Il pirrolochinolina chinone (PQQ) è stato “scoperto” e studiato più approfonditamente solo pochi anni fa. Il PQQ ha mostrato due proprietà molto interessanti che distinguono questa sostanza dalle altre sostanze vitali:

1. la sua forza antiossidante, ma v.a.
2. la sua capacità unica di biogenesi mitocondriale (= formazione di nuovi mitocondri)

A) PQQ come potente antiossidante

In generale, vari processi metabolici producono radicali liberi, le cosiddette "specie reattive dell'ossigeno" (ROS) e "specie reattive dell'azoto" (RNS). A basse concentrazioni ("normali"), modulano vari processi fisiologici. I problemi sorgono solo quando la produzione di ROS o RNS è troppo elevata e/o le funzioni di detossificazione antiossidante sono troppo basse.

Le cause dell'aumento della produzione di radicali liberi possono includere: elevata esposizione a tossine ambientali e metalli pesanti, assunzione di farmaci, infiammazione cronica e stress cronico, ecc. Un carico eccessivamente elevato di radicali liberi comporta un rischio particolarmente elevato di danni al DNA mitocondriale (mtDNA). Il mtDNA circolare è contenuto nella matrice mitocondriale ed è altamente suscettibile agli agenti dannosi. A differenza del DNA presente nel nucleo di ogni cellula umana, il DNA mitocondriale ha pochi meccanismi di protezione e riparazione. I mitocondri sono quindi meno protetti e, inoltre, esposti a uno sforzo molto maggiore rispetto al resto delle strutture cellulari, poiché i radicali liberi vengono generati costantemente durante la produzione di energia mitocondriale.

Inoltre, l'aumento dei radicali inibisce l'attività enzimatica (soprattutto nel caso di quelli
(della catena respiratoria) e aumenta la permeabilità della membrana mitocondriale interna. L'aumento della permeabilità della membrana interna, a sua volta, promuove il rilascio di citocromo c nel citosol, una sostanza citotossica che alla fine causa la morte cellulare (apoptosi). Di conseguenza, il mitocondrio o la cellula non sono più disponibili per la produzione di ATP. Questa perdita di energia porta a numerosi sintomi, spesso accompagnati da esaurimento fisico, letargia e mancanza di motivazione.

Fig.: Struttura dei mitocondri

Il PQQ si trova direttamente nei mitocondri e può quindi neutralizzare i radicali liberi direttamente alla fonte. La struttura molecolare molto stabile del PQQ spiega le sue elevate prestazioni in termini di capacità antiossidante all'interno della catena di trasporto degli elettroni della catena respiratoria. Si è dimostrato particolarmente efficace nella neutralizzazione dei radicali superossido e idrossilici. Secondo le ultime scoperte, il PQQ è fino a 5000 volte più efficiente, ad esempio, della vitamina C. Questo perché il PQQ è in grado di mantenere un ciclo redox praticamente continuo (d.h. la capacità di eseguire ripetute reazioni di ossidazione e riduzione): il PQQ, ad esempio, può eseguire 20.000 conversioni (ossidazioni e riduzioni), mentre la vitamina C ne gestisce solo 4.

B) PQQ e biogenesi mitocondriale

I mitocondri sono le centrali energetiche di tutti gli organismi viventi. Sono organelli cellulari di circa 1-5 µm di dimensione, presenti in densità variabili in quasi tutte le cellule del corpo, a seconda del fabbisogno energetico. Mentre le singole cellule del cuore, del fegato e del cervello contengono tra 2.000 e 10.000 mitocondri, gli eritrociti sono le uniche cellule a non averne.

L'energia viene prodotta nei mitocondri attraverso le cosiddette "catene respiratorie", ciascuna composta da quattro grandi complessi proteici (I-IV) e da un altro complesso (V), l'ATP sintasi. Utilizzando elettroni e protoni provenienti dal ciclo dell'acido citrico a monte, l'ATP sintasi converte l'ADP in ATP, consumando ossigeno nel processo.L'ATP (adenosina trifosfato) agisce come trasportatore di energia nelle cellule ed è essenziale per il funzionamento di tutti i processi vitali dell'organismo.

