In mei 2024 is een baanbrekend onderzoek gepubliceerd dat zich richt op de effecten van β-nicotinamide mononucleotide (NMN) op de levensduur en de gezondheid van de darmfunctie bij verouderende muizen. Dit onderzoek biedt nieuwe inzichten in hoe NMN kan bijdragen aan het vertragen van het verouderingsproces en het verbeteren van de algehele gezondheid.

Figuur 1: De Levensduur en Kwetsbaarheidsindices van Zmpste24−/− Muizen na NMN-Behandeling

In de eerste figuur van het onderzoek werden Zmpste24−/− muizen, die genetisch gemanipuleerd zijn om versneld te verouderen, behandeld met NMN. De muizen kregen om de dag een dosering via orale toediening met PBS of NMN (100/300 mg kg−1) tot aan hun natuurlijke dood, te beginnen op een leeftijd van 5-7 weken. De belangrijkste bevindingen zijn als volgt:

• Levensduur en Gezondheid: Suppletie met NMN verlengt de levensduur van vroegtijdig verouderde Zmpste24−/− muizen en vermindert tekenen van kwetsbaarheid bij deze muizen.
• Darmgezondheid: NMN verbetert de integriteit van de darmepitheelbarrière, verhoogt de expressie van intestinale tight junction-eiwitten zoals Claudin1 en het aantal slijmbekercellen, wat bijdraagt aan een verbeterde mucosale barrièrefunctie. Bovendien verhoogt NMN de expressie van anti-inflammatoire factoren en verlaagt de darmpermeabiliteit.
• Genexpressie en Celactiviteit: NMN verhoogt de expressie van genen zoals SIRT1, NMNAT2 en NMNAT3, die betrokken zijn bij de verouderingsprocessen. Het verlaagt de expressie van het P53-eiwit, wat geassocieerd is met celveroudering, en stimuleert de activiteit van intestinale stamcellen (ISCs) via de Wnt/β-catenin-signaleringsroute, wat bijdraagt aan de regeneratie van darmweefsel.
• Darmmicrobioom: NMN suppletie leidt tot een toename van nuttige darmbacteriën zoals Akkermansia muciniphila en Bifidobacterium pseudolongum. Er zijn significante veranderingen in metabole routes, waaronder choline metabolisme in kanker, wat wijst op een verbetering van de darmgezondheid.
• Fecale Metabolieten: Analyse van fecale metabolieten toont aan dat NMN de samenstelling van fecale metabolieten significant verandert. NMN verhoogt de niveaus van bepaalde metabolieten die geassocieerd worden met een verbeterde darmgezondheid en vermindert de niveaus van metabolieten die geassocieerd worden met veroudering.

Figuur 2: NMN Herstelde de Integriteit van de Epitheellaag van de Dikke Darm en de Expressie van Verouderingsgerelateerde Genen bij Verouderende Muizen

In de tweede figuur werd onderzocht hoe NMN de integriteit van de darmepitheelbarrière en de expressie van verouderingsgerelateerde genen beïnvloedt bij verouderende muizen. C57BL/6 muizen kregen om de dag een dosering via orale toediening met een vehikel of NMN (300 mg kg−1) tot aan de offerhandeling, te beginnen op 10 maanden leeftijd. De belangrijkste bevindingen zijn:

• Gewichtstoename: De muizen die NMN kregen, vertoonden een significante gewichtstoename vergeleken met de controlegroep.
• Histologische Analyse: De histologische analyse toonde aan dat NMN de integriteit van de darmepitheelbarrière verbetert en het aantal slijmbekercellen verhoogt, wat bijdraagt aan een verbeterde mucosale barrièrefunctie.
• Genexpressie: NMN verhoogde de expressie van anti-inflammatoire factoren zoals Il-10, evenals de expressie van genen zoals SIRTs, NMNAT1, NMNAT2, en NMNAT3. Het verlaagt ook de expressie van het P53-eiwit.
• Western Blot Analyse: Western blot analyse toonde aan dat NMN de eiwitniveaus van Claudin1, SIRT1, NMNAT2 en NMNAT3 verhoogt, wat bijdraagt aan de verbetering van de darmgezondheid.

Conclusie

Het onderzoek concludeert dat NMN suppletie de levensduur kan verlengen en de darmgezondheid kan verbeteren bij verouderende muizen. Dit wordt bereikt door het verbeteren van de integriteit van de darmepitheelbarrière, het reguleren van genexpressie en celactiviteit, het stimuleren van intestinale stamcellen, en het verbeteren van de samenstelling van het darmmicrobioom en fecale metabolieten. NMN heeft daarmee potentieel als een middel om gezond ouder worden te bevorderen en verouderingsgerelateerde darmproblemen te verminderen.

Toekomstig Onderzoek

Het onderzoek suggereert dat er verdere studies nodig zijn om de specifieke mechanismen waarmee NMN de verschillende aspecten van darmgezondheid reguleert, beter te begrijpen. Daarnaast is het belangrijk om de interacties tussen NMN en darmbacteriën verder te onderzoeken, evenals de rol van autophagie in de door NMN gereguleerde processen.

Bron

Gu, Y., Gao, L., He, J., Luo, M., Hu, M., Lin, Y., … & Yu, Y. (2024). β-Nicotinamide mononucleotide supplementation prolongs the lifespan of prematurely aged mice and protects colon function in ageing mice. Food & Function, 15, 3199-3213.