NADH ist eines der wichtigsten Coenzyme des Intermediärstoffwechsels. In den von der Verdauung bis zur eigentlichen Synthese von ATP zwischengeschalteten Prozessen fängt es freiwerdende energiereiche Elektronen ein und transportiert diese zum nächstfolgenden Reaktionsort. Besondere Bedeutung hat NADH als Elektronentransportmedium im Krebs-Zyklus und der oxidativen Phosphorylierung. NADH ändert zu diesem Zweck seinen Redoxzustand und wechselt nach Bedarf zwischen oxidierter (energiearmer) Form NAD+ und reduzierter (energiereicher) Form NADH. Von der zentralen Rolle des NADH ausgehend entstanden in den letzten Jahrzehnten zahlreiche Forschungsansätze, die einen möglichen Einfluss desselben auf Pathogenese und Symptomatologie verschiedener Krankheiten (z.B. Morbus Alzheimer und Morbus Parkinson) untersuchten. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, verschiedene Aspekte der Pharmakokinetik von NADH zu untersuchen. Im ersten Teil (prüften wir an einem in vitro Darmmodell (everted gut sac), ob NADH intestinal resorbiert wird. Die Resorptionsquote von NADH wurde mit der von Diazepam, einer intestinal gut resorbierbaren, und g-Strophantin, einer intestinal schlecht resorbierbaren Substanz, verglichen. Untersucht wurden drei verschiedene NADH Dosen: 10mg, 50mg und 100mg/kg. Der Vergleich zeigt, dass die Resorptionsquoten aller untersuchten NADH Dosen unterhalb der für g-Strophantin ermittelten Resorptionsquote lagen. Im zweiten Teil der Arbeit untersuchten wir, ob sich die zentrale Bioverfügbarkeit von NADH im Kortex der narkotisierten Ratte durch sublinguale NADH bzw. NAD+ Gabe beeinflussen lässt. Das Redoxsystem NADH/NAD+ besitzt optische Eigenschaften, die es geradezu ideal für den Nachweis mittels spektroskopischer Verfahren, wie der laserinduzierten Fluoreszenzspektroskopie (LIF), machen. Ausschließlich die reduzierte Form NADH reagiert auf Bestrahlung der Wellenlänge λ = 340nm mit Emission eines charakteristischen Fluoreszenzsprektrums (Maximum bei λ = 465nm). Das emittierte Fluoreszenzsignal ist der intrazellulären NADH Konzentration proportional. Die zentrale Bioverfügbarkeit von NADH nach sublingualer Verabreichung dreier unterschiedlicher Dosen NADH (10mg, 50mg und 100mg/kg) und NAD+ (10mg, 50mg und 100mg/kg) wurde im Kortex der narkotisierten Ratte unter Anwendung eines laserinduzierten fluoreszenzspektroskopischen Verfahrens untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass die zentrale Bioverfügbarkeit von NADH ausschließlich nach Gabe von NADH 100mg/kg derart beeinflusst wird, dass es zu einem signifikanten Anstieg der NADH Fluoreszenz im Kortex kommt.
NADH is one of the most important coenzymes of the intermediary metabolism. During the processes ranging from digestion to the eventual synthesis of ATP it is in charge of capturing free electrons and transporting them to the site of reaction. The critical role of NADH as the primary source of reducing equivalents is most prominent in the Krebs Cycle and in oxidative phosphorylation. For this purpose NADH changes between the oxidised (NADH) and the reduced (NAD+) state. In light of the central role of NADH within energy metabolism, many research approaches have emerged in recent decades, examining its influence on pathogenic and symptomatic parameters (e.g. Alzheimer s disease, Parkinson s disease). The present study aims at analyzing certain aspects of NADH pharmacokinetics. First, we investigated whether NADH is indeed absorbed by the intestine. The preliminary experiment was undertaken in vitro using the everted gut sack model. The absorption rate of NADH was compared to Diazepam, a substance that is absorbed well through the intestinal wall, and g-Strophantine, known to be poorly absorbed by the intestine. The data obtained for the three NADH dosages studied (10, 50 and 100mg/kg) was in all cases below the g-Strophantine absorption rate. In a second step we focused on the question whether sublingually administered NADH and NAD+ are able to influence NADH concentration within the cerebral cortex of the rat. NADH/NAD+ redox system is endowed with properties ideally suited for spectroscopic detection, such as laser-induced fluorescence spectroscopy. Only the reduced form NADH reacts to radiation (l = 340nm) with the emission of a characteristic fluorescence spectrum (maximum at l = 464nm). The signal emitted is proportional to the intracellular NADH concentration. Employing a laser-induced fluorescence spectroscopic detection technique, we studied the central bioavailability of NADH in the cortex of anaesthetized rats following sublingual administration of three different NADH dosages (10mg/kg, 50mg/kg and 100mg/kg). The data collected revealed that the central bioavailabiliy of NADH was considerably influenced only by a dose of NADH 100mg/kg, showing a significant increase in the cortical NADH fluorescent signal.
