Nicotinamida Adenina Dinucleótido (NAD+/NADH): el poder reductor del metabolismo celular
El NAD+/NADH es uno de los compuestos imprescindibles para la vida. Este compuesto se une a gran variedad de enzimas que cumplen una función de oxidación o reducción de una molécula. El gen codificante de la enzima generará una cadena de péptidos con una región preparada para captar el NAD+ o el NADH. Sin la presencia de uno de los dos la enzima no funcionará, es por eso que a estos cofactores se les suele llamar con frecuencia coenzimas, puesto que sin ellos no se dará la actividad enzimática a pesar de no ser el centro catalítico del enzima. Dependiendo del estado redox NAD+ (oxidado) o NADH (reducido) y la actividad de la enzima podrá mediante aceptar o donar un protón (H+) oxidar o reducir la molécula. En el ciclo de Krebs toma un papel importante para el almacenamiento de energía. Durante la degradación de la glucosa la molécula se va oxidando. Las enzimas encargadas de ellos están unidas a NAD+ que se transformará en NADH. La importancia de esto es que luego este NADH podrá desplazarse por la célula hasta otro orgánulo donde donará el H+ para reducir (cargar de energía) otra molécula. En términos energéticos el NADH es interesante en tanto que se puede funcionar como dador de protones para la ATP sintasa, la enzima encargada de generar energía.
NAD es la abreviatura de Nicotinamida Adenina Dinucleótido. Está formada por dos nucleótidos, la adenina y la nicotinamida. Estos nucleótidos están formados por un azúcar, una base nitrogenada y un grupo fosfato. La unión entre ambos tiene lugar a través de un oxígeno que comparten los dos fosfatos (PO4-). A partir del NAD puede formarse el NADP, Nicotinamida Adenina Dinucleótido fosfato. Este otro coenzima tendrá funciones similares, de oxidación/reducción tanto en animales como en plantas. Siendo el encargado de dar poder reductor en la fotosíntesis, por ejemplo.
Al ser un compuesto esencial del metabolismo el NAD puede formarse a través de dos rutas metabólicas. En la primera de ellas se formará a partir de los más simples. De entre los aminoácidos el más común para su síntesis es el triptófano seguido del aspártico, siendo el primero el más utilizado por animales y algunos grupos de bacterias y el segundo por plantas y otras bacterias. Independientemente del aminoácido de partida la ruta converge rápidamente en ácido quinolínico y desde ahí la ruta metabólica esta ampliamente conservada en todos los seres vivos (lo cual da una idea de lo primitiva evolutivamente que es esta ruta y su importancia para que haya perdurado casi inalterada hasta el presente). La otra ruta con la que se puede formar el NAD es un reciclado de compuestos existentes en la célula que contienen nicotiamida, ya sea NAD que se degradaba, que se a obtenido en la dieta (la niacina o Vit B3 es la forma mas frecuente de absorberla). Al contrario que con las rutas que sintetizan el NAD de novo, las rutas de rescate son muy diferentes entre los diversos organismos existentes. Lo que muestra que estas rutas han evolucionado para adpatarse a las condiciones propias de cada especie. Un ejemplo de ello es que un parásito celular del grupo Chlamydia no posee ninguna ruta para ello, teniendo que hacer uso del NAD del propio hospedador.