Pirolochinolinochinon (PQQ) został „odkryty” i dokładniej zbadany dopiero kilka lat temu. PQQ wykazuje dwie niezwykle interesujące właściwości, które wyróżniają tę substancję spośród innych substancji witalnych:

1. jego siła antyoksydacyjna, ale v.a.
2. jego unikalna zdolność do biogenezy mitochondriów (= tworzenia nowych mitochondriów)

A) PQQ jako silny przeciwutleniacz

Ogólnie rzecz biorąc, różne procesy metaboliczne wytwarzają wolne rodniki, tzw. reaktywne formy tlenu (RFT) i reaktywne formy azotu (RNS). W niskich („normalnych”) stężeniach modulują one różne procesy fizjologiczne. Problemy pojawiają się tylko wtedy, gdy produkcja RFT lub RNS jest zbyt wysoka i/lub funkcje detoksykacji antyoksydacyjnej są zbyt niskie.

Przyczynami zwiększonej produkcji wolnych rodników mogą być: wysoka ekspozycja na toksyny środowiskowe i metale ciężkie, stosowanie leków, przewlekły stan zapalny i przewlekły stres itp. Nadmiernie wysokie stężenie wolnych rodników stwarza szczególnie wysokie ryzyko uszkodzenia mitochondrialnego DNA (mtDNA). Koliste mtDNA znajduje się w macierzy mitochondrialnej i jest bardzo podatne na działanie czynników uszkadzających. W przeciwieństwie do DNA w jądrze każdej ludzkiej komórki, mitochondrialne DNA posiada niewiele mechanizmów ochronnych i naprawczych. Mitochondria są zatem słabiej chronione, a ponadto narażone na znacznie większe obciążenie niż pozostałe struktury komórkowe, ponieważ wolne rodniki są stale generowane podczas produkcji energii w mitochondriach.

Ponadto wzrost liczby rodników hamuje aktywność enzymów (szczególnie w przypadku tych
(łańcucha oddechowego) i zwiększa przepuszczalność wewnętrznej błony mitochondrialnej. Zwiększona przepuszczalność błony wewnętrznej z kolei sprzyja uwalnianiu cytochromu c do cytozolu, substancji cytotoksycznej, która ostatecznie powoduje śmierć komórki (apoptozę). W konsekwencji mitochondrium lub komórka nie są już zdolne do produkcji ATP. Ta utrata energii prowadzi do licznych objawów, często towarzyszących wyczerpaniu fizycznemu, letargowi i brakowi motywacji.

Ryc.: Struktura mitochondriów

PQQ znajduje się bezpośrednio w mitochondriach i dlatego może neutralizować wolne rodniki bezpośrednio u ich źródła. Bardzo stabilna struktura molekularna PQQ odpowiada za jego wysoką skuteczność antyoksydacyjną w łańcuchu transportu elektronów w łańcuchu oddechowym. Udowodniono jego szczególną skuteczność w neutralizowaniu rodników ponadtlenkowych i hydroksylowych. Według najnowszych badań, PQQ jest nawet 5000 razy skuteczniejszy niż np. witamina C. Dzieje się tak, ponieważ PQQ jest w stanie utrzymać praktycznie ciągły cykl redoks (d.h.zdolność do przeprowadzania powtarzających się reakcji utleniania i redukcji): PQQ na przykład może przeprowadzić 20 000 konwersji (utleniania i redukcji), podczas gdy witamina C potrafi przeprowadzić ich tylko 4.

B) PQQ i biogeneza mitochondriów

Mitochondria to elektrownie wszystkich organizmów żywych. Są to organelle komórkowe o wielkości około 1-5 µm, występujące w różnym zagęszczeniu w niemal każdej komórce ciała, w zależności od zapotrzebowania energetycznego. Podczas gdy pojedyncze komórki serca, wątroby i mózgu zawierają od 2000 do 10 000 mitochondriów, erytrocyty są jedynymi komórkami, które ich nie zawierają.

Energia jest wytwarzana w mitochondriach poprzez tzw. „łańcuchy oddechowe”, z których każdy składa się z czterech dużych kompleksów białkowych (I-IV) oraz kolejnego kompleksu (V), syntazy ATP. Wykorzystując elektrony i protony z poprzedzającego cyklu kwasu cytrynowego, syntaza ATP przekształca ADP w ATP, zużywając w tym procesie tlen.ATP (adenozynotrójfosforan) pełni funkcję nośnika energii w komórkach i jest niezbędny do przebiegu wszystkich życiowych procesów w organizmie.

