KOENZYM Q10 / UBICHINON (COENZYME Q10). JEST W NIM MOC!

KOENZYM Q10 / UBICHINON (COENZYME Q10) jest organicznym związkiem chemicznym zaliczanym do tak zwanych chinonów. Składa się z pierścienia benzochinonu i bocznego długiego łańcucha poliprenylowego. U ludzi występuje w formie utlenionej – chinon oraz w zredukowanej – hydrochinon. Wśród organizmów żywych istnieje wiele homologów koenzymu Q, różniących się między sobą długością łańcucha poliprenylopujewego, a tym samym i właściwościami. Wyróżniamy Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 wyizolowane z Escherichia coli i Pseudomonas, Q6, Q7 występujące w grzybach, Q8, Q9, Q10 w drożdżach, Q6, Q7, Q8, Q9, Q10 w roślinach, Q9, Q10 u kręgowców oraz koenzym Q10 zawierający 10 jednostek izoprenoidowych występujący u człowieka.

Obecność KOENZYMU Q10 stwierdzono początkowo w mitochondriach, a następnie we frakcji mikrosomalnej oraz w jądrach komórkowych. W komórkach roślinnych występuje w chloroplastach jako plastochinon. Ze względu na jego powszechne występowanie w organizmach żywych nadano mu łacińską nazwę ubichinon, pochodzącą od słowa ,,ubiquitous” (łac.) czyli wszechobecny oraz ,,chinon” , czyli związek pierścieniowy.

KoenzymQ10 uważany jest za substancję witaminopodobną, nie zaliczaną jednak do witamin z uwagi na fakt, iż jest syntetyzowany w organizmie. Wytwarzanie (biosynteza) ubichinonu to proces bardzo złożony, składający się z kilkunastu reakcji chemicznych, do których konieczna jest obecność aminokwasów – głównie tyrozyny, kwasów tłuszczowych, witamin z grypy B, w szczególności B12 (ale także B2, B3, B6), witamina C, kwas foliowy i  pantotenowy oraz niektórych mikroelementów. Niedobory którychkolwiek ze składników koniecznych do  biosyntezy koenzymu Q10 powodują zaburzenia tej syntezy, przyczyniając się do zmniejszenia stężenia tej substancji w komórkach. W przeprowadzonych wielu badaniach stwierdzono, że większe jej stężenia są w narządach, które najbardziej jej potrzebują, ze względu na większe zapotrzebowanie energetyczne, w szczególności w sercu. Koenzym Q10 magazynowany jest głównie w wątrobie, sercu, trzustce, nadnerczach i śledzionie. Biosynteza ubichinonu ulega zwiększeniu w warunkach stresu oksydacyjnego, w wyniku działania zimna, wysiłku fizycznego i hormonów tarczycy.

W stanach chorobowych, upośledzających funkcję tkanek i narządów, biosynteza lokalna jest niewystarczająca i wymaga zewnętrznego podania koenzymu Q10 celem uzupełnienia jego zawartości.

HISTORIA

Pierwsze sygnały o wykryciu nowej substancji pojawiły się w roku 1940, gdy dwóch naukowców Morre i Rajagopal zaobserwowali, że we frakcji lipidowej uzyskanej z mitochondriów wątroby szczura występuje nowa, nieznana dotąd substancja. W 1950 roku inny uczony Morton odkrył w śluzówce jelita cienkiego związek o podobnych właściwościach do tego odkrytego przez Morre i Rajagopal. W kolejnych latach trwały wzmożone prace nad nową substancją, które doprowadziły do potwierdzenia jej obecności w narządach, komórkach wielu zwierzą ale i roślin. Frederick Crane w 1957 r. jako pierwszy wyizolował tę substancję z serc wołowych. W 1959 roku grupa naukowców pod kierownictwem Karla Folkersa wyizolowała związek i opisała jego budowę określając jego strukturę chemiczną jako 3-dimetoksy-5-metylo- 6-poliprenylo-1,4-benzochinonu. Od tego momentu stał się przedmiotem licznych badań naukowych. Za pracę nad koenzymem Q10 w 1978 roku Peter Mitchell otrzymał nagrodę Nobla. Wykazał on, że substancja ta powstaje w wyniku przyswajania przez organizm składników odżywczych dostarczanych z pokarmem i występuje w każdej komórce ludzkiego organizmu.

