Propedeutyka suplementów diety – koenzym Q10 (CoQ10).

Biosynteza koenzymu zwiększa się pod wpływem stresu oksydacyjnego, wysiłku fizycznego oraz działania zimna. CoQ10 jest niezbędnym ogniwem łańcucha oddechowego. Bierze udział w przenoszeniu elektronów z kompleksu I (oksyreduktaza NADH-ubichinon) i kompleksu II (oksydoreduktaza bursztynian-ubichinon) na kompleks III cytochromowy. Aktywuje białka mitochondrialne, wpływa na stabilność i właściwości fizykochemiczne błon komórkowych, utrzymuje w odpowiednich ilościach substancje niezbędne do ich prawidłowego funkcjonowania (H₂O, Mg²⁺, K⁺, Ca²⁺).

W prawidłowo funkcjonującym organizmie występują w równowadze dwie formy CoQ10: utleniona – ubichinon (CoQ10) oraz zredukowana – ubichinol (CoQ10H₂). Ubichinol oddaje atom wodoru, powstaje rodnik ubisemichinonowy, który może reagować z tlenem cząsteczkowym i innymi rodnikami. Właściwości antyoksydacyjne posiada wyłącznie zredukowana forma, dlatego bardzo istotna jest regeneracja tego związku z ubichinonu w tkankach.

Istnieje zależność pomiędzy działaniem koenzymu Q10, a alfa-tokoferolem. Działanie przeciwutleniające CoQ10 nie zależy od obecności alfa-tokoferolu, natomiast koenzym powoduje przejście tokoferolu z formy utlenionej do postaci aktywnej.

Koenzym Q po wchłonięciu do krwi gromadzi się głównie w wątrobie, poza tym w nadnerczach, śledzionie, sercu, płucach i nerkach. Całkowita zawartość CoQ10 w organizmie wynosi od 0,5-1,5 g. Około 40-50% CoQ10 zlokalizowanych jest w wewnętrznej błonie mitochondrialnej. Większość CoQ10 w tkankach znajduje się w postaci zredukowanej jako ubichinol z wyjątkiem mózgu i płuc. Naturalnym źródłem koenzymu są produkty spożywcze. Absorpcja CoQ10 z żywności wynosi poniżej 10%. Jest powoli wchłaniany w układzie pokarmowym, transportowany przez układ limfatyczny do krwiobiegu i wbudowywany w strukturę lipoprotein w wątrobie. Maksymalne stężenie w osoczu stwierdza się po 6–23 godzinach. Największe ilości ubichinonu zawiera mięso, ryby, orzechy i niektóre oleje, natomiast w większości produktów mlecznych, warzywach, owocach i zbożach poziom ten jest znacznie niższy. Proponowane dzienne spożycie z endogennych źródeł u osób zdrowych jest zróżnicowane i wynosi od 30 do 100 mg. Do syntezy koenzymu niezbędne są kwasy tłuszczowe i tyrozyna. Biosynteza CoQ10 przez tkanki i narządy jest zróżnicowana i zależy również od obecności witamin B₂, B₆, B₁₂, kwasu foliowego i pantotenowego, składników mineralnych: fluoru, magnezu, wapnia. Źle zbilansowane diety, niskokaloryczne i jednostronne dostarczają zbyt małą ilość CoQ10. Zawartość koenzymu w organizmie jest najwyższa około 20-30 roku życia, potem występuje spadek i w niektórych narządach w wieku 80 lat może być ona niższa niż w chwili urodzenia.

