NAD

NAD (sigla degll’ingl. Nicotinamide Adenine Dinucleotide)

Coenzima piridinico presente in tutte le cellule sia procariote che eucariote, che può esistere in due stati differenti, uno ossidato (NAD o NAD+) e l’altro ridotto (NADH). La fondamentale funzione biologica del NAD è quella di essere un trasportatore di idrogeno e un accettore di elettroni nelle reazioni ossidoriduttive enzimatiche. La riduzione del NAD è associata a un evidente cambiamento del suo spettro di assorbimento in UV, a causa della comparsa di una struttura di tipo chinonico assente nella forma ossidata. La differenza delle lunghezze d’onda a cui si hanno i picchi di massimo assorbimento della forma ossidata e ridotta, ha permesso lo sviluppo di metodologie di dosaggio di vari enzimi e metaboliti, anche non direttamente coinvolti nei processi ossidoriduttivi, molto utili in campo diagnostico.

Funzione

Il NAD funziona da coenzima in numerosi processi ossidoriduttivi catalizzati da specifiche deidrogenasi. I processi metabolici cellulari nei quali il NAD funge da accettore di elettroni sono quelli del catabolismo, nei quali esso garantisce l’ossidazione di molecole in modo controllato, affinché l’energia associata al processo ossidoriduttivo, immagazzinata in specifici metaboliti, possa essere opportunamente utilizzata dalla cellula. Nelle ossidoriduzioni cataboliche, come quelle della glicolisi o della β-ossidazione degli acidi grassi, si ha così la riduzione del NAD a NADH, che deve essere successivamente ossidato. Ciò avviene soprattutto durante la fosforilazione (➔) ossidativa per mezzo della catena di trasporto degli elettroni accoppiata alla produzione di ATP. Quindi, il nicotinammideadenindinucleotide assume un ruolo fondamentale anche nel metabolismo energetico.

Rapporti tra NAD e NADH

Le concentrazioni allo stato stazionario delle due forme di NAD sono regolate dalle interazioni esistenti fra mitocondri e citoplasma e dagli equilibri delle varie reazioni ossidoriduttive. Nel citoplasma il rapporto [NAD]/[NADH] è nettamente a favore della forma ossidata, mentre nella matrice mitocondriale ha un valore molto più basso. Infatti, il ciclo dell’acido citrico e la β-ossidazione degli acidi grassi, che si svolgono nei mitocondri, producono NADH a una velocità superiore a quella della catena di trasporto degli elettroni che ossida nuovamente il NADH. I valori del rapporto tra le concentrazioni di NAD e di NADH sono in grado, in definitiva, di fornire un quadro sullo stato ossidoriduttivo di una cellula. Il NAD può essere degradato per azione sia dell’enzima citoplasmatico NAD-glicoidrolasi sia dell’enzima nucleare poliadenosinadifosfatoribosilasi la cui funzione è quella di scindere il legame N-β-glicosidico producendo nicotina e ADP-ribosio.