Pyrrolochinolinchinon (PQQ) byl „objeven“ a podrobněji studován teprve před několika lety. PQQ vykazoval dvě velmi zajímavé vlastnosti, které odlišují tuto látku od ostatních životně důležitých látek:

1. jeho antioxidační sílu, ale v.a.
2. jeho jedinečná schopnost mitochondriální biogeneze (= tvorba nových mitochondrií)

A) PQQ jako silný antioxidant

Obecně platí, že různé metabolické procesy produkují volné radikály, tzv. „reaktivní formy kyslíku“ (ROS) a „reaktivní formy dusíku“ (RNS). Při nízkých („normálních“) koncentracích modulují různé fyziologické procesy. Problémy nastávají pouze tehdy, když je produkce ROS nebo RNS příliš vysoká a/nebo jsou antioxidační detoxikační funkce příliš nízké.

Mezi důvody zvýšené produkce volných radikálů mohou patřit: vysoká expozice toxinům a těžkým kovům z prostředí, užívání léků, chronický zánět a chronický stres atd. Nadměrně vysoká zátěž volnými radikály představuje obzvláště vysoké riziko poškození mitochondriální DNA (mtDNA). Kruhová mtDNA je obsažena v mitochondriální matrici a je vysoce náchylná k škodlivým činitelům. Na rozdíl od DNA v jádře každé lidské buňky má mitochondriální DNA málo ochranných a opravných mechanismů. Mitochondrie jsou proto méně chráněny a navíc jsou vystaveny mnohem větší zátěži než zbytek buněčných struktur, protože volné radikály se neustále generují během produkce mitochondriální energie.

Navíc zvýšení počtu radikálů inhibuje aktivitu enzymů (zejména v případě těch, které
(dýchacího řetězce) a zvyšuje propustnost vnitřní mitochondriální membrány. Zvýšená propustnost vnitřní membrány následně podporuje uvolňování cytochromu c do cytosolu, cytotoxické látky, která nakonec způsobuje buněčnou smrt (apoptózu). V důsledku toho mitochondrie nebo buňka již nejsou k dispozici pro produkci ATP. Tato ztráta energie vede k četným symptomům, často doprovázeným fyzickým vyčerpáním, letargií a nedostatkem motivace.

Obr.: Struktura mitochondrií

PQQ se nachází přímo v mitochondriích, a proto může neutralizovat volné radikály přímo u jejich zdroje. Velmi stabilní molekulární struktura PQQ vysvětluje jeho vysoký antioxidační účinek v rámci elektronového transportního řetězce dýchacího řetězce. Ukázalo se, že je obzvláště účinný při neutralizaci superoxidových a hydroxylových radikálů. Podle nejnovějších zjištění je PQQ až 5000krát účinnější než například vitamin C. Je to proto, že PQQ je schopen udržovat prakticky nepřetržitý redoxní cyklus (d.h... schopnost provádět opakované oxidační a redukční reakce): PQQ například dokáže provést 20 000 konverzí (oxidací a redukcí), zatímco vitamin C zvládá pouze 4.

B) PQQ a mitochondriální biogeneze

Mitochondrie jsou hybnou silou všech živých organismů. Jsou to buněčné organely o velikosti přibližně 1–5 µm, které se nacházejí v různé hustotě téměř v každé buňce těla v závislosti na energetických potřebách. Zatímco jednotlivé buňky srdce, jater a mozku obsahují 2 000 až 10 000 mitochondrií, erytrocyty jsou jediné buňky, které je nemají.

Energie se v mitochondriích produkuje prostřednictvím tzv. „respiračních řetězců“, z nichž každý se skládá ze čtyř velkých proteinových komplexů (I-IV) a dalšího komplexu (V), ATP syntázy. ATP syntáza pomocí elektronů a protonů z cyklu kyseliny citronové generuje ADP na ATP a přitom spotřebovává kyslík.ATP (adenosintrifosfát) působí jako nosič energie v buňkách a je nezbytný pro fungování všech životně důležitých procesů v těle.