Korzystne działanie koenzymu Q10 zostało potwierdzone w wielu badaniach dotyczących wykorzystania CoQ10 w leczeniu chorób:

– kardiomiopatii i niewydolności serca; próbki mięśnia sercowego pobierane podczas zabiegów kardiochirurgicznych zawierały niższe poziomy koenzymu Q10 niż u osób zdrowych. CoQ10 bierze udział w prawidłowym funkcjonowaniu układu oddechowego, jego niski poziom w mięśniu sercowym może prowadzić do niewydolności narządu. Stosowany w dawce 75-600 mg/d poprawia dysfunkcję rozkurczową, zmniejsza poszerzenie jam serca, zwiększa pojemność wyrzutową serca. Zapobiega zaburzeniom funkcji mięśnia sercowego podczas niedokrwienia.

– nadciśnienia tętniczego; CoQ10 może być stosowany jako związek wspomagający działanie leków obniżających ciśnienie krwi. Działanie CoQ10 polega na obniżeniu obwodowego oporu naczyniowego. W badaniach Langsjoena i wsp., podawano pacjentom z nadciśnieniem leki i CoQ10 w dawce 225 mg/d. U chorych uzyskano obniżenie ciśnienia zarówno skurczowego jak i rozkurczowego oraz poprawę funkcji lewej komory.

– miażdżycy; utlenianie lipoprotein frakcji LDL przyspiesza tworzenie blaszki miażdżycowej i powoduje uszkodzenie śródbłonka. CoQ10 jest silnym antyoksydantem, chroni lipoproteiny przed peroksydacją, hamuje pierwszy etap utleniania tłuszczów, nie dopuszcza do reakcji wolnych rodników z błoną komórkową. Działa silniej niż witaminy C i E.

– paradontozy; u większości osób z paradontozą stwierdza się niskie stężenie koenzymu Q10 w błonie śluzowej dziąseł. W badaniach klinicznych wstrzykiwano pacjentom do kieszonek okołozębowych zawieszony w oleju sojowym CoQ10. Uzyskano zmniejszenie krwawienia, głębokości i liczby kieszonek okołozębowych. Podawanie doustne koenzymu Q10 zmniejszyło zapalenie dziąseł, które poprzedza rozwój paradontozy. Były to jednak badania prowadzone na małej grupie osób. W celu potwierdzenia tych wyników powinny być przeprowadzone randomizowane badania długoterminowe obejmujące większą liczbę pacjentów.

– układu immunologicznego; niedobór CoQ10 może zaburzać procesy odpornościowe. U osób stosujących suplementację CoQ10 następowało zwiększenie stężenia immunoglobulin G i wzrost liczby limfocytów T4. Ubichinon może wpływać na przebieg chorób nowotworowych. Wprowadzając suplementację CoQ10 u osób z rakiem okrężnicy, płuc i piersi zaobserwowano wzrost wydolności oksydacyjnej, zmniejszenie stężeń cytokin zapalnych oraz poprawę stanu klinicznego.

– niepłodności; przeprowadzone badania w grupie mężczyzn leczonych na niepłodność, którym podawano 300 mg/d CoQ10 wykazały zwiększoną liczbę i ruchliwość plemników, wpływ na poziom hormonu folikulotropowego i luteinizującego. Nadmiar reaktywnych form tlenu osłabia funkcje plemników, CoQ10 jako antyoksydant zapobiega peroksydacji lipidów w błonach plemników.

– zmniejszenie ryzyka wystąpienia stanu przedrzucawkowego u kobiet w ciąży; metaanaliza Cochrane z 2008 r. nie zaleca suplementacji CoQ10 w ciąży w celu zmniejszenia ryzyka wystąpienia stanu przedrzucawkowego. Ale wyniki innych badań wykazują pozytywny wpływ CoQ10 na funkcje śródbłonka, co może mieć olbrzymie znaczenie w leczeniu tego stanu.

– cukrzycy; mitochondria odgrywają ważną rolę w regulacji wydzielania insuliny, ich dysfunkcja może być jednym z mechanizmów powstawania cukrzycy typu 2. U osób chorych na cukrzycę występuje niskie stężenie ubichinonu we krwi. Deficyt CoQ10 może upośledzać czynność mitochondriów. W badaniach przeprowadzonych w Japonii podawano CoQ10 pacjentom chorym na cukrzycę, uzyskano poprawę czynności komórek beta trzustki.

