Was genau ist NADH? 

NADH ist die Abkürzung für Nicotinamidadenindinukleotidhydrid und wurde erstmals 1906 von Arthur Harden and William John Young in Hefe nachgewiesen.

Es setzt sich zusammen aus NAD+ und Wasserstoff (H). Die Abkürzung NAD+ steht dabei für „Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid“. Das Vitamin Niacin (Vitamin B3) ist ein wichtiger Baustein von NADH.

NADH ist die reduzierte Form von Nicotinamidadenindinukleotid (NAD), NAD+ ist die oxidierte Form des NAD. „Reduzierte Form“ meint, dass die oxidierte Form NAD+ durch die Aufnahme von zwei Elektronen und einem Proton zu NADH wird.

Beim NADH handelt es sich um ein essenzielles Coenzym (sog. „Coenzym 1“), das eine grundlegende Rolle in unseren Zellen und dort v.a. im Rahmen der Atmungskette (auch Elektronentransportkette genannt) in den Mitochondrien („Kraftwerke unserer Zellen“) spielt.

Eine Aufnahme von NADH aus Lebensmitteln ist kaum möglich. Den höchsten NADH-Gehalt in der Tierwelt findet man bei Geflügel im Herzen sowie im Muskelfleisch unter den Flügeln. Aber da NADH ein so labiler Stoff ist, wird er beim Verzehr durch die Magensäure fast vollständig zerstört, so dass der Körper über die Nahrung eigentlich kaum NADH aufnimmt.

NADH wird stattdessen, sofern alle Ausgangsstoffe und Cofaktoren vorhanden sind, vom Körper aus den sogenannten Makronährstoffen (Kohlenhydrate, Proteine, Fette) im Rahmen des Citratzyklus synthetisiert. Es reagiert schließlich mit dem in jeder Zelle vorhandenen Sauerstoff und bildet H2O & zelluläre Energie in Gestalt von Adenosintriphosphat (ATP). Die Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff ist die einigen noch aus dem Chemieunterricht bekannte „Knallgasreaktion“.

Knallgasreaktion
Wasserstoff (H) reagiert mit Sauerstoff (O2) zu Wasser (H2O) und erzeugt dabei „Raketentreibstoff“ (Knallgasreaktion). Um eine solche Knallgasreaktion in unserem Körper zu vermeiden, muss die Reaktion in mehreren Stufen erfolgen. Dies ist die Idee des Redoxgefälles innerhalb der Atmungskette.

Die Atmungskette

• = „chemiosmotische Kopplung“ oder „Mitchell-Hypothese“ mit oxidativer Phosphorylierung (OxPhos)
• dient zur Bildung von ATP (aus ADP + Pi)
  • 5 Enzymkomplexe I-V
  • 2 Elektronenüberträger
  • Elektronentransportkette (Enzym-Komplexe I-IV) mit Redoxgefälle liefert Energie zum Protonentransport

• NADH/H+ und FADH2 geben H an O ab (werden reoxidiert) und es bildet sich H2O
• Bei dieser Reaktion wird Energie freigesetzt (Knallgasreaktion)
• Bei direkter Reaktion NADH/H+ + ½ O2 zu H2O + NAD+ würde wegen hohen Redoxpotentialunterschieds zwischen NADH/H+ und O2 sehr viel Energie auf einmal freigesetzt
• Um „Explosion“ zu verhindern wird der Vorgang in mehrere Einzelschritte gesplittet („Kaskadenreaktion“): Elektronen werden über Kaskaden weitergleitet und die freiwerdende Energie wird zum Protonentransport und zur ATP-Bildung genutzt
• Cave: Die innere Mitochondrien-Memban ist NICHT für Protonen (positiv geladene Teilchen) durchlässig (nur für O2, H2O und CO2 sowie über Carrier für ATP, ADP und Pi). Daher sollte ausschließlich NADH und nicht bspw. NAD+ supplementiert werden. Auch die Vorstufen von NAD+ wie Nicotinamid-Riboside oder NMN (Nicotinamid-MonoNucleotide) können die Zellmembran nicht passieren, da beides positiv geladene Moleküle sind.

 

 

Wofür genau wird NADH im Körper benötigt?

