Nutrition

Mardi 11 novembre 2014 2 11 /11 /Nov /2014 16:06
Les propriétés de concentrés d'algues bleu-vert: la prévention des maladies cardio-vasculaires et la Steatose non alcoolique ou maladie du foie gras. Phycocyanine. Auteurs Ku CS1, Yang Y, Y parc, J. Lee Journal J Med Food. 2013 février; 16 (2): 103-11. doi: 10,1089 / jmf.2012.2468. Résumé Les Algues bleu-vert (BGA) sont parmi les formes de vie les plus primitives de la terre et ont été consommés comme nourriture ou des médicaments par l'homme depuis des siècles. BGA contient divers composants bioactifs, tels que phycocyanine, les caroténoïdes, l'acide γ-linolénique, des fibres et des stérols végétaux, ce qui peut favoriser une santé optimale chez l'homme. Des études ont démontré que plusieurs espèces de BGA ou de leurs composants actifs présentent des composés plasmatiques actifs sur le cholestérol total et les triglycérides et ont des propriétés d'abaissement du CT du fait de leur modulation de l'absorption intestinale du cholestérol et l'expression du gène de la lipogenèse hépatique. BGA peut également réduire l'inflammation en inhibant l'activité du facteur B de κ nucléaire, ce qui réduit par conséquent la production de cytokines pro-inflammatoires. En outre, BGA inhibe la peroxydation lipidique et ont une activité de piégeage des radicaux libres, ce qui peut être bénéfique pour la protection contre le stress oxydatif. Les effets précités du BGA peuvent contribuer à la prévention de maladies métaboliques et inflammatoires. Cette étude donne un aperçu de l'état actuel des connaissances des fonctions de soutien de la santé par BGA contre les maladies cardio-vasculaires et les maladie du foie , non alcooliques, qui sont les principales menaces pour la santé dans les pays développés. PMID 23402636 [PubMed
Par Jean-Pierre LABLANCHY - CHRONIMED - Publié dans : Nutrition
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Mardi 11 novembre 2014 2 11 /11 /Nov /2014 15:57
La. phycocyanine confère une protection contre le stress oxydatif en oarticulier lié aux oxalates (calculs urinaires) et protège des dysfonctionnements mitochondriaux dans les cellules MDCK. Auteurs Farooq SM1, Boppana NB2, Asokan D3, Sekaran SD4, Shankar EM5, Li C6, Gopal K7, Bakar SA5, Karthik HS8, Ebrahim AS9 Journal PLoS One. 1 avril 2014; 9 (4): e93056. doi: 10.1371 / journal.pone.0093056. eCollection 2014. Résumé Les Oxalates présentent une toxicité médiée par la génération d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) par l'intermédiaire d'un processus qui dépend en partie de la dysfonction mitochondriale. Ici, nous avons examiné comment la C-phycocyanine (CP) pourrait protéger contre les dommages oxydatifs intracellulaire médiés par le stress déclenché par l'oxalate dans les cellules MDCK. DCFDA, une sonde à base de fluorescence et d'hexanoyle-lysine produit d'addition (HEL), est un marqueur de stress oxydatif qui a été utilisé pour étudier l'effet de CP sur la production de ROS et la peroxydation des lipides induite par membrane en présence d'oxalates (LPO). Le rôle de la CP contre le stress oxydatif induit par l'oxalate a été étudié par l'évaluation du potentiel de la membrane mitochondriale par JC1, coloration à la fluorescéine, par la quantification de la synthèse d'ATP et MAP kinases induite par le stress (JNK / SAPK et ERK1 / 2). Nos résultats ont révélé que les cellules sous oxalate montrent un taux nettement augmenté de ROS et HEL expression de la protéine, qui ont été diminués de façon significative après pré-traitement avec le CP. En outre, JC1 coloration a montré que CP pré-traitement a conféré une protection significative contre perméabilité de la membrane mitochondriale et une augmentation de la production d'ATP dans les cellules CP-traités que les cellules oxalate seul traités. En outre, les cellules traitées par CP ont diminué de manière significative l'expression de phosphorylé JNK / SAPK et ERK1 / 2 par rapport aux cellules traitées par seul. Nous avons conclu que CP pourrait être utilisé comme une stratégie thérapeutique potentielle des radicaux libres oxydatifs avec balayage contre les maladies associées au stress oxydatif y compris la lithiase urinaire.
Par Jean-Pierre LABLANCHY - CHRONIMED - Publié dans : Nutrition
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Mardi 11 novembre 2014 2 11 /11 /Nov /2014 07:53
Les chercheurs associent un taux sanguins de lithium bas avec l'agressivité, l'usage de drogues, et un comportement criminel et recommandent 1 mg de lithium par jour pour un adulte 70 kgs. Dans une étude datant de 2002 (1), les chercheurs ont étudié le rôle du lithium dans notre alimentation, afin de définir une RDA pour le lithium, et de discuter de son "contenu dans notre alimentation". Principalement présents dans les grains et légumes (de 0,50 à 3,4 milligrammes par kilogramme de nourriture), suivi par les produits laitiers (0,50 mg / kg d'aliment) et moins dans les produits d'origine animale (0,012 mg / kg d'aliment), le lithium est d'abord présent dans les roches et les eaux en contact avec ces roches font leur chemin vers les aliments, après avoir été transféré à la terre par l'eau. Le rôle exact de lithium dans l'organisme n'est pas complètement connu, mais on pense qu'il interagit avec le sodium, le potassium, le magnésium et le calcium dans la membrane de la cellule (2) ainsi que de l'aluminium, du manganèse ou du vanadium dans le reste du corps (3). Sur la base de la consommation dans les différents pays, les chercheurs ont proposé une RDA de 1 milligramme par jour pour un adulte de 70 kgs, ou 14 microgrammes de lithium par kilogramme de poids corporel. Les chercheurs ne se sont pas tournés vers le risque de toxicité du lithium (doses alimentaires faibles) mais plutôt vers un souci de carence fondé sur la recherche de preuves liant une faible consommation de lithium avec des troubles du comportement et l'agressivité (4, 5), ainsi que "des associations significatives inverses (p <0,05) avec les taux d'arrestation pour vol avec effraction et vol, possession de stupéfiants et, chez les jeunes, pour une fugue »(6, 7) et les niveaux d'eau de lithium. Pour les chercheurs, une "attention spéciale doit être accordée aux besoins de lithium relatif élevé des enfants, des adolescents et des mères allaitantes» et que «un approvisionnement suffisant de lithium devrait également être assuré pour les sujets mis sous des régimes alimentaires spéciaux et ou sur la nutrition totale ou parentérale à domicile ». Abstrait par Greg Arnold, DC, CSCS, le 13 Septembre 2014, à partir de "Lithium: l'occurrence, les apports alimentaires, l'essentialité nutritionnelle» dans le numéro de l'American Journal of Clinical Nutrition Février., 2002 Envoyé le 15 Septembre 2014. Références: Schrauzer GN. Lithium: l'occurrence, les apports alimentaires, l'essentialité nutritionnelle. J Am Coll Nutr 2002 février; 21 (1): 14-21 Klemfuss H, Greene KE: Cations influençant la toxicité de lithium et de la pharmacologie. En Schrauzer GN, Klippel KF (eds): "Lithium en biologie et en médecine." Weinheim: VCH Verlag, pp 133-145, 1991 Schrauzer GN, Shrestha KP, Flores-Arce MF: Lithium dans les cheveux du cuir chevelu des adultes, les étudiants et les criminels violents. Biol. Trace El. Res 34: 161-176, 1992 Dawson EP, Moore TD, McGanity WJ: La relation mathématique de boire lithium de l'eau et des précipitations sur l'admission de l'hôpital psychiatrique. Dis Nerv Syst 31: 1-10, 1970 Dawson EP, Moore TD, McGanity WJ: Relation entre le métabolisme de lithium à l'admission de l'hôpital psychiatrique et l'homicide. Dis Nerv Syst 33: 546-556, 1972 Schrauzer GN, Shrestha KP: Lithium dans l'eau potable et l'incidence des crimes, de suicides et d'arrestations liées à la toxicomanie. Biol Trace El Res 25: 105-113, 1990 Schrauzer GN, Shrestha KP: Lithium dans l'eau potable et l'incidence des crimes, de suicides et d'arrestations liées à la toxicomanie. En Schrauzer GN, Klippel, KF (eds): "Lithium en biologie et en médecine." Weinheim: VCH Verlag, pp 191-203, 1991
Par Jean-Pierre LABLANCHY - CHRONIMED - Publié dans : Nutrition
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Mercredi 5 novembre 2014 3 05 /11 /Nov /2014 08:34
Des chercheurs australiens ont découvert ce qui pourrait devenir l'élixir de vie - un composé naturel qui peut inverser le vieillissement. La découverte concerne le nicotinamide mononucleotide (FLN). A l'Université de NSW les travaux des chercheurs pourraient conduire à de nouveaux traitements pour le vieillissement, le cancer, le diabète de type 2 et l'atrophie musculaire et les maladies inflammatoires dans les cinq à dix ans. Les essais humains du composé qui tourne le dos au vieillissement en améliorant la communication entre les parties d'une cellule pourrait commencer dès l'année prochaine. Le seul problème est que le remède est inabordable pour la plupart des gens, car il coûte 1000 $ pour un gramme. Et la recherche a utilisé l'équivalent de 500 mg de NMN pour chaque kilogramme de poids corporel et par jour. Cela signifie que la substance coûterait la moyenne homme de 86 kg $ 43 000 par jour et la femme moyenne de 71 kg $ 35 000 par jour. Le chercheur principal de l'Université de NSW le professeur David Sinclair dit qu'il espère bientôt trouver un moyen de produire à moindre coût. Le composé agit rapidement et pourrait également profiter aux personnes en bonne santé. Apres une semaine de traitement les souris âgées qui ont été injectées avec ce composé NMN avaient une amélioration de leurs muscles qui les rendaient impossibles à distinguer de jeunes animaux. "C'est comme si un homme de 60 ans était semblable à un jeune homme de 20 ans sur certaines mesures», dit à l'Université NSW le pharmacologue et co-auteur, le Dr Nigel Turner. Ces souris âgées qui sont l'équivalent d'un homme