Il nicotinammide mononucleotide (NMN) è un precursore del nicotinammide adenina dinucleotide (NAD+), una molecola essenziale per l'energia e la riparazione cellulare. Questo studio ha analizzato gli effetti dell'NMN sull'infiammazione, in particolare quella indotta dal poli(I:C), un composto sintetico che imita le infezioni virali. I ricercatori hanno studiato due tipi di cellule umane: le cellule endoteliali microvascolari polmonari umane (HPMEC) e le cellule endoteliali coronariche umane (HCAEC). Hanno scoperto che l'NMN riduce notevolmente l'infiammazione causata dal poli(I:C). Ciò significa che l'NMN potrebbe potenzialmente trattare l'infiammazione sia a breve che a lungo termine.
Risultati principali
- Ruolo antinfiammatorio della NMN: La NMN riduce efficacemente la risposta infiammatoria indotta dal poli(I:C) sia nelle HPMEC che nelle HCAEC.
- Meccanismi di regolazione: I principali mediatori infiammatori, come l'IL6 e i membri della famiglia PARP, sono stati notevolmente ridotti quando sono stati esposti all'NMN in condizioni di poli(I:C)-attivazione.
- Potenziali implicazioni terapeutiche: L'analisi bayesiana della rete ha evidenziato i geni, tra cui il fattore di iniziazione della traduzione eucariotica 4B (EIF4B), che potenzialmente regolano i moduli dell'infiammazione identificati.
Metodi utilizzati
- Colture di cellule primarie umane: I ricercatori hanno coltivato e mantenuto le cellule endoteliali microvascolari polmonari umane (HPMEC). E cellule endoteliali coronariche umane (HCAEC) in condizioni specifiche. Hanno trattato le cellule con acido poliinosinico-policitidico (poli(I:C)) per simulare l'infiammazione indotta da un'infezione virale.
- RNA-Seq e analisi dei dati: Il team ha eseguito il sequenziamento del trascrittoma e ha analizzato i dati utilizzando vari strumenti e pacchetti. Hanno mappato le sequenze rispetto al genoma di riferimento GRCh38 e calcolato l'abbondanza di geni/trascritti.
- Analisi dei geni differenzialmente espressi: Lo studio ha identificato i geni differenzialmente espressi (DEG) tra i gruppi di controllo e quelli ad alto dosaggio di NMN utilizzando R. Sono state fissate soglie per il cambiamento log2-fold, il valore p e l'FDR locale.
Approfondimenti dettagliati
Il ruolo della NMN nell'aumentare i livelli di NAD+ nelle cellule è ben noto. Il NAD+ è fondamentale per diversi processi metabolici, tra cui la glicolisi e la catena di trasporto degli elettroni. Studi precedenti hanno dimostrato che il NMN può contrastare il declino della salute fisica legato all'età nei topi. Migliorando aspetti come il metabolismo energetico, la sensibilità all'insulina e i profili lipidici.
In questa ricerca, gli scienziati hanno utilizzato una sostanza chiamata poli(I:C) per imitare il modo in cui il nostro corpo reagisce ai virus. Quando le cellule incontrano il poli(I:C), producono segnali di infiammazione. Tuttavia, lo studio dimostra che l'aggiunta di NMN può ridurre questi segnali, rendendolo un potenziale aiuto contro l'infiammazione.
I ricercatori hanno analizzato e raggruppato attivamente i geni che mostravano schemi simili per comprendere meglio i processi principali in gioco. Attraverso un'analisi dettagliata, hanno scoperto che geni specifici, in particolare EIF4B, potrebbero svolgere un ruolo fondamentale nel dirigere i potenti effetti antinfiammatori dell'NMN.
Conclusione
Questo studio fornisce una comprensione completa di come l'NMN allevi la risposta infiammatoria indotta dal poli(I:C) in colture di cellule primarie umane. Attraverso una serie di analisi sofisticate, tra cui RNA-seq, WGCNA e analisi di rete bayesiana. La ricerca scopre i meccanismi sottostanti e le potenziali vie di regolazione. I risultati non solo fanno luce sulle proprietà antinfiammatorie dell'NMN. Ma aprono anche la strada a potenziali applicazioni terapeutiche per il trattamento delle malattie legate all'infiammazione.
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