Nicotinamid-Ribosid-Enzyklopädie – Wissenschaftlicher Hintergrund

Was ist Nicotinamidribosidchlorid?

Nicotinamidribosidchlorid (CAS 23111-00-4), auch bekannt als 3-Carbamoyl-1-β-D-ribofuranosylpyridiniumchlorid, ist ein Pyridiniumsalz mit der Summenformel C₁₁H₁₅N₂O₅·Cl und einer Molmasse von 290,7 g/mol.Es handelt sich um eine natürlich vorkommende Form von Vitamin B3, die in Milch, Obst, Gemüse und Fleisch vorkommt und auch von Mikroorganismen in fermentierten Getränken produziert wird.NR-Chlorid liegt als weißes bis hellbraunes Pulver vor, das in Wasser leicht löslich ist, mit einer Löslichkeit von bis zu 125 mg/ml.

Regulierungsstatus und Arzneibuchstandards

Nicotinamidribosidchlorid besitzt eine etablierte regulatorische Stellung:

FDA-Status— Nicotinamidribosidchlorid ist im FDA Global Substance Registration System unter dem UNII-Code 8XM2XT8VWI und der CAS-Registrierungsnummer 23111-00-4 gelistet.

EFSA-Zulassung für neuartige Lebensmittel— Nicotinamidribosidchlorid wurde von der EFSA im Rahmen eines Novel-Food-Antrags im Jahr 2019 bewertet und anschließend als neuartiges Lebensmittel zur Verwendung in Nahrungsergänzungsmitteln mit einer maximalen Tagesdosis von 300 mg zugelassen (Durchführungsverordnung (EU) 2020/16 der Kommission).

Globale Standards— NR-Chlorid entspricht den Spezifikationen, einschließlich eines Gehalts von 90,0–103 Gew.-%, eines Wassergehalts von ≤2,0 %, Grenzwerten für Restlösungsmittel und Grenzwerten für Schwermetalle (Blei ≤0,5 ppm, Arsen ≤1 ppm, Quecksilber ≤1 ppm, Cadmium ≤1 ppm).

Physiologische Funktionen von NAD⁺

NAD⁺ (Nicotinamidadenindinukleotid) ist ein Coenzym, das in allen lebenden Zellen vorkommt und für zahlreiche zelluläre Prozesse unerlässlich ist:

• Zellulärer Energiestoffwechsel— NAD⁺ ist für die ATP-Erzeugung unerlässlich und spielt eine besonders wichtige Rolle bei der mitochondrialen Energieproduktion.

• DNA-Reparatur— NAD⁺ ist ein Substrat für Poly(ADP-Ribose)-Polymerasen (PARPs), die an der DNA-Reparatur beteiligt sind.

• Sirtuin-Aktivierung— NAD⁺ ist ein notwendiger Cofaktor für Sirtuin-Enzyme, die die Genexpression, Stressreaktionen und die Langlebigkeit regulieren.

• Stoffwechselregulation— NAD⁺ ermöglicht die Gluconeogenese, die Ketogenese, die Pentosephosphatproduktion, die Häm- und Lipidsynthese sowie die Eliminierung von Sauerstoffradikalen.

• Zirkadianer Rhythmus— Der NAD⁺-Spiegel schwankt im Einklang mit der zirkadianen Uhr und beeinflusst den Stoffwechselrhythmus.

NAD⁺ liegt in einem dynamischen Gleichgewicht zwischen seiner oxidierten Form (NAD⁺) und seiner reduzierten Form (NADH) vor, und dieses Gleichgewicht bestimmt den gesamten zellulären NAD⁺-Spiegel.

Wirkungsmechanismen

NAD⁺-Wiederverwertungsweg

NR wird über den NAD⁺-Wiederverwertungsweg in NAD⁺ umgewandelt. Zunächst wird NR durch Nicotinamid-Ribosid-Kinasen (NRK1 und NRK2) zu Nicotinamid-Mononukleotid (NMN) phosphoryliert, welches anschließend durch Nicotinamid-Mononukleotid-Adenylyltransferasen (NMNATs) in NAD⁺ umgewandelt wird. Dieser Weg ist hocheffizient und der Hauptmechanismus, durch den orales NR den systemischen NAD⁺-Spiegel erhöht.

Verbesserung der Mitochondrienfunktion

NAD⁺ ist essenziell für die mitochondriale oxidative Phosphorylierung und die ATP-Produktion. Durch die Wiederherstellung des NAD⁺-Spiegels unterstützt NR die Mitochondrienfunktion und den zellulären Energiestoffwechsel, was insbesondere für Gewebe mit hohem Energiebedarf wie Muskeln, Gehirn und Herz relevant ist.