Jeśli ten system nie działa prawidłowo, organizm nie jest już w stanie wytwarzać wystarczającej ilości energii, co prowadzi do spadku wydolności. Zdrowy dorosły człowiek przekształca ADP w ATP średnio 3000 razy dziennie. W przeliczeniu na kilogramy odpowiada to około 70 kg – mniej więcej tyle, ile wynosi jego własna masa ciała!

Mitochondria mają własny skład genetyczny. Niestety, nie posiadają takich samych systemów naprawczych jak nasze komórkowe DNA. Uszkodzenia mitochondrialnego DNA nie mogą być zatem naprawiane w ten sam sposób. Ponadto mitochondrialne DNA jest bardziej podatne na działanie wolnych rodników, które są wytwarzane bezpośrednio podczas oddychania komórkowego. Logicznie rzecz biorąc, organizm człowieka z dużą liczbą uszkodzonych mitochondriów nie będzie funkcjonował prawidłowo. Słaba funkcja komórek oznacza słabą funkcję narządów, a to prowadzi do ogólnego złego stanu zdrowia, potencjalnie prowadząc do poważnych schorzeń. Można to uznać za proces naturalny, ponieważ 90-latek ma tylko około 20% sprawnych mitochondriów. Obniżona sprawność i choroby są nieuniknionymi konsekwencjami. Ale nie tylko niska liczba mitochondriów powoduje problemy z wiekiem. Wadliwe mitochondria nie są po prostu „wyłączane”; wręcz przeciwnie, z powodu „wadliwych” łańcuchów oddechowych nie wytwarzają energii, lecz generują znaczny stres oksydacyjny. Powstałe wolne rodniki wywierają z kolei negatywny wpływ na mitochondria, które są nadal „zdrowe” (patrz [odniesienie]). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20552048/ )

PQQ ma teraz unikalna zdolność stymulowania powstawania nowych mitochondriów w starzejących się komórkachPrzed odkryciem PQQ znane były tylko dwa czynniki stymulujące powstawanie nowych mitochondriów:

• Intensywny trening wytrzymałości aerobowej
• Ograniczenie kalorii lub stosowanie środków naśladujących ograniczenie kalorii, takich jak resweratrol

Pirolochinolinochinon (PQQ) wspomaga funkcjonowanie i formowanie mitochondriów poprzez aktywację specyficznych genów (ekspresję genów), które zapewniają rozwój, regenerację i ochronę mitochondriów. Aktywowane są również ważne mechanizmy naprawy mitochondriów. PQQ nie tylko generuje nowe mitochondria, ale również zwiększa ich rozmiar i masę.

PQQ zwiększa ekspresję PGC-1α (koaktywatora receptora gamma aktywowanego przez proliferator peroksysomów-1Alfa), jednego z najważniejszych czynników aktywujących gen stymulujący wzrost mitochondriów (patrz [odniesienie]). https://www.jbc.org/article/S0021-9258(20)66100-2/pełny tekst )Ponadto PGC-1α reguluje ekspresję licznych enzymów detoksykujących ROS (u.a. SOD2 i GPX1) odgrywają znaczącą rolę w neutralizacji wolnych rodników (ROS).

Potencjalne zastosowanie terapeutyczne PQQ

Z o.gPotencjalne zastosowanie terapeutyczne PQQ wynika z jego właściwości:

Neuroprotekcja

• PQQ wykazuje działanie neuroprotekcyjne i pozytywnie wpływa na funkcje pamięci. Wykazano na przykład, że poprawia przepływ krwi w mózgu i wykorzystanie tlenu w korze przedczołowej, obszarze odpowiedzialnym za aktywne myślenie (patrz Nakano M, Murayama Y, Hu L i in., „Effects of Antioxidant Supplements on Cerebral Blood Flow and Oxygen Metabolism in the Prefrontal Cortex”. Adv Exp Med Biol. 2016;923:215-222).
• PQQ stymuluje „czynnik wzrostu nerwów”

• PQQ jest silnym przeciwutleniaczem („wymiataczem wolnych rodników”), co może być jednym z powodów, dla których PQQ zapewnia ochronę przed udarem.

