Ubikinon

Ubikinon

Ubikinón so odkrili leta 1957 v mitohondrijih goveda. Odkril ga je Fred Crane. Njegovo kemično strukturo so identificirali nekaj let pozneje. Človeški ubikinon, imenovan tudi koencím Q10 (okrajšava CoQ10), je kemično 2,3-dimetoksi-5-metil-6-dekaprenil benzokinon. Pri ljudeh ubikinon vsebuje deset izoprenskih enot, pri podganah in miših pa prevladuje oblika z devet izoprenskimi enotami.

Topen je v lipidih. Najdemo ga v vseh celicah (ubikvitaren) evkariontov in v skoraj vseh celicah prokariontov, razen v nekaterih bakterijah in glivah. Koncentracije pa precej variirajo. Ker ubikinon sintetizira večina človeških organov, ga navadno ne štejemo med vitamine, razen pri starejših in bolnih ljudeh, kadar ga nastaja premalo.

CoQ10 ni pravi vitamin, saj ga človeško telo ustvarja samo. Dokazano pa je, da se nastajanje z leti zmanjšuje. Priporočena dnevna doza je 30 mg, za terapevtske namene pa je doza veliko večja, čez 100 mg. Med uživanjem ubikinona in ubikinola ni pomembnih razlik, obstajajo pa oblike z različno biorazpoložljivostjo. Kadar v telesu ni pomanjkanja, uživanje ubikinona ni smiselno; za indikacije ob posameznih boleznih in v starosti pa bo treba opraviti še veliko dobro zasnovanih kliničnih študij z večjim številom pacientov.

Sinteza

CoQ10 se sintetizira v telesu. Sinteza vključuje tri glavne stopnje: iz tirozina ali fenilalanina poteka sinteza benzokinona; sinteza izoprenske verige poteka s pomočjo acetilkoencima A preko mevalonatne poti; tretji korak pa je sklopitev teh struktur. Acetil koencim A je udeležen tako pri sintezi holesterola kot tudi CoQ10. Za sintezo pa so pombni tudi vitamin B6, B12, vitamin C, folna kislina, niacinamid in pantotenska kislina.

Metabolične funkcije

Primarno se nahaja na notranji mitohondrijski membrani, kjer je nujno potreben za produkcijo ATP (ki je potrebna za vse vitalne celične funkcije). V procesu dihalne verige prenaša elektrone iz flavoproteinov (NADH ali sukcinat) do citokromov preko citokroma b5.

To funkcijo opravlja tako, da prehaja iz oksidirane oblike (1,4-kinon) do reducirane oblike (1,4-dihidroksibenzen). Kompleks I (NADH-dehidrogenaza) katalizira prenos elektronov iz NADH do ubikinona. Od NADH prejme dva elektrona, ki jih odda CoQ10. Hkrati se prenesejo protoni v medmembranski prostor. Prav tako CoQ10 elektrone iz FADH2 odda tudi kompleks II. V naslednjem delu se elektroni prenesejo iz ubikinola na citokrom bc1, kompleks III. Sledi prenos na citokrom c. Iz citokroma c pa sledi prenos elektronov preko kompleksa IV na do O2. Citokromi so proteinski prenašalci elektronov, imajo prostetično skupino hem, ki lahko v posameznem ciklu sprejme ali odda le po en elektron, medtem ko CoQH2 lahko odda dva elektrona. Ubikinon in ubikinol sta oba prosto gibljiva v membrani in lahko preneseta elektrone iz komleksa I in II do komleksa III.

Ker vlogo koencima Q10 v telesu določa prav redoks ravnotežje med ubikinonsko in ubikinolno obliko, nobena od obeh oblik ne more biti obravnavana kot prednostna. Zažita oblika koencima Qq10 (ubikinon / ubikinol) torej nikakor ne vpliva na funkcijo CoQ10 v telesu, saj takoj po absorpciji ubikinona pride do spontane redukcije, zaradi česar se CoQ10 v krvni plazmi pojavi pretežno v reducirani obliki (ne glede na to katera oblika se zaužijete). V znanstveni literaturi tudi ni nobenih opažanj, da bi na učinkovitost pretvorbe ubikinona v ubikinol kakorkoli vplivala starost ljudi, niti ne, da bi s starostjo padala tvorba endogenega ubikinola bolj kot ubikinona. Drži pa, da obstajajo različne oblike koencima Q10 z različno biorazpoložljivostjo, in da s staranjem koncentracija Q10 v nekaterih organih začne upadati (Glej poglavje spodaj: Biološka uporabnost).

Koencim Q10 kot antioksidant

Ugotovljeno je bilo, da sodeluje CoQ10 pri oksidoredukcijskih reakcijah tudi v drugih celičnih membranah, npr. lizosomih, Golgijevem aparatu, itd. V mitohondijih in lizosomih sodeluje pri prenosu protonov preko membrane, pri čemer se tvori protonski gradient. Prisotnost visokih koncentracij kinola(reducirana oblika kinona) v vseh membranah predstavlja osnovo za antioksidativno delovanje preko direktne reakcije z radikali ali preko regeneracije tokoferola in askorbata.

CoQ10 je v membranah lociran v bližini nesaturiranih lipidnih verig, kjer deluje kot primarni lovilec radikalov. Še bolj pomembna pa je prisotnost encimov v vseh membranah, ki reducirajo kinonski radikal, ki nastane v reakcijah z lipidnimi ali oksidnimi radikali. Znani so vsaj trije taki encimi. To so: NADH citokrom b5 reduktaza, NADH/NADPH oksidoreduktaza in NADPH koencim Q reduktaza. V mitohondrijih lahko NADH in sukcinat dehindrogenaza zadržujeta CoQ10 delno reduciran.

Povezave s tokoferolom

Struktura 6-kromanolskega dela CoQ je zelo podobna oksidirani obliki vitamina E (tokoferilkinon). Razlika je v dveh metoksi skupinah na CoQ namesto dveh metilnih skupin na tokoferilkinonskem obroču.

