La pyrroloquinoline quinone (PQQ) n’a été « découverte » et étudiée plus en détail qu’il y a quelques années. Le PQQ a présenté deux propriétés très intéressantes qui distinguent cette substance des autres substances vitales :

1. son pouvoir antioxydant, mais v.a.
2. sa capacité unique de biogenèse mitochondriale (= formation de nouvelles mitochondries)

A) La PQQ, un puissant antioxydant

De manière générale, divers processus métaboliques produisent des radicaux libres, appelés « espèces réactives de l'oxygène » (ERO) et « espèces réactives de l'azote » (ERN). À de faibles concentrations (« normales »), ils modulent différents processus physiologiques. Des problèmes surviennent uniquement lorsque la production d'ERO ou d'ERN est trop élevée et/ou que les fonctions de détoxification antioxydante sont insuffisantes.

L'augmentation de la production de radicaux libres peut être due à une forte exposition aux toxines environnementales et aux métaux lourds, à la prise de médicaments, à une inflammation chronique et au stress chronique. Une charge excessive en radicaux libres représente un risque particulièrement élevé de dommages à l'ADN mitochondrial (ADNmt). L'ADNmt circulaire est contenu dans la matrice mitochondriale et est très sensible aux agents nocifs. Contrairement à l'ADN du noyau de chaque cellule humaine, l'ADN mitochondrial possède peu de mécanismes de protection et de réparation. Les mitochondries sont donc moins bien protégées et, de surcroît, soumises à des contraintes bien plus importantes que les autres structures cellulaires, car des radicaux libres sont constamment générés lors de la production d'énergie mitochondriale.

De plus, l'augmentation des radicaux inhibe l'activité enzymatique (surtout dans le cas de ceux
(de la chaîne respiratoire) et augmente la perméabilité de la membrane mitochondriale interne. Cette perméabilité accrue favorise la libération du cytochrome c dans le cytosol, une substance cytotoxique qui induit la mort cellulaire (apoptose). De ce fait, la mitochondrie, ou la cellule, n'est plus en mesure de produire de l'ATP. Cette perte d'énergie entraîne de nombreux symptômes, souvent accompagnés d'épuisement physique, de léthargie et d'un manque de motivation.

Fig. : Structure des mitochondries

La PQQ est localisée directement dans les mitochondries et peut donc neutraliser les radicaux libres directement à leur source. La structure moléculaire très stable de la PQQ explique son efficacité élevée en tant qu'antioxydant au sein de la chaîne respiratoire mitochondriale. Elle s'est avérée particulièrement efficace pour neutraliser les radicaux superoxyde et hydroxyle. Selon les dernières découvertes, la PQQ est jusqu'à 5 000 fois plus efficace que, par exemple, la vitamine C. Ceci est dû à sa capacité à maintenir un cycle redox quasi continu.d.h. la capacité d'effectuer des réactions d'oxydation et de réduction répétées) : le PQQ, par exemple, peut effectuer 20 000 conversions (oxydations et réductions), tandis que la vitamine C n'en effectue que 4.

B) PQQ et biogenèse mitochondriale

Les mitochondries sont les centrales énergétiques de tous les organismes vivants. Ce sont des organites cellulaires d'environ 1 à 5 µm, présents en densité variable dans presque toutes les cellules du corps, selon leurs besoins énergétiques. Alors que les cellules du cœur, du foie et du cerveau contiennent entre 2 000 et 10 000 mitochondries, les érythrocytes sont les seules cellules qui en sont dépourvues.

L'énergie est produite dans les mitochondries par des chaînes respiratoires, chacune composée de quatre grands complexes protéiques (I à IV) et d'un autre complexe (V), l'ATP synthase. Utilisant des électrons et des protons provenant du cycle de l'acide citrique en amont, l'ATP synthase convertit l'ADP en ATP, consommant de l'oxygène au cours de ce processus.L'ATP (adénosine triphosphate) agit comme transporteur d'énergie dans les cellules et est essentiel au fonctionnement de tous les processus vitaux de l'organisme.

