Có nên đầu tư vào mỹ phẩm NAD+ để cải lão hoàn đồng, sửa chữa tế bào?

NAD+ gần đây trở thành một xu hướng đang được chú ý và được nhiều thương hiệu lớn đầu tư các thế hệ hoạt chất đắt đỏ. Liệu có phải họ đã phát hiện ra điều gì đặc biệt ở NAD+? Hay đây chỉ là một chiêu trò marketing nhằm đánh vào tâm lý "chuộng công nghệ", “chuộng đồ mới” của người tiêu dùng?

Trang đã dành thời gian để tìm hiểu NAD+ trong tế bào và mỹ phẩm là gì. Và Trang đã có một số đúc kết chia sẻ lại với ae. Ae thẩm thử và có gì hay ho khác thì bổ sung cho Trang ngheng.

I. NAD+ là cái chi chi?

Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+) là một phân tử co-enzyme quan trọng (Chất dinh dưỡng giúp các enzyme hoạt động), đóng vai trò không thể thiếu trong các quá trình sinh học như hô hấp tế bào, chuyển hóa năng lượng và truyền tín hiệu nội bào.

Noted: Nếu các ae đang thắc mắc về khái niệm “hô hấp tế bào” thì để Trang lướt qua tí cho ae dễ hình dung nhen. Giống như con người cần hít thở và cần ăn uống để sống, tế bào cũng vậy. Nó “hít” oxy vào, dùng chất dinh dưỡng như đường đạm béo để chuyển hoá ra năng lượng. Năng lượng tạo ra sẽ được tế bào dùng để sống, để tu sửa này kia, để đi đây đi đó...

Trong khi các enzyme được xem như các công nhân của “nhà máy” tế bào, giúp tế bào thực hiện các phản ứng hoá học quan trọng. Thì co-enzyme có thể được hiểu là nhân công của các “công nhân enzyme”, tức là bọn chúng sẽ hỗ trợ, kề vai sát cánh với enzyme, giúp enzyme hoạt động tốt hơn (tiền tố co- nghĩa là “đồng” trong “đồng hành”, vậy co-enzyme có thể hiểu là “đồng hành cùng enzyme”).

Trở lại với NAD+: Nó tồn tại dưới hai dạng chính: dạng oxy hóa (NAD+) và dạng khử (NADH).

Trong sinh học phân tử và sinh học tế bào, NAD+ thường hoạt động như một chất cho và nhận điện tử trong các phản ứng oxy hóa - khử (redox), đảm bảo cân bằng nội môi năng lượng tế bào và điều hòa nhiều con đường sinh học.

Nói này cho dễ hiểu, ae hãy tưởng tượng NAD+ như một chiếc xe kút kít chở năng lượng nhỏ bé trong nhà máy tế bào nhộn nhịp và rộng lớn. Do nhà máy rộng lớn quá nên không thể nào “gói hàng năng lượng” đẻ ra ở đầu này tế bào mà đầu kia nhận ngay được. Và thế là công việc của NAD+ ra đời: Vận chuyển những "gói hàng" năng lượng - chính là các electron - từ những nơi dư sang những nơi thiếu.

Đầu tiên, NAD+ sẽ chạy đi "thu gom" các electron từ những phản ứng và phân tử giàu năng lượng, giống như một chiếc xe nhận hàng vậy. Lúc này, NAD+ biến thành NADH, như thể chiếc xe đã chất đầy hàng hóa.

NADH tiếp tục hành trình, vận chuyển "gói hàng" năng lượng đến những nơi cần năng lượng trong tế bào, VD như nhà máy sản xuất năng lượng ty thể. Tại đây, NADH sẽ "giao hàng", tức giải phóng electron và trở về trạng thái NAD+ "rỗng" ban đầu, sẵn sàng cho chuyến vận chuyển tiếp theo. Vòng đi vòng lại vậy đó.

Quá trình “truyền năng lượng” này cũng là gốc rễ của nhiều con đường sinh học, với bản chất là các phản ứng hoá học, biến đổi để truyền năng lượng từ chất này sang chất khác.

Về mặt cấu trúc hoá học, NAD+ là một dinucleotide (tiền tố di- nghĩa là “hai”) được tạo thành bởi hai phân tử nucleotide: một nucleotide chứa base adenine và một nucleotide chứa nicotinamide, nối với nhau qua liên kết phosphoanhydride.

*Nucleotide là các đơn vị cấu trúc cơ bản của DNA và RNA, tham gia vào việc lưu trữ và truyền tải thông tin di truyền, cung cấp năng lượng cho tế bào, và truyền tín hiệu nội bào. Với vai trò đa dạng và quan trọng, nucleotide là thành phần không thể thiếu cho sự sống và hoạt động của mọi sinh vật.

Nghe sương sương vậy đã thấy NAD+ cũng tinh vi dữ dằn đúng không.Phân tích sâu vào các yếu tố cấu thành nên NAD+ chắc nghe còn ghê hơn.Thành phần chính NAD+ bao gồm:

Nicotinamide: Đây là nhóm chức quan trọng có khả năng tham gia phản ứng oxy hóa - khử. Ở trạng thái NAD+, vòng nicotinamide có tính chất nhận điện tử. Tính chất nhận điện tử của vòng này chính là cơ sở cho khả năng “giao hàng” của NAD+ bên trong tế bào á.
Adenine: Đóng vai trò liên kết với ribose (một loại đường được cơ thể sản xuất, có thể giúp tăng cường sản xuất ATP- phân tử mang năng lượng, có chức năng vận chuyển năng lượng đến các nơi cần thiết để tế bào sử dụng) tạo thành phần "adenine dinucleotide".

