Pyrrolochinolinechinon (PQQ) werd pas een paar jaar geleden ‘ontdekt’ en nader bestudeerd. PQQ vertoonde twee zeer interessante eigenschappen die deze stof onderscheiden van andere vitale stoffen:

1. zijn antioxiderende kracht, maar v.a.
2. zijn unieke vermogen tot mitochondriale biogenese (= vorming van nieuwe mitochondriën)

A) PQQ als krachtige antioxidant

Over het algemeen produceren verschillende metabolische processen vrije radicalen, de zogenaamde "reactieve zuurstofsoorten" (ROS) en "reactieve stikstofsoorten" (RNS). Bij lage ("normale") concentraties moduleren ze verschillende fysiologische processen. Problemen ontstaan ​​alleen wanneer de productie van ROS of RNS te hoog is en/of de antioxidante ontgiftingsfuncties te laag zijn.

Redenen voor een verhoogde productie van vrije radicalen kunnen zijn: hoge blootstelling aan giftige stoffen en zware metalen in het milieu, medicijngebruik, chronische ontstekingen en chronische stress, enz. Een te hoge hoeveelheid vrije radicalen vormt een bijzonder hoog risico op schade aan het mitochondriaal DNA (mtDNA). Het circulaire mtDNA bevindt zich in de mitochondriale matrix en is zeer gevoelig voor schadelijke stoffen. In tegenstelling tot het DNA in de celkern van elke menselijke cel, heeft mitochondriaal DNA weinig beschermings- en herstelmechanismen. Mitochondriën zijn daarom minder goed beschermd en worden bovendien blootgesteld aan een veel grotere belasting dan de rest van de celstructuren, omdat er constant vrije radicalen worden gegenereerd tijdens de mitochondriale energieproductie.

Bovendien remt de toename van radicalen de enzymactiviteit (vooral in het geval van die
(van de ademhalingsketen) en verhoogt de permeabiliteit van het binnenste mitochondriale membraan. Een verhoogde permeabiliteit van het binnenste membraan bevordert op zijn beurt de afgifte van cytochroom c in het cytosol, een cytotoxische stof die uiteindelijk celdood (apoptose) veroorzaakt. Als gevolg hiervan is het mitochondrion of de cel niet langer beschikbaar voor ATP-productie. Dit energieverlies leidt tot tal van symptomen, vaak gepaard gaand met fysieke uitputting, lethargie en gebrek aan motivatie.

Afb.: Structuur van mitochondriën

PQQ bevindt zich direct in de mitochondriën en kan daardoor vrije radicalen direct bij de bron neutraliseren. De zeer stabiele moleculaire structuur van PQQ verklaart de hoge antioxidatieve werking binnen de elektronentransportketen van de ademhalingsketen. Het is bijzonder effectief gebleken in het neutraliseren van superoxide- en hydroxylradicalen. Volgens de nieuwste bevindingen is PQQ tot 5000 keer efficiënter dan bijvoorbeeld vitamine C. Dit komt doordat PQQ in staat is een vrijwel continue redoxcyclus in stand te houden (d.h. het vermogen om herhaalde oxidatie- en reductiereacties uit te voeren): PQQ kan bijvoorbeeld 20.000 omzettingen (oxidaties en reducties) uitvoeren, terwijl vitamine C er slechts 4 kan uitvoeren.

B) PQQ en mitochondriale biogenese

Mitochondriën zijn de energiecentrales van alle levende organismen. Het zijn celorganellen van ongeveer 1-5 µm groot, die in verschillende dichtheden in bijna elke lichaamscel voorkomen, afhankelijk van de energiebehoefte. Hoewel individuele hart-, lever- en hersencellen tussen de 2.000 en 10.000 mitochondriën bevatten, zijn erytrocyten de enige cellen die dat niet doen.

Energie wordt geproduceerd in de mitochondriën via zogenaamde "ademhalingsketens", die elk bestaan ​​uit vier grote eiwitcomplexen (I-IV) en een ander complex (V), de ATP-synthase. Met behulp van elektronen en protonen uit de citroenzuurcyclus genereert de ATP-synthase ADP tot ATP, waarbij zuurstof wordt verbruikt.ATP (adenosinetrifosfaat) fungeert als energiedrager in cellen en is essentieel voor het functioneren van alle vitale processen in het lichaam.