En cas de dysfonctionnement de ce système, l'organisme ne peut plus produire suffisamment d'énergie, ce qui entraîne une baisse des performances. En moyenne, un adulte en bonne santé convertit l'ADP en ATP environ 3 000 fois par jour. Cela correspond à environ 70 kg, soit à peu près son propre poids corporel !

Les mitochondries possèdent leur propre patrimoine génétique. Malheureusement, elles ne disposent pas des mêmes systèmes de réparation que notre ADN cellulaire. Les dommages causés à l'ADN mitochondrial ne peuvent donc pas être réparés de la même manière. De plus, l'ADN mitochondrial est plus sensible aux radicaux libres, produits directement lors de la respiration cellulaire. Logiquement, un organisme humain présentant une forte proportion de mitochondries endommagées ne fonctionnera pas correctement. Un mauvais fonctionnement cellulaire entraîne un mauvais fonctionnement des organes, ce qui conduit à une santé générale dégradée, pouvant engendrer des troubles graves. On pourrait considérer cela comme un processus naturel, puisqu'une personne de 90 ans ne possède plus qu'environ 20 % de mitochondries fonctionnelles. Baisse de performance et maladies en sont les conséquences inévitables. Mais ce n'est pas seulement le faible nombre de mitochondries qui cause les problèmes liés à l'âge. Les mitochondries défectueuses ne sont pas simplement « éteintes » ; en effet, en raison de chaînes respiratoires « défectueuses », elles ne produisent pas d'énergie mais génèrent au contraire un stress oxydatif important. Les radicaux libres qui en résultent ont à leur tour un effet négatif sur les mitochondries qui sont encore « saines » (voir [référence]). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20552048/ )

PQQ possède désormais le capacité unique à stimuler la formation de nouvelles mitochondries dans les cellules vieillissantesAvant la découverte du PQQ, seules deux influences étaient connues pour stimuler la formation de nouvelles mitochondries :

• Entraînement intensif d'endurance aérobie
• Réduction des calories ou utilisation de substances mimétiques de la restriction calorique telles que le resvératrol

La pyrroloquinoléine quinone (PQQ) favorise la fonction et la formation des mitochondries en activant des gènes spécifiques (expression génique) qui assurent le développement, la régénération et la protection des mitochondries. D'importants mécanismes de réparation mitochondriale sont également activés. La PQQ génère non seulement de nouvelles mitochondries, mais celles-ci sont également plus grandes et plus massives.

Le PQQ améliore l'expression du PGC-1α (coactivateur gamma du récepteur activé par les proliférateurs de peroxysomes-1α), l'un des facteurs les plus importants pour l'activation des gènes qui stimulent la croissance mitochondriale (voir [référence]). https://www.jbc.org/article/S0021-9258(20)66100-2/texte intégral )De plus, PGC-1α régule l'expression de nombreuses enzymes de détoxification des ROS (u.a. SOD2 et GPX1) sont impliquées de manière significative dans la neutralisation des radicaux libres (ROS).

Utilisation thérapeutique potentielle du PQQ

De la part de o.gL'utilisation thérapeutique potentielle du PQQ découle de ses propriétés :

Neuroprotection

• La PQQ possède des effets neuroprotecteurs et une influence positive sur les fonctions mnésiques. Par exemple, il a été démontré qu'elle améliore le débit sanguin cérébral et l'utilisation de l'oxygène dans le cortex préfrontal, la zone responsable de la pensée active (voir 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).
• La PQQ stimule le « facteur de croissance nerveuse ».

• La PQQ est un puissant antioxydant (« piégeur de radicaux libres »), ce qui pourrait expliquer en partie la protection contre les AVC qu'elle procure.

• La PQQ protège contre les processus d'oxydation dans le cerveau et donc potentiellement aussi contre la maladie de Parkinson.
• La PQQ a un effet neuroprotecteur contre l'hypoxie (déficit en oxygène) et l'ischémie induites par la 6-hydroxydopamine.
• La PQQ peut réduire la taille des zones cérébrales endommagées lors d'un AVC.
• La PQQ contrecarre la formation de fibrilles amyloïdes, qui sont les principaux facteurs du développement de la maladie d'Alzheimer.
• La PQQ peut protéger contre les effets néfastes du mercure sur le cerveau.
• La PQQ protège les neurones de l'hippocampe (centre des émotions) des effets néfastes du glutamate. Moins de neurones sont endommagés. La PQQ active les gènes antioxydants.

