Koenzym Q10 | CoQ10

1.1. Historia i pochodzenie

Koenzym Q10 to substancja naturalnie występująca w organizmach żywych, w tym także w organizmie człowieka. Jego główną funkcją jest udział w mitochondrialnym transporcie elektronów wzdłuż łańcucha oddechowego. Ponadto jest to bardzo silny antyoksydant rozpuszczalny w tłuszczach, który neutralizuje wolne rodniki, przeciwdziała utlenianiu białek i lipidów, a także uszkodzeniom DNA. Rola koenzymu polega również na regeneracji oraz wzmacnianiu działania innego bardzo silnego związku o właściwościach przeciwutleniających, którym jest α-tokoferol.

Gdy w organizmie utrzymywana jest odpowiednia homeostaza, w każdej jego komórce syntetyzowany jest koenzym Q10 w takiej ilości, aby wypełniać swoją rolę fizjologiczną. W procesie tym, który rozpoczyna się w retikulum endoplazmatycznym, a kończy w błonach aparatu Golgiego, wykorzystywane są 4-hydroksybenzoesan i jednostka polipropylenowa. Ten pierwszy składnik powstaje w procesie deaminacji tyrozyny. Oznacza to, że podaż tego aminokwasu musi być stale uzupełniana, aby w organizmie mogła zachodzić synteza koenzymu Q10. Drugi składnik powstaje natomiast w cyklu przemian acetylo-CoA. Połączenie obu związków wyjściowych katalizowane jest przez enzym transferazę polipropylenową.

W organizmach koenzym Q10 występuje w trzech formach, różniących się między sobą stopniem utleniania. Podstawowa postać to ubichinon, która po przyłączeniu jednego elektronu i jednego protonu przechodzi w semichinon. Ten ostatni przyłączając kolejny proton i elektron przechodzi w całkowicie zredukowany ubichinol. Od około 30 roku życia tempo syntezy tej substancji znacząco się zmniejsza, w efekcie czego jej stężenie ulega stopniowej redukcji. W wieku 40 lat niedobór koenzymu wynosi już 25%, a następnie rośnie z każdą dekadą. Obniżenie poziomu koenzymu Q10 w organizmie może także wynikać z niewłaściwej diety, w której przyjmowanych jest za mało pokarmów bogatych w fenyloalaninę i tyrozynę, a także zbyt mała ilość dostarczanych kwasów tłuszczowych, witamin (B2, B6, B12 i kwas foliowy) i minerałów (magnez, fluor, wapń).

Udział koenzymu Q10 w procesie produkcji energii sprawia, że jest to substancja niezbędna do prawidłowego funkcjonowania każdej komórki organizmu. W związku z pełnioną rolą logiczne także jest to, że jego największe stężenie obserwowane jest w narządach, które wymagają znacznego nakładu energetycznego, czyli w sercu, nerkach, płucach czy wątrobie. Ze względu na powszechność występowania koenzymu w komórkach wielu różnych gatunków, nadano mu nazwę ubichinon, która pochodzi od łacińskiego słowa ubitarius oznaczającego wszechobecny. Początkowo sądzono, że związek ten ma strukturę steroidu, obecnie natomiast udowodniono, że należy on do szeregu 1,4-benzochinonu.

Pierwsze doniesienia dotyczące koenzymu Q10 pochodzą z roku 1940. Kilkanaście lat później, w roku 1957 został on natomiast po raz pierwszy wyizolowany z mitochondrium komórki mięśnia sercowego wołu. Odkrycia tego dokonała grupa badawcza kierowana przez profesora Fredericka L. Crane i od tego momentu związek ten stał się obiektem zainteresowania naukowców na całym świecie. Przeprowadzono wiele niezależnych prób klinicznych, w których określono jego właściwości, znaczenie biologiczne i możliwości wykorzystania w wielu dziedzinach medycyny. Wszystkie uzyskane dane zostały opublikowane w licznych pracach naukowych oraz publikacjach. W roku 1978 wybitny angielski biochemik Peter Mitchell za swoje prace nad teorią chemiosmotyczną, która wyjaśniała udział koenzymu Q10 w przekazywaniu energii, został uhonorowany Nagrodą Nobla.