Se questo sistema non funziona correttamente, il corpo non riesce più a generare energia sufficiente, con conseguente calo delle prestazioni. In media, un adulto sano converte l'ADP in ATP circa 3.000 volte al giorno. In chilogrammi, questo equivale a circa 70 kg, più o meno lo stesso peso corporeo!

I mitocondri hanno un proprio corredo genetico. Sfortunatamente, non hanno gli stessi sistemi di riparazione del nostro DNA cellulare. I danni al DNA mitocondriale, quindi, non possono essere riparati allo stesso modo. Inoltre, il DNA mitocondriale è più suscettibile ai radicali liberi, che vengono prodotti direttamente durante la respirazione cellulare. Logicamente, un corpo umano con un'alta percentuale di mitocondri danneggiati non funzionerà bene. Una scarsa funzionalità cellulare significa una scarsa funzionalità degli organi, e questo porta a una cattiva salute generale, con il potenziale rischio di gravi patologie. Questo potrebbe essere visto come un processo naturale, poiché un novantenne ha solo circa il 20% di mitocondri funzionali. Prestazioni ridotte e malattie sono le inevitabili conseguenze. Ma non è solo il basso numero di mitocondri a causare problemi con l'età. I ​​mitocondri difettosi non vengono semplicemente "spenti"; piuttosto, a causa di catene respiratorie "difettose", non producono energia ma generano invece una quantità significativa di stress ossidativo. I radicali liberi risultanti hanno a loro volta un effetto negativo sui mitocondri che sono ancora “sani” (vedi [riferimento]). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20552048/ )

PQQ ora ha il capacità unica di stimolare la formazione di nuovi mitocondri nelle cellule che invecchianoPrima della scoperta del PQQ, si conoscevano solo due fattori in grado di stimolare la formazione di nuovi mitocondri:

• Allenamento aerobico intensivo di resistenza
• Riduzione delle calorie o uso di mimetici della restrizione calorica come il resveratrolo

La pirrolochinolina chinone (PQQ) promuove la funzione e la formazione dei mitocondri attivando geni specifici (espressione genica) che ne garantiscono lo sviluppo, la rigenerazione e la protezione. Vengono inoltre attivati ​​importanti meccanismi di riparazione mitocondriale. La PQQ non solo genera nuovi mitocondri, ma li rende anche più grandi e con una massa maggiore.

Il PQQ migliora l'espressione del PGC-1α (Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Gamma Coactivator-1Alpha), uno dei fattori più importanti per l'attivazione dei geni che stimolano la crescita mitocondriale (vedere [riferimento]). https://www.jbc.org/article/S0021-9258(20)66100-2/testo completo )Inoltre, PGC-1α regola l'espressione di numerosi enzimi detossificanti i ROS (u.a. SOD2 e GPX1) sono significativamente coinvolti nella neutralizzazione dei radicali liberi (ROS).

Potenziale uso terapeutico del PQQ

Dal o.gIl potenziale utilizzo terapeutico del PQQ deriva dalle sue proprietà:

Neuroprotezione

• Il PQQ ha effetti neuroprotettivi e un'influenza positiva sulle funzioni mnemoniche. Ad esempio, è stato dimostrato che migliora il flusso sanguigno cerebrale e l'utilizzo dell'ossigeno nella corteccia prefrontale, l'area responsabile del pensiero attivo (vedi 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).
• Il PQQ stimola il “fattore di crescita nervoso”

• Il PQQ è un potente antiossidante ("spazzino dei radicali liberi"), il che potrebbe essere uno dei motivi per cui il PQQ protegge dall'ictus.

• Il PQQ protegge dai processi di ossidazione nel cervello e quindi potenzialmente anche dal morbo di Parkinson.
• Il PQQ ha un effetto neuroprotettivo contro l'ipossia (carenza di ossigeno) e l'ischemia indotte dalla 6-idrossidopamina.
• Il PQQ può ridurre le dimensioni delle aree cerebrali danneggiate in caso di ictus.
• Il PQQ contrasta la formazione di fibrille amiloidi, che sono i principali fattori nello sviluppo del morbo di Alzheimer.
• Il PQQ può proteggere dagli effetti dannosi del mercurio sul cervello.
• Il PQQ protegge i neuroni dell'ippocampo (il centro delle emozioni) dagli effetti dannosi del glutammato. Un numero inferiore di neuroni è stato danneggiato. Il PQQ attiva i "geni antiossidanti".