de 85 ans ont également bénéficié de la substance et leurs organisme s'améliorent comme si elles étaient devenues un homme de 40 ans. "Si ces résultats se tiennent, le vieillissement peut être une condition réversible, si elle est traitee rapidement", explique le professeur Sinclair qui est basé à la Harvard Medical School. À la base de cette percée est la découverte que, quand il y a une rupture de communication entre les mitochondries, la "batterie" d'une cellule, et le noyau de la cellule cela accélère le vieillissement. Un produit naturel appelé NAD est au cœur de ce point de départ du processus de communication cellulaire, mais il commence à diminuer à mesure que nous vieillissons. La seule façon jusque là de lutter contre le déclin de la NAD est la restriction calorique intense et l'exercice intensif. Dans une étude publiée dans la revue Cell aujourd'hui, les chercheurs rapportent qu'ils ont constaté que NMN injecté dans un corps animal se transforme en NAD pour réparer les canaux de communication altérés. Ce composé imite l'effet de l'alimentation restrictive et de l'exercice. "Il était choquant de voir ce qui est arrivé aussi rapidement" nous dit le Dr Nigel Turner. "Si ce composé naturel est administré suffisamment tôt dans le processus de vieillissement, en une semaine seulement, les muscles de souris âgées étaient indiscernables des animaux plus jeunes," at-il dit. La recherche porte aussi sur une autre molécule appelée HIF-1 qui interfère également avec la communication cellulaire et joue un rôle dans le cancer. Cette molécule est activée dans de nombreux cancers et les chercheurs ont maintenant trouvé qu'elle jour aussi un rôle à mesure que nous vieillissons. "Nous devenons nous même comme un cancer dans notre processus de vieillissement», explique le professeur Sinclair. "Cela peut expliquer pourquoi le plus grand facteur de risque de cancer est l'âge», dit-il. Le Professeur Sinclair a déjà été à l'origine des recherches sur le resvératrol une substance qui se trouve dans le vin rouge et certains fruits à coque, un anti-vieillissement actif sur le gène SIRT1. Ce nouveau composé, NMN, est actif sur les sept gènes SIRT1 impliqués dans la longévité. D'autres études devront tester si NMN mène à des souris vivant plus longtemps, et si cela leur permet de perdre du poids ou s'il existe des effets secondaires. Le Professeur Sinclair souligne que même si NMN est un phénomène naturel "Par prudence je ne conseillerais à personne d'en prendre jusqu'à ce que nous la connaissions de façon sûre, nous ne voulons pas de surprises". Fiche technique NMN (Aldrich Chemical Company) http://www.ebay.com/itm/NICOTINAMIDE-99-0-for-biochemistry-30g-/281144817586?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item41758977b2 Nicotinamide http://www.cell.com/retrieve/pii/S0092867413015213?cc=y Cell, Volume 155, Issue 7, 1624-1638, 19 Décembre 2013 NAD + induit une baisse pseudo hypoxique de l'interruption de la communication entre le noyau et les mitochondries au cours du vieillissement Auteurs Ana P. Gomes, Nathan L. Price, Alvin J.Y. Ling, Javid J. Moslehi, Madeleine K. Montgomery, Luis Rajman, James P. White, João S. Teodoro, Christiane D. Wrann, Basil P. Hubbard, Evi M. Mercken, Carlos M. Palmeira, Rafael de Cabo, Anabela P. Rolo, Nigel Turner, Eric L. Bell, David A. Sinclair Résumé Depuis les ancêtres bactériens eucaryotes les génomes nucléaires et mitochondriaux ont eu à coordonner étroitement leurs activités, comme coder chaque différentes sous-unités du système de la phosphorylation oxydative (phosphorylation oxydative). Le Dysfonction mitochondrial est une caractéristique du vieillissement, mais ses causes sont encore débattues. On montre que, au cours du vieillissement, il existe une perte spécifique de la mitochondrie, mais non nucléaires, des sous-unités codées OXPHOS. Nous en ramenons la cause à PGC-1a voie alternative / ß-indépendante de communication nucléaire-mitochondrie, qui est induite par une baisse de la NAD + nucléaire et l'accumulation de HIF-1 dans des conditions de normoxie, avec des parallèles de reprogrammation Warburg. La Suppression de SIRT1 accélère ce processus, alors que des niveaux élevés de NAD + chez la souris âgée restaure la fonction mitochondriale à celle d'une jeune souris de manière SIRT1-dépendante. Ainsi, un état pseudohypoxique qui perturbe la PGC-1a (communication de nucléaire mitochondrie / ß-indépendante) contribue à la diminution de la fonction mitochondriale avec l'âge, un processus qui est apparemment réversible. http://www.news.com.au/lifestyle/health/aussie-scientist-david-sinclair-claims-anti-aging-superbug-breakthrough/story-fneuzlbd-1226592865613 Cela semble trop beau pour être vrai, mais un scientifique australien respecté croit qu'il a inventé une nouvelle catégorie de supermolécule qui pourrait prévenir le cancer et la maladie d'Alzheimer. De plus, le professeur David Sinclair dit que ses médicaments ont le potentiel d'aider certaines personnes à jouir d'une vie saine jusqu'à l'âge de 150 ans. Cependant, de nouvelles recherches sont encore nécessaires. Un article publié dans le numéro de Mars de la revue Science, explique comment ces médicaments ont la possibilité de faire basculer les défenses de l'organisme contre le processus du vieillissement. Trois des médicaments sont en essais sur l'homme pour le traitement de maladies spécifiques telles que le diabète de type 2 et les maladies inflammatoires de l'intestin, dit l'Université de Nouvelle-Galles du Sud département génétique. Le Professeur Sinclair est enthousiasmé par le potentiel pour prévenir la maladie et espère prouver que ces médicaments auront un double but, traiter et prévenir les maladies en même temps. «Ma recherche a été critiquée parce que cela semblait trop beau pour être vrai. Cet article montre que c'est vrai," dit-il dans un entretien téléphonique à partir de la Harvard Medical School, où il est basé. Les médicaments du professeur Sinclair ciblent l'enzyme SIRT1, qui est activée naturellement par la restriction calorique et l'exercice, mais qui peut aussi être améliorée par des activateurs tels que le resvératrol dans le vin rouge. Lui et ses collègues ont mis au point 4000 activateurs synthétiques. Chacun est 100 fois plus puissant qu'un verre de vin rouge et les trois meilleurs sont ceux utilisés dans les essais cliniques humains. «Nos médicaments peuvent imiter les bienfaits d'une alimentation saine et l'exercice, mais il n'y a pas d'impact sur le poids», explique le professeur Sinclair, qui suggère que le premier médicament à être commercialisés pourrait l'être pour le diabète dans un délai d'environ cinq ans. Une fois un nombre important de personnes utilisant ces médicaments, il sera possible d'évaluer d'autres avantages. «Nous pouvons traiter jusqu'à 10.000 personnes et voir si elles sont en meilleure santé et vivent plus longtemps que la population générale." Chez l'animal, les souris obèses ayant reçu du resvératrol synthétique ont pu courir deux fois plus loin que les souris minces et ont vécu plus de 15 pour cent plus longtemps. "Ma prédiction est que nous allons retarder l'apparition des maladies et n'aurons pas tant de gens qui vont devenir des malades chroniques dans leur 50 et 60 ans", explique le professeur Sinclair. L'espoir est que les gens vont vivre sainement dans leurs centenaires. Brevets METHODES ET COMPOSITIONS pour prolonger la durée de vie et augmenter la résistance au stress des cellules et des organismes US7977049 Également publié en tant: US2012022013 // // US2005267023 US7977049 // // WO2006086454 WO2006086454 // // JP2012176962 AU2010219395 L'invention concerne des procédés et des compositions pour moduler la durée de vie des cellules eucaryotes et procaryotes, et pour protéger les cellules contre certains stress, par exemple, choc thermique. Un procédé consiste à moduler le flux de la voie de sauvetage de NAD + dans la cellule, par exemple, par la modulation du niveau ou de l'activité d'une ou plusieurs protéines choisies dans le groupe constitué de NPT1, PNC1, NMA1 et NMA2. Un autre procédé comprend la modulation du niveau de nicotinamide dans la cellule. ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION Des études physiologiques et, plus récemment, l'analyse de puce à ADN de profils d'expression de gènes ont confirmé que le vieillissement est un processus biologique complexe. En revanche, les études génétiques chez les organismes modèles ont montré que des changements relativement mineurs à l'environnement d'un organisme ou génétique peut considérablement ralentir le processus de vieillissement. Par exemple, la durée de vie de nombreux organismes divers peut être grandement prolongée simplement en limitant l'apport en calories, dans un régime alimentaire appelé restriction calorique (1-3). Comment de simples changements peuvent avoir de tels effets profonds sur un processus complexe comme le vieillissement? Une image est en train d'émerger dans lequel tous les eucaryotes possèdent un système de réglementation étonnamment conservée qui régit le rythme de vieillissement (4,5). Un tel système de réglementation a pu naître dans l'évolution de permettre organismes à survivre dans des conditions difficiles par la réorientation des ressources de la croissance et de la reproduction à des voies qui offrent une résistance au stress (4,6). Un modèle qui a révélé particulièrement utile dans l'identification des facteurs de régulation du vieillissement est la levure bourgeonnante, S. cerevisiae. Réplicative durée de vie chez S. cerevisiae est généralement défini comme le nombre de bourgeons ou «cellules filles» produits par un individu "cellule mère" (7). Cellules mères subissent des changements dépendant de l'âge, y compris une augmentation de la taille, un ralentissement du cycle