Коензим Q10

Обща информация

Коензим Q10 (CoQ10), наричан още убихинон, е естествено образуващ се в човешкото тяло коензим и антиоксидант. Основно се произвежда под формата CoQ10, но съществуват и други форми. Намира се в много организми, включително животни и бактерии, и може да се набави чрез храна като месо, риба, масла от семена, зеленчуци и хранителни добавки. CoQ10 участва в митохондриалното окислително фосфорилиране и подпомага производството на аденозин трифосфат (ATP), който е важен за преноса на енергия в клетките. Молекулата му има бензохинонова част и изопренова верига, като числото 10 показва броя на изопреновите единици във веригата. Въпреки че е широко разпространена молекула в човешките тъкани, CoQ10 не се счита за хранително вещество, няма препоръчителна дневна доза и не е одобрен в САЩ за лечение или профилактика на заболявания.

Биологични функции

Коензим Q10 е част от електроннотранспортната верига в митохондриите, където участва в окислителното фосфорилиране, необходимо за образуването на аденозин трифосфат, основния енергиен източник на клетките. Той е липофилна молекула, намираща се във всички биологични мембрани в човешкото тяло, и е съществен кофактор за трите комплекса на електроннотранспортната верига в митохондриите. Участва в транспорта на протони през лизозомните мембрани за регулиране на pH и функциите на лизозомите. Вътрешната митохондриална мембрана, където протича окислителното фосфорилиране, е нагъната в кристи, които увеличават площта за този процес, като CoQ10 има основна роля като кофактор в тази мембрана. Той пренася електрони от комплекси като NADH и сукцинат убихинон редуктаза към комплекс III на веригата, като участва в метаболизма на мастни киселини и глюкоза чрез прехвърляне на електрони към акцептори. Освен това проявява антиоксидантна активност, като улавя реактивни кислородни видове заедно с витамин Е, предпазва клетките от оксидативен стрес и инхибира окислението на протеини и ДНК.

Биохимична структура

Коензимите Q представляват семейство коензими, които са разпространени при животни и много бактерии, а тази тяхна повсеместност е причината да се наричат още убихинони. При хората най-често срещаната форма е коензим Q10, известен още като убихинон-10. Коензим Q10 е 1,4-бензохинон, като „Q“ се отнася до хиноновата химическа група, а „10“ – до броя на изопреновите единици в опашката му. В природните убихинони опашката съдържа между шест и десет изопренови единици, а при хората те са десет, което включва 50 въглеродни атома, свързани с бензохиноновата „глава“. Това семейство мастноразтворими вещества се намира във всички дишащи еукариотни клетки, основно в митохондриите, където се произвеждат около 95% от енергията в човешкото тяло. Органите с най-високи енергийни нужди, като сърцето, черният дроб и бъбреците, имат и най-високи концентрации на CoQ10. Съществуват три редокс състояния на CoQ: напълно окислено (убихинон), семихинон (убисемихинон) и напълно редуцирано (убихинол). Способността на молекулата да действа като преносител на два електрона (между хинон и хинол форма) и на един електрон (между семихинон и останалите форми) е основна за ролята ѝ в електроннотранспортната верига поради наличието на железо-серни клъстери, които приемат само по един електрон, както и за функцията ѝ като антиоксидант, улавящ свободни радикали.

Дефицит

При хората дефицитът на коензим Q10 може да настъпи поради два основни пътя: намалена биосинтеза и повишена консумация от организма. Основният източник на CoQ10 е собствената му биосинтеза, която изисква участието на поне 15 гена, а мутации във всеки от тях могат да причинят дефицит. Нивата на CoQ10 могат да бъдат повлияни и от други генетични дефекти, като мутации в митохондриалната ДНК и гени като ETFDH, APTX, FXN и BRAF, които не са пряко свързани с биосинтезата на CoQ10. Някои от тези мутации, например в COQ6, могат да доведат до сериозни заболявания като кортикостероид-резистентен нефротичен синдром със сензоневрална глухота.