Pokud tento systém nefunguje správně, tělo již nedokáže generovat dostatek energie, což vede ke snížení výkonnosti. Zdravý dospělý člověk v průměru přeměňuje ADP na ATP přibližně 3 000krát denně. V kilogramech to odpovídá zhruba 70 kg – zhruba stejně velké hmotnosti, jako je jeho vlastní tělesná hmotnost!

Mitochondrie mají svou vlastní genetickou výbavu. Bohužel nemají stejné opravné systémy jako naše buněčná DNA. Poškození mitochondriální DNA proto nelze opravit stejným způsobem. Mitochondriální DNA je navíc náchylnější k volným radikálům, které vznikají přímo během buněčného dýchání. Logicky tedy lidské tělo s vysokým podílem poškozených mitochondrií nebude dobře fungovat. Špatná buněčná funkce znamená špatnou funkci orgánů, což vede ke špatnému celkovému zdraví, které může vést k vážným poruchám. To by se dalo považovat za přirozený proces, protože 90letý člověk má pouze asi 20 % funkčních mitochondrií. Snížený výkon a nemoci jsou nevyhnutelnými důsledky. Není to však jen nízký počet mitochondrií, co způsobuje problémy s věkem. Vadné mitochondrie se jednoduše „nevypínají“; spíše kvůli „vadným“ dýchacím řetězcům neprodukují žádnou energii, ale místo toho generují značné množství oxidačního stresu. Výsledné volné radikály mají zase negativní vliv na mitochondrie, které jsou stále „zdravé“ (viz [odkaz]). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20552048/ )

PQQ nyní má unikátní schopnost stimulovat tvorbu nových mitochondrií ve stárnoucích buňkáchPřed objevením PQQ byly známy pouze dva vlivy stimulující tvorbu nových mitochondrií:

• Rozsáhlý aerobní vytrvalostní trénink
• Snížení příjmu kalorií nebo užívání látek s omezujícím příjem kalorií, jako je resveratrol

Pyrrolochinolinchinon (PQQ) podporuje funkci a tvorbu mitochondrií aktivací specifických genů (genová exprese), které zajišťují vývoj, regeneraci a ochranu mitochondrií. Aktivují se také důležité mechanismy mitochondriální opravy. PQQ nejenže generuje nové mitochondrie, ale mitochondrie jsou také větší a mají vyšší hmotnost.

PQQ zvyšuje expresi PGC-1α (Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Gamma Coactivator-1Alpha), jednoho z nejdůležitějších faktorů pro aktivaci genů stimulujících mitochondriální růst (viz [odkaz]). https://www.jbc.org/article/S0021-9258(20)66100-2/plný text )PGC-1α dále reguluje expresi řady enzymů detoxikujících ROS (u.aSOD2 a GPX1) se významně podílejí na neutralizaci volných radikálů (ROS).

Potenciální terapeutické využití PQQ

Z o.gPotenciální terapeutické využití PQQ je odvozeno z jeho vlastností:

Neuroprotekce

• PQQ má neuroprotektivní účinky a pozitivní vliv na paměťové funkce. Bylo například prokázáno, že zlepšuje průtok krve mozkem a využití kyslíku v prefrontální kůře, oblasti zodpovědné za aktivní myšlení (viz Nakano M, Murayama Y, Hu L, et al. Effects of Antioxidant Supplements on Cerebral Blood Flow and Oxygen Metabolism in the Prefrontal Cortex. Adv Exp Med Biol. 2016;923:215-222).
• PQQ stimuluje „nervový růstový faktor“

• PQQ je silný antioxidant („lapač volných radikálů“), což by mohlo být jedním z důvodů ochrany před mrtvicí, kterou PQQ poskytuje.

