Efecto de la suplementación con ribósido de nicotinamida en el envejecimiento saludable: tratamiento en ratones viejos y estudio in vitro de los mecanismos moleculares asociados.

Abstract

[ES] El dinucleótido de nicotinamida (NAD) es un importante cofactor implicado en numerosos procesos fisiológicos y reacciones redox del metabolismo celular. Los niveles de NAD disminuyen con la edad, lo que puede promover el colapso energético y la aparición de ciertas enfermedades asociadas al envejecimiento. Con el objetivo de prevenir o restaurar esta disminución en los niveles de NAD, han surgido diferentes estrategias en los últimos años, incluyendo la suplementación nutricional con diferentes precursores del NAD, tales como el mononucleótido de nicotinamida (NMN) o el ribósido de nicotinamida (NR). En concreto, en el presente trabajo tiene como objetivo estudiar el potencial del NR para promover un envejecimiento saludable. Para ello, se suplementó con NR (400 mg/kg/dia) agua de bebida de ratones macho viejos (19 meses; n=10) durante 12 semanas. Tras la intervención, los animales fueron evaluados funcionalmente midiendo diferentes parámetros (fuerza de agarre mediante el grip strength test, la resistencia a la fatiga en un test de carrera en tapiz rodante y la coordinación motora mediante el rotarod test). Los datos obtenidos se compararon con los del grupo control (n=11). Tras el sacrificio, se obtuvieron muestras de plasma y tejido - músculo e hígado - de los ratones, en las que se llevaron a cabo diferentes determinaciones bioquímicas con el objetivo de identificar posibles efectos de la suplementación sobre el metabolismo y la función mitocondrial. Entre dichos análisis, se evaluaron parámetros de estrés oxidativo, determinaciones enzimáticas y de los niveles de diferentes proteínas y metabolitos en los distintos tejidos. La pérdida de masa y fuerza muscular es uno de los factores que más influye en la pérdida de autonomía asociada a un envejecimiento poco saludable. Con la finalidad de profundizar en el mecanismo de acción de nuestra intervención sobre el músculo, se realizaron estudios in vitro utilizando como modelo la línea celular de mioblastos de ratón C2C12, que fueron diferenciadas a miotubos y tratadas con NR. Tras el tratamiento, se procedió a analizar las células mediante técnicas de respirometría y se aisló su RNA para estudiar la expresión génica mediante la técnica de RT-PCR de genes relacionados con el metabolismo energético y la función mitocondrial.

[EN] Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) is an important cofactor involved in a large number of physiological processes and redox reactions of cellular metabolism. NAD levels decline with aging, which can promote an energy collapse and the onset of several aging-associated diseases. In recent years, different strategies have emerged with the objective of preventing or restoring this NAD levels depletion, including nutritional supplementation with NAD+ precursors, such as nicotinamide mononucleotide (NMN) or nicotinamide riboside (NR). In particular, the aim of this project is to study NR potential to promote a healthy aging. To this end, the drinking water of old male mice (19-month-old; n=10) was supplemented with NR (400 mg · kg-1body weight · day-1) for 12 weeks. After the intervention, the animals were functionally evaluated assessing different parameters (grip strength, endurance on a treadmill test and motor coordination through the rotarod test). Obtained data were compared with control group (n=11). After sacrificing the mice, some plasma and tissue ¿ skeletal muscle and liver ¿ samples were collected to perform a number of biochemical analyses with the aim of identifying whether the NR supplementation has potential effects on metabolism and mitochondrial function. Among this assessments, oxidative stress biomarkers, enzymatic determinations and the levels of several proteins and metabolites were measured. Loss of muscle mass and strength is one of the most important factors influencing the loss of autonomy associated with an unhealthy aging. In order to deepen the mechanism of action of our intervention in muscle, we performed in vitro studies using murine myoblasts of C2C12 cell line, that were differentiated into myotubes and treated with NR. After treatment, the cells were analysed through respirometry techniques, and the RNA was isolated to study gene expression using the RT-PCR technique of genes related to energy metabolism and mitochondrial function.