NAD+ kontrolliert den Ausschalter für Blutgefäßwachstum – und könnte im Kampf gegen Krebs helfen

Blutgefäßbildung, auch Angiogenese genannt, ist ein präzise koordinierter Prozess, der für die Gewebereparatur, die Entwicklung und – bei Fehlregulation – für das Fortschreiten von Krebs und diabetischen Augenerkrankungen unerlässlich ist. Während Wissenschaftler intensiv untersucht haben, wie Gefäße zu wachsen beginnen, ist weitaus weniger darüber bekannt, wie sie aufhören zu wachsen und sich stabilisieren. Diese Studie schließt diese Lücke, indem sie die NAD-abhängige Redoxkontrolle als einen zentralen Mechanismus identifiziert, der den Übergang von Endothelzellen von der Proliferation zur Ruhephase steuert.

Forscher der University of Pennsylvania nutzten In-vitro-, Ex-vivo- und In-vivo-Modelle, um zu untersuchen, was auf metabolischer Ebene geschieht, wenn Endothelzellen von aktivem Wachstum in einen Ruhezustand übergehen. Sie stellten fest, dass dieser Übergang – als Proliferation-zu-Quieszenz (PtoQ) bezeichnet – eine metabolische Umstrukturierung umfasst, die Zellen akut empfindlich gegenüber oxidativem Stress macht, insbesondere gegenüber mitochondrial gebildetem Wasserstoffperoxid (H2O2).

Der NAD-Umsatz erwies sich als essenziell für die Neutralisierung dieser oxidativen Bedrohung. Bei eingeschränkter NAD-Verfügbarkeit konnten Endothelzellen zwar normal proliferieren und migrieren, waren jedoch nicht in der Lage, stabile Zell-Zell-Kontakte zu bilden und den Quieszenzübergang abzuschließen. In lebenden Gewebemodellen sprossten NAD-defiziente Gefäße, konnten jedoch keine reifen, stabilen Gefäßnetzwerke ausbilden. Umgekehrt stellte die Entfernung von überschüssigem H2O2 den Quieszenzprozess wieder her, was bestätigt, dass die Schutzfunktion von NAD über die Redoxsuppression vermittelt wird.

Die therapeutischen Implikationen sind bedeutsam. In Mausmodellen der sauerstoffinduzierten Retinopathie und der Tumorangiogenese schränkte die Hemmung der NAD-Synthese das pathologische Überwachsen von Blutgefäßen ein – jene Form, die Sehverlust verursacht und das Tumorwachstum begünstigt. Dies positioniert die Hemmung der NAD-Biosynthese als potenzielle antiangiogene Strategie, die sich von bestehenden VEGF-zielgerichteten Therapien unterscheidet.

Zu den Einschränkungen gehört, dass die vollständigen Studiendetails nicht verfügbar sind (nur Abstract), und die Übertragung dieser Erkenntnisse auf die humantherapeutische Anwendung wird eine sorgfältige Dosisoptimierung erfordern, angesichts der vielfältigen Rolle von NAD im Zellstoffwechsel und seiner derzeit verbreiteten Nutzung als Langlebigkeits-Nahrungsergänzungsmittel.