Energie wird für alle physiologischen Funktionen im Körper benötigt, aber es gibt einige spezifische Funktionen, für die NADH besonders wichtig ist. Dazu gehören:

• Chronische Erschöpfung (auch Long COVID)
  • In einer klinischen Studie wurde die Verabreichung von 20 mg NADH pro Tag an 73 Patienten untersucht, die an chronischer Erschöpfung litten, Nach der Studiendauer von acht Wochen konnte festgestellt werden, dass - verglichen mit der Placebogruppe - das Gesamt-NAD und besonders auch der NADH-Anteil in den Blutzellen stark angestiegen war und sich auch der Erschöpfungsindex verringert hatte. Des Weiteren sank die Lipidperoxidation und die Mitochondrienfunktion verbesserte sich. Die Studienteilnehmer erhielten aber eine zusätzliche Supplementierung mit 200 mg Coenzym Q10, welche ebenfalls zur Verbesserung beigetragen haben könnte (vgl. Castro-Marrero, J. et al. 2015. Does Oral Coenzyme Q10 Plus NADH Supplementation Improve Fatigue and Biochemical Parameters in Chronic Fatigue Syndrome? Antioxid Redox Signal. 22(8):679–685.).
  • Ein ähnliches Ergebnis zeigte auch eine weitere Studie mit vergleichbarem Design und 144 Frauen, die unter chronischer Erschöpfung litten. Dabei wurde eine Reduktion von chronischen Schmerzen und eine Verbesserung der Schlafqualität beobachtet (vgl. Castro-Marrero, J. et al. 2021. Effect of Dietary Coenzyme Q10 Plus NADH Supplementation on Fatigue Perception and Health-Related Quality of Life in Individuals with Myalgic Encephalomyelitis/Chronic Fatigue Syndrome: A Prospective, Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Trial. Nutrients. 13(8):2658.).
  • Darüber hinaus zeigte eine Studie zur chronischen Erschöpfung an 77 Patienten nach 60-tägiger Einnahme von 20 mg NADH pro Tag eine Verringerung von Angstzuständen und einen niedrigeren Puls nach einem Belastungstest (vgl. Alegre, J. et al. 2010. [Nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) in patients with chronic fatigue syndrome. Rev Clin Esp. 210(6):284–288.).
  • In einer placebokontrollierten Studie an 207 ME/CFS-Betroffenen zeigte eine bei Einnahme von 200 mg Coenzym Q10 und 20 mg NADH über acht Wochen eine signifikante Verbesserung der Lebensqualität und eine Verringerung des FIS (Fatigue Impact Scale) 40-Gesamtwerts, welcher zur Erfassung von physischer, kognitiver und psychosozialer Erschöpfung dient. Des Weiteren konnte eine Verbesserung der Schlafdauer und der subjektiven Schlafqualität beobachtet werden(vgl. Deutsche Gesellschaft für ME/CFS e.v. https://www.mecfs.de/was-ist-me-cfs/ sowie Castro-Marrero, J. et al. 2021. Effect of Dietary Coenzyme Q10 Plus NADH Supplementation on Fatigue Perception and Health-Related Quality of Life in Individuals with Myalgic Encephalomyelitis/Chronic Fatigue Syndrome: A Prospective, Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Trial. 13(8): 2658).

Gehirn / Gedächtnis / Neurodegenerative Erkrankungen

• Eine gesteigerte NADH-Zufuhr zeigte bei Personen mit Morbus Alzheimer und Morbus Parkinson bei kognitiven und verbalen Parametern gute Ergebnisse (vgl. Demarin, V. et al. 2004. Treatment of Alzheimer’s disease with stabilized oral nicotinamide adenine dinucleotide. Drugs Exp Clin Res. 30(1):27-33.).
• In einer Studie der Georgetown University wurde gezeigt, dass mit 10 mg NADH täglich behandelte Patienten nach sechs Monaten eine gegenüber dem Ausgangswert signifikant gesteigerte Hirnleistung aufwiesen.
• Patienten mit chronischer Müdigkeit und Antriebslosigkeit entwickelten mehr Lebensfreude und Leistungsbereitschaft. Bei Parkinson-Patienten konnte zudem eine Verbesserung der motorischen Symptomatik nach NADH-Supplementierung beobachtet werden (vgl. Gröber, U. Orthomolekulare Medizin. Ein Leitfaden für Apotheker und Ärzte. 2002.).
• In einem Pilotversuch zur Prävention von Alzheimer nahmen 24 Alzheimer-gefährdete Patienten in einem Zeitrahmen von 6 Monaten täglich 10 mg NADH ein und zeigten zu Studienende statistisch bessere Ergebnisse im Bereich Sprache und räumliche Wahrnehmung. Dieser Versuch suggeriert zwar nur einen kleinen, aber dennoch signifikanten Effekt in der Prävention von Alzheimer (vgl. Demarin, V. et al. 2004. Treatment of Alzheimer’s disease with stabilized oral nicotinamide adenine dinucleotide: a randomized, double-blind study. Drugs Exp Clin Res. 30(1):27–33.).
• Am St. Georgs Hospital in Székesfehérvár wurde eine Studie über Patienten mit MS durchgeführt, in der diesen NADH verabreicht wurde: 38% beobachteten bei sich eine geringere Müdigkeit und mehr Vitalität, 10% berichteten von einer Zunahme der Beweglichkeit, 28% berichteten von Phasen ohne Müdigkeit; diese waren deutlich länger als in der Kontrollgruppe.
• NADH kann die Produktion der Neurotransmitter Dopamin und Noradrenalin steigern sowie die Aufnahme und Abgabe der Neurotransmitter in den Synapsenspalt modulieren (vgl. Pearl, S. M. et al. 2000. Effects of NADH on dopamine release in rat striatum. Synapse. 36(2):95-101 und Ying, W. 2007. NAD+ and NADH in brain functions, brain diseases and brain aging. Front Biosci. 12:1863-88)