• PQQ chrání před oxidačními procesy v mozku a potenciálně tak i před Parkinsonovou chorobou.
• PQQ má neuroprotektivní účinek proti hypoxii (nedostatku kyslíku) a ischemii vyvolané 6-hydroxydopaminem.
• PQQ může zmenšit velikost poškozených oblastí mozku při mrtvici.
• PQQ působí proti tvorbě amyloidních fibril, které jsou hlavními faktory při rozvoji Alzheimerovy choroby.
• PQQ může chránit před škodlivými účinky rtuti v mozku.
• PQQ chrání neurony v hipokampu (centru emocí) před škodlivými účinky glutamátu. Poškozeno bylo méně neuronů. PQQ aktivuje „antioxidační geny“.

Zdroje:

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22843070/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12383230/

Exkurz: Kombinace PQQ s koenzymem Q10 je prospěšná pro funkci mozku u lidí nad 50 let.

Ještě lepší výsledky týkající se zlepšení mozkových funkcí byly pozorovány při kombinaci PQQ s koenzymem Q10. Tento synergický efekt byl dále prokázán v klinické, placebem kontrolované, dvojitě zaslepené studii na lidech z roku 2009 provedené v Japonsku. V této studii se 71 lidmi ve věku 40 až 70 let vedlo užívání 20 mg PQQ denně ke zlepšení v testech vyšších kognitivních funkcí ve srovnání s placebovou skupinou. Výsledky však byly ještě působivější ve skupině, která dostávala 20 mg PQQ spolu s 300 mg koenzymu Q10.

Zdá se tedy, že lidé nad 50 let by ideálně měli užívat PQQ společně s CoQ10. Pro většinu lidí mladších 50 let však není užívání CoQ10 nutné, protože jejich tělo... i.d.R... produkovat dostatečné množství sami (naše tělo si dokáže vyrobit koenzym Q10 samo – ale ne PQQ), pokud neužíváme léky, jako jsou statiny snižující cholesterol, které produkci koenzymu Q10 zhoršují.

Zdroj: Itoh Y, Hine K, Miura H a kol. Vliv antioxidačního doplňku disodné soli pyrrolochinolinchinonu (BioPQQ™) na kognitivní funkce. Adv Exp Med Biol 2016;876:319-325.

Infarkt myokardu a ochrana srdečních buněk

V souladu s výsledky u mozkového infarktu způsobuje PQQ (zatím jsou k dispozici pouze údaje ze studií na zvířatech; klinické studie na lidech stále probíhají) menší poškození, pokud je podáván přímo před, během a po infarktu. Tento účinek se zdá být lepší než účinek metoprololu (standardního léku na ochranu před reperfuzním poškozením během a po infarktu). Zdroj: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16891289/

PQQ byl také schopen chránit srdeční buňky zvířat před oxidačním stresem a mitochondriální dysfunkcí. Zvýšená tvorba volných radikálů vyvolaná peroxidem vodíku (H2O2) byla v buňkách srdečního svalu snížena pomocí PQQ. Zdroj: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0006291X07017123

Zlepšení citlivosti na inzulín u diabetu 2. typu

PQQ může zlepšit citlivost na inzulín u diabetu. Klesající citlivost na inzulín u lidí s diabetem vede k vyšší hladině cukru v krvi, a to i přes stejnou sekreci inzulínu z buněk pankreatických ostrůvků. Zlepšení citlivosti na inzulín umožňuje, aby inzulín působil efektivněji. Zdroj: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0006291X12020098

Ochrana před poškozením zářením

Zdá se, že PQQ chrání před radioaktivním gama zářením.
Zdroje:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jobm.201100650
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22272111/

Snížení chronického zánětu

Ve studii s lidmi ve věku 21 až 34 let z.BU těch, kteří dostávali PQQ, bylo pozorováno významné zvýšení antioxidační aktivity, protizánětlivých účinků a produkce energie – a to i po pouhé jedné dávce.

Zdroj: Harris CB, Chowanadisai W, Mishchuk DO a kol. Dietní pyrrolochinolinchinon (PQQ) jako věkové indikátory zánětu a mitochondriálního metabolismu u lidí. J Nutr Biochem. 2013 Dec;24(12):2076-84.