Als dit systeem niet goed functioneert, kan het lichaam niet meer voldoende energie produceren, wat leidt tot prestatieverlies. Een gezonde volwassene zet ADP gemiddeld zo'n 3000 keer per dag om in ATP. In kilogram komt dit overeen met ongeveer 70 kg – ongeveer evenveel als het eigen lichaamsgewicht!

Mitochondriën hebben hun eigen genetische samenstelling. Helaas beschikken ze niet over dezelfde reparatiesystemen als ons cellulaire DNA. Schade aan mitochondriaal DNA kan daarom niet op dezelfde manier worden hersteld. Bovendien is mitochondriaal DNA gevoeliger voor vrije radicalen, die direct tijdens de celademhaling worden geproduceerd. Logischerwijs zal een menselijk lichaam met een hoog percentage beschadigde mitochondriën niet goed functioneren. Slechte celfunctie betekent slechte orgaanfunctie, en dit leidt tot een slechte algehele gezondheid, wat mogelijk kan leiden tot ernstige aandoeningen. Dit zou kunnen worden gezien als een natuurlijk proces, aangezien een 90-jarige slechts ongeveer 20% functionele mitochondriën heeft. Verminderde prestaties en ziekte zijn de onvermijdelijke gevolgen. Maar het is niet alleen het lage aantal mitochondriën dat problemen veroorzaakt met de leeftijd. Defecte mitochondriën worden niet simpelweg "uitgeschakeld"; door "defecte" ademhalingsketens produceren ze geen energie, maar genereren ze in plaats daarvan een aanzienlijke hoeveelheid oxidatieve stress. De resulterende vrije radicalen hebben op hun beurt een negatief effect op mitochondriën die nog steeds "gezond" zijn (zie [referentie]). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20552048/ )

PQQ heeft nu de uniek vermogen om de vorming van nieuwe mitochondriën in verouderende cellen te stimulerenVóór de ontdekking van PQQ waren er slechts twee invloeden bekend die de vorming van nieuwe mitochondriën stimuleerden:

• Uitgebreide aerobe duurtraining
• Calorievermindering of gebruik van caloriebeperkende nabootsingen zoals resveratrol

Pyrrolochinolinechinon (PQQ) bevordert de mitochondriale functie en vorming door specifieke genen (genexpressie) te activeren die zorgen voor de ontwikkeling, regeneratie en bescherming van mitochondriën. Ook belangrijke mitochondriale herstelmechanismen worden geactiveerd. PQQ genereert niet alleen nieuwe mitochondriën, maar de mitochondriën zijn ook groter en hebben een grotere massa.

PQQ versterkt de expressie van PGC-1α (Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Gamma Coactivator-1Alpha), een van de belangrijkste factoren voor het activeren van genen die de mitochondriale groei stimuleren (zie [referentie]). https://www.jbc.org/article/S0021-9258(20)66100-2/volledige tekst )Bovendien reguleert PGC-1α de expressie van talrijke ROS-ontgiftende enzymen (u.aSOD2 en GPX1) spelen een belangrijke rol bij de neutralisatie van vrije radicalen (ROS).

Mogelijk therapeutisch gebruik van PQQ

Vanuit de o.gHet potentiële therapeutische gebruik van PQQ is gebaseerd op zijn eigenschappen:

Neuroprotectie

• PQQ heeft neuroprotectieve effecten en een positieve invloed op geheugenfuncties. Zo is aangetoond dat het de cerebrale bloedstroom en het zuurstofgebruik in de prefrontale cortex verbetert, het gebied dat verantwoordelijk is voor actief denken (zie 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 stimuleert de “zenuwgroeifactor”

• PQQ is een krachtige antioxidant (‘vrije radicalenvanger’), wat een reden zou kunnen zijn voor de bescherming die PQQ biedt tegen beroertes.