1.2. Klasyfikacja

Koenzym Q10 jest substancją niezbędna do prawidłowego funkcjonowania każdej komórki organizmu. Czasami klasyfikowany jest jako witamina, aczkolwiek w przeciwieństwie do innych przedstawicieli tej grupy, jest syntetyzowany w organizmie. Jest to bardzo silny antyoksydant, dzięki czemu jest wykorzystywany w profilaktyce wielu poważnych chorób, w tym także o podłożu neurologicznym. Ma wyjątkowo korzystny wpływ na funkcjonowanie układu krwionośnego, szczególnie w zakresie kontroli poziomu lipidów oraz glukozy. CoQ10 jest także niezbędny do syntezy kolagenu i elastyny, czyli białek zapewniających zdrowy wygląd skóry. Suplementacja koenzymu Q10 skutkuje również wzmocnieniem odporności oraz zwiększeniem wydolności fizycznej.

1.3. Występowanie

Pomimo tego, że organizm jest w stanie sam produkować CoQ10, to z wiekiem, a czasami także na skutek negatywnego wpływu środowiska zewnętrznego, zdolność ta zostaje upośledzona. Warto pamiętać, że poza dostępnymi suplementami, koenzym ten znaleźć można w wielu produktach spożywczych. Jego głównym źródłem jest mięso, ale w dość znacznych ilościach występuje także w rybach (najbogatsze w koenzym są sardynki, makrela, łosoś). CoQ10 można dostarczyć do organizmu również z warzywami, głównie chodzi tu o brokuły, rośliny strączkowe, kiełki pszenicy czy szpinak. Śladowe ilości tego związku zawierają także masło, jaja, sery i mleko.

2.1. Układ krwionośny

Badania przeprowadzone w celu poznania właściwości koenzymu Q10 opierały się głównie na określeniu jego roli w leczeniu chorób serca (niewydolność, nadciśnienie, choroba niedokrwienna czy dusznica bolesna). W przypadku każdego z tych schorzeń u pacjentów obserwowany jest znaczny niedobór CoQ10 zarówno we krwi, jak i w mięśniu sercowym. O zależności pomiędzy rozwojem chorób układu krążenia a deficytem koenzymu w swoich pracach wspomniał po raz pierwszy amerykański uczony dr Karl Folkers. Udowodnił on, że suplementacja CoQ10 w przypadku powyższych dolegliwości znacząco poprawia stan zdrowia pacjentów i polepsza jakość ich życia.

2.1.1. Niewydolność serca

Na łamach European Journal of Heart Failure ukazała się publikacja, w której uwzględniono wyniki badań nad koenzymem Q10. Próba kliniczna trwała 10 lat, w czasie tym odnotowano znaczną poprawę stanu zdrowia pacjentów cierpiących z powodu niewydolności serca, a także redukcję częstotliwości ich hospitalizacji. Ubichinon jest substancją niezbędna do produkcji energii, a jego niedobór wiąże się często z rozwojem niewydolności krążeniowej, gdyż serce nie jest wówczas w stanie prawidłowo funkcjonować. Przeprowadzone badania pokazały jednak, że suplementacja CoQ10 doskonale uzupełnia rezerwę tej substancji w organizmie oraz pozwala na produkcję energii w wystarczającej ilości, a tym samym usprawnia pracę mięśnia sercowego. Ponadto ogranicza ryzyko uszkodzeń innych tkanek i narządów, a także przedwczesnej śmierci, do których może dojść w następstwie niewydolności serca.