Zlepšení duševní nálady

Sedmnáct zdravých dobrovolníků středního a staršího věku dostávalo po dobu osmi týdnů denně 20 mg PQQ nebo placebo. Bylo prokázáno, že PQQ významně zlepšuje všech šest ukazatelů Profilu náladových stavů (POMS) – vitalitu, únavu, úzkostné napětí, depresi, hněv-nepřátelství a zmatenost.

Zdroj: Koikeda T, Nakano M, Masuda K. Disodná sůl pyrrolochinolinchinonu zlepšuje vyšší mozkové funkce. Med. Consult. New Remedies. 2011;48:519–527.

Zlepšení kvality spánku

Ve studii provedené se subjekty středního a staršího věku bylo také zjištěno zlepšení, pokud jde o ospalost po probuzení, nástup a udržení spánku a délku spánku.

Zdroj: Nakano M, Yamamoto T, Okumura H, Tsuda A, Kowatari Y. Účinky perorální suplementace pyrrolochinolinchinonem na stres, únavu a spánek. Funct Foods Health Dis 2012;2:307–324.

Snížení LDL cholesterolu

Šestitýdenní suplementace PQQ (~20 mg denně) vedla ke statisticky významnému poklesu celkového cholesterolu (snížení z průměru 247 na 216 mg/dl) a LDL cholesterolu (snížení z průměru 156 na 132 mg/dl) u subjektů s výchozími hladinami LDL cholesterolu nad 140 mg/dl.

Zdroj: Nakano M, Kawasaki Y, Suzuki N, Takara T. Vliv příjmu disodné soli pyrrolochinolinchinonu na hladinu cholesterolu v séru u zdravých japonských dospělých. J Nutr Sci Vitaminol. 2015;61(3):233-40.

PQQ v potravinách

PQQ byl nalezen ve všech dosud analyzovaných rostlinných potravinách, i když ve velmi malém množství. Mezi potraviny bohaté na PQQ patří kiwi, natto, petržel, zelené papriky, papája a tofu. 100 kg kiwi však obsahuje pouze 2,7 mg PQQ, zatímco 100 kg natta obsahuje 6,1 mg; zelený čaj obsahuje přibližně 2–3 mcg na 118 ml (viz Kumazawa T, Sato K, Seno H, et al. Levels of pyrroloquinoline chinone in various foods. Biochem J 1995;307:331–333). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1136652/pdf/biochemj00065-0028.pdf).

Doporučeného příjmu 20 mg odvozeného ze studií je proto nemožné dosáhnout pouze stravou.

Protože ani lidé, ani bakterie, které obývají lidské střevo, nemají schopnost syntetizovat PQQ, vědci jej klasifikují jako esenciální mikroživinu. Existuje diskuse o klasifikaci PQQ jako vitamínu skupiny B (viz [odkaz]). https://www.nature.com/articles/422832a )

Mitochondriální komplex

Následující mikroživiny, kromě PQQ, mohou zlepšit a stabilizovat mitochondriální funkci:

• PQQZvýšení počtu mitochondrií prostřednictvím genové exprese (biogeneze), ochrana mitochondrií, zvětšení mitochondrií
• Koenzym Q10Důležitý enzym dýchacího řetězce
• NADHDonor protonů pro dýchací řetězec
• L-glutathionEnzymatická antioxidační ochrana mitochondrií
• Kyselina alfa-lipoováEnzymatická antioxidační ochrana mitochondrií
• Trans-resveratrolBiogeneze a ochrana mitochondrií
• Cordyceps sinensisZvyšuje hodnoty SOD
• selenDůležitý stopový prvek glutathionperoxidázy, která neutralizuje peroxidy a peroxid vodíku
• Fosfolipidy, zejména fosfatidylserinDůležité pro dvojité membrány, které obsahují enzymy dýchacího řetězce.
• Acetyl-L-karnitinNezbytný pro transport volných mastných kyselin do mitochondrií
• Antioxidační komplex Ochrana buněk dýchacího řetězce