Пирролохинолинхинон (PQQ) был «открыт» и более подробно изучен лишь несколько лет назад. PQQ продемонстрировал два весьма интересных свойства, которые отличают это вещество от других жизненно важных веществ:

1. его антиоксидантные свойства, но v.a.
2. его уникальная способность к митохондриальному биогенезу (= образованию новых митохондрий)

А) PQQ как мощный антиоксидант

В целом, различные метаболические процессы приводят к образованию свободных радикалов, так называемых «активных форм кислорода» (АФК) и «активных форм азота» (АФА). При низких («нормальных») концентрациях они модулируют различные физиологические процессы. Проблемы возникают только тогда, когда образование АФК или АФА слишком велико и/или антиоксидантные детоксикационные функции слишком слабы.

Причины повышенной выработки свободных радикалов могут включать: высокое воздействие токсинов окружающей среды и тяжелых металлов, прием лекарственных препаратов, хроническое воспаление и хронический стресс и т. д. Чрезмерно высокая нагрузка свободными радикалами представляет особенно высокий риск повреждения митохондриальной ДНК (мтДНК). Кольцевая мтДНК содержится в митохондриальном матриксе и очень восприимчива к повреждающим агентам. В отличие от ДНК в ядре каждой клетки человека, митохондриальная ДНК имеет мало защитных и восстановительных механизмов. Поэтому митохондрии менее защищены и, кроме того, подвергаются гораздо большей нагрузке, чем остальные структуры клетки, поскольку свободные радикалы постоянно образуются в процессе митохондриального производства энергии.

Кроме того, увеличение количества свободных радикалов подавляет активность ферментов (особенно в случае тех, которые
(дыхательной цепи) и увеличивает проницаемость внутренней митохондриальной мембраны. Повышенная проницаемость внутренней мембраны, в свою очередь, способствует высвобождению цитохрома с в цитозоль — цитотоксического вещества, которое в конечном итоге вызывает гибель клетки (апоптоз). В результате митохондрия или клетка перестают быть доступными для производства АТФ. Эта потеря энергии приводит к многочисленным симптомам, часто сопровождающимся физическим истощением, вялостью и отсутствием мотивации.

Рис.: Структура митохондрий

PQQ локализуется непосредственно в митохондриях и, следовательно, может нейтрализовать свободные радикалы непосредственно в их источнике. Очень стабильная молекулярная структура PQQ обуславливает его высокую антиоксидантную активность в электронно-транспортной цепи дыхательной системы. Он оказался особенно эффективным в нейтрализации супероксидных и гидроксильных радикалов. Согласно последним исследованиям, PQQ в 5000 раз эффективнее, например, витамина С. Это объясняется тем, что PQQ способен поддерживать практически непрерывный окислительно-восстановительный цикл.d.h. способность к многократному протеканию окислительно-восстановительных реакций): например, PQQ может совершать 20 000 превращений (окислений и восстановлений), тогда как витамин С способен только на 4.

B) PQQ и митохондриальный биогенез

Митохондрии — это энергетические станции всех живых организмов. Это клеточные органеллы размером приблизительно 1–5 мкм, которые в различной плотности присутствуют почти в каждой клетке организма в зависимости от энергетических потребностей. В то время как отдельные клетки сердца, печени и мозга содержат от 2000 до 10 000 митохондрий, эритроциты — единственные клетки, в которых их нет.

Энергия вырабатывается в митохондриях посредством так называемых «дыхательных цепей», каждая из которых состоит из четырех крупных белковых комплексов (I-IV) и еще одного комплекса (V), АТФ-синтазы.Используя электроны и протоны из предшествующего цикла лимонной кислоты, АТФ-синтаза преобразует АДФ в АТФ, потребляя при этом кислород. АТФ (аденозинтрифосфат) действует как переносчик энергии в клетках и необходим для всех жизненно важных процессов в организме.

Если эта система дает сбой, организм больше не может вырабатывать достаточно энергии, что приводит к снижению работоспособности. В среднем здоровый взрослый человек преобразует АДФ в АТФ примерно 3000 раз в день. В килограммах это соответствует примерно 70 кг — примерно столько же, сколько весит его собственное тело!

Митохондрии имеют собственную генетическую структуру. К сожалению, у них нет тех же систем восстановления, что и у нашей клеточной ДНК. Поэтому повреждения митохондриальной ДНК не могут быть восстановлены таким же образом. Кроме того, митохондриальная ДНК более восприимчива к свободным радикалам, которые образуются непосредственно в процессе клеточного дыхания. Логично предположить, что организм человека с большим количеством поврежденных митохондрий будет функционировать плохо. Плохая клеточная функция означает плохую функцию органов, что приводит к ухудшению общего состояния здоровья и потенциально к серьезным заболеваниям. Это можно рассматривать как естественный процесс, поскольку у 90-летнего человека остается всего около 20% функциональных митохондрий. Снижение работоспособности и болезни — неизбежные последствия. Но проблемы с возрастом вызваны не только уменьшением количества митохондрий. Дефектные митохондрии не просто «отключаются»; скорее, из-за «дефектных» дыхательных цепей они не производят энергию, но генерируют значительное количество окислительного стресса. Образующиеся свободные радикалы, в свою очередь, негативно влияют на оставшиеся «здоровые» митохондрии (см....). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20552048/ )

PQQ теперь имеет уникальная способность стимулировать образование новых митохондрий в стареющих клетках. До открытия PQQ было известно лишь о двух факторах, стимулирующих образование новых митохондрий:

• Интенсивные тренировки на аэробную выносливость
• Снижение калорийности рациона или использование имитаторов ограничения калорийности, таких как ресвератрол.