2.1.2. Choroba niedokrwienna serca

Choroba ta pojawia się częściej u osób w podeszłym wieku, u których zazwyczaj odnotowuje się zmniejszoną produkcję koenzymu Q10. W przebiegu tego schorzenia obserwuje się zaburzoną równowagę pomiędzy zapotrzebowaniem na tlen a jego ilością dostarczaną do serca. Nieprawidłowość ta wynika z faktu, iż w następstwie odkładania złego cholesterolu w ścianach naczyń krwionośnych dochodzi do zwężenia ich światła, co z kolei wiąże się ze zmniejszeniem ilości transportowanej do narządu krwi i tlenu. Skutkiem tego jest trwałe bądź przejściowe upośledzenie funkcji komórek budujących serce, a także ich obumieranie, co w końcowym stadium może powodować zawał. Poważną konsekwencją niedokrwienia mięśnia sercowego jest także wzmożona produkcja wolnych rodników, których działanie wpływa niekorzystnie na komórki tego narządu. Terapia polegająca na suplementacji CoQ10 przynosi rewelacyjne rezultaty, gdyż substancja ta z jednej strony poprawia krążenie krwi w naczyniach wieńcowych, z drugiej natomiast eliminuje wolne rodniki.

2.1.3. Nadciśnienie tętnicze

Udowodniono, że koenzym Q10 odgrywa kluczową rolę w regulacji ciśnienia krwi. Badania w tym zakresie przeprowadzono zarówno przy udziale zwierząt, jak i ludzi, w warunkach klinicznych. Uzyskane wyniki pokazują, że CoQ10 rzeczywiście obniża ciśnienie krwi. Efekt tego działania zaobserwowano jednak tylko w przypadku pacjentów ze zdiagnozowanym nadciśnieniem. Nie odnotowano natomiast żadnego wpływu koenzymu na ciśnienie osób zdrowych. Ponadto wykazano, że niedobór ubichinonu sprzyja zwiększeniu poziomu sodu w stosunku do stężenia potasu. Taka zmiana także skutkuje wzrostem ciśnienia. Terapia z zastosowaniem CoQ10 prowadzi do zmniejszenia ilości sodu, co znacząco redukuje ciśnienie tętnicze krwi.

2.1.4 Miażdżyca

Do rozwoju miażdżycy w dużej mierze przyczyniają się wolne rodniki. Ich obecność sprzyja utlenianiu szkodliwej frakcję cholesterolu, czyli LDL. W następstwie oksydacji jego cząsteczki odkładane są na wewnętrznych ścianach naczyń krwionośnych i zmniejszają światło tętnic. Profilaktyka miażdżycy opiera się więc na stosowaniu antyutleniaczy, których efektem działania jest eliminacja wolnych rodników. Antyoksydanty nie dopuszczają tym samym do reakcji wolnych rodników ze składnikami błon komórkowych i lipidami obecnymi w osoczu. Udowodniono, że w przeciwdziałaniu chorobie skuteczny jest koenzym Q10 i jego wysoki potencjał przeciwutleniający.

2.2. Układ odpornościowy

Grupa badawcza prowadzona przez profesora Anellie Brauner w Szwecji udowodniła korzystny wpływ koenzymu Q10 na wzmocnienie odporności organizmu. Według wyników uzyskanych z przeprowadzonych przez nich badań wynika jasno, że CoQ10 zwiększa aktywność komórek NK, czyli naturalnych zabójców (ang. Natural Killers). Jest to grupa najważniejszych struktur układu immunologicznego, które odpowiadają za zjawisko naturalnej cytotoksyczności. Te białe krwinki w kontakcie z komórkami nowotworowymi bądź zarażonymi czynnikami patogennymi, indukują ich apoptozę. Brauner i współpracownicy przekonują, że koenzym normalizuje i usprawnia funkcjonowanie receptorów komórek NK, a tym samym indukuje wzrost ich stężenia i aktywności.

Wyniki kolejnych badań sugerują również, że suplementacja koenzymu Q10 skutkuje zwiększeniem ilości makrofagów. Są to jedne z podstawowych komórek żernych, które jako pierwsze docierają w miejsce inwazji patogenu i stymulują odpowiedź immunologiczną.

2.2.1. Profilaktyka i terapia antynowotworowa

Z przeprowadzonych badań wynika, że pacjenci cierpiący z powodu choroby nowotworowej mają zazwyczaj niski poziom koenzymu Q10 (w porównaniu do osób zdrowych). Pomimo tego, że suplementacja CoQ10 nie jest w stanie wyleczyć raka, to znacząco poprawia skuteczność stosowanych w tym celu środków. Ponadto poprzez wzmocnienie odporności wpływa korzystnie na szybszy powrót do zdrowia i wspomaga chemioterapię.

