Pirolokinolin kinon (PQQ) so »odkrili« in podrobneje preučevali šele pred nekaj leti. PQQ je pokazal dve zelo zanimivi lastnosti, ki to snov ločujeta od drugih vitalnih snovi:

1. njegova antioksidativna moč, vendar v.a.
2. njegova edinstvena sposobnost mitohondrijske biogeneze (= nastanek novih mitohondrijev)

A) PQQ kot močan antioksidant

Na splošno različni presnovni procesi proizvajajo proste radikale, tako imenovane "reaktivne kisikove vrste" (ROS) in "reaktivne dušikove vrste" (RNS). Pri nizkih ("normalnih") koncentracijah modulirajo različne fiziološke procese. Težave nastanejo le, če je proizvodnja ROS ali RNS previsoka in/ali so antioksidativne razstrupljevalne funkcije prenizke.

Razlogi za povečano nastajanje prostih radikalov lahko vključujejo: visoko izpostavljenost okoljskim toksinom in težkim kovinam, uporabo zdravil, kronično vnetje in kronični stres itd. Pretirano visoka obremenitev s prostimi radikali predstavlja še posebej veliko tveganje za poškodbe mitohondrijske DNK (mtDNK). Krožna mtDNK se nahaja v mitohondrijskem matriksu in je zelo dovzetna za škodljive dejavnike. Za razliko od DNK v jedru vsake človeške celice ima mitohondrijska DNK malo zaščitnih in popravljalnih mehanizmov. Mitohondriji so zato slabše zaščiteni in poleg tega izpostavljeni veliko večji obremenitvi kot preostale celične strukture, saj med proizvodnjo energije v mitohondrijih nenehno nastajajo prosti radikali.

Poleg tega povečanje radikalov zavira aktivnost encimov (zlasti v primeru tistih
(dihalne verige) in poveča prepustnost notranje mitohondrijske membrane. Povečana prepustnost notranje membrane pa posledično spodbuja sproščanje citokroma c v citosol, citotoksične snovi, ki na koncu povzroči celično smrt (apoptozo). Posledično mitohondrij oziroma celica ni več na voljo za proizvodnjo ATP. Ta izguba energije vodi do številnih simptomov, ki jih pogosto spremljajo fizična izčrpanost, letargija in pomanjkanje motivacije.

Slika: Struktura mitohondrijev

PQQ se nahaja neposredno v mitohondrijih in zato lahko nevtralizira proste radikale neposredno pri njihovem izvoru. Zelo stabilna molekularna struktura PQQ pojasnjuje njegovo visoko učinkovitost v smislu antioksidativne sposobnosti znotraj verige prenosa elektronov v dihalni verigi. Izkazal se je za še posebej učinkovitega pri nevtralizaciji superoksidnih in hidroksilnih radikalov. Glede na najnovejše ugotovitve je PQQ do 5000-krat učinkovitejši od na primer vitamina C. To je zato, ker je PQQ sposoben vzdrževati praktično neprekinjen redoks cikel (d.h... sposobnost izvajanja ponavljajočih se oksidacijskih in redukcijskih reakcij): PQQ lahko na primer izvede 20.000 pretvorb (oksidacij in redukcij), medtem ko vitamin C zmore le 4.

B) PQQ in mitohondrijska biogeneza

Mitohondriji so gonilna sila vseh živih organizmov. To so celični organeli, veliki približno 1–5 µm, ki jih najdemo v različnih gostotah v skoraj vsaki celici telesa, odvisno od potreb po energiji. Medtem ko posamezne celice srca, jeter in možganov vsebujejo med 2000 in 10.000 mitohondrijev, jih eritrociti nimajo.

Energija se v mitohondrijih proizvaja prek tako imenovanih "dihalnih verig", od katerih vsaka sestoji iz štirih velikih beljakovinskih kompleksov (I-IV) in še enega kompleksa (V), ATP sintaze. Z uporabo elektronov in protonov iz zgornjega cikla citronske kisline ATP sintaza ustvarja ADP v ATP, pri čemer porablja kisik.ATP (adenozin trifosfat) deluje kot nosilec energije v celicah in je bistvenega pomena za delovanje vseh vitalnih procesov v telesu.