DZIAŁANIE BIOLOGICZNE KOENZYMU Q10 W ORGANIZMIE.

1. Podstawową rolę koenzym Q10 pełni przy wytwarzaniu energii wewnątrzkomórkowej na poziomie mitochondriów, poprzez uczestniczenie w reakcjach utleniania i redukcji, czyli oddychaniu komórkowym, w efekcie których wytwarzana jest energia. Można znaleźć porównania koenzymu Q10 do ,,elektrowni“, odpowiedzialnych za produkcję energii potrzebnej do życia. Koenzym Q10 uczestniczy w tworzeniu nukleotydu adeninowego adenozyno-5′-trifosforanu (ATP) i utrzymaniu jego odpowiedniego stężenia w komórkach. Kwas adenozynotrójfosforowy (ATP) bierze aktywny udział w wytwarzaniu energii, a jego niedobór prowadzi do zachwiania gospodarki energetycznej organizmu, objawiającej się zmniejszeniem sprawności działania komórek, a co za tym idzie poszczególnych narządów, a w konsekwencji całego organizmu. ATP to nośnik energii chemicznej używanej w metabolizmie komórki. Koenzym Q10 przetwarza przetransportowane do mitochondriów komórki składniki odżywcze takie jak białka, tłuszcze, węglowodany na cząsteczki kwasu ATP. Zredukowane formy oksydoreduktaz ulegają utlenieniu we współudziale tlenu cząsteczkowego, a uwolniona w trakcie tej reakcji chemicznej energia bierze udział w przekształceniu (fosforylacji) kwasu adenozyno-5′-difosforanu (ADP) do Cykl ten zachodzi bezustannie w komórkach żywych organizmów.  Badania naukowe ostatnich lat wykazały, że komórki nie posiadające koenzymu Q10 skazane są na degradację.
2. Koenzym Q10 wchodzi w reakcję z wolnymi rodnikami, wychwytując je. Regeneruje witaminę E, poprzez przekształcenie rodnika tokoferolowego w tokoferol. Stwierdzono naukowo, że antyoksydacyjne działanie koenzymu Q10 nie zależy od obecności witaminy E, natomiast działanie witaminy E uzależnione jest właśnie od odpowiedniego stężenia ubichinonu. Uważa się również, że jest to jedyny antyoksydant rozpuszczalny w tłuszczach produkowany przez komórki organizmu i posiadający działanie lepsze niż witamina E. Badania naukowe dostarczają dowodów na to, że synteza ubichinonu ulega zwiększeniu w warunkach stresu oksydacyjnego, w wyniku działania zimna, wysiłku fizycznego i hormonów tarczycy. Traktuje się go jako najlepszy element chroniący komórkę przed aktywnymi chemicznie postaciami tlenu. Zmniejsza i przeciwdziała wystąpieniu stresu oksydacyjnego. Ponadto koenzym Q10 chroni wielonienasycone kwasy tłuszczowe fosfolipidów i lipidów przez utlenianiem, w szczególności LDL, a tym samym zmniejsza ryzyko miażdżycy.
3. Ubichinon ma istotne znaczenie dla stabilizacji błony komórkowej. Dochodzi do tego wskutek interakcji ubichinonu z białkami błonowymi, co czyni błony komórkowe bardziej odpornymi na działanie czynników szkodliwych oraz zapobiega wypływowi z komórki różnych substancji, w szczególności ubytkom jonów magnezu, wapnia i potasu oraz wody.

ZASTOSOWANIE.

Odpowiednia dieta i suplementacja.

Dla zachowania właściwego stężenia tego związku w organizmie właściwym jest stosowanie diety bogatej w witaminy i inne składniki konieczne do powstania koenzymu Q10, ale również uzupełnianie jej w ubichinon za pośrednictwem suplementów diety, w celu zachowania w organizmie tej substancji na właściwym poziomie. Najbogatsza w koenzym Q10 jest wołowina, w szczególności serce wołowe, baranina, drób. Jednak spożywane przez ludzi pokarmy wysokoprzetworzone są ubogie w tą substancję! W procesie gotowania, smażenia ubichinon traci swoje prozdrowotne właściwości.