2.3. Układ nerwowy

Wykazano, że w związku z silnym potencjałem antyoksydacyjnym CoQ10 może być z powodzeniem stosowany w profilaktyce chorób neurodegeneracyjnych. Jedną z najpoważniejszych przyczyn ich powstawania jest działalność wolnych rodników na struktury mózgowe, w wyniku czego dochodzi do ich uszkodzeń. Koenzym jest w stanie neutralizować te reaktywne cząsteczki, a tym samym skutecznie przeciwdziałać schorzeniom, takim jak np. choroba Alzheimera czy Parkinsona. Zależność pomiędzy zmniejszonym stężeniem ubichinonu a rozwojem chorób ośrodkowego układu nerwowego udowodniono w próbach klinicznych przeprowadzonych przez grupę badawczą Uniwersytetu Cornell. Uzyskane wyniki pokazują, że obniżony poziom CoQ10 wiąże się z zaburzeniami funkcji poznawczych. Suplementacja może więc także być stosowana w celu poprawy funkcji kognitywnych, a tym samym i komfortu życia pacjentów.

2.4. Wydolność fizyczna

Udowodniono, że spadek stężenia koenzymu Q10 często przekłada się na chroniczne uczucie zmęczenia. Wynika to z faktu, że związek ten uczestniczy w procesie powstawania energii (ATP) w mitochondriach, a tym samym jego zrównoważona aktywność jest niezbędna dla stałego zasilania organizmu. Zwiększona energia jest także następstwem usprawnienia przez CoQ10 transportu krwi, w efekcie czego każda komórka jest znacznie lepiej dotleniona. Przy dostatecznej podaży tlenu oraz energii, obserwuje się wzrost wytrzymałości, w efekcie czego możliwe jest wykonanie nawet najbardziej wymagającego treningu.

2.5. Skóra

Wykazano, że suplementacja koenzymu Q10 jest znakomitą formą terapii redukującej zmarszczki. Według badań przeprowadzonych w 2004 roku przez Functional Food Research Labs i H&BC Research Labs, wyniki których opublikowano na łamach magazynu “Food Style”, codzienne przyjmowanie 60 mg CoQ10 w zaledwie dwa tygodnie może skutkować 33% zmniejszeniem powierzchni zmarszczek, 38% redukcją ich objętości i 7% spłyceniem.

Dodatkowo uczony z zakresu dermatologii, dr Perricone, w swojej książce pt. “The Wrinkles Cure” przekonuje że koenzym Q10 wpływa korzystnie na skórę, przedłużając jej młody wygląd, także od wewnątrz. Wraz z wiekiem ilość produkowanego w organizmie koenzymu znacznie się zmniejsza. Skutkiem tego jest zazwyczaj upośledzenie syntezy kolagenu i elastyny, czyli białek odpowiedzialnych za jędrność i elastyczność skóry. Niedobór tych substancji znacząco przyspiesza także proces powstawania zmarszczek. Suplementując CoQ10 można nasilić syntezę białek, a tym samym poprawić kondycję skóry.

2.6. Choroby przyzębia

U 60-90% pacjentów ze zdiagnozowaną parodontopatią odnotowano jednocześnie obniżone stężenie CoQ10 we krwi. W celu ustalenia profilu skuteczności suplementacji koenzymu w leczeniu tych chorób przeprowadzono badanie, w którym ochotnikom podawano 2 razy dziennie 25 mg ubichinonu. Po upływie 3 tygodni zaobserwowano znaczącą poprawę stanu dziąseł w grupie badanych osób. Pozytywne wyniki uzyskano także w przypadku, gdy CoQ10 podawano miejscowo, bezpośrednio do kieszonek przyzębnych przez okres 6 tygodni. Po tym czasie odnotowano mniejszą częstotliwość krwawień dziąseł, redukcję poziomu bakterii, a także spłycenie tych kieszonek.