Če ta sistem ne deluje pravilno, telo ne more več proizvajati dovolj energije, kar vodi v zmanjšanje zmogljivosti. Zdrava odrasla oseba v povprečju pretvori ADP v ATP približno 3000-krat na dan. V kilogramih to ustreza približno 70 kg – približno toliko kot njena lastna telesna teža!

Mitohondriji imajo svojo genetsko sestavo. Žal nimajo enakih sistemov popravljanja kot naša celična DNK. Poškodbe mitohondrijske DNK zato ni mogoče popraviti na enak način. Poleg tega je mitohondrijska DNK bolj dovzetna za proste radikale, ki nastajajo neposredno med celičnim dihanjem. Logično je, da človeško telo z visokim deležem poškodovanih mitohondrijev ne bo dobro delovalo. Slabo celično delovanje pomeni slabo delovanje organov, kar vodi v slabo splošno zdravje, kar lahko povzroči resne motnje. To bi lahko razumeli kot naraven proces, saj ima 90-letnik le približno 20 % delujočih mitohondrijev. Zmanjšana zmogljivost in bolezni so neizogibne posledice. Vendar pa težave s starostjo ne povzroča le zmanjšano število mitohondrijev. Okvarjeni mitohondriji se ne "izklopijo" zgolj zaradi "okvarjenih" dihalnih verig, temveč zaradi "okvarjenih" dihalnih verig ne proizvajajo energije, temveč ustvarjajo znatno količino oksidativnega stresa. Nastali prosti radikali pa negativno vplivajo na preostale "zdrave" mitohondrije (glej ...). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20552048/ )

PQQ ima zdaj edinstvena sposobnost spodbujanja nastajanja novih mitohondrijev v starajočih se celicahPred odkritjem PQQ sta bila znana le dva vpliva, ki spodbujata nastanek novih mitohondrijev:

• Obsežen aerobni trening vzdržljivosti
• Zmanjšanje kalorij ali uporaba mimetikov za omejevanje kalorij, kot je resveratrol

Pirolokinolin kinon (PQQ) spodbuja delovanje in nastanek mitohondrijev z aktiviranjem specifičnih genov (ekspresijo genov), ki zagotavljajo razvoj, regeneracijo in zaščito mitohondrijev. Aktivirajo se tudi pomembni mehanizmi popravljanja mitohondrijev. PQQ ne le ustvarja nove mitohondrije, ampak so mitohondriji tudi večji in imajo večjo maso.

PQQ poveča izražanje PGC-1α (Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Gamma Coactivator-1Alpha), enega najpomembnejših dejavnikov za aktiviranje genov, ki spodbujajo rast mitohondrijev (glej [referenca]). https://www.jbc.org/article/S0021-9258(20)66100-2/celotno besedilo )Poleg tega PGC-1α uravnava izražanje številnih encimov za razstrupljanje ROS (u.aSOD2 in GPX1) sta pomembno vključena v nevtralizacijo prostih radikalov (ROS).

Potencialna terapevtska uporaba PQQ

Od o.gPotencialna terapevtska uporaba PQQ izhaja iz njegovih lastnosti:

Nevroprotekcija

• PQQ ima nevroprotektivne učinke in pozitiven vpliv na spominske funkcije. Dokazano je na primer, da izboljšuje možganski pretok krvi in ​​izkoriščanje kisika v prefrontalnem korteksu, območju, ki je odgovorno za aktivno razmišljanje (glej Nakano M, Murayama Y, Hu L in sod. Učinki antioksidativnih dodatkov na možganski pretok krvi in ​​metabolizem kisika v prefrontalnem korteksu. Adv Exp Med Biol. 2016;923:215-222).
• PQQ spodbuja "faktor rasti živcev"

• PQQ je močan antioksidant ("lovilec prostih radikalov"), kar bi lahko bil eden od razlogov za zaščito pred možgansko kapjo, ki jo zagotavlja PQQ.

