La nicotinamida ribósido quinasa muestra redundancia en la mediación del mononucleótido nicotinamida y el metabolismo del ribósido nicotinamida en células del músculo esquelético

La nicotinamida adenina dinucleótido (NAD +) se describió por primera vez como un cofactor vital en las reacciones redox celulares importantes para el metabolismo de la energía celular [1,2]. NAD + también sirve como un sustrato consumido para enzimas como las sirtuinas que modifican las proteínas de manera translacional mediante desacetilación, produciendo nicotinamida (NAM) y 20-y 3-O-aceil-ADP ribosa en el proceso [3]. Las sirtuinas se han caracterizado como sensores reguladores que coordinan las adaptaciones metabólicas y transcripcionales a los requerimientos de energía celular y tisular [4,5]. El músculo esquelético requiere una alta rotación de ATP para mantener la contracción, facilitada por la glucólisis y la fosforilación oxidativa, que dependen de las funciones redox de NAD + [6]. Debido a la actividad de las enzimas consumidoras de NAD +, la reposición de NAD + a través de la biosíntesis y las vías de recuperación es vital [7, 8]. El NAD + se puede sintetizar de novo a partir del triptófano y mediante el rescate del ácido nicotínico (NA), una forma de vitamina B3, a través de la vía Preiss-Handler [9,10]. Junto con NA, la nicotinamida (NAM) también se denomina vitamina B3 (denominada niacina en conjunto) y como nutriente o mediante el reciclaje después del consumo de NAD +, se metaboliza por la nicotinamida fosforribosiltransferasa (NAMPT) en mononucleótido de nicotinamida (NMN), que se convierte a NAD + a través de NMN adenililtransferasas (NMNAT) [11]. Una ruta final a NAD + es el rescate y la fosforilación de la forma recientemente descubierta de la vitamina B3 ribosida nicotinamida (NR) a NMN, a través de la nicotinamida ribósido quinasa 1 y 2 (NRK1 y 2) vía [2,12,13]. A pesar de que las células de los mamíferos demostraron una diversidad de vías para mantener los niveles de NAD + en diversos tejidos, la contribución relativa de estas vías a la biosíntesis de NAD + en el músculo esquelético sigue sin estar clara. Los beneficios metabólicos de aumentar la disponibilidad de NAD + en los músculos se realizan a través de la aplicación de estrategias de suplementación de precursores de NAD +. Históricamente, la suplementación con NA y NAM se ha utilizado para tratar la hipercolesterolemia y la pelagra [14]. Sin embargo, los efectos secundarios indeseables en humanos han limitado su utilidad. NA causa enrojecimiento a través de la activación del receptor GPR109A en una gran proporción de pacientes, lo que lleva a un cumplimiento deficiente [15]. Se requieren grandes dosis de NAM para aumentar el NAD +, lo que conduce a efectos adversos e inhibición mediada por NAM de la actividad de sirtuina [16,17]. El derivado de NA Acipimox ha demostrado el potencial de utilizar los precursores de NAD + para mejorar y mejorar la función mitocondrial y el contenido de ATP del músculo esquelético en el contexto de la diabetes [15].