Een recent onderzoek, gepubliceerd in Aging Cell in 2025, biedt gedetailleerd inzicht in wat er gebeurt wanneer cellen hun voorraad NAD⁺ verliezen, een van de meest essentiële moleculen voor energie en herstel in het lichaam.

De onderzoekers ontdekten onder andere dat cellen, wanneer ze NAD⁺ verliezen, niet alleen vertragen, maar ook een afweermechanisme activeren dat een virusinfectie nabootst, terwijl er in werkelijkheid geen virus aanwezig is.

Hoe de onderzoekers NAD⁺-verlies hebben onderzocht

Om dit proces te bestuderen, kweekten wetenschappers fibroblastcellen, een veelvoorkomend type bindweefselcel, gedurende 14 dagen in een omgeving zonder nicotinamide.

Tijdens het experiment hebben ze het volgende gemeten:

• Mitochondriale energieproductie
• Oxidatieve stress en antioxidantactiviteit
• Genexpressie gerelateerd aan immuniteit
• Veranderingen in de locatie van mitochondriaal DNA (mtDNA) binnen de cel.

Gerelateerd: Wat is NAD+: een essentieel molecuul voor gezondheid en een lang leven .

Het doel van de studie

Het doel was om te begrijpen hoe cellen zich aanpassen – of juist niet aanpassen – bij chronisch NAD⁺-tekort. De onderzoekers wilden nagaan hoe het verlies van dit essentiële molecuul de energieproductie, de stressrespons en de communicatie tussen mitochondriën en de rest van de cel beïnvloedde.

Laten we eens nader bekijken wat ze ontdekten toen de cellen een tekort aan NAD⁺ begonnen te vertonen.

De cellen overleefden, maar met minimale energie.

Na slechts twee dagen zonder nicotinamide daalde het NAD⁺-niveau van de cellen tot minder dan 5% van het normale niveau. Desondanks stierven de cellen niet – ze overleefden en bleven zich delen, zij het veel langzamer. Dit toont aan dat fibroblastcellen kunnen overleven met een zeer laag NAD⁺-niveau, maar dat ze dan hun vermogen verliezen om zich aan te passen en efficiënt energie te produceren.

Mitochondriën verloren hun flexibiliteit.

De mitochondriën – de delen van de cel die verantwoordelijk zijn voor de energieproductie – konden nog wel een basishoeveelheid energie produceren, maar ze hadden het vermogen verloren om de productie te verhogen wanneer de cel meer nodig had. Met andere woorden, hun 'energiereserve' was bijna volledig op. Zowel hun extra capaciteit als hun maximale prestaties daalden sterk. Toen nicotinamide werd toegevoegd, herstelden de mitochondriën zich snel, wat aantoont dat NAD⁺ essentieel is voor een efficiënt functionerend energiesysteem van de cel.

Toenemende oxidatieve stress

Cellen met een laag NAD⁺-gehalte vertoonden duidelijke tekenen van oxidatieve stress – een toestand waarin schadelijke moleculen zich sneller ophopen dan de cel ze kan verwijderen. Dit veroorzaakt interne spanning en beschadigt langzaam belangrijke celonderdelen.

De onderzoekers ontdekten dat de tekenen van schade toenamen, terwijl het natuurlijke afweersysteem van de cellen verzwakte. Normaal gesproken zouden beschermende enzymen actiever worden om stress te neutraliseren, maar in dit geval bleven ze inactief.

Mitochondriaal DNA is ontsnapt naar het cytoplasma.

Een van de meest opvallende ontdekkingen was dat mitochondriën hun eigen DNA begonnen af ​​te geven aan het omringende cytoplasma.

Normaal gesproken blijft mitochondriaal DNA veilig opgesloten in de mitochondriën. Maar wanneer de NAD⁺-niveaus daalden, lekten kleine fragmenten naar buiten in de cel. De cel interpreteerde dit ten onrechte als een teken van infectie en activeerde haar interne alarmsysteem – bekend als het cGAS-STING-pad.

Dit systeem reageert normaal gesproken op virussen door immuungenen te activeren die beschermende moleculen produceren, interferonen genaamd. In dit geval was er echter geen virus aanwezig. De cellen reageerden simpelweg op hun eigen ontsnapte DNA, waardoor een virusachtige ontstekingsreactie ontstond zonder dat er daadwerkelijk sprake was van een infectie.

VDAC1: De poort die het DNA doorliet.

Het eiwit VDAC1 bevindt zich in de buitenste laag van de mitochondriën en werkt als een klein poortje dat regelt wat erin en eruit gaat. Wanneer de NAD⁺-niveaus daalden, ging dit poortje open en konden kleine stukjes mitochondriaal DNA ontsnappen naar de rest van de cel.
Toen wetenschappers de poort blokkeerden met een stof genaamd VBIT-4, stopten zowel het lekken van DNA als de immuunreactie.

Dit toont aan dat VDAC1 de belangrijkste schakel is tussen een laag NAD⁺-gehalte, instabiele mitochondriën en ontstekingen.

De reactie kon worden omgekeerd.

Toen de wetenschappers het NAD⁺-niveau herstelden door toevoeging van nicotinamide (NAM), NMN of nicotinamide riboside (NR), herstelden de cellen hun evenwicht. De mitochondriën stabiliseerden, de oxidatieve stress nam af en de antivirale immuunactivering verdween. Het effect was volledig omkeerbaar en rechtstreeks afhankelijk van de beschikbaarheid van NAD⁺.

Overzicht

Wat betekenen deze bevindingen?

Uit het onderzoek blijkt dat wanneer de NAD⁺-niveaus dalen, cellen niet alleen hun activiteit vertragen, maar ook een vals alarm afgeven. Mitochondriën beginnen kleine stukjes DNA te lekken via een poortproteïne genaamd VDAC1, waardoor de cel denkt dat ze wordt aangevallen door een virus. Dit activeert een onnodige immuunreactie. Toen wetenschappers de NAD⁺-niveaus herstelden of de poort blokkeerden, stopte deze reactie en keerden de cellen terug naar hun normale toestand.

Hoewel het onderzoek in celculturen werd uitgevoerd, biedt het een mogelijke verklaring voor de afname van NAD⁺-niveaus met de leeftijd en hoe dit kan bijdragen aan de langzame, chronische ontsteking die vaak in verouderend weefsel wordt waargenomen. De bevindingen laten zien hoe nauw ons energiemetabolisme, de stabiliteit van de mitochondriën en het evenwicht van het immuunsysteem met elkaar verbonden zijn.

Ondersteuning van NAD⁺ voor cellulair evenwicht

Toen de NAD⁺-niveaus hersteld waren, verdwenen alle schadelijke reacties – wat aantoont hoe essentieel een gezond NAD⁺-metabolisme is voor de stabiliteit van cellen. NAD⁺-niveaus kunnen worden ondersteund door voeding, lichaamsbeweging en voorlopers zoals NMN of NR, die het lichaam weer omzet in NAD⁺.

In het licht van dit onderzoek blijkt dat het behouden van NAD⁺ door middel van slimme supplementen niet alleen draait om het verhogen van de energie, maar ook om het helpen van cellen om veerkrachtig, in balans en beschermd te blijven naarmate we ouder worden.

Gerelateerd: 7 NAD+-precursoren: wat ze zijn, hoe ze werken en welke het meest effectief lijken .