Wirkungsmechanismus und Wirkungsort
Niacin dient hauptsächlich als Vorläufer für die Synthese von Nicotinamidadenindinukleotid (NAD) und Nicotinamidadenindinukleotidphosphat (NADP) (Fettman 2001b; Ganji 2009a). NAD sowie NADP sind unter anderem an Redox-Reaktionen, der ADP-Ribosylierung und der Sirtuin-Aktivierung (Sirtuine sind NAD-abhängige-Deacetylasen, welche den Glucose- und Lipidmetabolismus regulieren (Yang 2014a)) beteiligt. Sie gelten als Ionen-Akzeptoren und Donoren. NAD spielt ebenfalls in der Zellatmung eine Rolle. Es ist als Cofaktor für die Dehydrogenasen an der Oxidation von Molekülen wie Glyceraldehyd-3-phosphat, Lactat, Alkohol, 3-Hydroxybutyrat, Pyruvat und α-Ketoglutarat beteiligt. NADP ist an der reduktiven Biosynthese von Fettsäuren und Steroiden und wie NAD als Cofaktor der Dehydrogenase in der Oxidation von Glucose-6-Phosphat zu Ribose-5-Phosphat beteiligt (Fettman 2001b; National Academy Press 1998a).Lipidmetabolismus
Niacin wurde in der Humanmedizin als lipid-modifizierendes Medikament lanciert. Die Reduktion von Low Density Lipoprotein (LDL) im Plasma ist eine der bedeutendsten Therapiemassnahmen zur Senkung der Morbidität und Mortalität der kardiovaskulären Erkrankungen. In der Literatur wird eine Senkung der LDL und Plasma-Triglyceride durch Niacin beschrieben (Grundy 2004a; Castelli 1986a; Bodor 2008a). Niacin ist in der Lage, die Triglyceridsynthese in den Hepatozyten zu inhibieren und die apoB-Sekretion (apoB ist das Hauptprotein von LDL) mittels einer posttranslationalen Degradierung zu vermindern (Jin 1999a). Dabei spielt das DGAT2 (ein Enzym welches die finale Reaktion der Triglyceridsynthese katalysiert) eine wichtige Rolle. Niacin ist in der Lage, DGAT2 zu inhibieren und somit die Triglyceridsynthese zu kontrollieren (Ganji 2004a; Kamanna 2013a). Für den akuten antilipolytischen Effekt des Niacins spielt HCA2 (GPR109A), ein weiterer Niacinrezeptor, eine wichtige Rolle (Lauring 2012a; Tunaru 2003a). Er ist vor allem in der Milz, in Zellen des Immunsystems und im Fettgewebe zu finden (Soga 2003a). Die Bindung des Niacins an diesen Rezeptor führt zur Bildung von Gα-inhibitorischen Untereinheiten, welche die Produktion des Secondmessenger cAMP durch die Adenylcyclase hemmen. Dadurch wird weniger Proteinkinase A aktiviert (PKA); dies führt zu einer geringeren Phosphorylierung und Aktivierung der lipolytischen Enzyme (Heemskerk 2014a). Niacin ist ausserdem in der Lage, die HDL-Konzentration im Plasma zu erhöhen, indem es die Expression der β-Ketten-ATP-Synthetase (ein HDL-Holopartikel-Rezeptor (Martinez 2003a)) hemmt (Zhang 2008a). Dies resultiert in einer reduzierten hepatischen Ausscheidung von HDL durch die Holopartikel-Endozytose der Leberzellen (Kamanna 2008a).Auch beim Hund wurde das Niacin erfolgreich zur Senkung einer Hyperlipidämie eingesetzt. Dieser Effekt wurde allerdings nur bei wenigen Patienten mit primärer Hyperlipidämie beschrieben (Xenoulis 2010a).
Gefässe
Niacin hemmt vaskuläre Entzündungen durch die Inhibierung der reaktiven Sauerstoffspezies-Produktion (ROS-Produktion) und der damit verbundenen Expression der Entzündungsproteine VCAM-1 und MCP-1, welche eine Schlüsselrolle in der frühen Atherogenese spielen. In einem Versuch mit Endothelzellen der Aorta des Menschen konnte gezeigt werden, dass Niacin die Bildung von Angiotensin 2-induzierten ROS, vom redox-sensitiven vaskulären Zell-Adhäsionsmolekül-1 (VCAM-1) und vom MCP-1 (Monocyte Chemoattractant Protein-1) senkt. Dadurch inhibiert es die Monozyten-Adhäsion an die Endothelzellen und die LDL-Oxidation (Ganji 2009a; Yan 1999a).Immunsystem
Nicotinamid (wird vor der Absorption zu Nicotinsäure umgewandelt) in Kombination mit Tetracyclin kann für die Behandlung des diskoiden Lupus erythematodes (DLE) eingesetzt werden: es blockiert die IgE-induzierte Histaminausschüttung und die Degranulation der Mastzellen. Diese Stoffkombination supprimiert die Leukozytenchemotaxis, inhibiert die Phosphodiesterasen und reduziert die Freisetzung von Proteasen. Diese immunmodulatorische und antiinflamatorische Eigenschaft wurde bei zwei Drittel der behandelten Patienten beobachtet. Die genauen Mechanismen der Suppression sind noch nicht bekannt (Plumb 2011a; Ferreira 2012a).Bedarf
