesem przeprowadzony przez firmę Pharmena SA. W roku 2017 ukazała się opinia Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA), która potwierdziła bezpieczeństwo stosowania chlorku 1-MNA w żywności (suplementach diety)[23]. Na podstawie pozytywnej opinii EFSA w 2018 Komisja Europejska Rozporządzeniem Wykonawczym 2018/1123 zezwoliła na wprowadzenie chlorku 1-MNA jako nowej żywności w segmencie suplementy diety i przyznała firmie PHARMENA SA prawo ochrony danych zgłoszeniowych[24].
Chlorek 1-MNA dostępny w żywności musi spełniać parametry jakościowe określone w Rozporządzeniu Wykonawczym Komisji (UE) 2018/1123[24].
Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ 1-Methylnicotinamide chloride ≥98% (HPLC). Certificate of Analysis [online], Sigma-Aldrich, 2023 [dostęp 2024-12-18] (ang.).
- ↑ a b Jing-Jing Li i inni, Nicotinamide N-Methyltransferase (NNMT): A New Hope for Treating Aging and Age-Related Conditions, „Metabolites”, 14 (6), 2024, art. nr 343, DOI: 10.3390/metabo14060343, PMID: 38921477, PMCID: PMC11205546 [dostęp 2024-12-18] (ang.).
- ↑ Hiroshi Taguchli , Muneto Sakaguchi , Yoshlhide Shimabayashi , Contents of Quinolinic Acid, Trigonelline and N1 Methylnicotinamide in Various Foods and Thermal Conversion of These Compounds into Nicotinic Acid and Nicotinamide, 1986, DOI: 10.20632/vso.60.11_537 [dostęp 2024-12-18] (jap.).
- ↑ GTEx Portal [online], www.gtexportal.org [dostęp 2024-11-28] .
- ↑ BioGPS - your Gene Portal System [online], biogps.org [dostęp 2024-11-28] .
- ↑ a b c d Magdalena Bartuś i inni, 1-Methylnicotinamide (MNA) prevents endothelial dysfunction in hypertriglyceridemic and diabetic rats, „Pharmacological Reports”, 60 (1), 2008, s. 127–138, PMID: 18276994 [dostęp 2024-12-18] (ang.).
- ↑ a b c d Teresa B. Domagala i inni, Nitric Oxide Production and Endothelium-Dependent Vasorelaxation Ameliorated by N1-Methylnicotinamide in Human Blood Vessels, „Hypertension”, 59 (4), 2012, s. 825–832, DOI: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.111.183210 [dostęp 2024-12-18] (ang.).
- ↑ S. Chlopicki i inni, 1‐Methylnicotinamide (MNA), a primary metabolite of nicotinamide, exerts anti‐thrombotic activity mediated by a cyclooxygenase‐2/prostacyclin pathway, „British Journal of Pharmacology”, 152 (2), 2007, s. 230–239, DOI: 10.1038/sj.bjp.0707383, PMID: 17641676, PMCID: PMC1978255 [dostęp 2024-12-18] (ang.).
- ↑ a b L. Mateuszuk i inni, Antiatherosclerotic Effects of 1-Methylnicotinamide in Apolipoprotein E/Low-Density Lipoprotein Receptor-Deficient Mice: A Comparison with Nicotinic Acid, „Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics”, 356 (2), 2016, s. 514–524, DOI: 10.1124/jpet.115.228643, PMID: 26631491, PMCID: PMC6047228 [dostęp 2024-12-18] (ang.).
- ↑ a b Andrzej Jakubowski i inni, 1-Methylnicotinamide protects against liver injury induced by concanavalin A via a prostacyclin-dependent mechanism: A possible involvement of IL-4 and TNF-α, „International Immunopharmacology”, 31, 2016, s. 98–104, DOI: 10.1016/j.intimp.2015.11.032 [dostęp 2024-12-18] (ang.).
- ↑ a b Krzysztof Bryniarski i inni, Anti-inflammatory effect of 1-methylnicotinamide in contact hypersensitivity to oxazolone in mice; involvement of prostacyclin, „European Journal of Pharmacology”, 578 (2-3), 2008, s. 332–338, DOI: 10.1016/j.ejphar.2007.09.011 [dostęp 2024-12-18] (ang.).