→ Đây chính là điểm nhận diện để các enzyme nhận ra đâu là NAD+ mà tương tác. (Nôm na là nhận diện đúng shipper không thì mới giao hàng)

Liên kết giữa các nhóm phosphate - liên kết phosphoanhydride: loại liên kết hóa học giữa hai nhóm phosphate trong các phân tử giàu năng lượng. Chẳng hạn như ATP (adenosine triphosphate) và ADP (adenosine diphosphate). Những liên kết này đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình chuyển hóa năng lượng của tế bào và các hoạt động sinh học khác.

→ Miếng keo kết dính giúp nối hai nucleotide trên thành một phân tử NAD+ hoàn chỉnh.

II. Hiểu công dụng của NAD thông qua sự tiêu thụ NAD+ trong tế bào và các quá trình sinh học chủ chốt

Lưu ý: Đọc rất đau đầu. Nên ae nào muốn biết kết luận thì đọc gọn mấy ý này:

Nhờ ổn định quá trình chuyển hoá năng lượng tế bào, chống oxy hoá và chống lão hoá
- Ổn định chu kỳ và sự biệt hoá của tế bào sừng → Cải thiện hàng rào bảo vệ da, cải thiện lớp hydrolipid và giảm mất nước xuyên biểu bì.- Tăng năng lượng và tăng sức chống chịu cho tế bào, hỗ trợ miễn dịch.
NAD+ giảm viêm → Giảm sưng, đỏ, tấy, ngứa, hỗ trợ trong điều trị viêm da cơ địa và vảy nến.
NAD+ kích hoạt sự sửa chữa DNA → Tăng sức chống chịu cho tế bào, hạn chế nguy cơ tích luỹ tổn thương do tia UV, phóng xạ, ROS… và hạn chế nguy cơ sinh ung thư da.

AE NÀO MUỐN ĐỌC KỸ, THÌ ZÔ:

Tại sao nói NAD+ đa năng? Các keyword mà Trang tìm thấy khi tìm hiểu về công dụng của NAD+ bao gồm: “tăng năng lượng tế bào”, “chống lão hoá”, “chống oxy hoá”, “giảm viêm” bla. Vậy từ đâu mà NAD+ có những công dụng này?Hãy cùng Trang điểm qua các công năng của NAD+ trong tế bào nhen (Các ae đã chuẩn bị tâm lý kỹ càng trước đến với tổ hợp Sinh hoá + Sinh tế bào + Sinh phân tử chưa :)))

1/ NAD+ trong chuyển hóa năng lượng tế bào:

Chu trình hô hấp tế bào giúp sản sinh năng lượng từ thức ăn thành năng lượng dưới dạng ATP, cung cấp nhiên liệu cho mọi hoạt động trong tế bào và cơ thể, từ những chuyển động nhỏ bé nhất như việc chớp mắt, cho đến những suy nghĩ phức tạp nhất như giải quyết một bài toán khó hay như Trang đang phải vắt óc ngồi viết bài này nè hehe.

Ở cấp độ tế bào, mỗi tế bào sẽ có nhiều nhà máy sản xuất năng lượng vô cùng phức tạp với tên gọi là "ty thể" (mitochondria). Tại đây, một đội ngũ công nhân cực kỳ chăm chỉ đang làm việc không ngừng nghỉ để cung cấp năng lượng cho mọi hoạt động sống. Các công nhân này chính là những enzyme và phân tử đóng vai trò quan trọng trong chu trình hô hấp tế bào.

Khu vực sản xuất đầu tiên: Cổng vào của nhà máy (Đường phân - Glycolysis)
Câu chuyện bắt đầu khi chúng ta tiêu thụ thức ăn, đặc biệt là đường glucose. Các phân tử glucose chính là nguồn nguyên liệu chính của nhà máy. Đường phân xảy ra ở ngoài "cổng" của nhà máy, tức là trong tế bào chất. Các công nhân enzyme bắt đầu phân tách phân tử glucose thành hai phần nhỏ hơn gọi là pyruvate, giống như cách nhà máy chia nhỏ nguyên liệu để dễ dàng xử lý hơn.
Quá trình này không tạo ra nhiều năng lượng, chỉ khoảng 2 phân tử ATP (là đồng tiền năng lượng của tế bào), nhưng nó giống như một khoản ứng trước để chuẩn bị cho những bước tiếp theo.
Khu vực sản xuất chính: Lò phản ứng trung tâm (Chu trình Krebs, hay còn gọi là chu trình Citric acid)
Bên trong nhà máy, khi pyruvate tiến vào, nó ngay lập tức được đưa vào lò phản ứng chính gọi là chu trình Krebs. Đây là nơi mà đội ngũ enzyme bắt đầu xử lý nguyên liệu này theo một chu trình cực kỳ tinh vi và nhịp nhàng.
Từng phân tử pyruvate được phân hủy, giải phóng CO2 (khí carbon dioxide) - sản phẩm phụ của quá trình và quan trọng hơn chúng giải phóng là các electron giàu năng lượng.
Các enzyme giống như những công nhân đeo kính bảo hộ, cẩn thận thu thập từng electron, gói gọn chúng trong các phương tiện vận chuyển đặc biệt tên là NADH và FADH2, sẵn sàng mang nó đến khu vực sản xuất năng lượng chính của nhà máy.