Brez CoQ bi bila regeneracija tokoferola zelo slaba. Kinol reducira tokoferolne radikale, ki nastanejo pri reakciji z lipidnimi ali kisikovimi radikali nazaj v tokoferol. Količina CoQ v mnogih membranah je trikrat do tridesetkrat večja od vsebnosti tokoferola. Ubikinol inhibira lipidno peroksidacijo v membranah celic in v LDL (lipoproteini nizke gostote) in ščiti tudi membranske proteine pred oksidativnimi poškodbami. Obstajajo dokazi, da je lahko transport elektronov odvisen od CoQ uporaben za regeneracijo askorbata zunaj celice. Askorbat znotraj celice se lahko regenerira z glutationom.

Direkten dokaz učinkovitosti koencima Q kot antioksidanta je pri kvasovkah s pomanjkanjem le-tega zaradi mutacije in s tem pomanjkljive sinteze. Pride do povečane tvorbe peroksida v primerjavi z normalnimi kvasovkami.

• CoQ10 je nujen za tvorbo energije
• deluje antioksidativno
• regenerira druge antioksidante
• stimulira rast celic in inhibira celično apoptozo
• Zmanjšana biosinteza lahko povzroči pomanjkanje

Viri CoQ10 v hrani

Posebno veliko ga je v mišicah organov kot so srce, jetra in ledvica. Najdemo ga v mastnih ribah, npr. v sardinah in skušah, polnozrnatih žitaricah, soji, oreščkih, mesu in zelenjavi – posebej v spinači in brokoliju. Mleko in sir vsebujeta manj CoQ10.

Tip hrane	Način priprave	Vsebnost ubikinona (μg/g hrane)
srčna mišica prašiča	cvrenje	203
govedina	cvrenje	31
kokoš	cvrenje	17
šunka	kuhanje	7,7
losos	dimljenje	4,3
slaniki	mariniranje	27
kruh (ržen)	/	0,17
kruh (pšenični)	/	0,09
riž	kuhanje	0,18
brokoli	kuhanje	6,6
cvetača	kuhanje	4,9
paradižnik	/	0,19
krompir	kuhanje	0,52
korenje	kuhanje	0,21
korenje	/	0,24
kumare	/	0,08
pomaranče	/	2,2
jabolka	/	1,1
jogurt	/	1,2
kokošja jajca	/	1,5

Porazdelitev v telesu

Nivoji CoQ10 v plazmi so precej nižji od vitamina E in C in zelo variirajo v tkivih, kjer pa koncentacije presegajo koncentracije vitamina E.

Koncentracija ubikinona je največja v organih z visokimi stopnjami metabolizma; to so srce, ledvica, jetra; kjer deluje kot prenašalec energije.

V koži je koncentracija ubikinona relativno nizka, v epidermisu je desetkrat višja kot pa v dermisu. Dokazana je bilo, da se ubikinon nanešen topikalno absorbira.

Človek je sposoben ob pravilni prehrani sintetizirati dovolj CoQ10, vendar pa začne kmalu po 30 letu endogena raven CoQ10 upadati. Nizke koncentracije so našli pri bolnih ali starejših ljudeh. Ni še jasno kako je kontrolirana distribucija CoQ10 po telesu. V organih z normalno sintetsko sposobnostjo so opazili saturacijski plato in dodatki koencima ne vplivajo na povečanje tega nivoja (razen v jetrih in vranici).

Dodatki CoQ10 morajo vsebovati višje koncentracije, če želimo doseči neki terapevtski efekt. Le teh s hrano ne moremo dobiti. Normalne vrednosti v krvi so okrog 1 µg/mL . Da bi vplivali na zvišanje te koncentracije je potrebno dodajati vsaj 100 mg/dan, kar poveča koncentracije v krvi na okoli 2 µg/mL ali še več. Taka koncentracija pa že lahko ima terapevtske učinke, kar kaže na to, da so potrebne visoke doze v krvi, za dostavo CoQ10 v želena tkiva. Običajno so doze višje od 100 mg/d razdeljene na dve ali tri doze skozi dan.

Pozitivni učinki ubikinona pri boleznih

Vpliv CoQ10 so preučevali pri različnih boleznih in stanjih, npr. kardiovaskularne bolezni, rak, veliki fizični napori pri športnikih, bolezni imunske pomanjkljivosti, Parkinsonova bolezen. Pomanjkanje CoQ10 opazimo pri ljudeh s

• srčnimi motnjami,
• nevrodegenerativnimi boleznimi,
• Aidsom
• ali rakavih boleznih.

Vse te bolezni so povezane s povečano tvorbo radikalov in njihovim delovanjem na celice in organe. Pacienti s pomanjkanjem CoQ10 so pokazali klinično izboljšanje ob uporabi CoQ10 per os. Vendar pa so potrebne visoke doze in dolgotrajna uporaba. Njegova biološka uporabnost je slaba, ker je zelo hidrofoben, zato le majhen delež preide v cirkulatorni sistem. Ugoden vpliv je dokazljiv in vitro preko korekcije biokemijskih in histoloških nenormalnosti.

Nevrodegenerativne bolezni

Oksidativne poškodbe in neprimerno delovanje mitohondrijev je značilno za Parkinsonovo bolezen, Alzheimerjevo bolezen in Friedreichovo ataksijo. Predklinična študija na 80 ljudeh (dvojno slepa, randomizirana študija kontrolirana s placebom) je pokazala, da lahko CoQ10 ščiti nigrostriatni dopaminergični sistem in velike doze (1200 mg/dan) CoQ10 skozi 16 mesecev naj bi upočasnile napredovanje PB. Neka druga študija z 360 mg dnevno je prav tako zaznala izboljšanje. Vendar pa so potrebne še večje študije, ki bodo te izsledeke potrdile in ovrednotile pozitvne učinke.

Številne klinične študije CoQ10 v zadnjih letih v glavnem podpirajo njegov nevroprotektiven efekt. Pomembno CoQ10 varuje človeške nevroblastomske celice. Pomanjkanje kompleksa I in II v kožnih fibroblastih pri Parkinsonovi bolezni se izboljša s CoQ10. Pri Friedrichovi ataksiji s sukcinatom reduciran CoQ10 varuje membranske lipide in kompleks II pred poškodbo železa v homogenatu človeškega srca in vitro. MitoQ (koencim z usmerjeno mitohondrijsko tarčo) preprečuje celično smrt fibroblastov pri pacientih s Friedrichovo ataksijo, ki se zdravijo z butionin sulfoksimom (tj.inhibitorjem biosinteze glutationa), ki povzroča smrt fibroblastov.