Fonti:

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

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

Excursus: La combinazione di PQQ con coenzima Q10 è benefica per la funzione cerebrale nelle persone di età superiore ai 50 anni.

Risultati ancora migliori in termini di miglioramento della funzionalità cerebrale sono stati osservati quando il PQQ è stato associato al coenzima Q10. Questo effetto sinergico è stato ulteriormente dimostrato in uno studio clinico in doppio cieco, controllato con placebo, condotto su esseri umani nel 2009 in Giappone. In questo studio su 71 persone di età compresa tra 40 e 70 anni, l'integrazione con 20 mg di PQQ al giorno ha portato a miglioramenti nei test delle funzioni cognitive superiori rispetto al gruppo placebo. Tuttavia, i risultati sono stati ancora più impressionanti nel gruppo che ha ricevuto 20 mg di PQQ insieme a 300 mg di coenzima Q10.

Sembra quindi che le persone sopra i 50 anni dovrebbero idealmente assumere PQQ insieme al CoQ10. Tuttavia, per la maggior parte delle persone sotto i 50 anni, non è necessario assumere CoQ10, poiché il loro organismo i.d.R. produrne quantità sufficienti noi stessi (il nostro corpo può produrre CoQ10 da solo, ma non PQQ), a meno che non si assumano farmaci come le statine per abbassare il colesterolo, che compromettono la produzione di CoQ10.

Fonte: Itoh Y, Hine K, Miura H, et al. Effetto dell'integratore antiossidante sale disodico di pirrolochinolina chinone (BioPQQ™) sulle funzioni cognitive. Adv Exp Med Biol 2016;876:319-325.

Infarto e protezione delle cellule cardiache

In linea con i risultati ottenuti nell'infarto cerebrale, il PQQ (finora sono disponibili solo dati provenienti da studi sugli animali; sono in corso studi clinici sull'uomo) provoca meno danni se somministrato direttamente prima, durante e dopo un infarto. Questo effetto sembra essere superiore a quello del metoprololo (un farmaco standard per la protezione dal danno da riperfusione durante e dopo un infarto). Fonte: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16891289/

Il PQQ è stato anche in grado di proteggere le cellule cardiache animali dallo stress ossidativo e dalla disfunzione mitocondriale. L'aumento della formazione di radicali liberi innescato dal perossido di idrogeno (H₂O₂) è stato ridotto nelle cellule muscolari cardiache dal PQQ. Fonte: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0006291X07017123

Migliorare la sensibilità all'insulina nel diabete di tipo 2

Il PQQ può migliorare la sensibilità all'insulina nel diabete. La diminuzione della sensibilità all'insulina nelle persone con diabete si traduce in livelli di glicemia più elevati, nonostante la stessa secrezione di insulina dalle cellule delle isole pancreatiche. Migliorare la sensibilità all'insulina consente all'insulina di agire in modo più efficace. Fonte: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0006291X12020098

Protezione contro i danni da radiazioni

Il PQQ sembra proteggere dai raggi gamma radioattivi.
Fonti:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jobm.201100650
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22272111/

Riduzione dell'infiammazione cronica

In uno studio condotto su persone di età compresa tra 21 e 34 anni z.B. sono stati osservati aumenti significativi nell'attività antiossidante, negli effetti antinfiammatori e nella produzione di energia nei soggetti che hanno ricevuto PQQ, anche dopo una sola dose.

Fonte: Harris CB, Chowanadisai W, Mishchuk DO, et al. Indicatori di età del pirrolochinolina chinone (PQQ) dietetico dell'infiammazione e del metabolismo correlato ai mitocondri nei soggetti umani. J Nutr Biochem. 2013 dicembre;24(12):2076-84.