cellulaire, l'élargissement du nucléole, une augmentation de l'état d'équilibre NAD <+> niveaux, l'augmentation de la néoglucogenèse et de stockage de l'énergie, et la stérilité résultant de la perte de taire à des télomères et de type sexuel loci (8-13). Une autre mesure de la durée de vie des levures, connu que le vieillissement chronologique, est la durée pendant laquelle une population de cellules non en division reste viable lorsque privation de nutriments (14). Augmentation de la durée de vie chronologique en corrélation avec une résistance accrue aux chocs thermiques et stress oxydatif, ce qui suggère que les dommages cumulatifs de composants cellulaires est une cause majeure de ce type de vieillissement (14,15). L'étendue du chevauchement entre le vieillissement réplicatif et chronologique est actuellement incertaine. L'une des causes du vieillissement réplicatif de levure a été démontré que la tige de l'instabilité du locus d'ADN ribosomique répété (ADNr) (16). Cette instabilité donne naissance à des formes circulaires d'ADN recombiné appelés CRE qui se répliquent, mais ne parviennent pas à séparer de cellules filles. Finalement, CRE accumuler à plus de 1000 exemplaires, qui sont pensés pour tuer les cellules en titrant facteurs de transcription et / ou essentiels à la réplication. (16-18). Les régimes qui réduisent recombinaison de l'ADN tels que la restriction calorique ou une suppression FOB1 étendre la durée de vie réplicative (17,19,20). Un régulateur clé du vieillissement chez la levure est la protéine Sir2 taire (17), un nicotinamide adénine dinucléotide (NAD <+>) - désacétylase dépendant (21 à 24). Sir2 est un composant de la hétérotrimériques Sir2 / 4 de complexe / 3 qui catalyse la formation d'hétérochromatine au silencieux télomères et le locus de deux de type sexuel silencieux (25). Sir2 est également un composant du complexe de loyer qui est nécessaire pour faire taire au locus d'ADNr et la sortie de la télophase (26,27). Ce complexe a également été montré récemment à stimuler directement la transcription des ARNr par Pol I et à être impliqué dans la régulation de la structure nucléolaire (28). Des études biochimiques ont démontré que Sir2 peut aisément désacétyler les queues amino-terminales des histones H3 et H4, ayant pour résultat la formation de 1-O-acétyl-ADP-ribose et de nicotinamide (21-23,29). Les souches avec des exemplaires supplémentaires de l'affichage SIR2 augmenté ADNr silence (30) et une durée de vie 30% plus longue (17). Il a été montré récemment que des copies supplémentaires de la C. elegans SIR2 homologue, monsieur-2.1, d'étendre considérablement la durée de vie de cet organisme (31). Cela implique que la voie réglementaire SIR2 dépendant du vieillissement se leva tôt dans l'évolution et a été bien conservée (4). Levure durée de vie, comme celle des métazoaires, est également prolongée par des interventions qui ressemblent à la restriction calorique (19,32). Les mutations qui réduisent l'activité de l'AMPc en réponse au glucose (adénosine-monophosphate 3'5') dépendante (PKA) voie étendre la durée de vie des cellules de type sauvage, mais pas dans des souches mutantes de SIR2, ce qui démontre que SIR2 est un élément clé de l'aval voie de restriction calorique (19). Dans la plupart des organismes, il existe deux voies de biosynthèse du NAD + (voir fig. 1). NAD + peut être synthétisé de novo à partir de tryptophane ou recyclé en quatre étapes à partir du nicotinamide via la voie de sauvetage de NAD +. La première étape dans la bactérienne NAD <+> voie de sauvetage, l'hydrolyse de nicotinamide en acide nicotinique et de l'ammoniac, est catalysée par le produit du gène pncA (33). Un gène de S. cerevisiae ayant une homologie avec pncA, YGL037, a récemment été attribué le nom PNC1 (SGD) (34). Un nicotinate phosphoribosyltransférase, codée par le gène de S. cerevisiae NPT1, convertit l'acide nicotinique à partir de cette réaction à l'acide nicotinique mononucleotide (NaMN) (35-38). A ce stade, le NAD <+> voie de sauvetage et le NAD <+> voie de novo convergent et sont converties en NaMN désamido-NAD <+> (NaAD) par une adénylyltransférase nicotinate de mononucléotide (NaMNAT). Dans S. cerevisiae, il existe deux ORF putatifs présentant une homologie avec les gènes de NaMNAT bactérienne, YLR328 (39) et un ORF non caractérisé, YGR010 (23,39). Nous nous référons à ces deux ORF que NMA1 et NMA2, respectivement. Dans Salmonella, l'étape finale de la régénération du NAD <+> est catalysée par une NAD synthetase (40). Un ORF encore non caractérisé, QNS1, est prévu pour coder une synthétase NAD (23). Chez la levure, des mutations nulles dans NPT1 réduire l'état d'équilibre NAD <+> niveaux de ~ 2 fois (23) et l'abolition de la longévité prévue par calories de limitation (19). Une hypothèse pour expliquer comment courant restriction calorique prolonge la durée de vie réplicative est que la diminution de l'activité métabolique provoque une augmentation de NAD <+> niveaux, qui ensuite stimuler l'activité Sir2 (passé en revue dans Campisi, 2000 et Guarente, 2000). Répression transcriptionnelle implique la modification de la chromatine héréditaire à des sites distincts dans le génome. Silencing est appelé répression à longue portée car il est non-spécifique et le promoteur comprend un ensemble de locus génomique (1 ', 2') souvent. Dans la levure ces régions silencieuses de l'ADN, qui sont similaires à la hétérochromatine des eucaryotes supérieurs, sont soumis à une grande variété de modifications (3 '). Parmi les plus étudiés de ces modifications est l'acétylation réversible des histones (revue dans 4 ', 5'). Il existe deux classes d'enzymes qui affectent l'état des histones d'acétylation des histones: acétyltransférases (HAT) et les histones désacétylases (HDAC) opposées. Par rapport aux zones plus actifs de transcription du génome, les histones dans les régions silencieuses de la chromatine sont connus pour être hypoacetylated, en particulier sur les queues NH2-terminales des histones H3 et H4 (6 '). Trois classes d'histone désacétylases ont été décrites et classées sur la base de l'homologie de protéines de levure. Les protéines de la classe I (Rpd3-like) et de classe II (hda1-like) sont caractérisés par leur sensibilité à l'inhibiteur de la trichostatine A (TSA) (7 ', 8'). Les études utilisant cet inhibiteur ont fourni une mine d'informations sur la fonction cellulaire de ces protéines, y compris leur implication dans l'expression des régulateurs du cycle cellulaire, la différenciation et l'apoptose (revue en 9 '). Levure Sir2 est le membre fondateur de classe III HDAC. désacétylases Sir2 comme ne sont pas inhibés par la TSA et ont la caractéristique unique d'être NAD <+> - dépendant (10'-13 '). Les protéines de cette classe sont présents dans un large éventail d'organismes, allant des bactéries aux humains. Au moins deux homologues de Sir2 de levure, Hst2 et SIRT2 humaine, sont localisées dans le cytoplasme et SIRT1 humaine a été montré récemment que p53 cible pour désacétylation (11 ', 13'-15'). Ces résultats indiquent que tous les membres de cette famille sont spécifiques pour histones ou autres substrats nucléaires. Le terme, régulateur de silent information (SIR), a d'abord été inventé pour décrire un ensemble de gènes non-essentiels nécessaires à la répression des loci de type sexuel (HML et HMR) dans S. cerevisiae (16 '). Silencing dans la levure est également observée chez les télomères et le locus d'ADN ribosomique (ADNr) (2 ', 17'). La formation de l'hétérochromatine au type sexuel loci et les voies poly (TG1-3) de télomères de levure est médiée par un complexe hétérotrimérique de Sir2, SiR3 et Sir4 (18 ', 19'). Au lieu ADNr, Sir2 fait partie du loyer (régulateur de silence nuleolar et sortie de la télophase) complexe, qui comprend Net1 et CDC14 (20 ', 21'). Parmi ces protéines, Sir2 est le seul facteur qui est indispensable pour faire taire à tous les trois régions silencieuses (22'-24 '). La levure ADNr locus (RLN1) se compose de 100-200 en tandem répétées unités 9 kb codant pour les ARN ribosomal. Une des principales causes du vieillissement de la levure a été démontré provenir de la recombinaison entre ces répétitions (25'-27 ') qui peuvent conduire à l'excision d'un cercle ADNr extra (ERC). CRE sont répliquées mais ils ne parviennent pas à séparer de cellules filles, ce qui entraîne leur amplification exponentielle comme les cellules se divisent. CRE peut s'accumuler jusqu'à une teneur en ADN supérieure à celle de l'ensemble du génome de la levure dans des cellules âgées et on pense à tuer les cellules par titrage de transcription essentiel et / ou des facteurs de réplication (28 '). Bien Sir2 taire des gènes transcrits Pol II-intégrés à l'ADNr, il est évident que sa fonction principale à ce locus est de supprimer la recombinaison. Suppression de SIR2 élimine ADNr silence et augmente la fréquence à laquelle un gène marqueur est recombiné sur le facteur de 10 l'ADNr (29 '). Il en résulte une augmentation de la formation ERC et un raccourcissement considérable de la durée de vie (29 ', 30'). Sir2 est un élément limitant de la levure longévité. Une copie supplémentaire unique du gène SIR2 supprime recombinaison et étend la durée de vie de 40% (26 ', 31', 32 '). Récemment, il a été montré que SIR2 est essentiel pour la longévité accrue fournie par la restriction calorique (31 ''), un traitement qui prolonge la durée de vie de tous les organismes qu'il a été testé sur. En outre, l'augmentation de la posologie de l'homologue de Sir2 sir2.1 a été montré pour prolonger la durée de vie du nématode C. elegans (33 ') et le plus proche de la SIRT1 humaine homologue, a été montré pour inhiber l'apoptose par p53 de désacétylation (34', 35 '). Ces résultats suggèrent que Sir2 et ses homologues ont un rôle conservé