V neki študiji so ugotovili, da pri zdravih živalih peroralna administracija CoQ10 poviša vrednosti koencima v možganih starejših živali, medtem ko nima vpliva na vrednosti CoQ10 pri mladih živalih. Dvanajst-mesečnim podganam so dajali 200 mg/kg CoQ10 dnevno 1 do 2 meseca ter prišli do rezultatov 30-40% povečanja mitohondrijske koncentracije CoQ10 (več CoQ10 kot CoQ9) v skorji možganov. Te povečane vrednosti so primerljive z vrednostmi koencima pri zdravih 2-3 mesece starih podgan. Podobno so hranili dve leti stare podgane en mesec in prišli do 10% povečanja možganskih vrednosti. V tej isti študiji so pri desetih živalih, ki so jim dajali 3-nitropropionsko kislino opazili zmanjšanje striatalnih lezij za 90% v skupini, ki je prejemala CoQ10, za razliko od skupine, ki ni prejemala koencima ob hkratnem prejemanju 3-nitropropionske kisline (tj.modelni mitohondrijski inhibitor, ki povzroči selektivno nevrodegeneracijo v možganih).

V študiji Beal-a (s skupino) so prikazali, da pri eno leto starih miših, ki so jim predhodno 4 tedne dajali CoQ10, koencim varuje pred izčrpanjem dopamina in izgubo nevronov z MPTP (tj.nevrotoksin, ki povzroča trajne simptome Parkinsonove bolezni). Študija Cleren-a (s skupino) je pokazala, da v kroničnem MPTP modelu oralna administracija CoQ10 varuje pred izčrpanjem dopamina, izgubo nevronov v substanci nigri in razvoj agregatov alfa sinukleina. V neki nedavni študiji pa so želeli ugotoviti tudi ali ima koadministracija kreatina in koencima Q10 dodaten vpliv pri živalskih modelih na nevrodegenerativne bolezni. Dodaten nevroprotektiven efekt so opazovali v MPTP modelu in pa pri podganah, zdravljenih z 3-nitropropionsko kislino.Kombinacijska terapija je signifikantno zmanjšala lipidno peroksidacijo in alfa-sinuklein akumulacijo v SNpc (substanca nigra kompakta) pri MPTP modelnih miših ter zmanjšala lipidno peroksidacijo in oksidativne poškodbe DNA v striatumu pri podganah z 3-nitropropionskim modelom. V neki študiji pri starih transgenih miših, ki v povečani meri izkazujejo ekspresijo transmembranskega proteina presenelina (pri Alzheimerjevi bolezni pride do mutacije tega proteina), je zdravljenje s CoQ10 1200 mg na dan, 60 dni izkazalo delno zmanjšanje prevelike produkcije A beta (tj.glavna sestavina amiloidnih plakov v možganih pri pacientih z Alzheimerjevo boleznijo) in intracelularnih A beta kortikalnih ostankov. Študija Kipiani-ja s sodelavci je ugotovila, da je administracija CoQ10 pri transgenih miših, v okviru modela z Alzheimerjevo boleznijo, dokazala varovanje proti plakom in izgubo spomina.

Pri izvedenih študijah je tudi problem prevesti ugotovitve, dobljene na živalskih modelih, v uporabo za zdravljenje nevrodegenerativnih bolezni pri človeku. Možno je tudi, da odziv na zdravljenje s CoQ10 ne variira le med različnimi nevrodegenerativnimi boleznimi, ampak tudi med njihovimi podtipi. Zato so potrebne nadaljnjje študije na večjih vzorcih. Tudi samo terapevtsko območje CoQ10 je lahko mnogo večje od tistih, do sedaj proučevanih. Posebej, ker še ne poznamo biorazpoložljivosti peroralnega koencima v centralnem živčnem sistemu pri človeku. Odmerki v najbolj obetavnih živalskih študijah so bili v deset-tisoč miligramskem območju na dan. Vendar pa so v študiji Feranta, kjer so povečevali odmerke koencima, določili serumski plato pri 2400 mg koencima na dan, kar nakazuje, da večje doze niso smiselne. Vseeno pa je potrebno izvesti več študij z odmerki, večjimi od 2000 mg. (29)

Migrena

• Manj migrenskih napadov (150 mg/dan), podobno pri jemanju 300 mg/dan (32 pacientov).
• Randomizirana, dvojno slepa, s placebom kontrolirana študija na 42 pacientih, ki so prejemali CoQ10 300 mg na dan, je zaznala podobne učinke. Zmanjšanje pogostosti glavobolov za polovico ali več je v skupini, ki je prejemala CoQ10 opazilo 47,6%; v placebo skupini pa 14,4% pacientov.

Kardiovaskularne bolezni

Prve raziskave, ki so poročale o pomanjkanju CoQ10 v srčni mišici pacientov s kardiovaskularnimi obolenji, so bile iz leta 1970 in leta 1980 so bile tudi potrjene. Starim podganam, ki so jim dodajali CoQ10, se je signifikantno povečala koncentracija CoQ10 v levem ventriklu in te živali so bile bolje zaščitene proti poškodbam zaradi oksidativnega stresa. Prav tako je dokazano, da dodatki CoQ10 ščitijo pred poškodbami, ki nastanejo pri ishemiji-reperfuziji.

Angina pektoris

Več manjših študij je pokazalo, da CoQ10 ščiti ishemično srčno mišico pri pacientih s stabilno angino pektoris. Doze 150–600 mg na dan so v primerjavi s placebom signifikantno podaljšale čas telesne vadbe, vendar pa vsaj v eni študiji simptomi angine in uporaba nitratov niso bili zmanjšani.