→ Có thể hiểu rằng ở bước 1 và 2, Đường phân và chu trình Krebs đã giúp “chiết tách” và “nhồi” năng lượng từ thức ăn vào trong NAD+ và FADH để tạo thành NADH và FADH2.

Khu vực then chốt: Dây chuyền sản xuất năng lượng khổng lồ (Chuỗi vận chuyển điện tử)
Khu vực sản xuất năng lượng lớn nhất trong nhà máy ti thể chính là chuỗi vận chuyển điện tử. Hãy tưởng tượng đây là một hệ thống băng chuyền lớn, với những bánh răng và con lăn di chuyển các electron dọc theo chuỗi các protein lớn như các khối máy móc khổng lồ. Các "xe chở hàng" NADH và FADH2 lần lượt đổ các electron của mình lên dây chuyền và khi những electron này di chuyển từ phức hợp này sang phức hợp khác, chúng giải phóng năng lượng.
Nhưng nhà máy không trực tiếp biến electron thành ATP ngay. Thay vào đó, năng lượng từ electron được dùng để bơm các ion H+ (proton) ra khỏi màng trong của ti thể, tạo nên một sự chênh lệch nồng độ lớn giữa hai bên của màng. Đây giống như việc tạo ra một sức ép lớn, như nước được tích trữ trong một con đập thủy điện.
Cuối cùng: Sản xuất năng lượng (Quá trình phosphoryl hóa oxy hóa)
Ở khu vực này, nhà máy đạt tới đỉnh cao của sự hoạt động. Các ion H+ tràn qua một "tuabin" enzyme khổng lồ tên là ATP synthase.Tuabin này quay nhanh chóng, giống như một cối xay nước được kích hoạt bởi dòng nước chảy mạnh từ trên đập nước đổ xuống. Sức mạnh của dòng ion H+ được chuyển hóa thành ATP - năng lượng mà toàn bộ cơ thể bạn sử dụng để hoạt động.
Mỗi lần tuabin ATP synthase quay, nó sản xuất ra một lượng lớn ATP (tổng ~26 - 28 ATP tương ứng với mỗi phân tử đường ban đầu), đủ để cung cấp cho mọi chức năng sống của tế bào.

→ Bước 3 và 4 chính là bước giải phóng năng lượng, giải phóng nguồn năng lượng “nhồi” trong NADH và FADH2 ra và làm quay “tuabin” ATP synthase, tạo ra ATP. Tạo ra ATP chính là phản ứng hoá học gắn các nhóm phosphate tự do (Pi) vào phân tử ADP hay AMP, ứng với tên gọi “quá trình PHOSPHORYL hoá”.
Bảo trì nhà máy: Xử lý sản phẩm phụ (Oxy hóa và H2O)

Cuối cùng, để đảm bảo rằng nhà máy không bị quá tải hoặc hoạt động không đúng cách, các electron sau khi hoàn thành nhiệm vụ sẽ kết hợp với O2 (oxy) - nguyên liệu mà chúng ta hít vào từ không khí - để tạo thành nước (H2O). Do đó, oxy mà chúng ta hít vào chính là chìa khóa để đảm bảo quá trình này diễn ra liên tục và không bị gián đoạn.

Quản lý chất thải: Kiểm soát ROS

Tuy nhiên, trong quá trình làm việc, không phải lúc nào mọi thứ cũng hoàn hảo. Đôi khi, electron có thể rò rỉ và tạo ra các gốc tự do như ROS (reactive oxygen species), mà H2O2 (hydrogen peroxide) là một trong số đó. Nhà máy không bỏ qua điều này và sử dụng các hệ thống bảo vệ như enzyme catalase và glutathione peroxidase để phân hủy H2O2 thành nước và oxy, bảo vệ nhà máy khỏi tổn hại và duy trì sự an toàn cho tế bào.

→ Tế bào càng cần năng lượng thì lại hô hấp càng nhiều, càng cần nhiều oxy, đồng thời tăng nguy cơ tích luỹ H2O2 và các phân tử gốc tự do thứ cấp khác.

Trong chu trình hô hấp tế bào mà Trang đã mô tả ở trên, ắt hẳn ae thấy NAD+ rõ ràng đóng vai trò trung tâm trong các con đường chuyển hóa năng lượng như đường phân (glycolysis), chu trình Krebs và chuỗi truyền điện tử trong ty thể. Cụ thể hơn, NAD+ sẽ tham gia vào các bước:

Đường phân: Trong quá trình đường phân, NAD+ tham gia vào phản ứng chuyển glyceraldehyde-3-phosphate thành 1,3-bisphosphoglycerate, đồng thời bị khử thành NADH. Đây là bước quan trọng để tạo ra năng lượng ban đầu cho tế bào.
Chu trình Krebs: Tại đây, NAD+ tham gia vào các phản ứng oxy hóa quan trọng, ví dụ như phản ứng oxy hóa isocitrate thành α-ketoglutarate. Chu trình này sản sinh ra một lượng lớn NADH, cung cấp cơ chất cho chuỗi truyền điện tử.
Chuỗi truyền điện tử: NADH sau đó tham gia vào phức hợp I của chuỗi truyền điện tử, giải phóng proton (H+) vào khoang gian màng và điện tử. Từ đó, tạo ra gradient proton từ khoang gian màng qua màng trong ty thể và thúc đẩy quá trình tổng hợp ATP thông qua ATP synthase.