Największe stężenie koenzymu Q10 w organizmie ludzkim rejestruje się około 20 roku życia. Z biegiem starzenia się organizmu jego zawartość ulega znaczącemu obniżeniu. Dochodzi do tego najprawdopodobniej na skutek stopniowej utraty przez komórki zdolności do jego syntezy i przetwarzania go z pożywienia z  jednej strony oraz zwiększonego zapotrzebowania organizmu na energię i niewłaściwą dietę z drugiej strony. Tym samym jego zawartość u siedemdziesięcio-, czy osiemdziesięcioletniego człowieka jest około dwukrotnie mniejsze. Istotny spadek obserwuje się już pomiędzy 35 a 43 rokiem życia. Liczne badania naukowe wykazały, ze ubichinon jest konieczny do funkcjonowania i egzystencji komórek, narządów i całego ludzkiego organizmu. Przy obniżeniu jego stężenia o 25% funkcje komórek ulegają istotnemu zaburzeniu, natomiast przy spadku do 50% komórka obumiera. Stwierdzono, że przy zmniejszeniu zawartości koenzymu Q10 w sercu do 45% dochodzi do zawałów serca, a przy spadku o 75% do zatrzymania jego akcji. W literaturze naukowej podaje się, iż całkowita zawartość koenzymu Q10 u człowieka to 0,5 do 1,5 grama. Zbliżone strukturalnie do ludzkiego koenzymu Q10 są występujące w komórkach roślinnych plastochinony, które nie są jednak przekształcane w komórkach ludzkich w ubichinon, jednak mają silne działanie antyoksydacyjne, jak i koenzym Q10 . W związku z tym należy pamiętać o uzupełnianiu codziennej diety w świeże warzywa i owoce.

Koenzym Q10 jako substancja rozpuszczalna w tłuszczach, najlepiej wchłania się do organizmu jeśli pochodzi z mięsa, drobiu lub jest podawany w formie suplementów diety wzbogaconych tłuszczami np. Omega 3 oraz witaminą E,  β-karotenem i lecytyną sojową. Preparaty z koenzymem Q10  zaleca się zażywać bezpośrednio po posiłkach. W literaturze i piśmiennictwie naukowym podaje się, że właściwa dzienna dawka koenzymu Q10 dla uzupełnienia jego niedoboru to 60 mg dziennie, przy czym nie ustalono porcji rekomendowanej do spożycia. W celu zapobieżenia niedoborom w Wielkiej Brytanii, Danii, Szwecji, Holandii zaleca się stosowanie dziennej porcji w ilości 10 – 30 mg.

Przy uzupełnianiu ubichinonu za pośrednictwem suplementów diety należy pamiętać, że nie wszystko co spożywamy trafi do komórek, bo tylko kilka procent ubichinonu zawartego w pożywieniu jest wchłaniane do  krwiobiegu a następnie przyswajane przez komórki i wykorzystywane do produkcji energii. Dlatego celem uzupełnienia niedoboru koenzymem Q10 należy zwrócić uwagę na skład produktu, pamiętać o spożywaniu go tuż po tłustym posiłku i nastawić się na odpowiednio długie stosowanie, nie krótsze niż kilka miesięcy.

Popyt na koenzym Q10 zwiększa się u osób mających większe zapotrzebowanie energetyczne, czyli miedzy innymi u sportowców, osób o zwiększonym wysiłku fizycznym, palaczy, osób w trakcie różnych chorób, osób mających nadczynność tarczycy i u osób starszych. Naukowo dowiedziono, że niedobór występuje w niewydolności serca, wątroby, w  chorobach mięśni i układu nerwowego. Na podstawie przeprowadzonych badań sformułowano wniosek, że niedobór ubichinonu może wynikać także z faktu stosowania różnych leków lub radioterapii, np. statyny stosowane w celu obniżenia cholesterolu blokują biosyntezę ubichinonu.

Pierwsze objawy niedoboru pojawiają się jako ogólne zmęczenie, które może przejść w zespół przewlekłego zmęczenia, z którego mogą wykształcić się konkretne schorzenia serca, układu krążenia, nadciśnienie, układu nerwowego (choroby Parkinsona). Niedobory są odpowiedzialne za migreny lub inne choroby.