Пирролохинолинхинон (PQQ) способствует функционированию и формированию митохондрий путем активации специфических генов (экспрессии генов), обеспечивающих развитие, регенерацию и защиту митохондрий. Также активируются важные механизмы восстановления митохондрий. PQQ не только генерирует новые митохондрии, но и увеличивает их размер и массу.

PQQ усиливает экспрессию PGC-1α (коактиватор-1альфа рецептора, активируемого пролифераторами пероксисом гамма), одного из важнейших факторов активации генов, стимулирующих рост митохондрий (см. [ссылка]). https://www.jbc.org/article/S0021-9258(20)66100-2/полный текст ). Кроме того, PGC-1α участвует в регуляции экспрессии многочисленных ферментов, детоксицирующих АФК (активные формы кислорода).u.a. SOD2 и GPX1 играют значительную роль в нейтрализации свободных радикалов (ROS).

Потенциальное терапевтическое применение PQQ

Из o.g. Потенциальное терапевтическое применение PQQ обусловлено его свойствами:

Нейрозащита

• PQQ обладает нейропротекторным действием и положительно влияет на функции памяти. Например, было показано, что он улучшает мозговой кровоток и потребление кислорода в префронтальной коре, области, отвечающей за активное мышление (см. 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 стимулирует выработку «фактора роста нервных клеток».

• PQQ — мощный антиоксидант («поглотитель свободных радикалов»), что может быть одной из причин защиты от инсульта, обеспечиваемой PQQ.

• PQQ защищает от окислительных процессов в головном мозге и, следовательно, потенциально также от болезни Паркинсона.
• PQQ обладает нейропротекторным действием против гипоксии (дефицита кислорода) и ишемии, вызванных 6-гидроксидопамином.
• PQQ может уменьшить размер поврежденных участков головного мозга при инсульте.
• PQQ противодействует образованию амилоидных фибрилл, которые являются основными факторами развития болезни Альцгеймера.
• PQQ может защитить от вредного воздействия ртути на мозг.
• PQQ защищает нейроны гиппокампа (центра эмоций) от повреждающего воздействия глутамата. Повреждено меньше нейронов. PQQ активирует «антиоксидантные гены».

Источники:

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

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

Вступление: Сочетание PQQ с коэнзимом Q10 благотворно влияет на работу мозга у людей старше 50 лет.

Еще лучшие результаты в отношении улучшения функций мозга наблюдались при сочетании PQQ с коэнзимом Q10. Этот синергетический эффект был дополнительно продемонстрирован в клиническом плацебо-контролируемом двойном слепом исследовании на людях, проведенном в Японии в 2009 году. В этом исследовании с участием 71 человека в возрасте от 40 до 70 лет прием 20 мг PQQ в день привел к улучшению результатов тестов на высшие когнитивные функции по сравнению с группой плацебо. Однако результаты были еще более впечатляющими в группе, получавшей 20 мг PQQ вместе с 300 мг коэнзима Q10.

Таким образом, представляется, что людям старше 50 лет в идеале следует принимать PQQ вместе с CoQ10. Однако большинству людей моложе 50 лет принимать CoQ10 не обязательно, поскольку их организмы i.d.R. Наш организм способен самостоятельно вырабатывать достаточное количество этого вещества (он может вырабатывать коэнзим Q10, но не прокоэнзим Q10), если только мы не принимаем такие лекарства, как статины, снижающие уровень холестерина, которые нарушают выработку коэнзима Q10.

Источник: Itoh Y, Hine K, Miura H, et al. Effect of the antioxidant supplement pyrroloquinoline quinone disodium salt (BioPQQ™) on cognitive functions. Adv Exp Med Biol 2016;876:319-325.

