Pirrolokinolin kinon (PQQ) ancak birkaç yıl önce "keşfedildi" ve daha detaylı olarak incelendi. PQQ, bu maddeyi diğer hayati maddelerden ayıran iki son derece ilginç özellik sergiledi:

1. antioksidan gücüyle, ancak v.a.
2. Mitokondriyal biyogenez (= yeni mitokondrilerin oluşumu) konusundaki eşsiz yeteneği

A) Güçlü bir antioksidan olarak PQQ

Genel olarak, çeşitli metabolik süreçler, "reaktif oksijen türleri" (ROS) ve "reaktif azot türleri" (RNS) olarak adlandırılan serbest radikaller üretir. Düşük ("normal") konsantrasyonlarda, çeşitli fizyolojik süreçleri düzenlerler. Sorunlar yalnızca ROS veya RNS üretiminin çok yüksek olması ve/veya antioksidan detoksifikasyon fonksiyonlarının çok düşük olması durumunda ortaya çıkar.

Artan serbest radikal üretiminin nedenleri arasında şunlar yer alabilir: çevresel toksinlere ve ağır metallere yüksek maruz kalma, ilaç kullanımı, kronik iltihaplanma ve kronik stres vb. Aşırı yüksek serbest radikal yükü, özellikle mitokondriyal DNA'ya (mtDNA) zarar verme riskini artırır. Dairesel mtDNA, mitokondriyal matriste bulunur ve hasar verici etkenlere karşı oldukça hassastır. Her insan hücresinin çekirdeğindeki DNA'nın aksine, mitokondriyal DNA'nın çok az koruyucu ve onarım mekanizması vardır. Bu nedenle mitokondriler daha az iyi korunur ve ayrıca, mitokondriyal enerji üretimi sırasında sürekli olarak serbest radikaller üretildiği için, hücre yapılarının geri kalanından çok daha büyük bir gerilime maruz kalırlar.

Ayrıca, serbest radikallerdeki artış enzim aktivitesini engeller (özellikle şu durumlarda):
(Solunum zincirinin) bir bölümünü aktive eder ve iç mitokondriyal zarın geçirgenliğini artırır. İç zarın geçirgenliğinin artması ise sitokrom c'nin sitozole salınmasını teşvik eder; bu sitokrom c, sonuçta hücre ölümüne (apoptoz) neden olan sitotoksik bir maddedir. Sonuç olarak, mitokondri veya hücre artık ATP üretimi için kullanılamaz hale gelir. Bu enerji kaybı, genellikle fiziksel yorgunluk, halsizlik ve motivasyon eksikliği ile birlikte birçok semptoma yol açar.

Şekil: Mitokondrinin yapısı

PQQ doğrudan mitokondride bulunur ve bu nedenle serbest radikalleri doğrudan kaynaklarında nötralize edebilir. PQQ'nun son derece kararlı moleküler yapısı, solunum zincirinin elektron taşıma zinciri içindeki antioksidan kapasitesi açısından yüksek performansını açıklar. Özellikle süperoksit ve hidroksil radikallerini nötralize etmede etkili olduğu kanıtlanmıştır. Son bulgulara göre, PQQ, örneğin C vitamininden 5000 kata kadar daha etkilidir. Bunun nedeni, PQQ'nun neredeyse sürekli bir redoks döngüsünü sürdürebilmesidir.d.h. (Tekrarlanan oksidasyon ve indirgeme reaksiyonlarını gerçekleştirme yeteneği): Örneğin, PQQ 20.000 dönüşüm (oksidasyon ve indirgeme) gerçekleştirebilirken, C vitamini yalnızca 4'ünü başarabilir.

B) PQQ ve mitokondriyal biyogenez

Mitokondriler, tüm canlı organizmaların enerji santralleridir. Yaklaşık 1-5 µm boyutunda olan bu hücre organelleri, enerji gereksinimlerine bağlı olarak vücudun hemen her hücresinde değişen yoğunluklarda bulunur. Kalp, karaciğer ve beyin hücreleri tek tek 2.000 ila 10.000 arasında mitokondri içerirken, eritrositler mitokondri içermeyen tek hücre grubudur.

Mitokondrilerde enerji, her biri dört büyük protein kompleksinden (I-IV) ve bir diğer kompleks olan ATP sentazdan (V) oluşan "solunum zincirleri" adı verilen yapılar aracılığıyla üretilir.ATP sentaz, yukarı akışta yer alan sitrik asit döngüsünden gelen elektronları ve protonları kullanarak ADP'yi ATP'ye dönüştürür ve bu süreçte oksijen tüketir. ATP (adenozin trifosfat), hücrelerde enerji taşıyıcısı görevi görür ve tüm hayati vücut süreçleri için gereklidir.