dans la régulation de la survie au niveau cellulaire et organismique. Récemment, beaucoup de perspicacité a été acquise dans la biochimie de Sir2 comme désacétylases (revue par 36 '). In vitro, Sir2 a une spécificité pour la lysine 16 de l'histone H4 et les lysines 9 et 14 de l'histone H3 (10 ', 12', 13 '). Bien que la TSA HDAC catalysent désacétylation sensibles sans qu'il soit besoin d'un cofacteur, la réaction Sir2 requiert NAD <+>. Cela permet de régulation de l'activité Sir2 par des changements dans la disponibilité de cette co-substrat (10'-13 '). Sir2 désacétylation est couplé à un clivage de la liaison glycosidique à haute énergie qui relie le fragment ADP-ribose de NAD <+> de nicotinamide. Lors du clivage, Sir2 catalyse le transfert d'un groupe acétyle de l'ADP-ribose (10 ', 11', 15 ', 37'). Le produit de cette réaction de transfert est O-acétyl-ADP-ribose, un nouveau métabolite, dont on a montré récemment pour provoquer un retard / bloc dans le cycle cellulaire et la maturation des ovocytes d'embryons (38 '). L'autre produit de désacétylation est le nicotinamide, un précurseur de l'acide nicotinique et une forme de la vitamine B3 (39 '). De fortes doses de nicotinamide et l'acide nicotinique sont souvent utilisés de manière interchangeable à l'auto-traitement d'une variété de conditions, y compris l'anxiété, l'arthrose, la psychose, et nicotinamide est actuellement en essais cliniques comme traitement pour le cancer et diabète de type I (40 '). La sécurité à long terme des fortes doses utilisées dans ces traitements a été mise en doute (41 ') et les effets possibles de ces composés au niveau moléculaire ne sont pas claires. RESUME DE L'INVENTION Dans une embodidment, l'invention propose des procédés pour moduler la durée de vie d'une cellule ou sa résistance au stress, comprenant la modulation du flux par la voie de sauvetage de NAD + dans la cellule. Le procédé peut comprendre l'augmentation ou la prolongation de la vie d'une cellule ou d'augmenter sa résistance contre le stress, comprenant l'augmentation du flux par la voie de sauvetage de NAD + dans la cellule. La modulation du flux par la voie de sauvetage de NAD + peut se produire à pratiquement sans modifier l'état d'équilibre de NAD + et NADH et essentiellement en maintenant le rapport + / NADH NAD dans la cellule. L'augmentation du flux par la voie de sauvetage de NAD + peut comprendre d'augmenter le niveau ou l'activité d'une protéine choisie dans le groupe constitué de NPT1, PNC1, NMA1 et NMA2. Le procédé peut comprendre l'introduction dans la cellule d'au moins un acide nucléique codant pour une protéine choisie dans le groupe constitué de NPT1, PNC1, NMA1 et NMA2, ou un acide nucléique comprenant au moins 5 copies d'un gène. En variante, le procédé peut comprendre l'introduction dans la cellule d'au moins une protéine choisie dans le groupe constitué de NPT1, PNC1, NMA1 et NMA2. Le procédé peut comprendre la mise en contact de la cellule avec un agent qui régule à la hausse l'expression d'un gène choisi dans le groupe constitué de NPT1, PNC1, NMA1 et NMA2. La cellule peut vivre au moins environ 40% plus longtemps, ou au moins environ 60% plus longtemps. L'invention fournit également des procédés pour augmenter la résistance de la cellule contre le stress, par exemple, un choc thermique, un stress osmotique, des agents endommageant l'ADN (par exemple, UV), et les niveaux d'azote inadéquats, comprenant l'augmentation du flux à travers la voie de NAD + récupération dans la cellule. Dans un mode de réalisation, la modulation de la durée de vie d'une cellule comprend la modulation de silence dans la cellule. Silence peut inclure télomérique silence et ADNr recombinaison. La cellule dont la durée de vie peut être prolongée ou qui peut être protégé contre le stress peut être une cellule eucaryote, telle qu'une cellule de levure ou une cellule procaryote, telle qu'une cellule bactérienne. La cellule peut être in vitro ou in vivo. Dans un autre mode de réalisation, la modulation de la durée de vie d'une cellule ou sa résistance au stress comprend la modulation de la quantité de nicotinamide et / ou le rapport de NAD: nicotinamide dans la cellule. Le rapport de NAD: nicotinamide peut être modulé par un facteur d'au moins environ 50%, 2, 3, 5, 10 ou plus. Par exemple, la réduction de la durée de vie d'une cellule ou d'une cellule de rendre plus sensibles au stress peuvent comprendre l'augmentation du niveau de nicotinamide dans la cellule. Cela peut comprendre la mise en contact de la cellule avec une quantité de nicotinamide d'environ 1 à 20 mM, de préférence d'environ 2 à 10 mM. Le niveau de nicotinamide dans une cellule peut également être augmentée en augmentant le niveau ou l'activité d'enzymes impliquées dans la biosynthèse de nicotinamide ou en diminuant le niveau ou l'activité d'enzymes qui dégradent ou inactivent le nicotinamide. Les enzymes qui inactivent directement ou indirectement nicotinamide comprennent PNC1; transférase nicotinamide N-méthyle (NNMT et NNT1); NPT1, et des homologues humains de ceux-ci; nicotinamide phosphoribosyltransférase (NAMPRT); et facultativement la nicotinamide mononucleotide adénylyltransférase (NMNAT-1 et 2); NMA1 et 2 et des homologues humains de ceux-ci. Au contraire, l'extension de la durée de vie d'une cellule ou qui rend la cellule plus résistants (par exemple, moins sensible) au stress peuvent comprendre la diminution du niveau de nicotinamide dans la cellule. Ceci peut être réalisé en diminuant le taux ou l'activité d'enzymes impliquées dans la biosynthèse de nicotinamide ou en augmentant le niveau ou l'activité d'enzymes qui dégradent ou inactivent le nicotinamide. En conséquence, l'augmentation de la durée de vie ou la résistance au stress dans une cellule peut être obtenue en augmentant l'activité ou le niveau d'expression d'une protéine choisie dans le groupe constitué de NPT1, PNC1, NMA1, NMA2, NNMT, NAMPRT, NMNAT-1, et NMNAT-2 . L'augmentation de la durée de vie ou résistance au stress peuvent également être obtenus par la mise en contact de la cellule avec nicotinamide riboside, un NAD + précurseur, ou d'un analogue biologiquement actif de celui-ci ou un promédicament de celui-ci, et éventuellement en augmentant le niveau de protéine ou l'activité de la kinase nicotinamide riboside, par exemple, NRK1 et NRK2 ( voir, Bieganowski et al (2004) Cell 117:. 495). L'invention propose en outre des procédés pour identifier des composés qui modulent la durée de vie d'une cellule ou sa résistance au stress, comprenant: (i) mettre en contact une protéine choisie dans le groupe constitué de NPT1, PNC1, NMA1, NMA2, NNMT, NAMPRT, NMNAT-1 , et NMNAT-2 avec un composé d'essai pendant une durée qui serait suffisante pour affecter l'activité de la protéine; et (ii) déterminer l'activité de l'enzyme, dans laquelle une différence dans l'activité de l'enzyme en présence du composé d'essai par rapport à l'absence du composé d'essai indique que le composé test est un composé qui module la durée de vie de la cellule ou sa résistance au stress. Le procédé peut comprendre en outre la mise en contact d'une cellule avec le composé d'essai et à déterminer si la durée de vie de la cellule a été modulée. Le procédé peut également comprendre en outre la mise en contact d'une cellule avec le composé d'essai et à déterminer si la résistance de la cellule au stress a été modulée. Dans un autre mode de réalisation, l'invention fournit un procédé pour identifier un composé qui module la durée de vie d'une cellule ou sa résistance à certains types de stress, comprenant: (i) mettre en contact une cellule ou un lysat, comprenant un acide nucléique régulateur transcriptionnel d'un gène choisi dans le groupe constitué de NPT1, PNC1, NMA1, NMA2, NNMT, NAMPRT, NMNAT-1, et NMNAT-2 lié de manière fonctionnelle à un gène rapporteur, avec un composé d'essai pendant une durée qui serait suffisante pour affecter la transcription acide nucléique régulateur; et (ii) déterminer le niveau ou l'activité du gène rapporteur, dans lequel une différence dans le niveau ou l'activité du gène rapporteur en présence du composé d'essai par rapport à l'absence du composé d'essai indique que le composé test est un composé qui module la durée de vie de la cellule ou sa résistance à certains types de stress. Le procédé peut comprendre en outre la mise en contact d'une cellule avec le composé d'essai et à déterminer si la durée de vie de la cellule a été modulée. Le procédé peut également comprendre en outre la mise en contact d'une cellule avec le composé d'essai et à déterminer si la résistance de la cellule au stress a été modulée. Invention concerne également des procédés pour identifier un agent, par exemple, une petite molécule qui module le taux de nicotinamide dans une cellule. Le procédé peut comprendre (i) la fourniture d'un lysat cellulaire ou une cellule comprenant une construction de rapporteur qui est sensible au niveau de nicotinamide dans une cellule; (Ii) la mise en contact de la cellule avec un agent test; et (iii) la détermination du niveau de nicotinamide dans la cellule en contact avec l'agent de test, dans lequel un niveau de nicotinamide dans la cellule traitée avec l'agent d'essai par rapport à une cellule non traitée avec l'agent de test différent indique que l'agent test module le niveau de nicotinamide dans la cellule. La cellule peut en outre comprendre un vecteur codant pour une protéine de fusion qui peut se lier à un élément de liaison à l'ADN lié de façon opérationnelle au gène rapporteur. La protéine de fusion peut comprendre au moins une poche de liaison de NAD + d'une enzyme sensible nicotinamide, par exemple, un membre de la famille Sir2, et un polypeptide hétérologue. Le polypeptide hétérologue peut être un domaine de transactivation d'un facteur de