• PQQ chroni przed procesami utleniania w mózgu, a tym samym potencjalnie przed chorobą Parkinsona.
• PQQ wykazuje działanie neuroprotekcyjne w przypadku niedotlenienia (niedoboru tlenu) i niedokrwienia wywołanych 6-hydroksydopaminą.
• PQQ może zmniejszyć rozmiar uszkodzonych obszarów mózgu w wyniku udaru.
• PQQ przeciwdziała tworzeniu się włókienek amyloidowych, które są głównymi czynnikami rozwoju choroby Alzheimera.
• PQQ może chronić mózg przed szkodliwym działaniem rtęci.
• PQQ chroni neurony w hipokampie (centrum emocji) przed szkodliwym działaniem glutaminianu. Mniej neuronów uległo uszkodzeniu. PQQ aktywuje „geny antyoksydacyjne”.

Źródła:

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

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

Dygresja: Połączenie PQQ z koenzymem Q10 korzystnie wpływa na funkcjonowanie mózgu u osób po 50. roku życia.

Jeszcze lepsze rezultaty w zakresie poprawy funkcji mózgu zaobserwowano po połączeniu PQQ z koenzymem Q10. Ten synergistyczny efekt został dodatkowo potwierdzony w badaniu klinicznym z podwójnie ślepą próbą, kontrolowanym placebo, przeprowadzonym w 2009 roku w Japonii na ludziach. W badaniu z udziałem 71 osób w wieku od 40 do 70 lat, suplementacja 20 mg PQQ dziennie doprowadziła do poprawy wyników testów wyższych funkcji poznawczych w porównaniu z grupą placebo. Jednak wyniki były jeszcze bardziej imponujące w grupie, która otrzymywała 20 mg PQQ w połączeniu z 300 mg koenzymu Q10.

Wydaje się zatem, że osoby po 50. roku życia powinny idealnie przyjmować PQQ razem z koenzymem Q10. Jednak większość osób poniżej 50. roku życia nie musi przyjmować koenzymu Q10, ponieważ ich organizmy i.d.R. sami nie jesteśmy w stanie wyprodukować wystarczających ilości CoQ10 (nasz organizm potrafi sam wyprodukować CoQ10 – ale nie PQQ), chyba że przyjmujemy leki obniżające poziom cholesterolu, np. statyny, które zaburzają produkcję CoQ10.

Źródło: Itoh Y, Hine K, Miura H i in. Wpływ suplementu antyoksydacyjnego – soli disodowej pirolochinolinochinonu (BioPQQ™) – na funkcje poznawcze. Adv Exp Med Biol 2016;876:319-325.

Zawał serca i ochrona komórek serca

Zgodnie z wynikami badań dotyczących zawału mózgu, PQQ (jak dotąd dostępne są jedynie dane z badań na zwierzętach; badania kliniczne na ludziach są w toku) powoduje mniejsze uszkodzenia, gdy jest podawany bezpośrednio przed, w trakcie i po zawale serca. Efekt ten wydaje się być lepszy niż metoprololu (standardowego leku chroniącego przed uszkodzeniem reperfuzyjnym w trakcie i po zawale serca). Źródło: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16891289/

PQQ chronił również komórki serca zwierząt przed stresem oksydacyjnym i dysfunkcją mitochondriów. Zwiększone wytwarzanie wolnych rodników, wywołane przez nadtlenek wodoru (H2O2), zostało zredukowane przez PQQ w komórkach mięśnia sercowego. Źródło: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0006291X07017123

Poprawa wrażliwości na insulinę w cukrzycy typu 2

PQQ może poprawić wrażliwość na insulinę u osób z cukrzycą. Spadająca wrażliwość na insulinę u osób z cukrzycą skutkuje wyższym poziomem cukru we krwi, pomimo takiego samego wydzielania insuliny przez komórki wysp trzustkowych. Poprawa wrażliwości na insulinę pozwala insulinie działać skuteczniej. Źródło: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0006291X12020098

Ochrona przed uszkodzeniami radiacyjnymi

PQQ wydaje się chronić przed radioaktywnym promieniowaniem gamma.
Źródła:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jobm.201100650
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22272111/

Redukcja przewlekłego stanu zapalnego

W badaniu przeprowadzonym wśród osób w wieku od 21 do 34 lat z.BU osób, które przyjmowały PQQ, zaobserwowano znaczący wzrost aktywności antyoksydacyjnej, działania przeciwzapalnego i produkcji energii – nawet po zaledwie jednej dawce.

Źródło: Harris CB, Chowanadisai W, Mishchuk DO i in. Dietetyczne wskaźniki stanu zapalnego i metabolizmu związanego z mitochondriami w przypadku pirolochinolinochinonu (PQQ) u ludzi. J Nutr Biochem. 2013 grudzień;24(12):2076-84.