Инфаркт миокарда и защита клеток сердца

В соответствии с результатами исследований при инфаркте головного мозга, PQQ (пока доступны только данные исследований на животных; клинические испытания на людях ожидаются) вызывает меньший вред при введении непосредственно до, во время и после инфаркта. Этот эффект, по-видимому, превосходит эффект метопролола (стандартного препарата для защиты от реперфузионного повреждения во время и после инфаркта). Источник: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16891289/

PQQ также способен защищать клетки сердца животных от окислительного стресса и митохондриальной дисфункции. PQQ снижает повышенное образование свободных радикалов, вызванное перекисью водорода (H2O2), в клетках сердечной мышцы. Источник: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0006291X07017123

Повышение чувствительности к инсулину при диабете 2 типа

PQQ может улучшить чувствительность к инсулину у людей с диабетом. Снижение чувствительности к инсулину у диабетиков приводит к повышению уровня сахара в крови, несмотря на ту же секрецию инсулина клетками островков поджелудочной железы. Улучшение чувствительности к инсулину позволяет инсулину работать более эффективно.Источник: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0006291X12020098

Защита от радиационного поражения

По-видимому, PQQ обеспечивает защиту от радиоактивных гамма-лучей.
Источники:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jobm.201100650
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22272111/

Снижение хронического воспаления

В исследовании с участием людей в возрасте от 21 до 34 лет z.B. У тех, кто принимал PQQ, наблюдалось значительное повышение антиоксидантной активности, противовоспалительного действия и выработки энергии – даже после однократного приема.

Источник: Harris CB, Chowanadisai W, Mishchuk DO, et al. Dietary pyrroloquinoline quinone (PQQ) age indicators of inflammation and mitochondrial-related metabolism in human subjects. J Nutr Biochem. 2013 Dec;24(12):2076-84.

Улучшение психического состояния

Семнадцать здоровых добровольцев среднего и пожилого возраста ежедневно в течение восьми недель принимали по 20 мг PQQ или плацебо. Было показано, что PQQ значительно улучшает все шесть показателей опросника «Профиль состояний настроения» (POMS) – жизненную энергию, усталость, тревожное напряжение, депрессию, гнев-враждебность и спутанность сознания.

Источник: Koikeda T, Nakano M, Masuda K. Pyrroloquinoline quinone disodium salt improves higher brain function. Med. Consult. New Remedies. 2011;48:519–527.

Улучшение качества сна

В исследовании, проведенном с участием людей среднего и старшего возраста, также были отмечены улучшения в отношении сонливости после пробуждения, засыпания и поддержания сна, а также продолжительности сна.

Источник: Nakano M, Yamamoto T, Okumura H, Tsuda A, Kowatari Y. Effects of oral supplementation with pyrroloquinoline quinone on stress, fatigue, and sleep. Funct Foods Health Dis 2012;2:307–324.

Снижение уровня холестерина ЛПНП

Шестинедельный прием ПКК (~20 мг в день) привел к статистически значимому снижению общего холестерина (снижение в среднем с 247 до 216 мг/дл) и холестерина ЛПНП (снижение в среднем с 156 до 132 мг/дл) у испытуемых с исходным уровнем холестерина ЛПНП выше 140 мг/дл.

Источник: Nakano M, Kawasaki Y, Suzuki N, Takara T. Effects of Pyrroloquinoline Quinone Disodium Salt Intake on the Serum Cholesterol Levels of Healthy Japanese Adults. J Nutr Sci Vitaminol. 2015;61(3):233-40.

PQQ в продуктах питания

Пирролохинолинхинон (PQQ) был обнаружен во всех проанализированных на сегодняшний день растительных продуктах, хотя и в очень малых количествах. К продуктам, богатым PQQ, относятся киви, натто, петрушка, зеленый болгарский перец, папайя и тофу. Однако 100 кг киви содержат всего 2,7 мг PQQ, в то время как 100 кг натто содержат 6,1 мг; зеленый чай содержит приблизительно 2–3 мкг на 118 мл (см. 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).

Таким образом, рекомендуемая суточная норма потребления в 20 мг, полученная в результате исследований, не может быть достигнута только за счет питания.

Поскольку ни человек, ни бактерии, населяющие кишечник человека, не способны синтезировать PQQ, ученые относят PQQ к незаменимым микронутриентам. Ведутся дискуссии о классификации PQQ как витамина группы В (см. [ссылка]). https://www.nature.com/articles/422832a )

Митохондриальный комплекс

Следующие микронутриенты, помимо PQQ, могут улучшить и стабилизировать функцию митохондрий:

• ПQQ: Увеличение количества митохондрий за счет экспрессии генов (биогенез), защита митохондрий, увеличение размеров митохондрий.
• Коэнзим Q10: Важный фермент дыхательной цепи
• НАДН: Донор протонов для дыхательной цепи
• L-глутатион: Ферментативная антиоксидантная защита митохондрий
• Альфа-липоевая кислота: Ферментативная антиоксидантная защита митохондрий
• Транс-ресвератрол: Биогенез и защита митохондрий
• Cordyceps sinensis: Повышает значения СОД.
• селен: Важный микроэлемент глутатионпероксидазы, нейтрализующий перекиси и перекись водорода.
• Фосфолипиды, особенно фосфатидилсерин: Это важно для двойных мембран, содержащих ферменты дыхательной цепи.
• Ацетил-L-карнитин: Необходим для транспортировки свободных жирных кислот в митохондрии.
• Антиоксидантный комплекс Защита клеток дыхательной цепи