Sources :

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

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

Excursus : L'association de PQQ et de coenzyme Q10 est bénéfique pour les fonctions cérébrales chez les personnes de plus de 50 ans.

Des résultats encore meilleurs concernant l'amélioration des fonctions cérébrales ont été observés lorsque la PQQ était combinée à la coenzyme Q10. Cet effet synergique a été démontré plus en détail dans une étude clinique en double aveugle, contrôlée par placebo et menée chez l'homme au Japon en 2009. Dans cette étude menée auprès de 71 personnes âgées de 40 à 70 ans, une supplémentation de 20 mg de PQQ par jour a entraîné une amélioration des performances aux tests des fonctions cognitives supérieures par rapport au groupe placebo. Toutefois, les résultats étaient encore plus impressionnants dans le groupe ayant reçu 20 mg de PQQ associés à 300 mg de coenzyme Q10.

Il semblerait donc que les personnes de plus de 50 ans devraient idéalement prendre de la PQQ en association avec de la CoQ10. Cependant, pour la plupart des personnes de moins de 50 ans, la prise de CoQ10 n'est pas nécessaire, car leur organisme… i.d.R. notre corps peut produire lui-même des quantités suffisantes de CoQ10 (mais pas de PQQ), sauf si des médicaments comme les statines, qui réduisent le cholestérol, sont pris, car ils altèrent la production de CoQ10.

Source : Itoh Y, Hine K, Miura H, et al. Effet du supplément antioxydant sel disodique de pyrroloquinoléine quinone (BioPQQ™) sur les fonctions cognitives. Adv Exp Med Biol 2016;876:319-325.

Crise cardiaque et protection des cellules cardiaques

Conformément aux résultats obtenus dans l'infarctus cérébral, la PQQ (pour l'instant, seules des données issues d'études animales sont disponibles ; des essais cliniques chez l'humain sont en cours) provoque moins de lésions lorsqu'elle est administrée directement avant, pendant et après un infarctus. Cet effet semble supérieur à celui du métoprolol (un médicament standard utilisé pour prévenir les lésions de reperfusion pendant et après un infarctus). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16891289/

Le PQQ a également permis de protéger les cellules cardiaques animales du stress oxydatif et du dysfonctionnement mitochondrial. La formation accrue de radicaux libres induite par le peroxyde d'hydrogène (H₂O₂) a été réduite dans les cellules musculaires cardiaques par le PQQ. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0006291X07017123

Améliorer la sensibilité à l'insuline dans le diabète de type 2

La PQQ peut améliorer la sensibilité à l'insuline chez les personnes diabétiques. La diminution de la sensibilité à l'insuline chez ces personnes entraîne une augmentation de la glycémie malgré une sécrétion d'insuline identique par les cellules des îlots de Langerhans du pancréas. Améliorer la sensibilité à l'insuline permet à cette dernière d'agir plus efficacement. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0006291X12020098

Protection contre les dommages causés par les radiations

Le PQQ semble protéger contre les rayons gamma radioactifs.
Sources :
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jobm.201100650
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22272111/

Réduction de l'inflammation chronique

Dans une étude menée auprès de personnes âgées de 21 à 34 ans z.BDes augmentations significatives de l'activité antioxydante, des effets anti-inflammatoires et de la production d'énergie ont été observées chez les personnes ayant reçu du PQQ – même après une seule dose.

Source : Harris CB, Chowanadisai W, Mishchuk DO, et al. Indicateurs d’âge de l’inflammation et du métabolisme mitochondrial liés à la pyrroloquinoléine quinone (PQQ) alimentaire chez l’homme. J Nutr Biochem. 2013 déc. ; 24(12) : 2076-84.