V teh primerih terapija vključuje dodatke CoQ10, prav tako pa tudi uživanje folne kisline ali vitamine B-skupine, ki signifikantno povečajo biosintezo ubikinona v organizmu. Za oceno pomanjkanja CoQ10 in učinkovitosti dodatkov je potrebno določiti koncentracije ubikinona v organizmu. Za to je potrebno uporabiti zelo selektivno in občutljivo metodo, npr. HPLC z UV detekcijo.

Miokardni infarkte

Študija: randomizirana, s placebom kontrolirana, vključenih je bilo 144 ljudi (71 v skupini, ki je prejemala placebo in 73 v skupini, ki je prejemala CoQ10). Prejemali so 120 mg CoQ10 na dan 28 dni. Preživeli so miokardni infarkt. Po enem letu je bilo v skupini, ki je prejemala CoQ10 signifikantno zmanjšanje srčnožilnih dogodkov, vključno z miokardnim infarktom in smrtjo. Terapija se je izkazala kot učinkovita tudi pri ventrikularnih aritmijah.

Kronično srčno popuščanje

Ljudje s kroničnim srčnim popuščanjem imajo znižane koncentracije koencima Q10 (CoQ10). Številne študije poročajo o klinično ugotovljenih koristih prejemanja CoQ10 (50–100 mg/dan) pri kongestivnem srčnem popuščanju, kadar ga dodamo terpiji, ki jo pacient že ima predpisano. Nekatere študije pa tega niso potrdile.

Primer: Študija na 23 pacientih s kroničnim srčnim popuščanjem. Kontrolna skupina je prejemala 100 mg CoQ10 4 tedne. VO2 in od endotelija odvisna dilatacija brahialne arterije sta se signifikantno povečala v primerjavi s placebom, tako v skupini, ki je trenirala in v skupini, ki je prejemala CoQ10. Jemanje CoQ10 hkrati s treningom je še povečalo koncentracijo CoQ10 v krvi. Stranskih učinkov niso opazili.

Peroralni CoQ10 je izboljšal funkcionalno kapaciteto, endotelijsko funkcijo in LV kontraktilnost brez kakršnihkoli stranskih učinkov.

Obstaja kar nekaj študij, vendar je povsod malo preiskovancev. Veliko študij je pokazalo izboljšanje v različnih kliničnih parametrih vključno s pogostostjo hospitalizacije, dispnejo in edemi. Vendar pa imajo ti rezultati manjšo moč (le v 2 od 14 študij je bilo več kot 25 preiskovancev). Od novejših študij dve nista potrdili nikakršne razlike s placebo skupino pri dozah CoQ10 100 mg in 200 mg/dan.

Hipertenzija

Ugotovili so blago znižanje sistoličnega in diastoličnega tlaka pri terapiji s CoQ10 (30–90 mg dnevno). Vendar je šlo za nekontrolirane študije, ki so vključevale malo preiskovancev.

Nekateri manjši klinični testi kažejo, da lahko z dodatkom koencima Q10 (CoQ10) znižamo povišan krvni tlak pri hipertenzivnih pacientih (znižata se tako sistolični, kot tudi diastolični krvni tlak).

Mnogi strokovnjaki so mnenja, da bi lahko z dodatkom CoQ10 zmanjšali potrebo po jemanju več antihipertenzivov hkrati, k čemur so primorani nekateri pacienti. S tem bi zmanjšali število in moč neželenih učinkov. Natančen mehanizem delovanja CoQ10 za znižanje krvnega tlaka še ni poznan, vendar predvidevajo, da znižuje periferni upor z ohranjanjem dušikovega oksida, ki sprošča arterije in s tem znižuje krvni tlak. Na to naj bi vplival s svojimi antioksidativnimi lastnostmi.

Yamagami (s skupino) je preiskoval 20 pacientov s hipertenzijo in nizko ravnjo CoQ10. 12 tednov so dnevno dobivali 100 mg CoQ10 ali placebo. Pacienti so nadaljevali z nespremenjenim jemanjem antihipertenzivov, kot so jih uporabljali že pred začetkom raziskave. Po 12 tednih, se je koncentracija CoQ10 v skupini, kjer so dobivali zdravilo več kot dvakrat povečala (iz 0,704 na 1,597 μg/mL). V tej skupini se je statistično pomembno znižal sistolični krvni tlak (iz 167 na 148 mmHg). V skupini, ki je prejemala placebo, se je le ta znižal iz 168 na 164 mmHg. Zaključki raziskave so bili, da dodatek CoQ10 zniža krvni tlak pri pacientih, ki imajo znižano koncentracijo CoQ10.

Digiesi (s skupino) je preiskoval 18 pacientov s primarno hipertenzijo, ki so 10 tednov dobivali dnevno 100 mg CoQ10 ali placebo. Po 10 tednih pacienti 2 tedna niso prejemali terapije, nakar sta se skupini zamenjali in nadaljevali še 10 tednov. Pacientom, ki so dobivali CoQ10 se je statistično pomembno znižal sistolični in diastolični krvni tlak. Antihipertenzijski učinek se je začel kazati v 3. oz. 4. tednu in je trajal v času terapije. Učinki so zbledeli po 7 do 10 dneh po prenehanju terapije.

Langsjoen (s skupino) je proučeval 109 pacientov s primarno hipertenzijo. Doza CoQ10 je bila prilagojena pacientu, glede na njegov odziv. Pri vsakem so hoteli doseči koncentracijo višjo od 2,0 μg/mL. Povprečna doza je bila 225 mg na dan. Pacientom sta se statistično pomembno znižala tako sistolični, kot tudi diastolični krvni tlak. 37% pacientov je lahko prenehalo jemati eno antihipertenzijsko zdravilo, 11% je lahko prenehalo jemati 2 antihipertenzijski zdravili, 4% pacientov je opustilo 3 antihipertenzijska zdravila, 46% pacientov je ohranilo vsa zdravila, 3% pacientov pa je moralo poseči po dodatnem antihipertenzivu.

Ateroskleroza

Kot antioksidant je CoQ10 pomemben tudi za preprečevanje začetka ateroskleroze. V kombinaciji z vitaminom E namreč preprečuje oksidacijo holesterola z majhno gostoto (LDL), s tem pa tudi vstop tega najbolj aterogenega maščobnega delca v žilno steno. Prav vstop oksidiranega holesterola LDL namreč velja za prvi korak v dolgem in tihem razvoju ateroskleroze (tihega mašenja žil), ki sčasoma lahko povzroči tudi srčno in možgansko kap.

