Coenzima Q10

Coenzima Q10 face parte din clasa ubichinonelor, grup de compusi liposolubili omologi, cu o larga raspandire in natura, prezenti in toate organismele animale, vegetale, precum si in microorganismele aerobe. Coenzima Q10 este un compus sintetizat in mod natural de organismul uman, fiind prezenta in toate celulele si tesuturile. Este absolut indispensabila pentru functionarea celulelor. La om, coenzima Q10 poate fi biosintetizata intracelular, dar poate avea si origine exogena, din aport alimentar. Ca surse alimentare bogate in coenzima Q10 putem aminti carnea, pestele, soia, nucile, migdalele, arahidele, cu mentiunea ca aproximativ 14-32% din continutul coenzimatic se pierde in timpul prelucrarii alimentelor prin ardere, dar ramane neschimbat daca aceste produse se fierb.

Coenzima Q10 a fost izolata pentru prima oara din fractiunea mitocondriala de inima bovina, de catre cercetatorul american Fredrerick Crane, in anul 1957. Un an mai tarziu, a fost obtinuta prin fermentatie, de cercetatorul Karl Folkers si colaboratorii sai. Interesul privind utilizarea acesteia ca posibil tratament impotriva cancerului a inceput in 1961, cand s-a observat ca pacientii bolnavi de cancer aveau valori sangvine mai mici decat limitele normale. Peter Mitchell a primit Premiul Nobel in anul 1978 pentru contributia sa la intelegerea procesului de biotransfer de energie prin formularea teoriei chemiosmotice, teorie ce include si rolul vital de transportor de protoni in lantul respirator mitocondrial al coenzimei Q10. Inceputul anilor ’80 marcheaza o accelerare a numarului studiilor clinice, ca rezultat al disponibilitatii CoQ10, produsa in cantitati mari de companiile japoneze. CoQ10 este utilizata in Japonia inca din anul 1974 ca „medicament” in insuficienta cardiaca.

CoQ10 in produsele cosmetice

In prezent, a luat o mare amploare introducerea CoQ10 in produsele cosmetice, in special in creme, datorita rolului antioxidant al acesteia, cu actiune in captarea radicalilor liberi. Structura chimica a coenzimei Q10 respecta formula de baza a ubichinonelor, avand un nucleu benzenic prevazut cu doua grupari metoxi, o grupare metil si o structura de tip poliizoprenic constituita din 1-12 unitati izoprenice (fiecare unitate izoprenica are in compozitie 5 atomi de carbon), in functie de specia la care se gaseste. Astfel, la mamifere, CoQ are 9 (CoQ9) sau 10 (CoQ10) unitati izoprenice. La soarece si sobolan predomina CoQ9, in timp ce la iepure, porc, capra, oaie, vaca si cal predomina CoQ10. Aceasta este, de asemenea, predominanta la om.

Valorile normale ale CoQ10 in sange si in tesuturi au fost bine stabilite de numerosi cercetatori din intreaga lume (in momentul in care nivelul acesteia scade cu 25% sub normal, apar bolile). Deficitul de CoQ10 poate fi cauzat de aportul alimentar insuficient, de dificultati in sinteza endogena, de utilizarea excesiva a acesteia de catre organism sau de orice asociere a celor trei factori.

Cercetatorul Karl Folkers sustine ideea ca sursa dominanta de CoQ10 la om este cea rezultata din biosinteza. Acest proces complex care presupune 17 etape si necesita prezenta a cel putin 7 vitamine (vitamina B2-riboflavina, vitamina B3-niacinamida, vitamina B6-piridoxina, acidul folic, vitamina B12, vitamina C, acidul pantotenic) si numeroase microelemente, este deosebit de vulnerabil. Ca si in sinteza colesterolului, enzima hidroximetilglutaril-CoA reductaza joaca un rol cheie in reglarea sintezei de coenzimaQ10. Utilizarea unor inhibitori ai acestei enzime pentru scaderea nivelului crescut de colesterol in sange poate bloca, in acelasi timp, biosinteza de CoQ10. Totusi, studii recente au sugerat ca nivelurile sangvine de CoQ10 trebuie evaluate numai dupa normalizarea nivelurilor lipidelor totale sau a colesterolului. Avand in vedere efectele hipolipemiante ale statinelor, este neclar daca aceste medicamente scad nivelurile de CoQ10 independent de o reducere a lipidelor circulante. In prezent se desfasoara studii pentru a determina in ce masura este benefica administrarea de suplimente nutritive cu CoQ10 celor care urmeaza tratament cu inhibitori de HMG-CoA reductaza.