• PQQ ščiti pred oksidacijskimi procesi v možganih in s tem potencialno tudi pred Parkinsonovo boleznijo.
• PQQ ima nevroprotektivni učinek proti hipoksiji (pomanjkanju kisika) in ishemiji, ki jo povzroča 6-hidroksidopamin.
• PQQ lahko zmanjša velikost poškodovanih možganskih področij pri kapi.
• PQQ preprečuje nastanek amiloidnih fibril, ki so glavni dejavniki pri razvoju Alzheimerjeve bolezni.
• PQQ lahko ščiti pred škodljivimi učinki živega srebra v možganih.
• PQQ ščiti nevrone v hipokampusu (središču čustev) pred škodljivimi učinki glutamata. Poškodovanih je bilo manj nevronov. PQQ aktivira »antioksidativne gene«.

Viri:

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

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

Izhodišče: Kombinacija PQQ s koencimom Q10 je koristna za delovanje možganov pri ljudeh, starejših od 50 let.

Še boljše rezultate glede izboljšanega delovanja možganov so opazili pri kombinaciji PQQ s koencimom Q10. Ta sinergistični učinek je bil dodatno dokazan v klinični, s placebom nadzorovani, dvojno slepi študiji na ljudeh leta 2009, izvedeni na Japonskem. V tej študiji, ki je vključevala 71 ljudi, starih med 40 in 70 let, je uživanje 20 mg PQQ na dan privedlo do izboljšav pri testih višjih kognitivnih funkcij v primerjavi s skupino, ki je prejemala placebo. Vendar so bili rezultati še bolj impresivni v skupini, ki je prejemala 20 mg PQQ skupaj s 300 mg koencima Q10.

Zato se zdi, da bi ljudje, starejši od 50 let, idealno morali jemati PQQ skupaj s koencimom Q10. Vendar pa za večino ljudi, mlajših od 50 let, jemanje koencima Q10 ni potrebno, saj njihova telesa i.d.R... sami proizvajamo zadostne količine (naše telo lahko proizvaja koencim Q10 samo – ne pa tudi peroksidazepina), razen če jemljemo zdravila, kot so statini za zniževanje holesterola, ki zmanjšujejo proizvodnjo koencima Q10.

Vir: Itoh Y, Hine K, Miura H in sod. Učinek antioksidativnega dodatka pirolokinolin kinon dinatrijeve soli (BioPQQ™) na kognitivne funkcije. Adv Exp Med Biol 2016;876:319-325.

Srčni napad in zaščita srčnih celic

V skladu z rezultati pri možganskem infarktu PQQ (zaenkrat so na voljo le podatki iz študij na živalih; klinična preskušanja na ljudeh so v teku) povzroča manj škode, če se ga daje neposredno pred, med in po srčnem infarktu. Zdi se, da je ta učinek boljši od učinka metoprolola (standardnega zdravila za zaščito pred reperfuzijskimi poškodbami med in po srčnem infarktu). Vir: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16891289/

PQQ je bil sposoben tudi zaščititi živalske srčne celice pred oksidativnim stresom in mitohondrijsko disfunkcijo. PQQ je zmanjšal povečano nastajanje prostih radikalov, ki jih sproži vodikov peroksid (H2O2), v celicah srčne mišice. Vir: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0006291X07017123

Izboljšanje občutljivosti na inzulin pri sladkorni bolezni tipa 2

PQQ lahko izboljša občutljivost na inzulin pri sladkorni bolezni. Zmanjšanje občutljivosti na inzulin pri ljudeh s sladkorno boleznijo povzroči višjo raven sladkorja v krvi kljub enakemu izločanju inzulina iz celic otočkov trebušne slinavke. Izboljšanje občutljivosti na inzulin omogoča, da inzulin deluje učinkoviteje. Vir: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0006291X12020098

Zaščita pred poškodbami zaradi sevanja

Zdi se, da PQQ ščiti pred radioaktivnimi gama žarki.
Viri:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jobm.201100650
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22272111/

Zmanjšanje kroničnega vnetja

V študiji z ljudmi, starimi med 21 in 34 let z.BPri tistih, ki so prejeli PQQ, so opazili znatno povečanje antioksidativne aktivnosti, protivnetnih učinkov in proizvodnje energije – že po samo enem odmerku.