Bu sistemde bir arıza meydana gelirse, vücut yeterli enerji üretemez ve bu da performans düşüşüne yol açar. Ortalama olarak, sağlıklı bir yetişkin günde yaklaşık 3.000 kez ADP'yi ATP'ye dönüştürür. Kilogram cinsinden bu, yaklaşık 70 kg'a, yani kendi vücut ağırlığına denk gelir!

Mitokondrilerin kendi genetik yapıları vardır. Ne yazık ki, hücre DNA'mızla aynı onarım sistemlerine sahip değillerdir. Bu nedenle, mitokondriyal DNA'daki hasar aynı şekilde onarılamaz. Ek olarak, mitokondriyal DNA, hücresel solunum sırasında doğrudan üretilen serbest radikallere karşı daha hassastır. Mantıksal olarak, yüksek oranda hasarlı mitokondriye sahip bir insan vücudu iyi çalışmaz. Zayıf hücresel işlev, zayıf organ işlevi anlamına gelir ve bu da genel sağlığın bozulmasına ve potansiyel olarak ciddi rahatsızlıklara yol açar. Bu, doğal bir süreç olarak görülebilir, çünkü 90 yaşındaki bir kişinin sadece yaklaşık %20'si işlevsel mitokondriye sahiptir. Azalan performans ve hastalık kaçınılmaz sonuçlardır. Ancak yaşlanmayla birlikte sorunlara neden olan sadece mitokondri sayısının azalması değildir. Kusurlu mitokondriler basitçe "kapatılmaz"; aksine, "kusurlu" solunum zincirleri nedeniyle enerji üretmezler, ancak önemli miktarda oksidatif stres oluştururlar. Oluşan serbest radikaller ise geriye kalan "sağlıklı" mitokondrileri olumsuz etkiler (bkz...). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20552048/ )

PQQ artık şunlara sahip: Yaşlanan hücrelerde yeni mitokondri oluşumunu uyarma konusunda eşsiz bir yeteneğe sahiptir.. PQQ'nun keşfinden önce, yeni mitokondri oluşumunu uyaran yalnızca iki etken biliniyordu:

• Kapsamlı aerobik dayanıklılık antrenmanı
• Kalori azaltımı veya resveratrol gibi kalori kısıtlamasını taklit eden maddelerin kullanımı

Pirrolokinolin kinon (PQQ), mitokondriyal gelişim, rejenerasyon ve korumayı sağlayan spesifik genleri (gen ekspresyonu) aktive ederek mitokondriyal fonksiyonu ve oluşumunu destekler. Önemli mitokondriyal onarım mekanizmaları da aktive edilir. PQQ sadece yeni mitokondriler oluşturmakla kalmaz, aynı zamanda mitokondrilerin daha büyük ve daha yüksek kütleli olmasını da sağlar.

PQQ, mitokondriyal büyümeyi uyaran genleri aktive eden en önemli faktörlerden biri olan PGC-1α'nın (Peroksizom Proliferatör-Aktive Edici Reseptör Gama Koaktivatör-1Alfa) ifadesini artırır (bkz. [referans]). https://www.jbc.org/article/S0021-9258(20)66100-2/tam metin ). Ayrıca, PGC-1α, çok sayıda ROS detoksifiye edici enzimin ekspresyonunun düzenlenmesinde rol oynar (u.a. SOD2 ve GPX1, serbest radikallerin (ROS) nötralizasyonunda önemli rol oynarlar.

PQQ'nun potansiyel terapötik kullanımı

Şuradan o.g. PQQ'nun potansiyel tedavi amaçlı kullanımı, sahip olduğu özelliklerden kaynaklanmaktadır:

Nöroproteksiyon

• PQQ'nun nöroprotektif etkileri ve hafıza fonksiyonları üzerinde olumlu bir etkisi vardır. Örneğin, aktif düşünmeden sorumlu bölge olan prefrontal kortekste serebral kan akışını ve oksijen kullanımını iyileştirdiği gösterilmiştir (bkz. Nakano M, Murayama Y, Hu L, vd. Antioksidan Takviyelerinin Prefrontal Kortekste Serebral Kan Akışı ve Oksijen Metabolizması Üzerindeki Etkileri. Adv Exp Med Biol.).2016;923:215-222)
• PQQ, "sinir büyüme faktörünü" uyarır.

• PQQ, güçlü bir antioksidandır ("serbest radikal temizleyici") ve bu da PQQ'nun inmeye karşı sağladığı korumanın nedenlerinden biri olabilir.