Amélioration de l'humeur mentale

Dix-sept volontaires en bonne santé, d'âge moyen ou avancé, ont reçu quotidiennement 20 mg de PQQ ou un placebo pendant huit semaines. Il a été démontré que le PQQ améliorait significativement les six mesures du Profil des états d'humeur (POMS) : vitalité, fatigue, anxiété, dépression, colère-hostilité et confusion.

Source : Koikeda T, Nakano M, Masuda K. Le sel disodique de la pyrroloquinoléine quinone améliore les fonctions cérébrales supérieures. Med. Consult. New Remedies. 2011;48:519–527.

Améliorer la qualité du sommeil

Une étude menée auprès de sujets d'âge moyen et plus âgés a également révélé des améliorations en termes de somnolence au réveil, d'endormissement et de maintien du sommeil, ainsi que de durée du sommeil.

Source : Nakano M, Yamamoto T, Okumura H, Tsuda A, Kowatari Y. Effets d’une supplémentation orale en pyrroloquinoléine quinone sur le stress, la fatigue et le sommeil. Funct Foods Health Dis 2012;2:307–324.

Diminution du cholestérol LDL

Une supplémentation de 6 semaines avec du PQQ (~20 mg par jour) a conduit à une diminution statistiquement significative du cholestérol total (réduction d'une moyenne de 247 à 216 mg/dl) et du cholestérol LDL (réduction d'une moyenne de 156 à 132 mg/dl) chez les sujets dont les niveaux de cholestérol LDL de base étaient supérieurs à 140 mg/dl.

Source : Nakano M, Kawasaki Y, Suzuki N, Takara T. Effets de l'ingestion de sel disodique de pyrroloquinoléine quinone sur les taux de cholestérol sérique d'adultes japonais en bonne santé. J Nutr Sci Vitaminol. 2015;61(3):233-40.

PQQ dans les aliments

On a détecté de la pyrroloquinoléine quinone (PQQ) dans tous les aliments d'origine végétale analysés à ce jour, bien qu'en très faibles quantités. Parmi les aliments riches en PQQ, on trouve le kiwi, le natto, le persil, le poivron vert, la papaye et le tofu. Cependant, 100 kg de kiwis ne contiennent que 2,7 mg de PQQ, tandis que 100 kg de natto en contiennent 6,1 mg ; le thé vert en contient environ 2 à 3 µg pour 118 ml (voir Kumazawa T, Sato K, Seno H, et al. Levels of pyrroloquinoline quinone in various foods. Biochem J 1995;307:331–333). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1136652/pdf/biochemj00065-0028.pdf).

L'apport recommandé de 20 mg issu des études est donc impossible à atteindre par la seule alimentation.

Comme ni l'être humain ni les bactéries intestinales ne peuvent synthétiser la PQQ, les scientifiques la classent parmi les micronutriments essentiels. La possibilité de la classer comme vitamine B fait débat (voir [référence]). https://www.nature.com/articles/422832a )

Complexe mitochondrial

Les micronutriments suivants, en plus du PQQ, peuvent améliorer et stabiliser la fonction mitochondriale :

• PQQAugmentation du nombre de mitochondries par l'expression génique (biogenèse), protection des mitochondries, agrandissement des mitochondries
• Coenzyme Q10Enzyme importante de la chaîne respiratoire
• NADHDonneur de protons pour la chaîne respiratoire
• L-GlutathionProtection antioxydante enzymatique des mitochondries
• Acide alpha-lipoïqueProtection antioxydante enzymatique des mitochondries
• Trans-resvératrolBiogenèse et protection des mitochondries
• Cordyceps sinensisAugmente les valeurs de SOD
• séléniumOligo-élément important de la glutathion peroxydase, qui neutralise les peroxydes et le peroxyde d'hydrogène.
• Les phospholipides, en particulier la phosphatidylsérineImportant pour les doubles membranes, qui contiennent les enzymes de la chaîne respiratoire.
• Acétyl-L-carnitineNécessaire au transport des acides gras libres dans les mitochondries
• Complexe antioxydant Protection cellulaire de la chaîne respiratoire