transcription. Le procédé peut comprendre en outre la mise en contact d'une cellule avec le composé d'essai et à déterminer si la durée de vie de la cellule ou sa résistance au stress a été modulée. Toujours dans le cadre de l'invention sont des méthodes assistées par ordinateur pour identifier un inhibiteur de l'activité de Sir2 membre de la famille comprenant: (i) la fourniture d'une application de modélisation informatique avec un ensemble de coordonnées structurales d'une molécule ou complexe moléculaire, la molécule ou complexe moléculaire comprenant au moins une partie d'un membre de la famille Sir2 comprenant une poche C; (Ii) la fourniture de l'application de modélisation informatique avec un ensemble de coordonnées de structure d'une entité chimique; et (iii) déterminer si l'entité chimique est un inhibiteur prévu pour se lier à ou interférer avec la molécule ou complexe moléculaire, dans lequel la liaison à ou interférant avec la molécule ou le complexe moléculaire est indicatrice de l'inhibition potentielle de l'activité du membre de la famille Sir2. L'entité chimique peut être un analogue de nicotinamide. Un autre procédé pour identifier un inhibiteur de l'activité d'un membre de la famille Sir2 comprenant: (i) mettre en contact une protéine de la famille Sir2 comprenant au moins la poche C avec un composé d'essai pendant un temps suffisant pour que le composé d'essai à se lier potentiellement à l'extrémité C Poche de la protéine de la famille Sir2; et (ii) déterminer l'activité de la protéine; dans lequel une baisse de l'activité de la protéine en présence du composé d'essai par rapport à l'absence du composé d'essai indique que le composé test est un inhibiteur de l'activité d'un membre de la famille Sir2. En outre, l'invention propose des procédés pour le traitement ou la prévention de maladies qui sont associées avec le vieillissement ou la mort cellulaire (par exemple, l'apoptose) chez un sujet ou de maladies qui peuvent bénéficier des effets de la restriction calorique. Un procédé peut comprendre l'administration à un sujet de celui-ci un agent qui augmente le flux à travers la voie de sauvetage de NAD + ou réduit le taux de nicotinamide ou le rapport de nicotinamide / NAD + dans les cellules sensibles ou soumises à une mort cellulaire nécessaire. Les maladies peuvent être aigus ou chroniques et comprennent la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson, un ictus, l'infarctus du myocarde ou une maladie métabolique, telle que la résistance à l'insuline. Les procédés de l'invention pour étendre la durée de vie ou l'augmentation de la résistance au stress peuvent également être utilisés pour réduire le vieillissement, par exemple, à des fins cosmétiques. L'agent peut être administré localement ou par voie systémique. Des procédés pour étendre la durée de vie ou l'augmentation de la résistance au stress peuvent également être utilisés sur des cellules, des tissus ou des organes à l'extérieur d'un sujet, par exemple, dans un organe ou tissu avant la transplantation. L'invention concerne également des procédés pour traiter ou prévenir des maladies dans lesquelles la réduction de la durée de vie de cellules ou de rendre les cellules sensibles au stress est bénéfique. De telles maladies comprennent celles dans lesquelles les cellules ne sont pas souhaitables, par exemple, le cancer et les maladies auto-immunes. Les méthodes peuvent également sensibiliser les cellules à la destruction par d'autres agents, par exemple, des agents chimiothérapeutiques. Les procédés de l'invention peuvent également être utilisés pour moduler la durée de vie et la résistance au stress d'organismes autres que les mammifères. Par exemple, le procédé peut être utilisé dans des micro-organismes et des plantes. En particulier, les procédés de l'invention permettent d'augmenter la résistance des plantes à haute teneur en sel, de la sécheresse ou de la maladie, par exemple, par traitement de ceux-ci avec un produit chimique qui abaisse le taux de nicotinamide ou de gènes modifiant génétiquement qui modulent la voie de NAD + récupération ou le niveau de nicotinamide dans des cellules. Également des méthodes de diagnostic, par exemple, une méthode pour déterminer l'état de santé général d'un sujet ou si un sujet a été exposé, par exemple, sans le savoir, exposés à un état de stress. Une méthode de diagnostic peut également être utilisée pour diagnostiquer la présence ou la probabilité de développer un cancer. Un procédé peut comprendre: (i) fournir un échantillon de cellules ou de fluide corporel, par exemple, le sang ou le sérum, provenant d'un sujet; www.news.com.au/lifestyle/health/university-of-nsw-research-finds-compound-that-can-reverse-ageing/story-fneuzlbd-1226786877989 University of NSW research finds compound that can reverse ageing AUSTRALIAN researchers have found what could become the elixir of life - a chemical compound that can reverse ageing. The discovery of nicotinamide mononucleotide (NMN) by University of NSW researchers could lead to new treatments for ageing, cancer, type 2 diabetes and muscle wasting and inflammatory diseases within five to ten years. Human trials of the compound that turns back ageing by improving communication between parts of a cell could start as early as next year. The only hiccup is the cure is unaffordable for most people because it costs $1,000 per gram. The research used the equivalent of 500mg of NMN for every kilogram of body weight per day. This means the substance would cost the average 86 kilogram man $43,000 a day and the average 71 kilogram woman $35,000 a day. Lead researcher University of NSW Professor David Sinclair says he soon hopes to find a way to produce it more cheaply. The compound is fast acting and could also benefit healthy people by making them super charged. Just a week after older mice were injected with the compound they had improvements in their muscles that made them indistinguishable from younger animals. "It's something like a 60 year old being similar to a 20 year old on some measures," says University NSW pharmacologist and co-author Dr Nigel Turner. Very old mice that were the equivalent of a human aged 85 also benefited from the substance with their body improving to be like that of a 40 year old. "If those results stand, then ageing may be a reversible condition, if it is caught early", says Professor Sinclair who is based at Harvard Medical School. Underpinning the breakthrough is the discovery that when there is a communication breakdown between the mitochondria, the battery pack of a cell, and the nucleus of the cell ageing accelerates. A chemical called NAD is central to kick starting this cellular communication process but it begins to decline as we age. The only way to combat the decline in NAD is excessive calorie restriction and intensive exercise. In a research paper published in the journal Cell today the researchers report they have found that NMN injected into an animal body transforms into NAD to repair the broken communication channels. This compound mimics the effect of diet and exercise. "It was shocking how quickly it happened," says Dr Nigel Turner. "If the compound is administered early enough in the ageing process, in just a week, the muscles of older mice were indistinguishable from the younger animals," he said. The research is also examining another molecule called HIF-1 that also interferes with cellular communication and has a role in cancer. This molecule is switched on in many cancers and researchers have now found it also switches on as we age. "We become cancer-like in our ageing process," says Professor Sinclair. "This may explain why the greatest risk of cancer is age," he says. Professor Sinclair has previously been behind research that found resveratrol a substance found in red wine and certain nuts, made an anti-ageing gene SIRT1 run faster. This new compound, NMN, activates all seven of the sirtuin genes implicated in longevity. Further studies will test whether NMN leads to mice living longer lives, whether it helps them lose weight or has any side effects. Professor Sinclair stresses that although NMN is a naturally occurring "I wouldn't advise anyone to take it until we know it is safe, we wouldn't want any surprises". NMN Data Sheet ( Aldrich Chemical Company ) ebay.com http://www.ebay.com/itm/NICOTINAMIDE-99-0-for-biochemistry-30g-/281144817586?