• PQQ, beyindeki oksidasyon süreçlerine karşı koruma sağlar ve bu nedenle potansiyel olarak Parkinson hastalığına karşı da koruma sağlayabilir.
• PQQ, 6-hidroksidopamin kaynaklı hipoksi (oksijen eksikliği) ve iskemiye karşı nöroprotektif bir etkiye sahiptir.
• PQQ, inme sonucu hasar gören beyin bölgelerinin boyutunu küçültebilir.
• PQQ, Alzheimer hastalığının gelişimindeki ana faktörlerden biri olan amiloid fibrillerinin oluşumunu engeller.
• PQQ, cıvanın beyin üzerindeki zararlı etkilerine karşı koruma sağlayabilir.
• PQQ, hipokampustaki (duyguların merkezi) nöronları glutamatın zararlı etkilerinden korur. Daha az nöron hasar gördü. PQQ, "antioksidan genleri" aktive eder.

Kaynaklar:

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

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

Ek Bilgi: PQQ'nun koenzim Q10 ile kombinasyonu, 50 yaş üstü kişilerde beyin fonksiyonları için faydalıdır.

PQQ'nun koenzim Q10 ile birleştirilmesi durumunda beyin fonksiyonlarının iyileştirilmesi konusunda daha da iyi sonuçlar gözlemlenmiştir. Bu sinerjik etki, 2009 yılında Japonya'da insanlar üzerinde yapılan klinik, plasebo kontrollü, çift kör bir çalışmada daha da gösterilmiştir. 40 ile 70 yaşları arasındaki 71 kişi üzerinde yapılan bu çalışmada, günde 20 mg PQQ takviyesi alan grup, plasebo grubuna kıyasla daha yüksek bilişsel işlev testlerinde iyileşme göstermiştir. Bununla birlikte, 20 mg PQQ'yu 300 mg koenzim Q10 ile birlikte alan grupta sonuçlar daha da etkileyici olmuştur.

Bu nedenle, 50 yaş üstü kişilerin ideal olarak PQQ'yu CoQ10 ile birlikte almaları gerektiği görülmektedir. Bununla birlikte, 50 yaş altındaki çoğu kişi için CoQ10 almak gerekli değildir, çünkü vücutları buna ihtiyaç duymaz. i.d.R. Vücudumuz, kolesterol düşürücü statinler gibi CoQ10 üretimini bozan ilaçlar almadığımız sürece, yeterli miktarda CoQ10 üretebilir (vücudumuz CoQ10 üretebilir, ancak PQQ üretemez).

Kaynak: Itoh Y, Hine K, Miura H, vd. Antioksidan takviyesi pirroloquinolin kinon disodyum tuzunun (BioPQQ™) bilişsel işlevler üzerindeki etkisi. Adv Exp Med Biol 2016;876:319-325.

Kalp krizi ve kalp hücrelerinin korunması

Beyin enfarktüsündeki sonuçlarla tutarlı olarak, PQQ (şimdiye kadar sadece hayvan çalışmaları verileri mevcut; insanlarda klinik denemeler devam ediyor) kalp krizi öncesinde, sırasında ve sonrasında doğrudan uygulandığında daha az hasara neden oluyor. Bu etki, metoprololün (kalp krizi sırasında ve sonrasında reperfüzyon hasarına karşı koruma sağlayan standart bir ilaç) etkisinden daha üstün görünüyor. Kaynak: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16891289/

PQQ ayrıca hayvan kalp hücrelerini oksidatif stresten ve mitokondriyal disfonksiyondan koruyabildi. Hidrojen peroksit (H2O2) tarafından tetiklenen serbest radikallerin artan oluşumu, kalp kası hücrelerinde PQQ tarafından azaltıldı. Kaynak: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0006291X07017123

Tip 2 diyabet hastalarında insülin duyarlılığının iyileştirilmesi

PQQ, diyabetli kişilerde insülin duyarlılığını artırabilir. Diyabetlilerde azalan insülin duyarlılığı, pankreas adacık hücrelerinden aynı miktarda insülin salgılanmasına rağmen daha yüksek kan şekeri seviyelerine yol açar. İnsülin duyarlılığının artırılması, insülinin daha etkili çalışmasını sağlar.Kaynak: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0006291X12020098

Radyasyon hasarına karşı koruma

PQQ'nun radyoaktif gama ışınlarına karşı koruma sağladığı görülüyor.
Kaynaklar:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jobm.201100650
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22272111/

Kronik iltihabın azaltılması

21 ile 34 yaş arasındaki kişilerle yapılan bir çalışmada z.B. PQQ alanlarda, tek bir dozdan sonra bile, antioksidan aktivitede, anti-enflamatuar etkilerde ve enerji üretiminde önemli artışlar gözlemlendi.

Kaynak: Harris CB, Chowanadisai W, Mishchuk DO, ve diğerleri. İnsan deneklerinde diyet pirrolokinolin kinon (PQQ) inflamasyon ve mitokondri ile ilgili metabolizmanın yaş göstergeleri. J Nutr Biochem. 2013 Aralık;24(12):2076-84.