• Študija izvedena s 70 zdravimi prostovoljci v starosti med 28-77 let. Prejemali so 100 mg koencima na dan in opazili opazno zvišanje v koncentraciji LDL-ubikinol, kar ima verjetno inhibitorni efekt na LDL oksidacijo.
• Neka druga študija je želela pokazati učinkovitost kombinacije CoQ10 in simvastatina ter samega CoQ10 pri preprečevanju ateroskleroze. 42 pacientov so razdelili v dve skupini: ena, ki je prejemala CoQ10 60 mg na dan in druga, ki je prejemal kombinacijo s simvastatinom (10 mg na dan) 8 tednov. Pokazala se je pozitivna vloga pri zmanjšanju oksidativnega stresa, zmanjšanju agregacije trombocitov. Ta študija podpira uživanje kombinacije.
• Študija, kjer so ugotavljali učinek alfa tokoferola, probukola in ubikonona na oksidativno modifikacijo lipoproteinov pri zajcih 12 mesecev. Probukol je znatno zmanjšal količino makrofagov v aortnih lezijah, alfa tokoferol ni vplival na količino makrofagov, CoQ10 pa v tej študiji tudi ni vplival na zmanjšanje LDL oksidacije.

Sladkorna bolezen

Študija: 74 pacientov s sladkorno boleznijo tipa 2 je bilo udeleženih v randomizirano, dvojno slepo študijo, kontrolirano s placebom. Prejemali so 100 mg CoQ10 dvakrat na dan 12 tednov. V plazmi so zaznali trikratno povišanje koncentracije CoQ10. Glede na izmerjen glikiran Hb, so prišli do ugotovitev, da CoQ10 izboljša glikemično kontrolo. Nekatere študije pa tega niso potrdile.

Nekatere raziskave so pokazale, da dodatno uživanje CoQ10 pri sladkornih bolnikih zniža nivo sladkorja v krvi za 20 do 30 %(prejemali so 120 mg/dan). Rezultati so se pokazali po 2 do 18 tednih rednega uživanja CoQ10 v obliki prehrambenih dopolnil.

RAK

Pregled 35 relevantnih člankov, ki so zajemali 37 raziskav. Kvaliteta raziskav je precej variirala. Niso našli dokazov o učinkovitosti CoQ10 pri preprečevanju ali zdravljenju raka. Podatki so omejeni.

Obstajajo poročila, da naj bi imel CoQ10 potencirajoči učinek na makrofage, kar naj bi vplivalo na večje preživetje.

Paradontoza

Obstajajo posamezna poročila o učinkovitosti.

• Aplikacija CoQ10 pri paradontozi: vključenih je bilo 10 pacientov. Koencim so nanesli na 20 od 30 mest, 10 jih je služilo kot kontrola. Opazne so bile precejšnje spremembe. Ti rezultati so potrdili učinkovitost CoQ10 samega in v kombinaciji s tradicionalno terapijo.
• Osem pacientov s parodontitisom je prejemalo CoQ10 per os. Globina parodontalnih žepkov se je zmanjšala. Zdravljenje je bilo zelo uspešno.

Obstajajo pa tudi članki, kjer zobozdravniki izražajo presenečenje glede trditev o uporabi CoQ10 pri paradontozi in navajajo, da obstajajo dokazi o neupravičenosti uporabe.

Astma

V posameznih študijah so odkrili pozitiven vpliv na astmo zaradi česar so lahko zmanjšali kortikoidne odmerke pri pacientih z bronhialno astmo ob hkratni uporabi CoQ10.

Telesna vzdržljivost

Kontrolirana študija, ki je preučevala vpliv CoQ10 na telesno vzdržljivost, ni pokazala pozitivnega učinka. Uporabljali so doze 1 mg/kg/dan.

Mitohondrijske motnje

Obstajajo poročila o primerih, ko se je CoQ10 izkazal kot učinkovit pri pacientih z mitohondrijskimi motnjami. Najmočnejši dokazi so iz študij na živalih. Peroralna aplikacija je vplivala neuroprotektivno pri lezijah, ki so nastale zaradi mitohondrijskih toksinov. CoQ10 je pri miših prav tako deloval zaščitno pred 1-metil-1,2,3,6-tetrahidropiridinom (MPTP).

Mialgija

Nekateri testi so pokazali, da lahko z dodatkom CoQ10 preprečimo ali omilimo s statini povzročeno mialgijo, saj statini znižajo serumsko koncentracijo CoQ10, kar naj bi bil tudi vzrok bolečin v mišicah.

Caso (s skupino) je na 32 pacientih proučeval vpliv CoQ10 na zmanjšanje s statini povzročene mialgije. V dvojno slepi študiji so pacienti 30 dni dobivali ali CoQ10 ali vitamin E. Pred začetkom študije, je bila intenzivnost mišičnih bolečin podobna v obeh skupinah. Po 30 dnevih terapije, se je pacientom v skupini, ki je dobivala CoQ10 močno znižala mišična bolečina. V skupini, ki je dobivala vitamin E ni bilo sprememb v zaznavanju mišične bolečine. Druga študija, ki jo je izvedel Young (s skupino) na 44 pacientih, kjer so pacienti dobivali ali 200 mg CoQ10 na dan ali pa placebo ni pokazala bistvenih razlik med obema skupinama. Možno je, da CoQ10 vpliva na zmanjšanje s statini povzročene mialgije, vendar bodo potrebne še dodatne študije za potrditev učinkovitosti.

Statini

Vprašanje ostaja ali jemanje zdravil, ki znižujejo holesterol v krvi (inhibitorji 3-hidroksi-3-metilglutaril koencim A (HMG-CoA) (statini)), znižuje koncentracijo CoQ10 in ali morajo pacienti, ki jemljejo statine, jemati tudi nadomestke CoQ10. Kajti pri sintezi CoQ10 sodeluje HMG-CoA reduktaza. Mnoge raziskave so pokazale zmanjšanje vsebnosti CoQ10 v plazmi pri osebah, ki so jih zdravili z inhibitorji HMG-CoA reduktaze, ni pa še jasno, ali terapija z inhibitorji HMG-CoA reduktaze zmanjša vsebnost CoQ10 v tkivih pri ljudeh. Na tem področju so potrebne še nadaljnjje raziskave.