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item41758977b2 Nicotinamide http://www.cell.com/retrieve/pii/S0092867413015213?cc=y Cell, Volume 155, Issue 7, 1624-1638, 19 December 2013 Declining NAD+ Induces a Pseudohypoxic State Disrupting Nuclear-Mitochondrial Communication during Aging Authors Ana P. Gomes, Nathan L. Price, Alvin J.Y. Ling, Javid J. Moslehi, Magdalene K. Montgomery, Luis Rajman, James P. White, João S. Teodoro, Christiane D. Wrann, Basil P. Hubbard, Evi M. Mercken, Carlos M. Palmeira, Rafael de Cabo, Anabela P. Rolo, Nigel Turner, Eric L. Bell, David A. Sinclair Summary Ever since eukaryotes subsumed the bacterial ancestor of mitochondria, the nuclear and mitochondrial genomes have had to closely coordinate their activities, as each encode different subunits of the oxidative phosphorylation (OXPHOS) system. Mitochondrial dysfunction is a hallmark of aging, but its causes are debated. We show that, during aging, there is a specific loss of mitochondrial, but not nuclear, encoded OXPHOS subunits. We trace the cause to an alternate PGC-1a/ß-independent pathway of nuclear-mitochondrial communication that is induced by a decline in nuclear NAD+ and the accumulation of HIF-1a under normoxic conditions, with parallels to Warburg reprogramming. Deleting SIRT1 accelerates this process, whereas raising NAD+ levels in old mice restores mitochondrial function to that of a young mouse in a SIRT1-dependent manner. Thus, a pseudohypoxic state that disrupts PGC-1a/ß-independent nuclear-mitochondrial communication contributes to the decline in mitochondrial function with age, a process that is apparently reversible. http://www.news.com.au/lifestyle/health/aussie-scientist-david-sinclair-claims-anti-aging-superbug-breakthrough/story-fneuzlbd-1226592865613 Aussie Scientist David Sinclair Claims Anti-Aging Breakthrough IT sounds too good to be true, but a respected Australian scientist believes he has invented a new class of superdrug that could prevent cancer and Alzheimer's disease. What's more, Professor David Sinclair says his drugs have the potential to help some people enjoy a healthy life until the age of 150. However, this needs further research. A paper in the March 8 issue of the journal, Science, explains how the drugs have the ability to switch on the body's defences against ageing. Three of the drugs are in human trials for the treatment of specific illnesses such as type 2 diabetes and inflammatory bowel disease, says the University of New South Wales geneticist. Prof Sinclair is most excited about the potential to prevent illness and hopes to prove the drugs will have a dual purpose of treating and preventing disease at the same time. "My research has been criticised because it sounds too good to be true. This paper shows it is true," he says in a telephone interview from Harvard Medical School, where he is based. Prof Sinclair's drugs target the enzyme SIRT1, which is switched on naturally by calorie restriction and exercise, but it can also be enhanced through activators such as resveratrol in red wine. He and his colleagues have developed 4000 synthetic activators. Each one is 100 times more potent than a glass of red wine and the best three are the ones in human trials. "Our drugs can mimic the benefits of a healthy diet and exercise, but there is no impact on weight," says Prof Sinclair, who suggests the first medicine to be marketed could be for diabetes in about five years. Once a significant number of people are using the drugs, it will be possible to assess other benefits. "We can look at 10,000 people and see if they are healthier and living longer than the general population." In animal tests, overweight mice given synthetic resveratrol were able to run twice as far as slim mice and they lived 15 per cent longer. "My prediction is that we will delay the onset of diseases and will not have so many people becoming chronically sick in their 50s and 60s," says Prof Sinclair. The hope is that people will live healthily into their hundreds. Patents METHODS AND COMPOSITIONS FOR EXTENDING THE LIFE SPAN AND INCREASING THE STRESS RESISTANCE OF CELLS AND ORGANISMS US7977049 [ PDF , 8 MB ] Also published as: US2012022013 // US2005267023 // US7977049 // WO2006086454 // WO2006086454 // JP2012176962 // AU2010219395 The invention provides methods and compositions for modulating the life span of eukaryotic and prokaryotic cells and for protecting cells against certain stresses, e.g., heatshock. One method comprises modulating the flux of the NAD+ salvage pathway in the cell, e.g., by modulating the level or activity of one or more proteins selected from the group consisting of NPT1, PNC1, NMA1 and NMA2. Another method comprises modulating the level of nicotinamide in the cell. BACKGROUND OF THE INVENTION Physiological studies and, more recently, DNA array analysis of gene expression patterns have confirmed that aging is a complex biological process. In contrast, genetic studies in model organisms have demonstrated that relatively minor changes to an organism's environment or genetic makeup can dramatically slow the aging process. For example, the life span of many diverse organisms can be greatly extended simply by limiting calorie intake, in a dietary regime known as caloric restriction (1-3). How can simple changes have such profound effects on a complex process such as aging? A picture is emerging in which all eukaryotes possess a surprisingly conserved regulatory system that governs the pace of aging (4,5). Such a regulatory system may have arisen in evolution to allow organisms to survive in adverse conditions by redirecting resources from growth and reproduction to pathways that provide stress resistance (4,6). One model that has proven particularly useful in the identification of regulatory factors of aging is the budding yeast, S. cerevisiae. Replicative life span in S. cerevisiae is typically defined as the number of buds or "daughter cells" produced by an individual "mother cell" (7). Mother cells undergo age-dependent changes including an increase in size, a slowing of the cell cycle, enlargement of the nucleolus, an increase in steady-state NAD<+> levels, increased gluconeogenesis and energy storage, and sterility resulting from the loss of silencing at telomeres and mating-type loci (8-13). An alternative measure of yeast life span, known as chronological aging, is the length of time a population of non-dividing cells remains viable when deprived of nutrients (14). Increased chronological life span correlates with increased resistance to heat shock and oxidative stress, suggesting that cumulative damage to cellular components is a major cause of this type of aging (14,15). The extent of overlap between replicative and chronological aging is currently unclear. One cause of yeast replicative aging has been shown to stem from the instability of the repeated ribosomal DNA (rDNA) locus (16). This instability gives rise to circular forms of rDNA called ERCs that replicate but fail to segregate to daughter cells. Eventually, ERCs accumulate to over 1000 copies, which are thought to kill cells by titrating essential transcription and/or replication factors. (16-18). Regimens that reduce DNA recombination such as caloric restriction or a fob1 deletion extend replicative life span (17,19,20). A key regulator of aging in yeast is the Sir2 silencing protein (17), a nicotinamide adenine dinucleotide (NAD<+>)-dependent deacetylase (21-24). Sir2 is a component of the heterotrimeric Sir2/3/4 complex that catalyzes the formation of silent heterochromatin at telomeres and the two silent mating-type loci (25). Sir2 is also a component of the RENT complex that is required for silencing at the rDNA locus and exit from telophase (26,27). This complex has also recently been shown to directly stimulate transcription of rRNA by Pol I and to be involved in regulation of nucleolar structure (28). Biochemical studies have shown that Sir2 can readily deacetylate the amino-terminal tails of histones H3 and H4, resulting in the formation of 1-O-acetyl-ADP-ribose and nicotinamide (21-23,29). Strains with additional copies of SIR2 display increased rDNA silencing (30) and a 30% longer life span (17). It has recently been shown that additional copies of the C. elegans SIR2 homolog, sir-2.1, greatly extend life span in that organism (31). This implies that the SIR2-dependent regulatory pathway for aging arose early in evolution and has been well conserved (4). Yeast life span, like that of metazoans, is also extended by interventions that resemble caloric restriction (19,32). Mutations that reduce the activity of the glucose-responsive cAMP (adenosine 3'5'-monophosphate)-dependent (PKA) pathway extend life span in wild type cells but not in mutant sir2 strains, demonstrating that SIR2 is a key downstream component of the caloric restriction pathway (19). In most organisms, there are two pathways of NAD+ biosynthesis (see FIG. 1). NAD+ may be synthesized de novo from tryptophan or recycled in four steps from nicotinamide via the NAD+ salvage pathway. The first step in the bacterial NAD<+> salvage pathway, the hydrolysis of nicotinamide to nicotinic acid and ammonia, is catalyzed by the pncA gene product (33). An S. cerevisiae gene with homology to pncA, YGL037, was recently assigned the name PNC1 (SGD) (34). A nicotinate phosphoribosyltransferase, encoded by the NPT1 gene in S. cerevisiae, converts the nicotinic acid from this reaction to nicotinic acid mononucleotide (NaMN) (35-38). At this point, the NAD<+> salvage pathway and the de novo NAD<+> pathway converge and NaMN is converted to desamido-NAD<+> (NaAD) by a nicotinate mononucleotide adenylyltransferase (NaMNAT). In S. cerevisiae, there are two putative ORFs with homology to bacterial NaMNAT genes, YLR328 (39) and an uncharacterized ORF, YGR010 (23,39). We refer to these two ORFs as NMA1 and NMA2, respectively. In Salmonella, the final step in the regeneration of NAD<+> is catalyzed by an NAD synthetase (40). An as yet uncharacterized ORF, QNS1, is predicted to encode a NAD synthetase (23). In yeast, null mutations in NPT1 reduce steady-state NAD<+> levels by ~2-fold (23) and abolish the longevity provided by limiting calories (19). One current hypothesis explaining how caloric restriction extends replicative life span is that decreased metabolic activity causes an increase in NAD<+> levels, which then stimulate Sir2 activity (reviewed in Campisi, 2000 and Guarente, 2000). Transcriptional silencing involves the heritable modification of chromatin at distinct sites in the genome. Silencing is referred to as long-range repression as it is promoter non-specific and often encompasses an entire genomic locus (1',2'). In yeast these silent regions of DNA, which are similar to the heterochromatin of higher eukaryotes, are subject to a wide variety of modifications (3'). Among the most well studied of these modifications is the reversible acetylation of histones (reviewed in 4',5'). There are two classes of enzymes that affect the acetylation state of histones: histone acetyltransferases (HATs) and the opposing histone deacetylases (HDACs). Compared with more