Zihinsel ruh halinin iyileştirilmesi

Orta ve ileri yaşlardaki on yedi sağlıklı gönüllüye sekiz hafta boyunca günlük 20 mg PQQ veya plasebo verildi. PQQ'nun, Ruh Hali Durumları Profili (POMS) ölçümlerinin altısında da (canlılık, yorgunluk, kaygı gerginliği, depresyon, öfke-düşmanlık ve kafa karışıklığı) önemli iyileşmeler sağladığı gösterildi.

Kaynak: Koikeda T, Nakano M, Masuda K. Pirrolokinolin kinon disodyum tuzu üst beyin fonksiyonlarını iyileştirir. Med. Consult. New Remedies. 2011;48:519–527.

Uyku kalitesini iyileştirme

Orta yaşlı ve yaşlı bireylerle yapılan bir çalışmada, uyanınca ortaya çıkan uyku hali, uykuya dalma ve uykuyu sürdürme ile uyku süresi açısından da iyileşmeler gözlemlenmiştir.

Kaynak: Nakano M, Yamamoto T, Okumura H, Tsuda A, Kowatari Y. Oral yolla pirroloquinolin kinon takviyesinin stres, yorgunluk ve uyku üzerindeki etkileri. Funct Foods Health Dis 2012;2:307–324.

LDL kolesterolünü düşürmek

6 haftalık PQQ takviyesi (~günde 20 mg), başlangıçtaki LDL kolesterol seviyeleri 140 mg/dl'nin üzerinde olan deneklerde toplam kolesterolde (ortalama 247'den 216 mg/dl'ye düşüş) ve LDL kolesterolde (ortalama 156'dan 132 mg/dl'ye düşüş) istatistiksel olarak anlamlı bir azalmaya yol açmıştır.

Kaynak: Nakano M, Kawasaki Y, Suzuki N, Takara T. Sağlıklı Japon Yetişkinlerin Serum Kolesterol Düzeyleri Üzerine Pirrolokinolin Kinon Disodyum Tuzu Alımının Etkileri. J Nutr Sci Vitaminol. 2015;61(3):233-40.

PQQ gıdada

PQQ, bugüne kadar analiz edilen tüm bitki bazlı gıdalarda, çok küçük miktarlarda da olsa bulunmuştur. PQQ açısından zengin gıdalar arasında kivi, natto, maydanoz, yeşil biber, papaya ve tofu yer almaktadır. Bununla birlikte, 100 kg kivi sadece 2,7 mg PQQ içerirken, 100 kg natto 6,1 mg içermektedir; yeşil çay ise 118 ml'de yaklaşık 2-3 mcg içermektedir (bkz. Kumazawa T, Sato K, Seno H, vd. Çeşitli gıdalardaki pirroloquinolin kinon seviyeleri. Biochem J 1995;307:331–333). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1136652/pdf/biochemj00065-0028.pdf).

Çalışmalardan elde edilen bilgilere dayanarak önerilen 20 mg'lık alım miktarına yalnızca diyet yoluyla ulaşmak mümkün değildir.

Hem insanlar hem de insan bağırsağında yaşayan bakteriler PQQ sentezleme yeteneğine sahip olmadığından, bilim insanları PQQ'yu temel bir mikro besin maddesi olarak sınıflandırır. PQQ'nun B vitamini olarak sınıflandırılması konusunda tartışmalar mevcuttur (bkz. [referans]). https://www.nature.com/articles/422832a )

Mitokondriyal kompleks

PQQ'ya ek olarak aşağıdaki mikro besin maddeleri mitokondriyal fonksiyonu iyileştirebilir ve stabilize edebilir:

• PQQ: Gen ekspresyonu yoluyla mitokondri sayısında artış (biyogenez), mitokondrilerin korunması, mitokondrilerin büyümesi
• Koenzim Q10: Solunum zincirinin önemli bir enzimi
• NADH: Solunum zinciri için proton vericisi
• L-Glutatyon: Mitokondrilerin enzimatik antioksidan koruması
• Alfa-lipoik asit: Mitokondrilerin enzimatik antioksidan koruması
• Trans-resveratrol: Mitokondrilerin biyogenezi ve korunması
• Cordyceps sinensis: SOD değerlerini artırır.
• selenyum: Peroksitleri ve hidrojen peroksiti nötralize eden glutatyon peroksidazın önemli bir eser elementidir.
• Fosfolipitler, özellikle fosfatidilserin: Solunum zinciri enzimlerini içeren çift zarlar için önemlidir.
• Asetil-L-Karnitin: Serbest yağ asitlerinin mitokondriye taşınması için gereklidir.
• Antioksidan kompleksi Solunum zincirinin hücre koruması