• Оценка

Въпреки че CoQ10 може да се измерва в кръвната плазма, тези измервания отразяват по-скоро хранителния прием, отколкото нивата му в тъканите. В момента повечето клинични центрове измерват нивата на CoQ10 в култивирани кожни фибробласти, мускулни биопсии и мононуклеарни клетки от кръвта. Култивираните фибробласти могат също да се използват за оценка на скоростта на ендогенната биосинтеза на CoQ10 чрез измерване на усвояването на 14C-белязан p-хидроксибензоат. CoQ10 се изследва като допълваща терапия за намаляване на възпалението при пародонтит.

• Статини

Въпреки че статините могат да намалят нивата на CoQ10 в кръвта, не е ясно дали намаляват нивата му в мускулите. Наличните доказателства не подкрепят, че добавките с CoQ10 подобряват страничните ефекти от статините.

Химични характеристики

Окислената структура на CoQ10 съдържа хинонова „глава“ и опашка с десет изопренови единици, като „Q“ обозначава хиноновата част, а „10“ – броя на изопреновите повторения в опашката. Различните видове коензим Q се различават по броя на изопреновите единици в страничните им вериги, като най-често срещаният в човешките митохондрии е CoQ10. В чисто състояние CoQ10 представлява оцветен в оранжево липофилен прах без вкус и мирис.

Биосинтеза

Биосинтезата на CoQ10 протича в повечето човешки тъкани и включва три основни стъпки: създаване на бензохиноновата структура (от фенилаланин или тирозин чрез 4-хидроксибензоат), създаване на изопреновата странична верига (от ацетил-КоА) и свързване на двете структури чрез кондензация. Първите две реакции се осъществяват в митохондриите, ендоплазмения ретикулум и пероксизомите, което показва, че синтезът протича на различни места в животинските клетки. Важен ензим в този път е HMG-CoA редуктазата, която често е мишена за лечение при сърдечно-съдови заболявания. Статините, които намаляват холестерола, инхибират HMG-CoA редуктазата, като възможен страничен ефект е намаленото производство на CoQ10, което може да бъде свързано с развитието на миопатия и рабдомиолиза, макар че ролята на статините в дефицита на CoQ10 остава противоречива. Въпреки че те намаляват нивата на CoQ10 в кръвта, ефектът им върху нивата в мускулите все още не е напълно изяснен, а добавките с CoQ10 не намаляват страничните ефекти от статините. Гени, участващи в биосинтезата, са PDSS1, PDSS2, COQ2 и ADCK3 (COQ8, CABC1). Други организми също произвеждат бензохиноновата и изопреновата структура, но използват различни изходни вещества – например бактерията E. coli произвежда бензохиноновата част от хоризмат, а изопреновата верига от нехмелаванатен източник, докато дрождите S. cerevisiae използват хоризмат или тирозин за бензохиноновата част и мехвалонат за изопреновата верига. Повечето организми имат общ междинен продукт – 4-хидроксибензоат, но използват различни стъпки за формиране на структурата „Q“.

Хранителна добавка

Въпреки че не е лекарствен продукт по лекарско предписание и не е есенциално хранително вещество, CoQ10 често се използва като хранителна добавка с цел превенция или подобряване на различни заболявания, включително сърдечно-съдови нарушения. Въпреки важната си роля в организма, CoQ10 не се използва като лекарство за лечение на конкретно заболяване. Въпреки това, CoQ10 е широко достъпен като хранителна добавка без рецепта и се препоръчва от някои здравни специалисти, макар че липсват категорични научни доказателства в подкрепа на тези препоръки, особено по отношение на сърдечно-съдовите заболявания. Предлага се в различни форми, като таблетки, капсули, меки гелове и течни формулировки, тези перорални добавки варират от 30 до 600 mg и са лесно достъпни без лекарско предписание. 

Хранителни източници

Месото има най-високо количество CoQ10, следвано от млечните продукти, яйцата и растителните хранителни източници (масла и бобови растения). CoQ10, извлечен от живи тъкани, е по-скъп от произведения в лаборатория чрез ферментация, което води до постоянно качество и по-евтини добавки. 