transcriptionally active areas of the genome, histones within silent regions of chromatin are known to be hypoacetylated, specifically on the NH2-terminal tails of core histones H3 and H4 (6'). Three classes of histone deacetylases have been described and classified based on homology to yeast proteins. Proteins in class I (Rpd3-like) and class II (Hda1-like) are characterized by their sensitivity to the inhibitor trichostatin A (TSA) (7',8'). Studies using this inhibitor have provided a wealth of information regarding the cellular function of these proteins, including their involvement in the expression of regulators of cell cycle, differentiation, and apoptosis (reviewed in 9'). Yeast Sir2 is the founding member of Class III HDACs. Sir2-like deacetylases are not inhibited by TSA and have the unique characteristic of being NAD<+>-dependent (10'-13'). Proteins of this class are found in a wide array of organisms, ranging from bacteria to humans. At least two Sir2 homologues, yeast Hst2 and human SIRT2, are localized to the cytoplasm and human SIRT1 has recently been shown to target p53 for deacetylation (11',13'-15'). These results indicate that not all members of this family are specific for histones or other nuclear substrates. The term, silent information regulator (SIR), was first coined to describe a set of non-essential genes required for repression of the mating type loci (HML and HMR) in S. cerevisiae (16'). Silencing in yeast is also observed at telomeres and the ribosomal DNA (rDNA) locus (2',17'). The formation of heterochromatin at mating type loci and the poly(TG1-3) tracts of yeast telomeres is mediated by a heterotrimeric complex of Sir2, Sir3 and Sir4 (18',19'). At the rDNA locus, Sir2 is part of the RENT (regulator of nuleolar silencing and telophase exit) complex, which includes Net1 and Cdc14 (20',21'). Of these proteins, Sir2 is the only factor that is indispensable for silencing at all three silent regions (22'-24'). The yeast rDNA locus (RLN1) consists of 100-200 tandemly-repeated 9 kb units encoding ribosomal RNAs. A major cause of yeast aging has been shown to stem from recombination between these repeats (25'-27') which can lead to the excision of an extrachromosomal rDNA circle (ERC). ERCs are replicated but they fail to segregate to daughter cells, resulting in their exponential amplification as cells divide. ERCs can accumulate to a DNA content greater than that of the entire yeast genome in old cells and are thought to kill cells by titrating essential transcription and/or replication factors (28'). Although Sir2 silences Pol II-transcribed genes integrated at the rDNA, there is evidence that its primary function at this locus is to suppress recombination. Deletion of SIR2 eliminates rDNA silencing and increases the frequency that a marker gene is recombined out of the rDNA 10-fold (29'). This results in increased ERC formation and a dramatic shortening of life span (29',30'). Sir2 is a limiting component of yeast longevity. A single extra copy of the SIR2 gene suppresses recombination and extends life span by 40% (26',31',32'). Recently, it has been shown that SIR2 is essential for the increased longevity provided by calorie restriction (31''), a regimen that extends the life span of every organism it has been tested on. Moreover, increased dosage of the Sir2 homologue sir2.1 has been shown to extend the life span of the nematode C. elegans (33') and the nearest human homologue SIRT1, has been shown to inhibit apoptosis through deacetylation of p53 (34',35'). These findings suggest that Sir2 and its homologues have a conserved role in the regulation of survival at the cellular and organismal level. Recently, a great deal of insight has been gained into the biochemistry of Sir2-like deacetylases (reviewed by 36'). In vitro, Sir2 has specificity for lysine 16 of histone H4 and lysines 9 and 14 of histone H3 (10',12',13'). Although TSA sensitive HDACs catalyze deacetylation without the need of a cofactor, the Sir2 reaction requires NAD<+>. This allows for regulation of Sir2 activity through changes in availability of this co-substrate (10'-13'). Sir2 deacetylation is coupled to cleavage of the high-energy glycosidic bond that joins the ADP-ribose moiety of NAD<+> to nicotinamide. Upon cleavage, Sir2 catalyzes the transfer of an acetyl group to ADP-ribose (10',11',15',37'). The product of this transfer reaction is O-acetyl-ADP-ribose, a novel metabolite, which has recently been shown to cause a delay/block in the cell cycle and oocyte maturation of embryos (38'). The other product of deacetylation is nicotinamide, a precursor of nicotinic acid and a form of vitamin B3 (39'). High doses of nicotinamide and nicotinic acid are often used interchangeably to self-treat a range of conditions including anxiety, osteoarthritis, psychosis, and nicotinamide is currently in clinical trials as a therapy for cancer and type I diabetes (40'). The long-term safety of the high doses used in these treatments has been questioned (41') and the possible effects of these compounds at the molecular level are not clear. SUMMARY OF THE INVENTION In one embodidment, the invention provides methods for modulating the life span of a cell or its resistance to stress, comprising modulating the flux through the NAD+ salvage pathway in the cell. The method may comprise increasing or extending the life of a cell or increasing its resistance against stress, comprising increasing the flux through the NAD+ salvage pathway in the cell. Modulating the flux through the NAD+ salvage pathway may occur essentially without changing steady state levels of NAD+ and NADH and essentially by maintaining the NAD+/NADH ratio in the cell. Increasing the flux through the NAD+ salvage pathway may comprise increasing the level or activity of a protein selected from the group consisting of NPT1, PNC1, NMA1 and NMA2. The method may comprise introducing into the cell at least one nucleic acid encoding a protein selected from the group consisting of NPT1, PNC1, NMA1 and NMA2, or a nucleic acid comprising at least 5 copies of a gene. Alternatively, the method may comprise introducing into the cell at least one protein selected from the group consisting of NPT1, PNC1, NMA1 and NMA2. The method may comprise contacting the cell with an agent that upregulates the expression of a gene selected from the group consisting of NPT1, PNC1, NMA1 and NMA2. The cell may live at least about 40% longer, or at least about 60% longer. The invention also provides methods for increasing the resistance of the cell against stress, e.g., heat shock, osmotic stress, DNA damaging agents (e.g., U.V.), and inadequate nitrogen levels, comprising increasing the flux through the NAD+ salvage pathway in the cell. In one embodiment, modulating the life span of a cell comprises modulating silencing in the cell. Silencing may include telomeric silencing and rDNA recombination. The cell whose life span can be extended or who can be protected against stress can be a eukaryotic cell, such as a yeast cell or a prokaryotic cell, such as a bacterial cell. The cell can be in vitro or in vivo. In another embodiment, modulating the life span of a cell or its resistance to stress comprises modulating the amount of nicotinamide and/or the ratio of NAD:nicotinamide in the cell. The ratio of NAD:nicotinamide may be modulated by a factor of at least about 50%, 2, 3, 5, 10 or more. For example, reducing the life span of a cell or rendering a cell more sensitive to stress may comprise increasing the level of nicotinamide in the cell. This may comprise contacting the cell with an amount of nicotinamide of about 1 to 20 mM, preferably of about 2 to 10 mM. The level of nicotinamide in a cell may also be increased by increasing the level or activity of enzymes involved in the biosynthesis of nicotinamide or by decreasing the level or activity of enzymes that degrade or inactivate nicotinamide. Enzymes which directly or indirectly inactivate nicotinamide include PNC1; nicotinamide N-methyl transferase (NNMT and NNT1); NPT1, and human homologs thereof; nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPRT); and optionally nicotinamide mononucleotide adenylyltransferase (NMNAT-1 and 2); NMA1 and 2 and human homologs thereof. On the contrary, extending the life span of a cell or rendering the cell more resistant (i.e., less sensitive) to stress may comprise decreasing the level of nicotinamide in the cell. This may be achieved by decreasing the level or activity of enzymes involved in the biosynthesis of nicotinamide or by increasing the level or activity of enzymes that degrade or inactivate nicotinamide. Accordingly, increasing lifespan or stress resistance in a cell can be achieved by increasing the activity or level of expression of a protein selected from the group consisting of NPT1, PNC1, NMA1, NMA2, NNMT, NAMPRT, NMNAT-1, and NMNAT-2. Increasing lifespan or stress resistance can also be achieved by contacting the cell with nicotinamide riboside, an NAD+ precursor, or a biologically active analog thereof or prodrug thereof, and optionally increasing the protein level or activity of nicotinamide riboside kinase, e.g., Nrk1 and Nrk2 (see, Bieganowski et al. (2004) Cell 117:495). The invention further provides methods for identifying compounds that modulate the life span of a cell or its resistance to stress, comprising (i) contacting a protein selected from the group consisting of NPT1, PNC1, NMA1, NMA2, NNMT, NAMPRT, NMNAT-1, and NMNAT-2 with a test compound for an amount of time that would be sufficient to affect the activity of the protein; and (ii) determining the activity of the enzyme, wherein a difference in the activity of the enzyme in the presence of the test compound relative to the absence of the test