*Gradient proton là sự chênh lệch nồng độ proton (H⁺) qua màng sinh học, tạo ra thế năng điện hóa quan trọng cho các quá trình chuyển hóa năng lượng.
Hãy tưởng tượng rằng gradient proton giống như một đập thủy điện khổng lồ. Trên một bên của đập, có một lượng lớn nước (các proton H+) bị dồn ép, tạo ra một sức ép khủng khiếp.
Phía dưới đập, nước ít hơn và áp lực thấp hơn, vì vậy nước từ phía trên muốn chảy mạnh qua các cánh quạt của đập xuống dưới để cân bằng. Cánh quạt ở đây giống như enzyme ATP synthase, được kích hoạt bởi dòng chảy của nước (proton), và khi nước chảy qua, cánh quạt quay để sản xuất năng lượng - chính là các phân tử ATP.

Ngoài ra còn có:

Chuyển hoá acid béo - Chu trình citric acid và β-oxy hóa: Khi thiếu đường, sự oxy hóa acid béo sẽ tăng cường diễn ra để cung cấp năng lượng thay thế. Tuy nhiên, nếu quá trình này kéo dài hoặc xảy ra trong điều kiện không đủ glucose, sẽ dẫn đến một số hậu quả sinh lý. Ví dụ mất cân bằng năng lượng gây Mệt mỏi, suy nhược cơ thể do năng lượng không được cung cấp đủ nhanh.

NAD+ điều hòa trực tiếp hoạt động của các enzyme dehydrogenase trong chu trình citric acid và quá trình beta-oxy hóa acid béo.Khi nồng độ NAD+ giảm, khả năng chuyển hóa năng lượng của ti thể bị suy giảm, dẫn đến sự tích tụ các chất trung gian chuyển hóa, gây rối loạn chuyển hóa năng lượng.

Tín hiệu AMPK: (Adenosine Monophosphate-Activated Protein Kinase) là một enzyme cảm biến năng lượng trong tế bào, có vai trò điều hòa cân bằng năng lượng bằng cách cảm nhận mức năng lượng trong tế bào và kích hoạt các quá trình chuyển hóa cần thiết để đáp ứng.

AMPK và NAD⁺ có quan hệ cộng sinh trong việc điều hòa năng lượng tế bào và chống lão hóa. AMPK kích hoạt các cơ chế tăng cường NAD⁺, từ đó kích hoạt enzyme SIRT1 và các enzyme bảo vệ tế bào khác.

Ngược lại, NAD⁺ cũng hỗ trợ hoạt động của AMPK, tạo ra một vòng điều hòa tích cực giúp tế bào tối ưu hóa năng lượng, giảm stress oxy hóa, và duy trì sức khỏe lâu dài.

ĐẶC BIỆT - NAD+ TRONG BẢO VỆ TI THỂ:

Ti thể được coi là "nhà máy năng lượng" của tế bào vì đóng vai trò chính trong quá trình sản xuất ATP thông qua hô hấp tế bào và phosphoryl hóa oxy hóa.Chúng cũng tham gia vào các chức năng quan trọng khác như điều hòa tín hiệu nội bào, kiểm soát sự cân bằng oxy hóa khử (redox), điều hòa apoptosis (chết tế bào theo chương trình) và cân bằng canxi. Vì vậy, bảo vệ tính toàn vẹn của ti thể cũng là một trong những mục tiêu hàng đầu trong bảo vệ chuyển hoá năng lượng tế bào nói riêng và bảo vệ tế bào nói chung. Các cơ chế đó bao gồm:

Duy trì cân bằng oxy hóa-khử (redox balance):
- NAD+/NADH: Tỷ lệ này giúp điều hòa cân bằng redox, đảm bảo chuỗi truyền điện tử diễn ra hiệu quả, giảm sản sinh ROS và tổn thương oxy hóa ti thể.- Enzyme chống oxy hóa: NAD+ tham gia tái sinh glutathione (GSH) thông qua enzyme glutathione reductase, duy trì khả năng chống oxy hóa của ti thể.
Điều hòa apoptosis do ti thể:
- Để Trang giải thích một tí về thuật ngữ apoptosis: Đây còn gọi là sự chết rụng tế bào theo chương trình, là một quá trình tự nhiên và được kiểm soát chặt chẽ, giúp loại bỏ những tế bào không cần thiết, hư hỏng hoặc có nguy cơ gây hại cho cơ thể.

→ Đây như là một "tang lễ được lên kế hoạch", nơi mà các tế bào tự phân hủy một cách có trật tự và không gây ảnh hưởng đến các tế bào xung quanh.Tế bào không có người quản lý rồi ghi tên đứa nào cần ngủm vào Death Note đâu, mà toàn phải dựa vào các tín hiệu hoá học cả.