Vir: Harris CB, Chowanadisai W, Mishchuk DO in sod. Prehranski pirolokinolin kinon (PQQ) kot starostni kazalniki vnetja in mitohondrijske presnove pri ljudeh. J Nutr Biochem. 2013 Dec;24(12):2076-84.

Izboljšanje duševnega razpoloženja

Sedemnajst zdravih prostovoljcev srednjih in starejših let je osem tednov dnevno prejemalo 20 mg PQQ ali placebo. Dokazano je bilo, da PQQ znatno izboljša vseh šest meril profila razpoloženja (POMS) – vitalnost, utrujenost, tesnobno napetost, depresijo, jezo in sovražnost ter zmedenost.

Vir: Koikeda T, Nakano M, Masuda K. Dinatrijeva sol pirolokinolin kinona izboljšuje delovanje višjih možganskih funkcij. Med. Consult. New Remedies. 2011;48:519–527.

Izboljšanje kakovosti spanca

V študiji, ki je bila izvedena s preiskovanci srednjih let in starejšimi, so bile ugotovljene tudi izboljšave glede zaspanosti ob prebujanju, začetka in vzdrževanja spanca ter trajanja spanja.

Vir: Nakano M, Yamamoto T, Okumura H, Tsuda A, Kowatari Y. Učinki peroralnega jemanja pirolokinolin kinona na stres, utrujenost in spanec. Funct Foods Health Dis 2012;2:307–324.

Zniževanje LDL holesterola

6-tedensko jemanje dodatkov s PQQ (~20 mg na dan) je pri osebah z izhodiščno ravnjo LDL holesterola nad 140 mg/dl privedlo do statistično značilnega znižanja skupnega holesterola (zmanjšanje s povprečja 247 na 216 mg/dl) in LDL holesterola (zmanjšanje s povprečja 156 na 132 mg/dl).

Vir: Nakano M, Kawasaki Y, Suzuki N, Takara T. Učinki vnosa dinatrijeve soli pirolokinolin kinona na raven holesterola v serumu pri zdravih odraslih Japoncih. J Nutr Sci Vitaminol. 2015;61(3):233-40.

PQQ v hrani

PQQ so našli v vseh doslej analiziranih živilih rastlinskega izvora, čeprav v zelo majhnih količinah. Živila, bogata s PQQ, vključujejo kivi, nato, peteršilj, zelene paprike, papajo in tofu. Vendar pa 100 kg kivija vsebuje le 2,7 mg PQQ, medtem ko 100 kg nata vsebuje 6,1 mg; zeleni čaj vsebuje približno 2–3 mcg na 118 ml (glej 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).

Priporočenega vnosa 20 mg, ki izhaja iz študij, zato ni mogoče doseči samo s prehrano.

Ker niti ljudje niti bakterije, ki naseljujejo človeško črevesje, nimajo sposobnosti sintetizirati PQQ, znanstveniki PQQ uvrščajo med esencialne mikrohranila. Obstaja razprava o uvrstitvi PQQ med vitamine skupine B (glej [referenca]). https://www.nature.com/articles/422832a )

Mitohondrijski kompleks

Naslednja mikrohranila lahko poleg PQQ izboljšajo in stabilizirajo delovanje mitohondrijev:

• PQQPovečanje števila mitohondrijev z izražanjem genov (biogeneza), zaščita mitohondrijev, povečanje mitohondrijev
• Koencim Q10Pomemben encim dihalne verige
• NADHDonor protonov za dihalno verigo
• L-glutationEncimska antioksidativna zaščita mitohondrijev
• Alfa-lipoična kislinaEncimska antioksidativna zaščita mitohondrijev
• Trans-resveratrolBiogeneza in zaščita mitohondrijev
• Cordyceps sinensisPoveča vrednosti SOD
• selenPomemben element v sledovih glutation peroksidaze, ki nevtralizira perokside in vodikov peroksid.
• Fosfolipidi, zlasti fosfatidilserinPomemben za dvojne membrane, ki vsebujejo encime dihalne verige.
• Acetil-L-karnitinPotreben za transport prostih maščobnih kislin v mitohondrije
• Antioksidativni kompleks Zaščita celic dihalne verige