Miglioramento dell'umore mentale

Diciassette volontari sani di mezza età e anziani hanno ricevuto 20 mg di PQQ o un placebo al giorno per otto settimane. È stato dimostrato che il PQQ ha migliorato significativamente tutti e sei gli indicatori del Profilo degli Stati d'Umore (POMS): vitalità, affaticamento, tensione ansiosa, depressione, rabbia-ostilità e confusione.

Fonte: Koikeda T, Nakano M, Masuda K. Il sale disodico di pirrolochinolina chinone migliora le funzioni cerebrali superiori. Med. Consult. New Remedies. 2011;48:519–527.

Migliorare la qualità del sonno

In uno studio condotto su soggetti di mezza età e anziani, sono stati riscontrati miglioramenti anche in termini di sonnolenza al risveglio, inizio e mantenimento del sonno e durata del sonno.

Fonte: Nakano M, Yamamoto T, Okumura H, Tsuda A, Kowatari Y. Effetti dell'integrazione orale con pirrolochinolina chinone su stress, affaticamento e sonno. Funct Foods Health Dis 2012;2:307–324.

Abbassare il colesterolo LDL

Un'integrazione di 6 settimane con PQQ (~20 mg al giorno) ha portato a una diminuzione statisticamente significativa del colesterolo totale (riduzione da una media di 247 a 216 mg/dl) e del colesterolo LDL (riduzione da una media di 156 a 132 mg/dl) nei soggetti con livelli basali di colesterolo LDL superiori a 140 mg/dl.

Fonte: Nakano M, Kawasaki Y, Suzuki N, Takara T. Effetti dell'assunzione di sale disodico di pirrolochinolina chinone sui livelli di colesterolo sierico di adulti giapponesi sani. J Nutr Sci Vitaminol. 2015;61(3):233-40.

PQQ negli alimenti

Il PQQ è stato trovato in tutti gli alimenti di origine vegetale analizzati fino ad oggi, sebbene in quantità molto ridotte. Gli alimenti ricchi di PQQ includono kiwi, natto, prezzemolo, peperoni verdi, papaya e tofu. Tuttavia, 100 kg di kiwi contengono solo 2,7 mg di PQQ, mentre 100 kg di natto ne contengono 6,1 mg; il tè verde ne contiene circa 2-3 mcg per 118 ml (vedi Kumazawa T, Sato K, Seno H, et al. Livelli di pirroloquinolina quinone in vari alimenti. Biochem J 1995;307:331–333). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1136652/pdf/biochemj00065-0028.pdf).

L'assunzione raccomandata di 20 mg derivata dagli studi è quindi impossibile da raggiungere solo attraverso la dieta.

Poiché né gli esseri umani né i batteri che vivono nell'intestino umano hanno la capacità di sintetizzare il PQQ, gli scienziati lo classificano come un micronutriente essenziale. Si discute se classificarlo come vitamina B (vedi [riferimento]). https://www.nature.com/articles/422832a )

Complesso mitocondriale

Oltre al PQQ, i seguenti micronutrienti possono migliorare e stabilizzare la funzione mitocondriale:

• PQQ: Aumento del numero di mitocondri tramite espressione genica (biogenesi), protezione dei mitocondri, ingrandimento dei mitocondri
• Coenzima Q10: Importante enzima della catena respiratoria
• NADH: Donatore di protoni per la catena respiratoria
• L-glutationeProtezione antiossidante enzimatica dei mitocondri
• Acido alfa-lipoicoProtezione antiossidante enzimatica dei mitocondri
• Trans-resveratroloBiogenesi e protezione dei mitocondri
• Cordyceps sinensisAumenta i valori SOD
• selenio: Importante oligoelemento della glutatione perossidasi, che neutralizza i perossidi e il perossido di idrogeno
• Fosfolipidi, in particolare fosfatidilserina: Importante per le doppie membrane, che contengono gli enzimi della catena respiratoria.
• Acetil-L-CarnitinaNecessario per il trasporto degli acidi grassi liberi nei mitocondri
• Complesso antiossidante Protezione cellulare della catena respiratoria