Có thể hiểu rằng nếu tế bào cần chết và được “chỉ đạo” đúng để chết thì tốt; chứ tế bào đang sống nhăn răng, chỉ vì nhầm lẫn “thông báo” thành “cáo phó” rồi bị ép phải die oan uổng thì… haizzz.

Mấy ae đang cần tế bào tăng sinh, hoạt động mạnh để nhanh lành thương mà chỉ vì ti thể hoạt động mạnh quá, tự phát tín hiệu apoptosis, tự ngỏm rồi kéo theo cả tế bào ngỏm chung thì rách việc lắm :>Bao nhiêu công chăm bẵm, bôi bao nhiêu đồ bổ hoá “công cốc” hết.

Do đó, điều hoà apoptosis chính là để tế bào không bị nhầm lẫn giữa tín hiệu “tôi năng nổ” và “tôi phải xuống mồ” :))))=> Rồi NAD+ sẽ làm được gì để cứu vãn?

Sự tương tác của sirtuin và các protein pro/anti-apoptotic: Enzyme SIRT3/ SIRT4 (thuộc nhóm sirtuin, là một nhóm protein có vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh nhiều quá trình sinh học.
Đặc biệt liên quan đến lão hóa, chuyển hóa năng lượng và sửa chữa DNA) phụ thuộc vào NAD+ còn giúp điều hòa sự cân bằng giữa hai yếu tố Bcl-2 và Bax (đây là 2 tín hiệu đối trọng với nhau: Bcl-2 như một "người bảo vệ", giúp tế bào sống sót bằng cách ngăn ngừa apoptosis, trong khi Bax như "người hành quyết", kích hoạt apoptosis.
Thiếu Bcl-2 và dư Bax sẽ gây apoptosis, giảm nguy cơ chết rụng tế bào theo chương trình từ ti thể.
AIF (Apoptosis-Inducing Factor): Khi NAD+ cạn kiệt, AIF (một nhân tố gây chết tế bào khác độc lập từ ti thể) được giải phóng, kích hoạt apoptosis.

2/ NAD+ trong bảo vệ vật chất di truyền của tế bào:

Tổn thương DNA là một trong những nguyên nhân chính gây lão hóa và ung thư da.Da là cơ quan thường xuyên tiếp xúc với các tác nhân gây tổn thương DNA như tia UVB và UVA, dẫn đến sự hình thành các dimer pyrimidine - một loại tổn thương DNA.

Tưởng tượng bạn đang cố gắng leo lên chiếc thang DNA, nhưng bỗng nhiên 2 bậc thang bị méo mó và dính lại làm một, khiến việc leo trèo trở nên khó khăn.

Dimer pyrimidine (hoặc C-C) tạo ra một sự "rối ren" như vậy trong cấu trúc của DNA, gây khó khăn trong sao chép DNA và dễ gây lỗi), đứt gãy sợi đơn hoặc đôi của DNA và các biến đổi cấu trúc di truyền khác.

Poly-ADP ribose polymerase (PARP): Một trong những enzyme chính tham gia vào quá trình sửa chữa DNA là PARP.
Enzyme này phụ thuộc vào NAD+ như một cơ chất (tức nguyên liệu), để xúc tác phản ứng poly-ADP ribosyl hóa các protein liên quan (đây là phản ứng “đóng dấu” vùng sai hỏng DNA bằng chuỗi các ADP-ribose như là một tín hiệu SOS.
Chuỗi ADP-ribose còn giúp mở rộng vùng DNA đó, giúp nó dễ tiếp cận hơn với các nhân viên sửa chữa DNA), giúp nhận diện và sửa chữa tổn thương DNA.Khi NAD+ bị cạn kiệt (do tổn thương DNA quá nhiều), hoạt động của PARP suy giảm, dẫn đến sự tích tụ tổn thương DNA và làm tăng nguy cơ ung thư da.
Nhóm sirtuin: NAD+ cũng tham gia vào quá trình sửa chữa DNA thông qua sirtuin, đặc biệt là SIRT1 và SIRT6.
- SIRT1 là một histone deacetylase (một nhóm enzyme quan trọng trong điều hòa biểu hiện gene) phụ thuộc vào NAD+Gọi tắt là enzyme HDAC, giúp điều chỉnh cấu trúc DNA thông qua việc điều chỉnh mức độ "nới lỏng" hay "đóng gói" của DNA.
  Bằng cách điều chỉnh quá trình này, HDAC ảnh hưởng trực tiếp đến việc tế bào có thể truy cập và sửa chữa DNA bị tổn thương, đồng thời hạn chế can thiệp sửa chữa vào những vùng không cần thiết, giúp điều hòa cấu trúc nhiễm sắc tố và thúc đẩy sự sửa chữa DNA tại các vùng có tổn thương.
- Ngoài ra, SIRT6 còn điều hòa sửa chữa đứt gãy sợi kép của DNA, một dạng tổn thương nguy hiểm có liên quan đến sự không ổn định của bộ gen (genome) và ung thư.

3/ NAD+ trong chống chịu stress oxy hóa:

Stress oxy hóa là một quá trình quan trọng gây ra tổn thương cho tế bào da, đặc biệt là trong quá trình lão hóa. Điều này xảy ra khi có sự mất cân bằng giữa các gốc tự do (ROS - Reactive Oxygen Species) và khả năng của cơ thể trong việc loại bỏ hoặc trung hòa chúng.