Statini inhibirajo sintezo holesterola tako, da znižujejo proizvodnjo mevalonata v telesu, ki pa je prekurzor tako holesterola, kot tudi CoQ10. Zaradi tega se zniža tudi koncentracija CoQ10.

Vpliv na moč srca in metabolizem energije med vadbo

V raziskavo, ki sta jo izvedla Aisong Zheng in Toshio Moritani je bilo vključenih 11 zdravih moških študentov, ki ne kadijo. Nihče od preiskovancev ni jemal nobenih zdravil in bilo jim je naročeno, da dan pred meritvijo ne smejo uživati alkoholnih pijač ali pijač, ki bi vsebovale kofein. 10 ur pred meritvami, pa sploh niso smeli zaužiti tekočine ali hrane. Da bi se izognili vplivom dnevnega ritma, so bile vse meritve izvedene med 8.30 in 11.00 uro dopoldan. Meritve so izvedli 5 minut pred, oz. 30 in 60 minut po zaužitju CoQ10 ali placeba. Nato je preiskovanec začel z 10 minutno vadbo pri 30% utripu srčne rezerve. Intenzivnost vadbe je bila merjena preko srčnega utripa. Med vadbo so se meritve izvajale neprekinjeno. Preiskovancem so spremljali EKG in izmenjavo plinov. Frekvenca srčnega utripa ni bila spremenjena niti med mirovanjem, niti v obdobju vadbe. Prav tako ni bilo opaznih sprememb med obema skupinama pri srčni moči med mirovanjem, se je pa le ta občutno povečala v skupini, ki je dobivala CoQ10 med vadbo v primerjavi s skupino, ki je dobivala placebo. Iz tega lahko sklepamo, da dodatek CoQ10 poveča avtonomno živčno aktivnost. Med aktivnostjo se je pri skupini, ki je dobivala CoQ10 povečala tudi oksidacija maščob. Pri tej skupini pa so izmerili znižan koeficient izmenjave plinov. Mehanizem za te efekte še ni pojasnjen, vendar pa bi zaradi izboljšane lipolize lahko uporabljali CoQ10 pri zdravljenju posameznikov s hiperlipidemijo ali debelostjo. Te spremembe so verjetno posledica izboljšanega izkoristka kisika v perifernih tkivih, kar se kaže v povečanem metabolizmu maščob.

Ker ima CoQ10 ključno vlogo pri aerobni proizvodnji energije ima verjetno koncentracija CoQ10 v serumu pomemben vpliv na delujoče mišice.

Rezultat te raziskave je, da dodatek CoQ10 poveča oksidacijo maščob, s povečano aktivnostjo avtonomnega živčevja.

Kontraindikacije, stranski učinki in interakcije

Ni nekih absolutnih kontraindikacij, ni pa podatkov o uporabi med nosečnostjo, dojenjem ali pri majhnih otrocih. Zato se ga je v tem času najbolje izogniti. Stranski učinki so redki. Lahko pride do blagih gastrointestinalnih težav vendar v manj kot 1%. Možne bi bile interakcije z varfarinom – zmanjšano antikoagulativno delovanje. Prišlo naj bi do znižanja INR, kar je bilo ugotovljeno v posameznih primerih. Posameznik, ki jemlje varfarin, naj ne bi užival dodatkov CoQ10 brez posvetovanja z zdravnikom, ki mu je predpisal antikoagulativno terapijo. Prav tako je priporočljivo spremljanje pacientov s sladkorno boleznijo, zaradi potencialnih hipoglikemičnih učinkov CoQ10.

Biološka uporabnost

Biološka uporabnost CoQ10 je omejena. Privzem poteka v krvi, krvnih žilah, jetrih in vranici, v drugih organih pa večinoma ne. Zanimivo pa je, da je privzem močno povečan, kadar pride do pomanjkanja. V primeru hudega pomanjkanja CoQ10, ki je posledica napak pri encimih, so mišične in organske funkcije drastično izboljšane z dodatki CoQ10, kar kaže na večji privzem v tkiva v tem primeru. Torej naj bi bil privzem odvisen od stopnje pomanjkanja v tkivih. To razmišljanje potrjujejo opažanja, ko se je pri starejših podganah (pri mlajših pa ne), ki so 2 meseca prejemale CoQ10 (per os) povečala koncentracija CoQ10 v mišicah in možganih. Obstajajo tudi dokazi, da se koncentracije ob jemanju dodatkov povečajo v srcu pri pacientih, ki imajo srčno popuščanje ali kardiomiopatije. Ob peroralni uporabi, se CoQ10 reducira do ubikinola, vstopi v cirkulacijo z lipoproteini in lahko pride do privzema v tkiva. Indijanci naj bi imeli nižje bazne koncentracije CoQ10 v serumu, kar naj bi bilo zaradi vegetarijanskega načina prehranjevanja.

Stanja kjer je koncentracija CoQ10 v tkivih povečana so: oksidativni stres povzročen z velikimi telesnimi obremenitvami – kar poveča biosintezo ubikinona; medtem pa ko pri staranju koncentracija upade.

CoQ10 v različnih oblikah

Solubilizacija: Biološka uporabnost je odvisna od oblike. Znanstveni pregled biorazpoložljivosti različnih oblik koencima Q10 je dosegljiv tudi v slovenski znanstveni literaturi.

Študija je primerjala razlike med 4 standardnimi pripravki, ki so na trgu - s solubilizirano obliko CoQ10 (Solu Q10). Farmakokinetične parametre so ocenili pri 54 zdravih prostovoljcih po enkratnem in večkaratnih odmerkih 60 mg CoQ10 v obdobju 14 dni. Pri solubilizatih je prišlo do hitrejšega zvišanja koncentracije v primerjavi z oljno disperzijo in kristalinično obliko CoQ10, kar je povzročilo večjo površino pod krivuljo med 0 in 4 h. Ni pa bilo signifikantne razlike v maksimalni plazemski koncentraciji, tmax in površini pod krivuljo med 0 in 12 h. Dolgotrajno spremljanje plazemskih koncentracij je pokazalo, da je najboljše rezultate dosegala solubilizirana oblika.