Странични ефекти

 Най-честите нежелани реакции на CoQ10 са:

• CoQ10 присъства естествено в човешкото тяло. Добавките с CoQ10 обикновено се понасят добре, като се наблюдават само незначителни и редки нежелани реакции, включително стомашно разстройство, гадене, повръщане и диария. 
• Дози от 100 mg/ден или по-високи са свързани с леко безсъние при някои хора. 
• Повишени чернодробни ензими се наблюдават при някои пациенти, приемащи 300 mg или повече дневно, но не се съобщава за чернодробна токсичност. Необходимо е повишено внимание при запушване на жлъчните пътища. 
• Добавката се понася добре, до 1200 мг/ден. 
• Други редки нежелани реакции включват замаяност, фотофобия, раздразнителност, главоболие, киселини, повишени неволеви движения и умора. 

Регулация и състав

CoQ10 не е одобрен от Агенцията по храните и лекарствата на САЩ (FDA) за лечение на каквото и да е заболяване. В Европейския съюз CoQ10 също не е одобрен като лекарство за лечение на конкретно заболяване, но е разрешен за продажба като хранителна добавка и може да се използва законно в тази форма. Въпреки това, той се продава като хранителна добавка, която не подлежи на същите регулации, както лекарствените продукти, и се използва като съставка в някои козметични продукти. Производството на CoQ10 не е регулирано, поради което различните партиди и марки могат да се различават значително по състав и качество.

Взаимодействия е лекарства

Взаимодействия на коензим Q10 с лекарства са сериозен въпрос, особено при прием на редовни медикаменти.

1. Антикоагуланти
   • Варфарин. Това е най-важното и потенциално опасно взаимодействие. Коензимът Q10 има структурно сходство с витамин К. Приемът на високи дози Q10 може да намали ефективността на варфарина, което води до по-ниско INR (международно нормализирано отношение) и повишен риск от тромбообразуване. Задължително е пациентите на лечение с варфарин да информират лекаря си, ако започнат или спрат да приемат Q10 и да контролират INR по-често.
   • Други антикоагуланти като ривароксабан, апиксабан, дабигатран и антиагреганти като клопидогрел теоретично също могат да имат взаимодействия (макар данните да са по-ограничени), поради потенциално влияние върху кръвосъсирването. Консултация с лекар е задължителна.
2. Антихипертензивни лекарства
   • Коензим Q10 сам по себе си може да има лек хипотензивен ефект (намалява кръвното налягане). Когато се приема съвместно с лекарства за Артериална хипертония, като бета-блокатори, ACE инхибитори, сартани, блокатори на калциевите канали или диуретици, може да се получи адитивен ефект, водещ до прекалено ниско кръвно налягане (хипотония).
   • Важно. Това взаимодействие не винаги е отрицателно (понякога се използва Q10 като допълнителна подкрепа при хипертония), но изисква внимателен моторинг на кръвното налягане и корекция на дозата на антихипертензивните лекарства
3. Химиотерапевтични агенти
   • Съществуват теоретични опасения, че антиоксидантните свойства на Q10 може да намалят ефективността на някои видове химиотерапия, която работи чрез генериране на свободни радикали за унищожаване на раковите клетки.
   • Това е сложен и спорен въпрос. Някои проучвания предполагат потенциална вреда, други – възможна полза или липса на ефект. Абсолютно задължително е пациентите, подложени на химиотерапия, да консултират онколога си преди да започнат приема на коензим Q10 или всякакви други добавки.
4. Статини
   • Статините намаляват естественото производство на коензим Q10 в организма. Това е една от причините за страничните ефекти на статини (мускулни болки, слабост).
   • Приемът на Q10 добавки няма пряко фармакологично взаимодействие със самите статини, но често се препоръчва, за да се компенсира този дефицит и да се облекчат мускулните странични ефекти. Въпреки това, ефективността му за тази цел не е еднозначно доказана. 
5. Лекарства за Захарен диабет (инсулин и перорални препарати)
   • Има теоретично опасение, че антиоксидантните ефекти на Q10 могат да усилят ефекта на лекарствата за диабет и да доведат до хипогликемия (твърде ниска кръвна захар). Данните са ограничени, но мониторингът на кръвната захар е важен.

Референции: https://en.wikipedia.org/wiki/Coenzyme_Q10 

https://www.mayoclinic.org/drugs-supplements-coenzyme-q10/art-20362602 

https://www.webmd.com/vitamins/ai/ingredientmono-938/coenzyme-q10 

https://my.clevelandclinic.org/health/drugs/20097-coenzyme-q10-capsules-and-tablets