• PQQ beschermt tegen oxidatieprocessen in de hersenen en daarmee mogelijk ook tegen de ziekte van Parkinson.
• PQQ heeft een neuroprotectieve werking tegen 6-hydroxydopamine-geïnduceerde hypoxie (zuurstoftekort) en ischemie.
• PQQ kan de omvang van beschadigde hersengebieden bij een beroerte verkleinen.
• PQQ gaat de vorming van amyloïde fibrillen tegen, de belangrijkste factoren bij de ontwikkeling van de ziekte van Alzheimer.
• PQQ kan bescherming bieden tegen de schadelijke effecten van kwik in de hersenen.
• PQQ beschermt neuronen in de hippocampus (het centrum van emoties) tegen de schadelijke effecten van glutamaat. Minder neuronen raakten beschadigd. PQQ activeert 'antioxidantgenen'.

Bronnen:

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

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

Uitleg: De combinatie van PQQ met co-enzym Q10 is gunstig voor de hersenfunctie bij mensen ouder dan 50.

Nog betere resultaten wat betreft verbeterde hersenfunctie werden waargenomen wanneer PQQ werd gecombineerd met co-enzym Q10. Dit synergetische effect werd verder aangetoond in een klinische, placebogecontroleerde, dubbelblinde studie uit 2009 bij mensen, uitgevoerd in Japan. In deze studie onder 71 mensen tussen de 40 en 70 jaar leidde suppletie met 20 mg PQQ per dag tot verbeteringen in tests van hogere cognitieve functies vergeleken met de placebogroep. De resultaten waren echter nog indrukwekkender in de groep die 20 mg PQQ samen met 300 mg co-enzym Q10 kreeg.

Het lijkt er daarom op dat mensen boven de 50 idealiter PQQ samen met CoQ10 zouden moeten innemen. Voor de meeste mensen onder de 50 is het echter niet nodig om CoQ10 te gebruiken, omdat hun lichaam i.d.R. zelf voldoende hoeveelheden aanmaken (ons lichaam kan zelf CoQ10 aanmaken, maar PQQ niet), tenzij er medicijnen worden genomen zoals cholesterolverlagende statines, die de CoQ10-productie belemmeren.

Bron: Itoh Y, Hine K, Miura H, et al. Effect van het antioxidantensupplement pyrrolochinolinechinondinatriumzout (BioPQQ™) op cognitieve functies. Adv Exp Med Biol 2016;876:319-325.

Hartaanval en bescherming van hartcellen

In overeenstemming met de resultaten bij herseninfarcten veroorzaakt PQQ (tot nu toe zijn er alleen gegevens uit dierstudies beschikbaar; klinische studies bij mensen zijn in behandeling) minder schade wanneer het direct voor, tijdens en na een hartaanval wordt toegediend. Dit effect lijkt beter te zijn dan dat van metoprolol (een standaardmedicijn ter bescherming tegen reperfusieschade tijdens en na een hartaanval). Bron: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16891289/

PQQ bleek ook in staat dierlijke hartcellen te beschermen tegen oxidatieve stress en mitochondriale disfunctie. De verhoogde vorming van vrije radicalen, veroorzaakt door waterstofperoxide (H₂O₂), werd door PQQ in hartspiercellen verminderd. Bron: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0006291X07017123

Verbetering van de insulinegevoeligheid bij diabetes type 2

PQQ kan de insulinegevoeligheid bij diabetes verbeteren. De afnemende insulinegevoeligheid bij mensen met diabetes resulteert in een hogere bloedsuikerspiegel, ondanks dezelfde insulinesecretie door de eilandjes van de alvleesklier. Door de insulinegevoeligheid te verbeteren, kan insuline effectiever werken. Bron: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0006291X12020098

Bescherming tegen stralingsschade

Het lijkt erop dat PQQ bescherming biedt tegen radioactieve gammastraling.
Bronnen:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jobm.201100650
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22272111/

Vermindering van chronische ontstekingen

In een onderzoek met mensen tussen de 21 en 34 jaar oud z.BBij degenen die PQQ kregen, werden aanzienlijke toenames in antioxiderende activiteit, ontstekingsremmende effecten en energieproductie waargenomen – zelfs na slechts één dosis.