• Als zentrale Komponente im antioxidativen System der Gehirnzellen spielt NADH eine wesentliche Rolle bei der Verlangsamung von Alterungsprozessen (vgl. Ying, W. 2008. NAD+/NADH and NADP+/NADPH in cellular functions and cell death: regulation and biological consequences. Antioxid Redox Signal. 10(2):179-206).

• Schutz des Herzens: Studien an der Medizinischen Universität Graz in Österreich belegen, dass NADH Herzerkrankungen vorbeugen kann: https://www.medunigraz.at/news/detail/herzschwaeche-nikotinamid-als-neuer-wirkstoff-fuer-zukuenftige-therapie-untersucht )

• „Longevity“ (gesundes Altern): für das Altern sind v.a. 3 Phänomene verantwortlich: Abnahme der Energieproduktion (ATP) in den Zellen, Schädigung der DNA (u.a. durch Umweltgifte) sowie Oxidation und Schädigung der Zellmembran. Da NADH für die zelluläre Energieproduktion von besonderer Bedeutung ist, geschädigte DNA und Zellen reparieren kann und als starkes Antioxidans wirkt, erfreut sich NADH aktuell besonderer Aufmerksamkeit in der Longevity-Forschung.
• Jetlag: NADH wird auch zur Verbesserung der Symptome eines Jetlags eingesetzt. Sowohl die kognitiven Funktionen als auch das Schlafbedürfnis scheinen von einer erhöhten Dopaminsynthese zu profitieren (vgl. Birkmayer, G. D. et al. 2002. Stabilized NADH improves jet lag-induced cognitive performance deficit. Wien Med Wochenschr. 152(17-18):450-4.).
• Wechseljahresbeschwerden: Typische Begleiterscheinungen der Menopause sind depressive Verstimmungen, Hitzewallungen, Antriebslosigkeit oder Libidoverlust. Einige dieser Symptome können neben hormonellen Ursachen auch auf einen Mangel an ATP zurückzuführen sein.
• Immunsystem und chronische Entzündungen: NADH kann Untersuchungen zufolge die Biosynthese von Interleukin-6 im Blut um ein Vielfaches steigern. Interleukine sind körpereigene Botenstoffe der Zellen des Immunsystems. Interleukin-6 ist relevant als entzündungshemmender Stoff und steigert zudem die Sekretion von Kortison, Somatotropin, Glucagon und Adrenalin.
• Blutdruck: NADH stimuliert die Nitroxid-Produktion und verbessert dadurch die Durchblutung aller Organe. In einer kleineren Studie an der Georgetown University konnte nachgewiesen werden, dass die Gabe von 5 mg NADH pro Tag den Blutdruck um im Durchschnitt 10% senkte.
• Glaukom (erhöhter Augendruck) und Macula-Degeneration (Gesichtsfeldveränderung)
• Die Behandlung erfolgte in beiden Fällen mit der Gabe von 450 mg L-Arginin und 10 mg NADH über einen Zeitraum von vier Wochen.
• In der Anwendungsstudie kam es zu einer Reduktion des Augendrucks und einer Verbesserung der Lesefähigkeit um 2,5 Zeilen. Das Dämmerungssehen verbesserte sich in allen Fällen auf 100%. 80% der Probanden zeigten eine signifikant reduzierte Blendungsempfindlichkeit.
• Eine Macula-Degeneration bezeichnet eine Veränderung am „Gelben Fleck“ im Auge, der für scharfes Sehen zuständig ist. Die Macula-Degeneration war in 70% der Fälle bei Gabe o.g. Wirkstoffkombination über 4 Wochen zurückgegangen.