Trzeba pamiętać jednak, że na ryzyko rozwoju różnych schorzeń mają wpływ również inne czynniki chorobotwórcze niż tylko niewłaściwe stężenie koenzymu Q10.

Terapeutyczne.

W celu uzupełnienia istotnych niedoborów ubichinonu w stanach chorobowych lub  przeciwdziałania rozwojowi konkretnych chorób, w szczególności choroby niedokrwiennej mięśnia sercowego, z uwagi na regulację i wytwarzanie ATP, przeciwdziałanie stresowi oksydacyjnemu oraz zapobieganie utleniania LDL -cholesterolu. Szereg badań klinicznych wskazuje, że u 50–75% chorych z zwyrodnieniem mięśnia sercowego i upośledzeniem jego czynności ma miejsce istotne zmniejszenie koenzymu Q10 w sercu. Choroba niedokrwienna serca występuje częściej u osób w podeszłym wieku. Dlatego z tego powodu istnieje uzasadnienie do profilaktycznego przyjmowania leku, zwłaszcza przez osoby starsze.

Badania przeprowadzane na zwierzętach podkreślają, że braki ubichinonu mogą wpływać na rozwój nadciśnienia tętniczego. Badania sugerują, że ubichinon może wspomagać leczenie tej choroby, jako związek wspomagający działanie klasycznych leków hipotensyjnych.

Z kolei wyniki badań eksperymentalnych potwierdzają antyoksydacyjne działanie koenzymu Q10 w zapobieganiu miażdżycy. Ustalono, że koenzym Q10 hamuje biosyntezę cholesterolu w wątrobie i obniża jego stężenie we krwi.

W latach 70-tych pojawiły się pierwsze doniesienia o korzystnych skutkach podawania ubichinonu w leczeniu chorób przyzębia. Niedobory koenzymu zaobserwowano u 60-90% chorych z przyzębicą dotyczącą błony śluzowej jamy ustnej (dziąseł). Ustalono, że podawanie koenzymu Q10 powoduje zwiększenie stężenia koenzymu Q10 w zmienionych chorobowo dziąsłach oraz wyraźne zmniejszenie, a nawet ustąpienie objawów paradontopatii. Wielu stomatologów w swej praktyce zaleca pacjentom wzbogacenie codziennej diety o koenzym Q10.

Trwają również badania dotyczące wpływu ubichinonu na rozwój różnych chorób mięśni, neurologicznych, czy jego wpływu na system immunologiczny. Ich kontynuowanie i odkrywanie nowych właściwości koenzymu Q10 pozwolą na formułowanie nowych wniosków, wykazanie skuteczności stosowania leków z ubichinonem w terapii różnych schorzeń oraz opracowanie właściwych dawek terapeutycznych.

Kosmetyczne.

Koenzym Q10 poprzez swoje antyoksydacyjne działanie stał się składnikiem licznych preparatów kosmetycznych m.in. w walce ze zmarszczkami, ochroną przed niebezpiecznym promieniowaniem słonecznym UV. Dla wzmocnienia kosmetycznego działania preparatów z koenzymem Q10 proponuje się uzupełnianie diety w ten składnik, między innymi poprzez stosowanie suplementów diety zwanych czasami potocznie kosmoceutykami.

PRZECIWWSKAZANIA.

Ubichinon jako substancja, która w naturalny sposób wytwarzana jest przez ludzki organizm jest substancją bezpieczną dla człowieka. Obserwacje kliniczne wskazują, że koenzym Q10 jest praktycznie pozbawiony poważnych działań niepożądanych. Nawet przy podaniu bardzo dużych dawek terapeutycznych przez długi okres czasu (np.  w dawce do 200 mg przez 6 do 12 miesięcy oraz 100 mg przez okres 6 lat) nie obserwowano istotnych skutków ubocznych. Sporadycznie notowano jedynie niewielkie nudności, utratę apetytu, biegunkę, zaczerwienienie skóry, które ustępowały przy dłuższym podawaniu produktu. Przyjmuje się jednak, że z uwagi na brak szczegółowych dowodów naukowych, popartych badaniami klinicznymi, potwierdzających brak negatywnych skutków działania koenzymu Q10 na płód oraz organizm dzieci, nie powinien być on zalecany kobietom w ciąży, matkom karmiącym piersią, i dzieciom do 6 roku życia.