Sirtuin-vermittelte Langlebigkeitswege

NAD⁺ ist ein notwendiger Cofaktor für Sirtuin-Enzyme (SIRT1–SIRT7), die die Genexpression, die DNA-Reparatur und zelluläre Stressreaktionen regulieren. Die Aktivierung von Sirtuinen ist mit einer verbesserten Stoffwechselfunktion und Langlebigkeit assoziiert.

Klinische Evidenz

NAD⁺-Erhöhung – Dosis-Wirkungs-Studien

Klinische Studien haben wiederholt gezeigt, dass die orale Einnahme von NR den NAD⁺-Spiegel im Blut sicher und zuverlässig erhöht. Eine randomisierte, doppelblinde Crossover-Studie mit 12 gesunden Probanden zeigte, dass Einzeldosen von 100 mg, 300 mg und 1000 mg NR die NAD⁺-AUC, gemessen in peripheren mononukleären Blutzellen (PBMCs), um 48 %, 59 % bzw. 92 % erhöhten.

In einer achtwöchigen randomisierten Studie an 140 übergewichtigen Erwachsenen wurden 100, 300 und 1.000 mg NR pro Tag untersucht. Dabei wurde ein Anstieg des NAD⁺-Gehalts im Vollblut um 22 %, 51 % bzw. 142 % nachgewiesen.In einer separaten randomisierten, placebokontrollierten Studie mit 133 gesunden/übergewichtigen Teilnehmern wurden 8 Wochen lang 100 mg, 300 mg oder 1.000 mg NR verabreicht. Dabei stieg der NAD⁺-Wert nach 2 Wochen im Vergleich zum Ausgangswert um 22 %, 51 % bzw. 142 %.

Leichte kognitive Beeinträchtigung

In einer randomisierten, placebokontrollierten Studie mit älteren Erwachsenen mit leichter kognitiver Beeinträchtigung wurde die Dosis über 10 Wochen schrittweise erhöht, um eine Enddosis von 1 g/Tag zu erreichen und aufrechtzuerhalten. Die angestrebte NR-Dosis wurde sicher erreicht, was sich in einem 2,6-fachen Anstieg des NAD⁺-Spiegels zeigte.

Parkinson-Krankheit – NR-SAFE-Studie

Die NR-SAFE-Studie, eine randomisierte, doppelblinde Sicherheitsstudie, untersuchte hochdosiertes NR bei Patienten mit Morbus Parkinson. Die Teilnehmer wurden randomisiert und erhielten über vier Wochen entweder zweimal täglich 1.500 mg NR (n=10) oder ein Placebo (n=10). Die Ergebnisse unterstützten die Erweiterung des Dosisbereichs von NR in klinischen Phase-II-Studien auf 3.000 mg pro Tag unter angemessener Sicherheitsüberwachung.

Stoffwechselgesundheit

In einer randomisierten, placebokontrollierten klinischen Studie wurde übergewichtigen Männern über 12 Wochen zweimal täglich 1000 mg NR (2000 mg/Tag) verabreicht. Die NR-Supplementierung erwies sich zwar als sicher, verbesserte jedoch weder die Insulinsensitivität noch den Glukosestoffwechsel im gesamten Körper bei übergewichtigen, insulinresistenten Männern.In einer separaten randomisierten, doppelblinden, placebokontrollierten Crossover-Studie mit 13 übergewichtigen Teilnehmern wurde NR in einer Dosierung von 1.000 mg/Tag über 6 Wochen verabreicht. Dabei wurden kleine, aber signifikante Verbesserungen der Körperzusammensetzung, des Schlafstoffwechsels und der AcetylCarnitin-Konzentration in der Skelettmuskulatur beobachtet.

Herzinsuffizienz

In einer nicht-randomisierten, offenen und nicht-placebokontrollierten Studie mit vier Patienten mit Herzinsuffizienz im Stadium D wurde die NR-Dosis von 250 mg zweimal täglich auf 1000 mg zweimal täglich gesteigert. Die NAD⁺-Spiegel stiegen um 55–161 %, begleitet von einer verbesserten PBMC-Atmung und einer Reduktion entzündungsfördernder Zytokine.

Huntington-Krankheit

In einer randomisierten klinischen Studie (J012 NAD-HD) wird NR bei der Huntington-Krankheit untersucht; dies stellt eine Erweiterung des klinischen Forschungsspektrums für diese NAD⁺-Vorstufe dar.