Emulzija in oljni pripravki: Cilj: primerjava serumskih koncentracij dveh različnih preparatov s CoQ10. 20 zdravih posameznikov je prejemalo 300 mg CoQ10 na dan – vsak pripravek 7 dni (vmes je bilo 21 dnevni presledek – wash out period). Šlo je za dvojno slepo študijo. Vzeli so jim vzorce krvi – pred jemanjem CoQ10, po 24 urah in po 7 dneh. Po jemanju obeh pripravkov so koncentracije v plazmi po 24 urah in po 7 dneh signifikantno porasle. Ni bilo signifikantnih razlik med oljnim pripravkom in emulzijo.

Oljne kapsule in koencim v kristalinični obliki: Randomizirana, dvojno slepa, s placebom kontrolirana študija 60 zdravih moških starosti med 18 in 55 let. Prejemali so CoQ10 v različnih oblikah – mehke oljne kapsule CoQ10 (Myoqinon 100 mg, Pharma Nord, Denmark) ali kapsule napolnjene s koencimom v kristalinični obliki in placebo. Koncentracije CoQ10 v serumu so se signifikantno zvišale v primerjavi s placebo skupino (3-10 krat). CoQ10 razopljen v oljnem matriksu je bil bolj učinkovit kot enaka količina kristaliničnega CoQ10. 200 mg v olju raztopljenega CoQ10 je povzročila višji porast koncentracij v serumu kot 100 mg.

Preverjali so serumske koncentracije CoQ10 pri zdravih moških, ki so prejemali 30 mg ali 100 mg CoQ10 ali placebo kot eno dozo dnevno dva meseca. Izvedli so randomizirano, dvojno slepo, s placebom kontrolirano študijo. Dodatki 30 mg koencima so vplivali na povišanje serumskih koncentracij za 0.55 mg/l; 100 mg CoQ10 pa za 1,36 mg/l.

Pred leti je bila na Kemijskem inštitutu v Ljubljani patentirana nova solubilizirana oblika koencima Q10, ki jo za globalno tržišče proizvaja družba Valens Int. d.o.o.. Solubilizacija lipofilnih snovi je pogosta strategija za povečevanje njihove absorpcije v telesu. Pristopi za dosego tega cilja so v praksi zelo različni, npr. izdelava različnih inkluzijskih kompleksov, tvorba micel, idr. Slednja strategija je bila za povečevanje biodostopnosti koencima Q10 prvič uporabljena leta 1997, ko je Chopra s sodelavci na zdravih prostovoljcih pokazal, da je biodostopnost testirane solubilizirane oblike CoQ10 za 90% večja od biodostopnosti kristaliničnega CoQ10. Uspešnost tega pristopa se je pokazala tudi pri vodotopnem kompleksu koencima Q10 in β-ciklodekstrina, ki ga je razvil Kemijski inštitut (Q10Vital, Quvital). Vodotopnost je v tem primeru posledica specifične strukture β-ciklodekstrina, ki ima hidrofobno notranjost, v katero se ujame molekula CoQ10, in precej bolj hidrofilno zunanjost. Po razpadu kompleksa pod vplivom želodčnega soka, s čimer se sprostijo posamezne molekule CoQ10 za absorpcijo, pa se β-ciklodekstrin izloči iz organizma v nespremenjeni obliki. Ta derivat škroba se tudi sicer pogosto uporablja v farmaciji za solubilizacijo lipofilnih susbstanc ter stabilizacijo. Povečano biodostopnost vodotopnega Q10CD napram mehkim kapsulam z oljno suspenzijo je najprej pokazala študija na psih, kasneje pa je bilo to potrjeno tudi na zdravih ljudeh. Rezultati slednje študije so pokazali, da je biodostopnost testirane vodotopne oblike Q10CD v povprečju na ravni 220% biodostopnosti referenčnih oljnih kapsul. Žal zaradi izkazane dobre biodostopnosti nekaterih vodotopnih oblik CoQ10 vse pogosteje prihaja do zlorab tega termina. Nekateri proizvajalci tako svoje proizvode zavajujoče označujejo kot vodotopne in jim pripisujejo povečano absorpcijo CoQ10, čeprav takšnih lastnosti dejansko ne izkazujejo. Primeri takšnih oblik, ki v vodi večinoma tvorijo bolj ali manj stabilne suspenzije, so različne zmesi, v katerih je npr. učinkovina adsorbirana na trden matriks (npr. na SiO2 ali celulozo).

Ubikinon in ubikinol

Vlogo koencima Q10 v telesu določa redoks ravnotežje med ubikinonsko in ubikinolno obliko, nobena od obeh oblik ne more biti obravnavana kot prednostna. Ker vlogo koencima Q10 v telesu določa prav redoks ravnotežje med ubikinonsko in ubikinolno obliko, nobena od obeh oblik ne more biti obravnavana kot prednostna. Zažita oblika koencima Qq10 (ubikinon / ubikinol) torej nikakor ne vpliva na funkcijo CoQ10 v telesu, saj takoj po absorpciji ubikinona pride do spontane redukcije, zaradi česar se CoQ10 v krvni plazmi pojavi pretežno v reducirani obliki.

Koencim Q10 nanešen na kožo

Nivoji CoQ10 v koži so nizki pri otrocih, dosežejo maksimum okoli 20-30 leta in potem spet padajo s starostjo. Topikalno nanešen CoQ10 penetrira v plast živih celic v koži in zmanjša globino gub in propad epitelnih celic. CoQ10 je prav tako zelo učinkovit pri zaščiti celic (keratinocitov) pred oksidativnimi poškodbami DNA, ki so inducirane z ultravijolično svetlobo.