Literatura:

1. Langsjoen P. et al.: Proceeding of the Biochemical and Clinical Aspects of Coenzyme Q10, Stockholm 1993.
2. Nobuyoshi et al.: Biomedical and Clinical Aspects of Coenzyme Q10. Elsevier Science Publishers Amsterdam – New York – Oxford 1984.
3. Bożena Zarzycka, CoenzymQ10, http://www.koenzymq10.info/
4. Iwona Wawer. Suplementy diety dla Ciebie czyli jak nie stać się pacjentem. Wydawnictwo WEKTOR, Warszawa 2009. ISBN 978-83-922198-5-9, 98-102.
5. Janusz Dąbrowski, Jaką rolę odgrywa w organizmie koenzym Q10, http://artelis.pl/artykuly/7393/
6. Andrzej Danysz, Koenzym Q10 i jego rola w lecznictwie,http://www.hedat.pl/wp-content/uploads/2014/11/Koenzym_Q10-rola_wlasciwosci_zastosowanie.pdf
7. Andrzej Danysz, Koenzym Q10 w kardiochirurgii, http://www.hedat.pl/wp-content/uploads/2014/11/Koenzym_Q10_w_kardiochirurgii-Andrzej_Dandysz.pdf
8. Folkers K, Brown R, Judy WV, Morita M., Survival of cancer patients on therapy with coenzyme Q10, Biochem Biophys Res Commun. 1993 Apr 15;192(1):241-5.
9. Langsjoen PH, Langsjoen AM, Supplemental ubiquinol in patients with advanced congestive heart failure, Biofactors. 2008;32(1-4):119-28.
10. Langsjoen PH, Langsjoen JO, Langsjoen AM, Lucas LA, Treatment of statin adverse effects with supplemental Coenzyme Q10 and statin drug discontinuation, Biofactors. 2005;25(1-4):147-52.
11. Langsjoen PH, Langsjoen A, Willis R, Folkers ,Treatment of hypertrophic cardiomyopathy with coenzyme Q10, Mol Aspects Med. 1997;18 Suppl:S145-51
12. Langsjoen P, Langsjoen P, Willis R, Folkers , Treatment of essential hypertension with coenzyme Q10., Mol Aspects Med. 1994;15 Suppl:S265-72.
13. Langsjoen H, Langsjoen P, Langsjoen P, Willis R, Folkers , Usefulness of coenzyme Q10 in clinical cardiology: a long-term study, Mol Aspects Med. 1994;15 Suppl:s165-75.
14. Folkers K, Hanioka T, Xia LJ, McRee JT Jr, Langsjoen , Coenzyme Q10 increases T4/T8 ratios of lymphocytes in ordinary subjects and relevance to patients having the AIDS related complex, Biochem Biophys Res Commun. 1991 Apr 30;176(2):786-91.
15. Langsjoen PH, Langsjoen PH, Folkers , A six-year clinical study of therapy of cardiomyopathy with coenzyme Q10., Int J Tissue React. 1990;12(3):169-71.
16. Langsjoen PH, Folkers K, Lyson K, Muratsu K, Lyson T, Langsjoen, Pronounced increase of survival of patients with cardiomyopathy when treated with coenzyme Q10 and conventional therapy., Int J Tissue React. 1990;12(3):163-8.
17. Langsjoen PH, Folkers K, Lyson K, Muratsu K, Lyson T, Langsjoen P, Klin Wochenschr. 1988 Jul 1;66(13):583-90.
18. Folkers K, Langsjoen P, Nara Y, Muratsu K, Komorowski J, Richardson PC, Smith TH, Biochemical deficiencies of coenzyme Q10 in HIV-infection and exploratory treatment, Biochem Biophys Res Commun. 1988 Jun 16;153(2):888-96.
19. Folkers K, Brown R, Judy WV, Morita Survival of cancer patients on therapy with coenzyme Q10. Biochem Biophys Res Commun. 1993 Apr 15;192(1):241-5. Review.
20. Willis RA, Anthony M, Loop R, Llanes C, Folkers K, The effect of ethanol and/or food restriction on coenzyme Q in liver in , Mol Aspects Med. 1997;18 Suppl:S205-11.