Gốc tự do là những phân tử có khả năng gây tổn hại mạnh mẽ vì chúng chứa một electron đơn độc, khiến chúng dễ dàng phản ứng và phá hủy các cấu trúc tế bào như lipid (hỏng màng tế bào, hỏng lớp hydrolipid, hỏng hàng rào bảo vệ da), protein (hỏng collagen, elastin và các protein cấu trúc khác), và DNA (hỏng phân tử mang thông tin di truyền, gây chết tế bào hoặc đột biến, lâu dài có nguy cơ gây ung thư).

Điều hoà các enzyme chống oxy hoá tự thân: NAD+ giúp điều hòa stress oxy hóa thông qua việc điều chỉnh các enzyme chống oxy hóa như superoxide dismutase (SOD) và glutathione reductase (GR).
Khi nồng độ NAD+ giảm, khả năng chống lại stress oxy hóa của tế bào da cũng suy yếu, gây ra sự tích tụ ROS và thúc đẩy quá trình lão hóa da.
Điều hoà cán cân oxy hoá-khử: NAD+ cũng tham gia vào các phản ứng oxy hóa khử (là một loại phản ứng hóa học trong đó có sự chuyển đổi electron giữa các chất. Để dễ hình dung, hãy tưởng tượng một trò chơi mà các phân tử trao đổi electron với nhau, giống như việc ai đó đưa hoặc nhận một món đồ từ tay người khác) với vai trò chất nhận và cho điện tử trong các con đường chuyển hóa năng lượng.

Sự mất cân bằng giữa NAD+ và NADH có thể ảnh hưởng đến cân bằng năng lượng nội bào và làm tăng độ nhạy của tế bào da đối với tổn thương oxy hóa.

4/ NAD+ Trong điều hòa đáp ứng viêm:

Tình trạng viêm mãn tính và tổn thương viêm cấp tính là các yếu tố chính dẫn đến bệnh lý da liễu như viêm da cơ địa, vảy nến và lão hóa da. NAD+ điều chỉnh quá trình viêm thông qua việc điều hòa các con đường tín hiệu nội bào liên quan đến viêm, đặc biệt là:

Sirtuin và khả năng kháng viêm: Các enzyme SIRT1 và SIRT3 có khả năng điều hòa trực tiếp hoặc gián tiếp biểu hiện của các yếu tố viêm như NF-κB và cytokine (các phân tử tín hiệu báo viêm) thông qua việc deacetyl hóa (tức là “khoá” các gen liên quan đến các yếu tố này),
Khi nồng độ NAD+ thấp, hoạt động của sirtuin suy yếu, dẫn đến sự tăng cường của các phản ứng viêm, thúc đẩy quá trình viêm da và tổn thương da.

III. Sự tái sinh của NAD+ trong tế bào

NAD+ không tự nhiên sinh ra cũng không tự nhiên mất đi. Có rất nhiều chất cùng dòng họ với NAD+ có thể dùng để tái sinh NAD+, tiêu biểu nhất là niacinamide (vitamin B3) thông qua con đường Salvage pathway: Nhưng giống như mọi nguồn năng lượng, NAD+ cũng có thể cạn kiệt.

Khi NAD+ giảm, tế bào cần phải tái sinh nó để tiếp tục hoạt động từ nhiều chất cùng dòng họ với NAD+, tiêu biểu nhất là niacinamide.

Lúc này, niacinamide, một thành viên của "gia đình vitamin B3", sẽ đóng vai trò là người "cứu trợ", giúp tái sinh NAD+ thông qua một hành trình gọi là Salvage pathway.

Đầu tiên, niacinamide được chuyển đổi thành Nicotinamide Mononucleotide (NMN) nhờ enzyme Nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT - là enzyme giới hạn tốc độ của quá trình này). Nếu enzyme này vì lý do gì đó mà hoạt động chậm thì sẽ kéo cả con đường chậm theo. Cụ thể, niacinamide phản ứng với phosphoribosyl pyrophosphate (PRPP), tạo thành NMN và giải phóng một phân tử pyrophosphate (PPi).
Tiếp theo, NMN được enzyme Nicotinamide mononucleotide adenylyltransferase (NMNAT) chuyển đổi thành NAD+ bằng cách kết hợp với một phân tử ATP, tạo ra NAD+ và giải phóng thêm một phân tử PPi nữa.

Tế bào có thể chuyển đổi khoảng 85 - 95% lượng niacinamide được cung cấp thành NAD+ trong các điều kiện tối ưu. Khi hoạt động của enzyme NAMPT bị ức chế hoặc nồng độ PRPP thấp, hiệu suất chuyển hóa giảm xuống còn khoảng 40 - 60%.

Ngoài ra, NAD+ còn có thể được tái sinh từ nicotinic acid (NA - dạng acid của niacinamide) qua con đường Preiss-Handler (chuyển hoá lần lượt từ NA→NaMN→NAD+); từ nicotinamide ribose (NR) con đường NRK (Nicotinamide Riboside Kinase - có hiệu suất chuyển đổi tốt nhất, từ NR→NMN→NAD+).