Naredili so poskus s kultiviranjem človeških keratinocitov – ene so tretirali z CoQ10, druge pa ne. Izpostavili so jih vodikovemu peroksidu in ugotovili da je prišlo do supresije povečane aktivnosti fosfotirozin kinaze. Prav tako so bile zmanjšane izgube glutationa. Ubikinon je zmanjšal z UVA žarki povzročeno redukcijo mitohondrijskega membranskega potenciala v fibroblast|ih. Signifikantno je upadla oksidativna poškodba DNA v keratinocitih.

Ubikinon lahko upočasni izgubo hialuronske kisline in vpliva na upočasnjeno celično delitev, kar je oboje pokazatelj staranja. Starejši fibroblasti in vitro proizvajajo manj glikozaminoglikana in proliferirajo počasneje kot mlajši. Dodatek ubikinona poveča nivo glikozaminoglikana.

Ubikinon prav tako ščiti pred degradacijo kolagena ki ga inducirajo UVA žarki. Ubikinon in vitamin E in vitro zmanjšata produkcijo kolagenaz, ki je inducirana z UVA žarki in tako zmanjšata razgradnjo kolagena. Ubikinon deluje dlje časa kot pa vitamin E.

Antioksidantno funkcijo ubikinona v koži so in vitro potrdili s sofisticirano ultra-šibko fotonsko emisijo (UPE). Močni antioksidanti se kažejo z zmanjšanjem UPE.

Učinkovitost ubikinola pri upočasnitvi staranja kože s svetlobo (photoaging) so preučevali s kliničnimi študijami. Kremo z 0,3% ubikinola so aplicirali na eno polovico obraza, na drugo pa placebo in sicer enkrat na dan skozi obdobje šestih mesecev. Kvantitativna mikrotopografija je pokazala 27% redukcijo globine gub.

Pomanjkanje

Pomanjkanja CoQ10 v splošni populaciji ni zaznati. To pomeni, da raznovrstna prehrana in biosinteza v telesu zadostujeta za normalno koncentracijo CoQ10. Tudi genetske napake zaradi katerih bi prišlo do pomanjkanja CoQ10 so zelo redke. Koncentracije v plazmi pa so nižje pri bolnikih z diabetesom, rakom, kardiovaskularnimi boleznimi.

Glavni vir koencima Q10 je naša lastna intracelularna sinteza, nekaj malega pa ga dobimo tudi s hrano. Če pride do motenj v biosintezi CoQ10, lahko to privede do stanja patološkega pomanjkanja koencima v telesu. V neki študiji so tako proučevali vpliv pomanjkanja koencima Q10 pri človeku. Pomanjkanje CoQ10 so povezali s petimi različnimi kliničnimi znaki. To nakazuje na genetsko heterogenost, kar je povezano z večstopenjsko in kompleksno biosintezo koencima Q10. Primarno CoQ10 pomanjkanje je avtosomno recesivno stanje s kliničnim spektrom, ki obsega vsaj pet različnih fenotipov:

1. encefalomiopatija (s ponavljajočo mioglobinurijo, vpletenostjo možganov),
2. resna oblika infantilnega multi-sistemskega obolenja,
3. cerebelarna ataksija-ataksija malih možganov,
4. Leighov sindrom z zaostalostjo v rasti, ataksijo in gluhostjo ter
5. izolirana miopatija.

Ataksija malih možganov je najbolj pogost fenotip, ki je povezan s pomanjkanjem CoQ10, kar so poročali pri 21 pacientih. Pri vseh fenotipih so pri analizah encimov respiratorne verige našli zmanjšano aktivnost kompleksa I+II in II+III z normalno aktivnostjo posameznih kompleksov I in III. Pri večini pacientov niso poročali o natančnem mestu in naravi okvare v biosintezi CoQ10, zaradi tega ker je biosinteza ubikinona kompleksna in še ne dokončno definirana. Pacienti s kakršnokoli obliko pomanjkanja CoQ10 so pokazali izboljšane klinične znake s peroralnimi nadomestki CoQ10, kar nakazuje na velik pomen zgodnjega diagnosticiranja pri zdravljenju teh pacientov. Vendar dodajanje zunanjega CoQ10 zahteva visoke odmerke in dolgotrajno jemanje, da se pokažejo ugodnosti zdravljenja. Peroralna biorazpoložljivost je majhna zaradi njegove ekstremne hidrofobnosti. Zato zgolj majhen odstotek peroralno administriranega koencima doseže cirkulatorni sistem, povišanje mitohondrijskih vrednosti CoQ10 pa je še manj efektivno. Nedavna študija na podganah pa je pokazala, da z zunanjimi nadomestki relativno visokih odmerkov koencima Q10 ne pride do sprememb v koncentraciji koencima v korteksu in striatumu. Ta študija je tudi pokazala, da mali možgani vsebujejo najnižjo vrednost koncentracije koencima Q10 v možganih. Zaradi tega je to tkivo tudi prvo, ki začne trpeti zaradi patološkega pomanjkanja CoQ10.

Nekatere predklinične študije namigujejo, da CoQ10 lahko varuje nigrostriatni dopaminergični sistem in visoke doze (1200 mg) so se izkazale, da upočasnjujejo napredovanje Parkinsonove bolezni. Pri desetih pacientih s Friedrichovo ataksijo, ki so jih zdravili 47 mesecev z visokimi dozami CoQ10 (400 mg dnevno) in vitaminom E (2100 IU dnevno) so opazili izboljšano bioenergijo v srčni in skeletni mišičnini, izboljšano srčno funkcijo. Študije kažejo, da zunanje vnešen CoQ10 (kot prehransko dopolnilo) vpliva na prizadeto tkivo in popravlja biokemična neravnovesja.Potrebne pa so še nadaljnje študije, ki bodo natančneje opredelile patogenezo pomanjkanja koencima Q10 in tako omogočile nove vpoglede, ki bodo pomembni pri zdravljenju tudi ostalih nevrodegenerativnih bolezni. (28)

Literatura

• 28.Catarina M. Quinzii Æ Salvatore DiMauro ÆMichio Hirano.»Human Coenzyme CoQ10 Deficiency«, Neurochem Res (2007)
• 29.Meredith Spindler, M Flint Beal1,Claire Henchcliffe1.»Coenzyme Q10 effects in neurodegenerative disease«, Neuropsychiatric Disease and Treatment,6. November 2009