compound indicates that the test compound is a compound that modulates the life span of the cell or its resistance to stress. The method may further comprise contacting a cell with the test compound and determining whether the life span of the cell has been modulated. The method may also further comprise contacting a cell with the test compound and determining whether the resistance of the cell to stress has been modulated. In another embodiment, the invention provides a method for identifying a compound that modulates the life span of a cell or its resistance to certain types of stresses, comprising (i) contacting a cell or a lysate, comprising a transcriptional regulatory nucleic acid of a gene selected from the group consisting of NPT1, PNC1, NMA1, NMA2, NNMT, NAMPRT, NMNAT-1, and NMNAT-2 operably linked to a reporter gene, with a test compound for an amount of time that would be sufficient to affect the transcriptional regulatory nucleic acid; and (ii) determining the level or activity of the reporter gene, wherein a difference in the level or activity of the reporter gene in the presence of the test compound relative to the absence of the test compound indicates that the test compound is a compound that modulates the life span of the cell or its resistance to certain types of stresses. The method may further comprise contacting a cell with the test compound and determining whether the life span of the cell has been modulated. The method may also further comprise contacting a cell with the test compound and determining whether the resistance of the cell to stress has been modulated. Also provided herein are methods for identifying an agent, e.g., a small molecule that modulates the nicotinamide level in a cell. The method may comprise (i) providing a cell or cell lysate comprising a reporter construct that is sensitive to the level of nicotinamide in a cell; (ii) contacting the cell with a test agent; and (iii) determining the level of nicotinamide in the cell contacted with the test agent, wherein a different level of nicotinamide in the cell treated with the test agent relative to a cell not treated with the test agent indicates that the test agent modulates the level of nicotinamide in the cell. The cell may further comprise a vector encoding a fusion protein that can bind to a DNA binding element operably linked to the reporter gene. The fusion protein may comprise at least an NAD+ binding pocket of a nicotinamide sensitive enzyme, e.g., a Sir2 family member, and a heterologous polypeptide. The heterologous polypeptide may be a transactivation domain of a transcription factor. The method may further comprise contacting a cell with the test compound and determining whether the life span of the cell or its resistance to stress has been modulated. Also within the scope of the invention are computer-assisted methods for identifying an inhibitor of the activity of a Sir2 family member comprising: (i) supplying a computer modeling application with a set of structure coordinates of a molecule or molecular complex, the molecule or molecular complex including at least a portion of a Sir2 family member comprising a C pocket; (ii) supplying the computer modeling application with a set of structure coordinates of a chemical entity; and (iii) determining whether the chemical entity is an inhibitor expected to bind to or interfere with the molecule or molecular complex, wherein binding to or interfering with the molecule or molecular complex is indicative of potential inhibition of the activity of the Sir2 family member. The chemical entity may be an analog of nicotinamide. Another method for identifying an inhibitor of the activity of a Sir2 family member comprises: (i) contacting a protein of the Sir2 family comprising at least the C pocket with a test compound for a time sufficient for the test compound to potentially bind to the C pocket of the protein of the Sir2 family; and (ii) determining the activity of protein; wherein a lower activity of the protein in the presence of the test compound relative to the absence of the test compound indicates that the test compound is an inhibitor of the activity of a Sir2 family member. In addition, the invention provides methods for treating or preventing diseases that are associated with aging or cell death (e.g., apoptosis) in a subject or diseases that may benefit from the effects of calorie restriction. A method may comprise administering to a subject in need thereof an agent that increases the flux through the NAD+ salvage pathway or reduces nicotinamide levels or the ratio of nicotinamide/NAD+ in the cells susceptible or subject to cell death. Diseases can be chronic or acute and include Alzheimer's disease, Parkinson's disease, stroke, myocardial infarction or a metabolic disease, such as insulin resistance. The methods of the invention for extending life span or increasing resistance to stress can also be used to reduce aging, e.g., for cosmetic purposes. The agent can be administered locally or systemically. Methods for extending life span or increasing resistance to stress can also be used on cells, tissues or organs outside of a subject, e.g., in an organ or tissue prior to transplantation. The invention also provides methods for treating or preventing diseases in which reducing the life span of cells or rendering cells sensitive to stress is beneficial. Such diseases include those in which cells are undesirable, e.g., cancer and autoimmune diseases. Methods may also sensitize cells to killing by other agents, e.g., chemotherapeutic agents. The methods of the invention can also be used to modulate the lifespan and stress resistance of organisms other than mammals. For example, the method can be used in microorganisms and plants. In particular, the methods of the invention permit to increase the resistance of plants to high salt, drought or disease, e.g., by treating these with a chemical that lowers nicotinamide levels or by genetically modifying genes that modulate the NAD+ salvage pathway or the level of nicotinamide in cells. Also provided are diagnostic methods, e.g., a method for determining the general health of a subject or whether a subject has been exposed, e.g., unknowingly exposed, to a stress condition. A diagnostic method may also be used for diagnosing the presence or likelihood of developing cancer. A method may comprise (i) providing a sample of cells or bodily fluid, e.g., blood or serum, from a subject; and (ii) determining the level of expression of a gene or level of protein or activity thereof encoded thereby selected from the group consisting of NPT1, PNC1, NMA1, NMA2, NNMT, NAMPRT, NMNAT-1, and NMNAT-2, wherein a higher level of expression of a gene or the level of protein encoded thereby or activity thereof relative to a control sample indicates that the general health of the subject is not adequate, acceptable or optimal. A diagnostic method may also comprise determining the level of NAD+, NADH, nicotinamide or other intermediate compound of the NAD+ salvage pathway. In one embodiment, the method comprises determining the level of NAMPRT in serum of a subject. www.news.com.au/lifestyle/health/university-of-nsw-research-finds-compound-that-can-reverse-ageing/story-fneuzlbd-1226786877989
Par Jean-Pierre LABLANCHY - CHRONIMED - Publié dans : Nutrition
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Mercredi 5 novembre 2014 3 05 /11 /Nov /2014 07:49
Est-il possible de diabétiques de type 2 de prendre un jour un composé naturel par jour comme complément alimentaire pour améliorer les niveaux de glucose dans le sang? Ceci est la découverte prometteuse trouvé par des chercheurs de l'école de médecine de Saint-Louis l'Université de Washington qui a observé que par le traitement des souris diabétiques avec un composé naturel appelé NMN, les niveaux élevés de sucre dans le sang et les niveaux élevés de cholestérol, de triglycérides et d'acides gras libres ont été inversés . Quel est NMN ? Nicotinamide mononucleotide (NMN) est un composé naturellement présent dans le corps qui joue un rôle essentiel dans la façon dont les cellules utilisent l'énergie. Il est impliqué dans la synthèse de dinucléotide nicotinamide-adénine (NAD), un coenzyme dans des cellules qui est essentiel pour convertir l'énergie à partir des nutriments en une forme cellules peuvent utiliser. NMN augmente NAD qui à son tour active une protéine appelée SIRT1 pour favoriser le métabolisme sain dans tout le corps, en particulier par le pancréas dans le foie, et les muscles et les tissus adipeux. 21 octobre 2011 par Angelica Samarista-Giron, Ph.D. NMN: Nicotinamide Mononucleotide Lowers Blood Glucose in Mice October 21, 2011 by Angelica Samarista-Giron, Ph.D. Is it possible for type 2 diabetics to someday take a natural compound daily like a food supplement to improve blood glucose levels? This is the promising discovery found by researchers at Washington University School of Medicine in St. Louis who observed that a by treating diabetic mice with a natural compound called NMN, high blood sugar levels and elevated levels of cholesterol, triglycerides and free fatty acids were reversed. What is NMN? Nicotinamide mononucleotide (NMN) is a naturally occurring compound in the body that plays a vital role in how cells use energy. It is involved in the synthesis of nicotinamide adenine dinucleotide (NAD), a coenzyme in cells that is essential for converting energy from nutrients into a form cells can use. NMN increases NAD which in turn activates a protein called SIRT1 to promote healthy metabolism throughout the body, particularly from the pancreas to the liver, and to muscles and fat tissue.
Par Jean-Pierre LABLANCHY - CHRONIMED - Publié dans : Nutrition
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