– zaburzeń neurologicznych; przeprowadzone badania wskazują na możliwość zastosowania koenzymu Q10 w leczeniu chorób neurodegradacyjnych: Parkinsona, Alzheimera. Jednym z czynników powodujących rozwój tych chorób są zaburzenia przenoszenia elektronów w których bierze udział koenzym Q10. W chorobach tych występuje stres oksydacyjny oraz nieprawidłowości w działaniu mitochondriów.

Doksorubicyna, antybiotyk z grupy antracyklin stosowany jest w leczeniu nowotworów. Wśród działań niepożądanych wymieniana jest kardiotoksyczność: ostre zaburzenie rytmu, kardiomiopatia, zmiany ciśnienia tętniczego. Antracykliny zaburzają prawidłowe funkcjonowanie łańcucha oddechowego, ponadto metabolizowane są do toksycznych pochodnych, które łączą się z błonami lipidowymi, powstają przy tym duże ilości reaktywnych form tlenu. Może dojść do nieodwracalnego, oksydacyjnego uszkodzenia mitochondriów komórek serca. Zmniejszenie stresu oksydacyjnego możemy uzyskać poprzez wysokie stężenie CoQ10 w błonie mitochondrialnej. Wcześniejsze podawanie ubichinonu zmniejsza ryzyko uszkodzenia serca przez cytostatyk.

Statyny (inhibitory 3-hydroksy-3-metyloglutarylokoenzymu A) stosowane są jako leki hipolipemizujące. Ich działanie polega na odwracalnym hamowaniu jednego z enzymów szlaku mewalonowego, reduktazy 3-hydroksy-3-metyloglutarylo-koenzymu A (HMGCoA), co powoduje zatrzymanie endogennej syntezy cholesterolu oraz CoQ10. Hamując syntezę koenzymu mogą doprowadzić do zaburzeń dostarczania energii do mięśni szkieletowych, prowadząc do miopatii. Obniżenie poziomu CoQ10 może wynosić od 16 do 49%. Do spadku stężenia CoQ10 może przyczynić się również obniżenie poziomu cholesterolu frakcji LDL. Za pomocą lipoprotein LDL CoQ10 jest transportowany w organizmie. Największą toksyczność w stosunku do mitochondriów wykazują: simwastatyna, lowastatyna, ceriwastatyna. Doniesienia na temat możliwości zastosowania suplementacji koenzymem Q10 są niejednoznaczne. Niektóre z nich pokazują, że CoQ10 może skutecznie znosić objawy miopatii, inne wskazują na brak działania koenzymu. W 2017 roku opublikowano wyniki metaanalizy dotyczącej badań oceniających wpływ suplementacji CoQ10 na poprawę miopatii wywołanej terapią z zastosowaniem statyn. Nie zaobserwowano wpływu CoQ10 na zmniejszenie bólu mięśniowego.

Wchłanianie CoQ10 z przewodu pokarmowego zależy od pokarmów. Preparaty zażywamy bezpośrednio po posiłkach zawierających tłuszcze. CoQ10 wchłania się z lecytyną, do preparatów można również dodać piperynę. Suplementy diety zawierające koenzym Q10 różnią się między sobą jego biodostępnością i przyswajalnością. Nieprzetworzony CoQ10 jest krystaliczną substancją rozpuszczalną w tłuszczach, o niskiej biodostępności. Obróbka cieplna zmienia strukturę koenzymu i zwiększa powierzchnię wchłaniania. Najbardziej dostępną formą CoQ10 jest postać nanoemulsji lub mikrosomów. Ubichinony otrzymuje się poprzez ich wyodrębnienie z naturalnych źródeł, bądź na drodze syntezy chemicznej.