Die Herausforderung der Bioverfügbarkeit

Trotz seiner nachgewiesenen Wirksamkeit bei der Erhöhung des NAD⁺-Spiegels stellt natives NR-Chlorid eine Herausforderung für die Formulierung dar. Die Verbindung ist hygroskopisch und unter bestimmten Bedingungen anfällig für Abbau, insbesondere zu Nicotinamid.NR unterliegt außerdem einem First-Pass-Metabolismus in Leber und Darm, was seine systemische Bioverfügbarkeit einschränken kann.

Diese Einschränkungen haben die Entwicklung fortschrittlicher Verabreichungssysteme, einschließlich der Liposomalen Verkapselung, vorangetrieben. liposomale NR-Formulierungen erreichen nachweislich 73 % höhere Plasmakonzentrationen als herkömmliche NR-Formulierungen und eine Absorption von 58 % im Vergleich zu nur 8 % bei nicht verkapselten Formen.

Liposomales Nicotinamid-Ribosid

Die liposomale Verkapselung von NR bietet einen grundlegend anderen Verabreichungsmechanismus als herkömmliche Darreichungsformen. Die Phospholipid-Doppelschicht umgibt das NR-Molekül und bildet eine Schutzhülle, die Stabilität, Absorption und zelluläre Aufnahme verbessert. Dieses Verabreichungssystem:

• Erreicht 73 % höhere Plasmakonzentrationen im Vergleich zu herkömmlichem NR

• Erreicht eine Absorption von 58 % im Vergleich zu 8 % bei nicht verkapselten Formen

• Bietet eine fast 3-mal höhere Gehirnkonzentration als herkömmliche NR-Systeme.

• Schützt Naturkautschuk vor Feuchtigkeitsaufnahme und oxidativer Zersetzung

• Verbessert die intestinale Absorption über lipidvermittelte Wege

Eine Studie, die veröffentlicht wurde inScienceDirectwurde gezeigt, dass die Beladung mit Liposomen die Verteilung von Nicotinamidribosidchlorid im Gehirn und dessen neuroprotektive Wirkung erhöht, wobei die NR-Konzentration in der Liposomen-Beladungslösung mittels HPLC bestimmt wurde.Die liposomale Verkapselung verhindert den Abbau von NR und verbessert die Absorption, wodurch eine effektive Abgabe an die Zellen und eine maximale Bioverfügbarkeit gewährleistet werden.

Sicherheit und Regulierung

Nicotinamidribosidchlorid ist im Allgemeinen gut verträglich. In klinischen Studien wurden Dosen von 100 mg bis 3.000 mg pro Tag unter angemessener Sicherheitsüberwachung eingesetzt. Die FDA und die EFSA haben Tagesdosen von bis zu 300 mg als sicher für die allgemeine erwachsene Bevölkerung eingestuft.NR ist in klinischen Studien sicher und gut verträglich; es wurden keine schwerwiegenden unerwünschten Ereignisse gemeldet.

Der Regulierungsstatus variiert je nach Region:

• Vereinigte StaatenNR-Chlorid ist als Inhaltsstoff von Nahrungsergänzungsmitteln reguliert. Die FDA hat ihm den UNII-Code 8XM2XT8VWII zugewiesen.

• europäische Union— NR-Chlorid wurde als neuartiges Lebensmittel zur Verwendung in Nahrungsergänzungsmitteln mit einer maximalen Tagesdosis von 300 mg gemäß der Durchführungsverordnung (EU) 2020/16 der Kommission zugelassen.

• Australien und Neuseeland— NR-Chlorid ist als Form von Vitamin B3 in Lebensmitteln für besondere medizinische Zwecke und in formulierten Nahrungsergänzungsmitteln für Sportler zugelassen.

Nicotinamidribosidchlorid wird als Bestandteil von Nahrungsergänzungsmitteln weit verbreitet vermarktet und ist in den USA, Europa, Australien und anderen Regionen erhältlich. Die Prüfprotokolle müssen internationalen Standards wie dem USP, dem Europäischen Arzneibuch und dem FAO/WHO-Codex Alimentarius entsprechen. Hersteller sollten die lokalen regulatorischen Anforderungen vor der Markteinführung prüfen.

Dieses Produkt ist für Forschungszwecke sowie für Anwendungen im Bereich Nahrungsergänzungsmittel und funktionelle Lebensmittel bestimmt. Es ist nicht zur Diagnose, Behandlung, Heilung oder Vorbeugung von Krankheiten geeignet.

199 $/kg

159 $/kg