21. Serebruany VL, Gurbel PA, Ordoñez JV, Herzog WR, Rohde M, Mortensen SA, Folkers K., Could coenzyme Q10 affect hemostasis by inhibiting platelet vitronectin (CD51/CD61) receptor?, Mol Aspects Med. 1997;18 Suppl:S189-94.
22. Folkers K., Relevance of the biosynthesis of coenzyme Q10 and of the four bases of DNA as a rationale for the molecular causes of cancer and a therapy, Biochem Biophys Res Commun. 1996 Jul 16;224(2):358-61.
23. Porter DA, Costill DL, Zachwieja JJ, Krzeminski K, Fink WJ, Wagner E, Folkers K., The effect of oral coenzyme Q10 on the exercise tolerance of middle-aged, untrained , Int J Sports Med. 1995 Oct;16(7):421-7.\
24. Lockwood K, Moesgaard S, Yamamoto T, Folkers K., Progress on therapy of breast cancer with vitamin Q10 and the regression of metastases, Biochem Biophys Res Commun. 1995 Jul 6;212(1):172-7.
25. Folkers K, Simonsen R, Two successful double-blind trials with coenzyme Q10 (vitamin Q10) on muscular dystrophies and neurogenic atrophies, Biochim Biophys Acta. 1995 May 24;1271(1):281-6.
26. Lockwood K, Moesgaard S, Folkers K., Partial and complete regression of breast cancer in patients in relation to dosage of coenzyme Q10, Biochem Biophys Res Commun. 1994 Mar 30;199(3):1504-8.
27. Hanioka T, Tanaka M, Ojima M, Shizukuishi S, Folkers K., Effect of topical application of coenzyme Q10 on adult periodontitis, Mol Aspects Med. 1994;15 Suppl: s 241-8
28. Langsjoen H, Langsjoen P, Langsjoen P, Willis R, Folkers K., Usefulness of coenzyme Q10 in clinical cardiology: a long-term study, Mol Aspects Med. 1994;15 Suppl: s 165-75.
29. Drzewoski, Farmakologia kliniczna koenzymu Q10, HEDAT,2001, Wyd.II
30. Pepe S, Marasco SF, Haas SJ, I inni, Coenzime Q10 in cardiovascular Mitochondrion. 7 Suppl: (2007) S154-67,
31. MarcoffL, Thompson The role of coenzyme Q10 in statin – associated myopathy: a systematic review. J Am Coll Cardiol.2007, 49 (23): 2231-7
32. Littarru GP, Langsjoen Coenzime Q 10 and statins: biochemical and clinical implications. Mitochondrion. 7 Suppl: (2007) S168-74
33. Hershey AD, Powers SW, Vockell AL, i inni, Coenzyme Q10 deficiency and response to supplementation in pediatric and adolescent Headache. 47 (1) (2007) 73-80
34. Littarru GP, Tiano L Bioenergetic and antioxidant properties of coenzyme Q10 : recent Mol. Biotechnol. 37 (1) (2007) 31-7
35. Rona C, Vailati F, Berardesca E The cosmetic treatment of wrinkles . J Dermatol. 3(1) (2004) 26-34.

Informujemy, że przedstawione w artykule różnorodne zastosowanie opisanych w nim roślin, związków chemicznych,  substancji, jak i wskazane badania naukowe w zakresie zastosowania kosmetycznego, leczniczego, medycznego, suplementacyjnego  lub innego, mają na celu jedynie przybliżenie czytelnikowi  stanu ogólnej wiedzy o danym związku chemicznym, roślinie lub substancji na różnych płaszczyznach jego użycia. Informacje w zakresie leczniczego i medycznego zastosowania danych substancji, roślin czy związków chemicznych dotyczą wyłącznie produktów leczniczych i nie mogą być odczytywane jako przypisywanie ich żywności lub kosmetykom, w szczególności właściwości zapobiegania chorobom lub ich leczenia.