Na rynku dostępne są preparaty zawierające ubichinon lub znacznie droższy, zredukowany ubichinol. Wielu producentów ubichinolu podkreśla, że tylko w takiej formie lepiej absorbuje się ona do krwiobiegu i silniej działa. Należy jednak pamiętać, że w organizmie CoQ10 ulega przekształceniu i funkcjonuje pomiędzy dwoma formami: ubichinonem i ubichinolem. Przeprowadzone badania kliniczne dotyczące działania CoQ10 w większości dotyczą ubichinonu. CoQ10 jest wrażliwy na działanie światła i tlenu, dlatego powinien być zamknięty w ciemnych kapsułkach zabezpieczających przed działaniem tych czynników.

Koenzym Q₁₀ jest nietoksyczny, dobrze tolerowany przez organizm nawet w wysokich dawkach 600-1200 mg/dobę. Poprawa i zauważalne efekty działania CoQ10 występują po dłuższym czasie stosowania (kilkanaście dni). Działania niepożądane ograniczają się do łagodnych objawów żołądkowo-jelitowych obserwowanych u niewielkiej liczby osób stosujących preparaty zawierające CoQ10.

mgr farm. Michał Tułaza,

dr n. farm. Aleksandra Karmańska,

dr hab. prof. UM Bolesław Karwowski

Zakład Bromatologii, Uniwersytet Medyczny w Łodzi

Piśmiennictwo:

1. Drzewoski J: Farmakologia kliniczna koenzymu Q10, 2004.
2. Siemieniuk E, Skrzydlewska E: Koenzym Q10 – biosynteza i znaczenie biologiczne w organizmach zwierząt i człowieka. Postępy Hig. Med. Dośw. 2005; 59: 150-9.
3. Potgieter M, Pretorius E, Pepper MS: Primary and secondary coenzyme Q10 deficiency: the role of therapeutic supplementation. Nutrition reviews 2013, 71:180-188.
4. Bhagavan HN, Chopra RK. Coenzyme Q10: absorption, tissue uptake, metabolism and pharmacokinetics. Free Radic Res. 2006 May;40(5):445-53.
5. Turuner M., Olsson J., Dallner G. Metabolism and function of coenzyme Q. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Biomembranes. 2004; 1-2:171-199.
6. Miktus M. Rola koenzymu Q10 we współczesnej medycynie. Nutrition & Health 2006; 5(36):1-12.
7. Littarru G.P., M.D., Ph.D.,* and Tiano L., Ph.D. Clinical aspects of coenzyme Q10: An update. Nutrition. 2009;1-5.
8. Banach M., MD, PhD, FNLA, FAHA, FESC; Serban C., MD, PhD; Sahebkar A., PharmD; Sorin Ursoniu, MD, PhD; Rysz J., MD, PhD; Muntner P., PhD; Toth P.P., MD, PhD; Jones S.R., MD; Rizzo M., MD, PhD; Glasser S.P., MD; Gregory Y.H. Lip, MD; Dragan S, MD, PhD; and Mikhailidis D. P., MD; Lipid and Blood Pressure Meta-analysis Collaboration Group. Effects of Coenzyme Q10 on Statin-Induced Myopathy: A Meta-analysis of Randomized Controlled Trials. Mayo Clin Proc. 2015;90(1):24-34
9. Laufente R., Gonzalez-Comadran M., Sola I., Checa M. Coenzyme O10 and male infertility: a meta-analysis. J. Assist. Reprod. Genet. 2013; 30(9):1147-56.
10. Teran E., Hernandez I., Nieto B., Tavara R., Ocampo J.E., Calle A. Coenzyme Q10 supplementation during pregnancy reduces the risk of pre –eclampsia. Gynecology & Obstetrics .2009; 105(1):43-45.
11. Broniarek I., Jarmuszkiewicz W. Statyny a mitochondria. Postępy Biochemii 2016; 62(2):77-84.