Der Niacin-Bedarf steigt beim Vorhandensein von metabolischen Faktoren, welche die Konversion von Tryptophan zu Niacin beeinträchtigen. Beispiele sind eine geringe Tryptophan-Aufnahme oder das Carzinoidsyndrom, bei dem Tryptophan zu 5-Hydroxytryptophan und Serotonin anstelle von Niacin oxidiert wird. Diese Faktoren beeinträchtigen die Niacinsynthese und steigern somit den Bedarf an dietätischem Niacin (National Academy Press 1998a).Der Niacin-Bedarf wird bei einer längeren Aufnahme von Isoniazid (Antibiotikum) ebenfalls erhöht, da dieses mit dem Pyridoxal-5-phosphat interagiert; ein Vitamin-B6-Coenzym, welches mit dem Tryptophan-Niacin-Stoffwechselweg interagiert (National Academy Press 1998a). Zudem bestehen Interaktionen mit anderen Vitaminen, wie zum Beispiel mit Riboflavin und Vitamin B6. Diese werden für die Synthese von Flavinmononukleotid (FMN) benötigt. FMN wird wiederum für die Bildung der Oxidase gebraucht, welche das Coenzym Pyroxodal-5-Phosphat oxidiert, wobei Pyroxodal-5-Phosphat für die Konversion von Tryptophan zu Niacin benötigt wird. Eisen und Flavin-Adenin-Dinukleotid (FAD) interagieren mit der Synthese des Niacins aus Tryptophan. Bei inadäquaten Spiegeln von Riboflavin, Eisen oder Vitamin B6 ist die Konversion erniedrigt und der Bedarf aus der Nahrung dadurch erhöht (National Academy Press 1998a). Andere Faktoren, die den Niacinbedarf erhöhen, sind Stress, Gestation, Laktation und eine erhöhte renale Exkretion (Fettman 2001b). Für Katzen ist Niacin essentiell, da diese nicht genügend Niacin aus Tryptophan synthetisieren können (MacDonald 1984a; Da Silva 1952a).
Geflügel
Ein Gehalt von 27 mg/kg Futter für Hühner und 55 - 70 mg/kg Futtter für Gänse und Puten sollte ausreichen (Kroker 2010d).Hypovitaminose
Bei Tierversuchen wurde festgestellt, dass eine Niacin-Restriktion zu verringerten NAD+- und Poly(ADP-Ribose)-Spiegeln führt. Die Folge dieser verringerten Spiegel ist eine geringere Expression von p53, wodurch die zelluläre Antwort auf DNA-Schäden reduziert wird. Die verringerte Zellantwort ist unter anderem auch auf die Inhibition der Poly(ADP-Ribose)-Polymerase (PARP) bei Niacinmangel zurückzuführen. PARP ist ein Enzym, welches eine wichtige Rolle in der Überwachung von DNA-Schäden spielt (Spronck 2002a; Zhang 1993a; Spronck 2007a).Mensch
Bei Menschen manifestiert sich ein Niacinmangel als Pelagra (Kroker 2010d). Diese Erkrankung ist durch einen symmetrischen pigmentierten Ausschlag, der an Sonnenlichts exponierten Stellen auftritt, charakterisiert. Weitere Symptome sind: Erbrechen, Konstipation oder Diarrhoe, eine hellrote Zunge, neurologische Symptome, Depression, Apathie, Kopfschmerzen, Erschöpfung und Gedächtnisverlust. Die Krankheit tritt nicht nur bei mangelnder dietätischer Aufnahme, sondern auch bei chronischem Alkoholismus und bei Menschen mit Tryptophan-Stoffwechselstörungen auf (National Academy Press 1998a).Hund
Beim Hund manifestiert sich ein Niacinmangel als "Black tongue"; bei dieser Krankheit verfärbt sich die Zunge rötlich-schwarz, der Speichel verdickt sich und es treten Ulzerationen auf (Kroker 2010d).Katze
Bei der Katze treten Ulzerationen der Mundschleimhaut auf (Kroker 2010d).Schweine
Schweine weisen bei einer Hypovitaminose Dermatiden und intestinale Nekrosen auf (Kroker 2010d).Geflügel
Beim Geflügel treten Perosis-ähnliche (Beindeformationen infolge Vitaminmangel) Symptome auf; besonders anfällig sind Puten, Enten und Gänse (Kroker 2010d).Vitaminstatus
Zur Statusbestimmung kann man sowohl klinische wie auch biochemische Veränderungen messen. Dazu zählen die Exkretion von methylierten Metaboliten im Urin, das Verhältnis von 2-Pyridon zu N1-Methylnicotinamid im Urin, Erythrozyten-Pyridinnukleotide, der orale-Dosis-Aufnahmetest und die Messung von NAD und 2-Pyridon-Derivaten im Plasma. Die biochemischen Veränderungen treten vor den klinischen Symptomen auf und bieten so die Möglichkeit, einen Mangel frühzeitig zu erkennen (National Academy Press 1998a).Exkretion im Urin
Die sensitivste Messmethode für die Niacin-Statusbestimmung ist die Exkretion von N1-Methylnicotinamid und seiner 2-Pyridon-Derivate (N1-Methyl-2-Pyridon-5-Carboxamid) im Urin (National Academy Press 1998a).Plasmakonzentration
Bei einer Hypovitaminose sinken beim Menschen die 2-Pyridon-Derivate unter die Detektionslimite. Andere Niacinderivate und das Niacin selber sind keine brauchbaren Marker für die Statusbestimmung (Jacob 1989a).Erythrozyten-Pyridinnukleotide
Die Analyse der NAD-Konzentration in den Erythrozyten ist ein sensitiver Indikator für die Niacin-Depletion (Cymbaluk 1978a; Jacobson 1979a).Es kann keinerlei Haftung für Ansprüche übernommen werden, die aus dieser Webseite erwachsen könnten.