Bron: Harris CB, Chowanadisai W, Mishchuk DO, et al. Dieetpyrroloquinolinechinon (PQQ) leeftijdsindicatoren van ontsteking en mitochondriaal-gerelateerd metabolisme bij menselijke proefpersonen. J Nutr Biochem. 2013 dec;24(12):2076-84.

Verbetering van de mentale stemming

Zeventien gezonde vrijwilligers van middelbare en oudere leeftijd kregen acht weken lang dagelijks 20 mg PQQ of een placebo. PQQ bleek alle zes de parameters van het Profile of Mood States (POMS) – vitaliteit, vermoeidheid, angstige spanning, depressie, woede-vijandigheid en verwardheid – significant te verbeteren.

Bron: Koikeda T, Nakano M, Masuda K. Pyrrolochinolinechinondinatriumzout verbetert de hogere hersenfunctie. Med. Consult. New Remedies. 2011;48:519–527.

Verbetering van de slaapkwaliteit

Uit een onderzoek onder proefpersonen van middelbare leeftijd en ouder bleek ook dat er verbeteringen waren wat betreft slaperigheid bij het ontwaken, het inslapen en inslapen, en de duur van de slaap.

Bron: Nakano M, Yamamoto T, Okumura H, Tsuda A, Kowatari Y. Effecten van orale suppletie met pyrrolochinolinechinon op stress, vermoeidheid en slaap. Funct Foods Health Dis 2012;2:307–324.

Het verlagen van LDL-cholesterol

Een 6 weken durende suppletie met PQQ (~20 mg per dag) leidde tot een statistisch significante afname van het totale cholesterol (afname van gemiddeld 247 naar 216 mg/dl) en LDL-cholesterol (afname van gemiddeld 156 naar 132 mg/dl) bij proefpersonen met een uitgangs-LDL-cholesterolgehalte boven 140 mg/dl.

Bron: Nakano M, Kawasaki Y, Suzuki N, Takara T. Effecten van de inname van pyrrolochinolinechinon-dinatriumzout op de serumcholesterolwaarden van gezonde Japanse volwassenen. J Nutr Sci Vitaminol. 2015;61(3):233-40.

PQQ in voedsel

PQQ is aangetroffen in alle tot nu toe geanalyseerde plantaardige voedingsmiddelen, zij het in zeer kleine hoeveelheden. Voedingsmiddelen rijk aan PQQ zijn onder andere kiwi's, natto, peterselie, groene paprika's, papaja's en tofu. 100 kg kiwi's bevat echter slechts 2,7 mg PQQ, terwijl 100 kg natto 6,1 mg bevat; groene thee bevat ongeveer 2-3 mcg per 118 ml (zie 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).

De in onderzoeken aanbevolen inname van 20 mg kan daarom onmogelijk via alleen voeding worden bereikt.

Omdat noch mensen, noch de bacteriën in de menselijke darmen in staat zijn om PQQ te synthetiseren, classificeren wetenschappers PQQ als een essentiële micronutriënt. Er is discussie over de classificatie van PQQ als een B-vitamine (zie [referentie]). https://www.nature.com/articles/422832a )

Mitochondriaal complex

Naast PQQ kunnen de volgende micronutriënten de mitochondriale functie verbeteren en stabiliseren:

• PQQ: Toename van het aantal mitochondriën via genexpressie (biogenese), bescherming van mitochondriën, vergroting van mitochondriën
• Co-enzym Q10: Belangrijk enzym van de ademhalingsketen
• NADH: Protondonor voor de ademhalingsketen
• L-GlutathionEnzymatische antioxidante bescherming van mitochondriën
• Alfa-liponzuurEnzymatische antioxidante bescherming van mitochondriën
• Trans-resveratrolBiogenese en bescherming van mitochondriën
• Cordyceps sinensisVerhoogt de SOD-waarden
• selenium: Belangrijk sporenelement van glutathionperoxidase, dat peroxiden en waterstofperoxide neutraliseert
• Fosfolipiden, met name fosfatidylserine: Belangrijk voor de dubbele membranen, die de ademhalingsketenenzymen bevatten.
• Acetyl-L-CarnitineNoodzakelijk voor het transport van vrije vetzuren naar de mitochondriën
• Antioxidantcomplex Celbescherming van de ademhalingsketen