Coenzima Q10 prezenta in alimentatie

Coenzima Q10 prezenta in alimentatie este absorbita din intestinul subtire in limfa si apoi trece in sange. Absorbtia sa este slaba, 60% din doza orala fiind eliminata prin fecale. Mai mult, din cauza liposolubilitatii, absorbtia digestiva a CoQ10 depinde foarte mult de absorbtia lipidelor prezente in hrana. In sange, CoQ10 este repartizata in lipoproteine: VLDL (very low density lipoprotein – lipoproteina cu densitate foarte mica), 58% in LDL (low density lipoprotein – lipoproteina cu densitate joasa), 26% in HDL (high density lipoprotein – lipoproteina cu densitate inalta) si 16% in alte lipoproteine. Nivelurile plasmatice ale CoQ10 sunt mai mari la barbati decat la femei. Componenta a lantului respirator mitocondrial, CoQ10 este singura componenta mobila, nefiind fixata in structura membranei interne mitocondriale. Ciclul redox al coenzimei Q reprezinta unul dintre cele trei situsuri la care respiratia este cuplata cu sinteza de ATP, deci cu fosforilarea oxidativa, realizandu-se conversia energiei stocate in glucide si proteine in energie chimica macroergica utilizabila de catre organism in diferitele procese metabolice.

In lizozomi (organite subcelulare specializate in degradarea resturilor celulare) este necesar un pH acid optim pentru actiunea hidrolazelor). Acest lucru se realizeaza prin prezenta unor concetratii ridicate de coenzima Q in membrana lizozomala care asigura un aport permanent de protoni. In forma sa redusa de ubichinol, coenzima Q este un antioxidant liposolubil extrem de eficace. Prezenta in membrana celulara, aceasta capteaza si neutralizeaza radicalii liberi (produsi in cursul metabolismului celular sau dupa expunerea la factori de mediu nocivi), transformandu-i in molecule antioxidante radicalice cu stabilitate superioara radicalilor liberi propriu-zisi. Coenzima Q prezinta similaritati structurale cu vitaminele E si K, insa este cea mai lipofila, avand structura radicalica cea mai stabila. Rolul sau antioxidant se manifesta si la nivel plasmatic, inhiband peroxidarea lipidica a lipoproteinelor de joasa densitate (LDL) cu proprietati aterogene, datorita continutului ridicat in colesterol (65-70% din colesterolul circulant total). Mai mult, formarea peroxizilor lipidici si consumarea unui alt oxidant liposolubil, alfa-tocoferolul (vitamina E), sunt impiedicate in prezenta ubichinolului.

Desi nu exista studii clinice care sa demonstreze eficacitatea si siguranta utilizarii coenzimei Q10, ea este comercializata ca supliment nutritiv, nefiind insa aprobata de US Food and Drug Administration (FDA). Cu toate acestea, coenzima Q10 este utilizata in tratamentul unor boli precum encefalomiopatiile mitocondriale (grup de maladii genetice determinate de perturbari in functionarea lantului transportor de electroni mitocondrial), bolile cardiovasculare (insuficienta cardiaca, angina pectorala, hipertensiunea arteriala), bolile neurodegenerative, paradontoza si in cresterea rezistentei organismului la anumite infectii, in diferite tipuri de cancer. Coenzima Q10 se bucura insa de o mare mediatizare in ceea ce priveste importanta ei in prevenirea procesului de imbatranire. Potrivit teoriei radicalilor liberi formulata de D. Harman, lezarile oxidative ale celulei, care pot fi produse de speciile reactive ale oxigenului (generate de mitocondrie ca produsi secundari in formarea de ATP), joaca un rol deosebit in declinul functional care insoteste procesul de imbatranire.

Daca acestea nu sunt neutralizate de antioxidanti, pot duce la perturbarea intregii activitati a celulei. Coenzima Q10 joaca un rol important in sinteza de ATP si functioneaza ca antioxidant in membrana mitocondriala. O alta caracteristica a imbatranirii o reprezinta si declinul metabolismului energetic in tesuturi, dar mai ales in ficat, inima si muschi, fapt care se coreleaza cu scaderea nivelurilor de CoQ10. Desi studii recente au aratat ca suplimentarea cu CoQ10 nu a crescut durata de viata la soareci si sobolani, un alt studiu a evidentiat diminuarea lezarilor din ADN care insotesc procesul de imbatranire. In prezent nu exista dovezi stiintifice clare care sa demonstreze ca utilizarea suplimentelor cu CoQ10 prelungeste durata de viata sau previne declinul functional asociat imbatranirii la om. In suplimentele nutritive, CoQ10 provine din extracte de frunze de tutun si din fermentarea trestiei de zahar sau a sfeclei de zahar. Ea poate fi administrata sub forma de capsule uleioase, tablete si geluri solubilizate. Administrarea coenzimei Q10 se recomanda asociata cu alti antioxidanti, in special vitamina E, avand grija sa nu se depaseasca dozele recomandate in functie de gravitatea bolii.

Bibliografie:
1. Mitrea N., Margina D., Arsene A., Biochimie: Vitaminele in procesele metabolice, Editura Didactica si Pedagogica, 2008;
2. Langsjoen P. H., Introduction to coenzyme Q10, 1994.

Irina Lazar

Studenta anul III,
Facultatea de Farmacie, UMF „Carol Davila”, Bucuresti