- ↑ a b Rafał Biedroń i inni, 1-Methylnicotinamide and nicotinamide: two related anti-inflammatory agents that differentially affect the functions of activated macrophages, „Archivum Immunologiae et Therapiae Experimentalis”, 56 (2), 2008, s. 127–134, DOI: 10.1007/s00005-008-0009-2, PMID: 18373238, PMCID: PMC2766500 [dostęp 2024-12-18] (ang.).
- ↑ a b c Lili Fu i inni, Protective Effects of 1-Methylnicotinamide on Aβ1–42-Induced Cognitive Deficits, Neuroinflammation and Apoptosis in Mice, „Journal of Neuroimmune Pharmacology”, 14 (3), 2019, s. 401–412, DOI: 10.1007/s11481-018-09830-1 [dostęp 2024-12-18] (ang.).
- ↑ a b Michał Chudzik , Monika Burzyńska , Joanna Kapusta , Use of 1-MNA to Improve Exercise Tolerance and Fatigue in Patients after COVID-19, „Nutrients”, 14 (15), 2022, s. 3004, DOI: 10.3390/nu14153004, PMID: 35893858, PMCID: PMC9331270 [dostęp 2024-12-18] (ang.).
- ↑ S. Chlopicki i inni, 1-Methylnicotinamide (MNA), a primary metabolite of nicotinamide, exerts anti-thrombotic activity mediated by a cyclooxygenase-2/prostacyclin pathway, „British Journal of Pharmacology”, 152 (2), 2007, s. 230–239, DOI: 10.1038/sj.bjp.0707383, PMID: 17641676, PMCID: PMC1978255 [dostęp 2024-12-18] (ang.).
- ↑ Shangyu Hong i inni, Nicotinamide N-methyltransferase regulates hepatic nutrient metabolism through Sirt1 protein stabilization, „Nature Medicine”, 21 (8), 2015, s. 887–894, DOI: 10.1038/nm.3882, PMID: 26168293, PMCID: PMC4529375 [dostęp 2024-12-18] (ang.).
- ↑ Kathrin Schmeisser i inni, Role of sirtuins in lifespan regulation is linked to methylation of nicotinamide, „Nature Chemical Biology”, 9 (11), 2013, s. 693–700, DOI: 10.1038/nchembio.1352, PMID: 24077178, PMCID: PMC4076143 [dostęp 2024-12-18] (ang.).
- ↑ Tamara Kuchmerovska i inni, 1-Methylnicotinamide (MNA) in prevention of diabetes-associated brain disorders, „Neurochemistry International”, 56 (2), 2010, s. 221–228, DOI: 10.1016/j.neuint.2009.10.004 [dostęp 2024-12-18] (ang.).
- ↑ Jie Zhao i inni, Antidepressant-like effects of 1-methylnicotinamide in a chronic unpredictable mild stress model of depression, „Neuroscience Letters”, 742, 2021, art. nr 135535, DOI: 10.1016/j.neulet.2020.135535 [dostęp 2024-12-18] (ang.).
- ↑ Zeinab H. Milani , David B. Ramsden , Richard B. Parsons , Neuroprotective Effects of Nicotinamide N ‐Methyltransferase and its Metabolite 1‐Methylnicotinamide, „Journal of Biochemical and Molecular Toxicology”, 27 (9), 2013, s. 451–456, DOI: 10.1002/jbt.21508 [dostęp 2024-12-18] (ang.).
- ↑ Hamid Reza Nejabati i inni, N1-Methylnicotinamide: Is it Time to Consider it as a Dietary Supplement for Athletes?, „Current Pharmaceutical Design”, 28 (10), 2022, s. 800–805, DOI: 10.2174/1381612828666220211151204 [dostęp 2024-12-18] (ang.).
- ↑ Kamil Przyborowski i inni, Effects of 1-Methylnicotinamide (MNA) on Exercise Capacity and Endothelial Response in Diabetic Mice, „PLOS One”, 10 (6), 2015, e0130908, DOI: 10.1371/journal.pone.0130908, PMID: 26115505, PMCID: PMC4482656 [dostęp 2024-12-18] (ang.).
- ↑ Nutrition and Allergies EFSA Panel on Dietetic Products i inni, Safety of 1‐methylnicotinamide chloride (1‐MNA) as a novel food pursuant to Regulation (EC) No 258/97, „EFSA Journal”, 15 (10), 2017, DOI: 10.2903/j.efsa.2017.5001, PMID: 32625296, PMCID: PMC7010160 [dostęp 2024-12-18] .
- ↑ a b Implementing regulation - 2018/1123 [online], eur-lex.europa.eu [dostęp 2024-12-01] (ang.).