Thế là tự nhiên Trang cũng thắc mắc: Nia hay những chất có họ hàng với B3 vào da thì cũng chuyển hóa thành NAD+, vậy tại sao không thoa luôn NAD+ lên đi luôn cho tiện? Đỡ tốn công chuyển hoá này kia, bôi lên work liền không phải tốt hơn sao?

Thật ra thì một số brand họ cũng đã “manh nha” đưa NAD+ vào sản phẩm của họ rồi á. Giống như ở một số tình trạng da, thay vì bôi retinol rồi đợi nó chuyển hoá thành tretinoin, họ bôi thẳng tretinoin luôn cho nhanh đáp ứng.(Noted: Trang không khuyến khích ae tự bôi tretinoin tại nhà. Chỉ là Trang đang lấy ví dụ cho ae dễ hình dung thôi nghen).

IV. Những trở ngại khi ứng dụng NAD+ trong mỹ phẩm

Trong mỹ phẩm, NAD+ được kỳ vọng khá nhiều, đôi khi còn được xem là phiên bản luxury hơn của “chồng quốc dân” niacinamide.

Tuy nhiên, việc ứng dụng NAD+ trong các sản phẩm chăm sóc da đối diện với nhiều thách thức do các đặc điểm sinh học phân tử và các yếu tố liên quan đến dược động học (nói đơn giản, dược động học trả lời các câu hỏi như: hoạt chất vào da thế nào, đi được đến đâu, được chuyển hóa ra sao và bị loại bỏ thế nào?) và sinh khả dụng (có thể hiểu là lượng hoạt chất thực sự phát huy tác dụng trên tổng số).

a/ Khả năng thẩm thấu qua da còn hạn chế:

Các ae còn nhớ nguyên tắc “hòa tan đồng chất” mà Trang đã nhắc tới trong bài Mỹ phẩm có là cú lừa lịch sử không?

Lớp hydrolipid trên da có tính “dầu” nên cũng sẽ ưu tiên cho các chất tan dầu, ít phân cực (trong các phân tử ít phân cực, các nguyên tử chia sẻ electron gần như bằng nhau, do đó không hình thành các cực rõ ràng.Điều này khiến chúng ít hòa tan trong nước - một dung môi phân cực, và dễ hòa tan hơn trong các dung môi không phân cực như dầu), kích thước phân tử nhỏ đi qua.

Thế nhưng NAD+ là một co-enzyme lớn với cấu trúc dinucleotide phức tạp, có kích thước phân tử lớn (663 dalton), có tính phân cực và ưa nước cao. Các đặc điểm này hạn chế khả năng thẩm thấu của NAD+.

→ Do đó, NAD+ khó có thể xuyên qua các lớp da sâu hơn để đạt được nồng độ có ý nghĩa sinh học ở các lớp tế bào sừng, lớp bì và các lớp sâu hơn.

b/ Độ ổn định còn khá thấp:

NAD+ là một phân tử rất nhạy cảm và dễ bị phân hủy dưới tác động của ánh sáng, nhiệt độ và độ pH môi trường. Khi tiếp xúc với không khí và ánh sáng, NAD+ có thể chuyển hóa thành dạng khử NADH, làm mất đi đặc tính sinh học mong muốn. Việc duy trì độ ổn định của NAD+ trong công thức mỹ phẩm là một thách thức lớn, đặc biệt trong các sản phẩm bào chế nền nước/ có chứa nước (dung dịch, gel, hoặc serum).

Các yếu tố môi trường như ánh sáng UV, nhiệt độ cao và độ pH quá acid hoặc quá kiềm có thể làm mất hoạt tính của NAD+. Nói chung là cũng “đỏng đảnh” đấy :)))

c/ Dấu hỏi về tính sinh khả dụng và hiệu quả trên da qua đường bôi thoa:

Tính sinh khả dụng của NAD+ khi bôi ngoài da là một vấn đề quan trọng. Không phải cứ bôi bao nhiêu NAD+ là da sẽ dùng được bấy nhiêu NAD+.Ngay cả khi NAD+ có thể thẩm thấu qua da, khả năng duy trì nồng độ cao trong tế bào mục tiêu là không đảm bảo do sự phân hủy nhanh chóng của NAD+ bởi các enzyme nội bào như NADase và CD38.

Các enzyme này có khả năng phân giải NAD+ thành ADP-ribose và nicotinamide (chính là vitamin B3), làm giảm hiệu quả trực tiếp của NAD+ khi tiếp xúc với tế bào da.Bôi NAD+ lên da để rồi bị da chuyển hóa ngược về nia thì để làm chi? Làm chi :(((

d/ Tương tác với các thành phần khác trong mỹ phẩm:

NAD+ có hoạt tính mạnh và còn có thể tương tác với các thành phần khác trong công thức mỹ phẩm, đặc biệt là các chất oxy hóa mạnh như benzoyl peroxide, các enzyme mạnh như papain, bromelain, kim loại nặng hay các chất bảo quản mạnh như paraben hay phenoxyethanol.

e/ Chi phí cao và hiệu quả không chắc chắn:

Những khó khăn khi ứng dụng NAD+ mà nãy giờ Trang kể tới cũng đã giải thích tại sao đây là một thành phần đắt đỏ để sản xuất và bảo quản. Chi phí cho một lượng nhỏ NAD+ tinh khiết cao gấp nhiều lần so với các thành phần hoạt tính thường gặp khác như retinol, niacinamide hoặc peptide.

f/ Hoạt chất còn quá mới, hiệu quả lâm sàng chưa được chứng minh rõ ràng:

Các ý (a), (b), (c), (d), (e) mà Trang vừa liệt kê, đối với Trang, chỉ là các yếu tố “phụ” thôi. Nếu hoạt chất đó đủ hay, đủ xịn thì bằng mọi cách, người ta cũng sẽ tìm cách để nó work trên da thôi. Đem đi bọc, nhũ hoá, phá nhỏ hay add-in chất tăng thấm, chất trợ thấm… đủ cả, và đâu đó cũng sẽ có tệp khách hàng phù hợp và chịu chi cho các sản phẩm “công nghệ” này thôi.

Đơn cử nhất và tiêu biểu nhất có retinol và BHA. Hai nhỏ này cũng “đỏng đảnh” khó chiều, tuy nhiên đã có nhiều nghiên cứu chứng minh về hiệu quả lâm sàng nên tụi Trang sẵn sàng bọc, rồi thêm chất trợ thấm như DMI (tăng thấm cho BHA bọc đã tan đc trong nước)… để nhằm mang đến hiệu quả tối ưu hơn. Hay ở trong làng chống oxy hoá thì ta có EUK-134, “đỏng đảnh” ta nói thôi rồi luôn á, nhưng hiệu quả chống oxy hoá “hịn” nên vẫn được ứng dụng trong mỹ phẩm đấy thôi.

Ý (f) này mới thực sự là điểm yếu chí mạng của NAD+: Mặc dù các nghiên cứu tiền lâm sàng cho thấy NAD+ có tiềm năng trong việc chống lão hóa và bảo vệ tế bào, bằng chứng về hiệu quả của nó khi bôi ngoài da trên người vẫn còn hạn chế. Các kết quả thu được thường không nhất quán và khó tái lập, điều này đặt ra câu hỏi về việc đầu tư vào các sản phẩm chứa NAD+.

Thế mới nói, có những câu chuyện phải trải qua lâm sàng mới biết được. Từ cơ chế phân tử, thử nghiệm in-vitro, đến in-vivo trên động vật rồi lâm sàng trên người là cả một chặng đường rất rất rất dài.Theo các ae, liệu có đáng để đầu tư cho một thành phần đang còn khá nhiều dấu hỏi về mặt nghiên cứu như vậy không?

→ TÓM LẠI: Liệu sự “đánh đổi” cho NAD+ tại thời điểm bây giờ có thật sự đáng?

V. Đoạn kết mở cho NAD+: Còn cần thêm thời gian

NAD+ rõ ràng là một hoạt chất có tiềm năng lớn trong việc chăm sóc và cải thiện sức khỏe làn da nhờ vào những cơ chế sinh học quan trọng mà nó tham gia, từ việc điều hòa năng lượng tế bào đến bảo vệ DNA và chống lão hóa.

Tuy nhiên, như Trang đã đề cập, những thách thức về khả năng thẩm thấu, độ ổn định và hiệu quả sinh học của NAD+ qua đường bôi ngoài da vẫn còn nhiều hạn chế, trong khi tính nhất quán về hiệu quả lâm sàng còn khá manh mún và chưa được chứng minh rõ ràng.

Dù gì, NAD+ cũng là một đứa em út trong sân chơi hoạt chất của làng mỹ phẩm. Chính vì vậy, em nó cần thêm thời gian để khẳng định bản thân mình. Việc nghiên cứu sâu hơn về cách thức cải thiện hiệu quả của NAD+ trong việc thâm nhập qua da và phát triển các giải pháp công nghệ mới sẽ quyết định liệu NAD+ có thật sự trở thành một hoạt chất "đáng để đầu tư" trong tương lai hay không.

Câu chuyện về NAD+ không chỉ đơn thuần là bài toán kinh tế về giá cả, mà còn là lời nhắc nhở về sự lựa chọn thông minh trong tiêu dùng. Như bất kỳ xu hướng mới nào trong mỹ phẩm, sự cẩn trọng và đợi chờ kết quả lâm sàng cụ thể là cần thiết trước khi quyết định đầu tư vào một sản phẩm hay hoạt chất nào. Bởi lẽ, giá trị đích thực của một sản phẩm hay hoạt chất không nằm ở mức giá đắt đỏ, mà nằm ở hiệu quả thực sự và sự an toàn mà nó mang lại.

Nếu ae vẫn một lòng “chấp niệm” với thành phần NAD+ về hiểu quả tăng năng lượng tế bào, hãy tạm thời trở về những thành phần có nhiều nghiên cứu hơn như Niacinamide. Tiềm năng thì có succinic acid hay các thành phần trong chiết xuất thực vật như ginsenoside trong sâm, flavonoid hay polysaccharide hoạt tính thử.

Để bữa nào rảnh Trang nói sâu hơn về câu chuyện tăng năng lượng tế bào nhen. Khá nhiều thứ hay ho á.

p/s: À tiện Warning luôn tiêm NAD+ cũng chưa được cấp phép tại Việt Nam nha ae.

__________________________