Poprawa nastroju psychicznego

Siedemnastu zdrowym ochotnikom w średnim i starszym wieku podawano 20 mg PQQ lub placebo dziennie przez osiem tygodni. Wykazano, że PQQ znacząco poprawia wszystkie sześć miar Profilu Nastroju (POMS) – witalność, zmęczenie, napięcie lękowe, depresję, gniew-wrogość i dezorientację.

Źródło: Koikeda T, Nakano M, Masuda K. Sól disodowa pirolochinolinochinonu poprawia wyższe funkcje mózgu. Med. Consult. New Remedies. 2011;48:519–527.

Poprawa jakości snu

W badaniu przeprowadzonym z udziałem osób w średnim i starszym wieku zaobserwowano również poprawę pod względem senności po przebudzeniu, zasypiania i utrzymywania snu oraz czasu trwania snu.

Źródło: Nakano M, Yamamoto T, Okumura H, Tsuda A, Kowatari Y. Wpływ doustnej suplementacji pirolochinolinochinonem na stres, zmęczenie i sen. Funct Foods Health Dis 2012;2:307–324.

Obniżanie poziomu cholesterolu LDL

6-tygodniowa suplementacja PQQ (~20 mg na dobę) doprowadziła do statystycznie istotnego obniżenia całkowitego cholesterolu (redukcja ze średniej wartości 247 do 216 mg/dl) i cholesterolu LDL (redukcja ze średniej wartości 156 do 132 mg/dl) u osób z wyjściowym poziomem cholesterolu LDL powyżej 140 mg/dl.

Źródło: Nakano M, Kawasaki Y, Suzuki N, Takara T. Wpływ spożycia soli disodowej pirolochinolinochinonu na poziom cholesterolu w surowicy u zdrowych dorosłych Japończyków. J Nutr Sci Vitaminol. 2015;61(3):233-40.

PQQ w żywności

PQQ wykryto we wszystkich dotychczas analizowanych produktach roślinnych, aczkolwiek w bardzo niewielkich ilościach. Do produktów bogatych w PQQ należą kiwi, natto, pietruszka, zielona papryka, papaja i tofu. 100 kg kiwi zawiera jednak tylko 2,7 mg PQQ, podczas gdy 100 kg natto zawiera 6,1 mg; zielona herbata zawiera około 2–3 mcg na 118 ml (patrz Kumazawa T, Sato K, Seno H i in., Poziomy pirolochinolinochinonu w różnych produktach spożywczych. Biochem J 1995;307:331–333). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1136652/pdf/biochemj00065-0028.pdf).

Zalecanego spożycia 20 mg, ustalonego na podstawie badań, nie da się zatem osiągnąć wyłącznie za pomocą diety.

Ponieważ ani ludzie, ani bakterie zamieszkujące ludzkie jelita nie mają zdolności syntezy PQQ, naukowcy klasyfikują PQQ jako niezbędny mikroskładnik odżywczy. Trwają dyskusje na temat zaklasyfikowania PQQ jako witaminy z grupy B (patrz [odniesienie]). https://www.nature.com/articles/422832a )

Kompleks mitochondrialny

Następujące mikroskładniki odżywcze, oprócz PQQ, mogą poprawić i ustabilizować funkcjonowanie mitochondriów:

• PQQ:Wzrost liczby mitochondriów poprzez ekspresję genów (biogeneza), ochrona mitochondriów, powiększenie mitochondriów
• Koenzym Q10:Ważny enzym łańcucha oddechowego
• NADH:Donor protonów dla łańcucha oddechowego
• L-GlutationEnzymatyczna ochrona antyoksydacyjna mitochondriów
• Kwas alfa-liponowyEnzymatyczna ochrona antyoksydacyjna mitochondriów
• Trans-resweratrolBiogeneza i ochrona mitochondriów
• Kordyceps chińskiZwiększa wartości SOD
• selen:Ważny pierwiastek śladowy peroksydazy glutationowej, która neutralizuje nadtlenki i nadtlenek wodoru
• Fosfolipidy, zwłaszcza fosfatydyloseryna:Ważne dla podwójnych błon, które zawierają enzymy łańcucha oddechowego.
• Acetylo-L-karnitynaNiezbędny do transportu wolnych kwasów tłuszczowych do mitochondriów
• Kompleks antyoksydacyjny Ochrona komórek łańcucha oddechowego