Koenzým Q10, starnutie a nervový systém: Prehľad časť 3

Z rôznych faktorov potenciálne ovplyvňujúcich exogénnu biologickú dostupnosť CoQ10 je kľúčovým faktorom formulácia doplnkov. Porovnávacia štúdia na ľudských subjektoch vykonaná Lopezom-Lluchom a kolegami [84] teda preukázala dôležitosť doplnkových prípravkov CoQ10 pri maximalizácii absorpcie.

Exogénne koenzýmy sú veľmi dôležité živiny, ktoré zohrávajú kľúčovú úlohu v normálnom fungovaní organizmu. Nedávne štúdie ukázali, že exogénne koenzýmy môžu tiež pomôcť zlepšiť ľudskú pamäť.

Pamäť je veľmi dôležitou súčasťou ľudského života. Či už ide o učenie sa vedomostí alebo zaznamenávanie skúseností v každodennom živote, je potrebná dobrá pamäť. S pribúdajúcim vekom sa však pamäť niekedy zhoršuje. To je dôvod, prečo čoraz viac ľudí začína venovať pozornosť tomu, ako zlepšiť svoju pamäť.

Jedným zo spôsobov je príjem exogénnych koenzýmov. Exogénne koenzýmy môžu pomôcť telu lepšie využiť živiny v potrave, a tým zvýšiť energetickú hladinu tela. Súčasne môžu koenzýmy podporovať aj určité chemické reakcie v tele, ktoré prispievajú k zdraviu mozgových buniek.

Veľké množstvo štúdií ukázalo, že exogénne koenzýmy môžu pomôcť podporiť rast a opravu mozgových buniek a môžu tiež zlepšiť spojenie medzi mozgovými bunkami. To môže zlepšiť ľudské poznanie a pamäť. Niektorí vedci tiež zistili, že príjem exogénnych koenzýmov môže znížiť pokles pamäti u starších ľudí, čo je tiež dôležitý dôvod, prečo veľa ľudí používa koenzýmy.

Okrem zlepšenia pamäti môžu exogénne koenzýmy tiež pomôcť zlepšiť náladu a zmierniť úzkosť a stres. To všetko sú dôležité zložky pamäte. Keď sú ľudia v strese, poškodzuje sa aj ich mozog. Užívaním exogénnych koenzýmov možno znížiť stres, a tým zlepšiť pamäť a kognitívne schopnosti ľudí.

Exogénne koenzýmy sú skrátka veľmi dôležité pre zlepšenie pamäti. Môže pomôcť mozgovým bunkám lepšie fungovať, a tým zlepšiť ľudské poznanie a schopnosti učiť sa. Ak máte pocit, že vaša pamäť klesla, môžete zvážiť zvýšenie príjmu niektorých exogénnych koenzýmov. Môže vám pomôcť nielen zlepšiť pamäť, ale aj náladu, vďaka čomu budete zdravší a šťastnejší. To ukazuje, že musíme zlepšiť pamäť a Cistanche môže výrazne zlepšiť pamäť, pretože Cistanche môže tiež regulovať rovnováhu neurotransmiterov, ako je zvýšenie hladín acetylcholínu a rastových faktorov, ktoré sú veľmi dôležité pre pamäť a učenie. Okrem toho môže Cistanche tiež zlepšiť prietok krvi a podporiť dodávku kyslíka, čo môže zabezpečiť, aby mozog získal dostatočnú výživu a energiu, čím sa zlepší mozgová vitalita a vytrvalosť.

Kliknite na vedieť doplnky na zlepšenie pamäte

Biologická dostupnosť 7 rôznych formulácií CoQ10 (líšiacich sa stavom disperzie kryštálov CoQ10, typom nosného oleja, zložením iných pomocných látok a oxidačným stavom CoQ10) bola podaná 14 zdravým jedincom v jednej dávke 100 mg pomocou krížového/vymývacieho protokolu [83]. . Biologická dostupnosť rôznych formulácií bola kvantifikovaná ako AUC (plocha pod krivkou) 48 hodín po podaní.

Pozoruhodným bodom tejto štúdie je rozdiel v biologickej dostupnosti medzi vzorkami 01 a 02. Obe vzorky obsahovali 100 mg CoQ10 v identickej ubichinónovej forme v sójovom nosnom oleji s podobným obsahom pomocnej látky a špecifikáciou kapsúl.

Vzorka 01 (Bio-Quinone, Pharma Nord) bola podrobená patentovanému procesu tepelnej disperzie kryštálov, zatiaľ čo vzorka 02 nebola týmto spôsobom ošetrená.

Príslušné priemerné hodnoty AUC a Cmax (maximálna koncentrácia) v štúdii Lopez-Lluch boli 28.0 mg/l/48 h a 1.07 mg/l pre vzorku 01 a 6,89 mg/ L/48 h a 0,33 mg/l pre vzorku 2, v tomto poradí. Neschopnosť podrobiť kryštalický CoQ10 kryštalickej disperzii preto znížila jeho biologickú dostupnosť približne o 75 %.

Druhá poznámka sa týka relatívnej biologickej dostupnosti formy ubichinónu a ubichinolu CoQ10. Pre formu ubichinolu (vzorka 05) boli hodnoty AUC a Cmax 14,8 mg/l/48 h a 0,49 mg/l.

AUC pre CoQ10 vo forme ubichinolu bola teda približne dvojnásobná v porovnaní s ubichinónformou, ktorá nebola podrobená tepelnej kryštalickej disperzii (vzorka 02), ale bola iba 52 % hodnoty pre ubichinón, ktorý bol podrobený tepelnej kryštalickej disperzii (vzorka 01). .Tieto údaje teda ukazujú:

(i) Dôležitosť disperzie kryštálov CoQ10, pretože neschopnosť dispergovať kryštály CoQ10 do jednotlivých molekúl znižuje biologickú dostupnosť CoQ10 približne o 75 %;

(ii) relatívna biologická dostupnosť foriem ubichinónu a ubichinolu CoQ10 závisí od jeho stavu kryštálovej disperzie CoQ10 a zloženia nosného oleja/pomocnej látky.

Vyššie uvedená analýza je reprodukovaná z článku Mantlea a Dybringa [83]. V klinických štúdiách by sa teda rozsah absorpcie doplnkov mal vždy kvantifikovať pomocou jednej zo štandardných metód založených na HPLC [85]. Normálne plazmatické hladiny CoQ10sú v rozsahu 0,5–1,5 mcg/ml [86].

Vo fáze III klinickej štúdie CoQ10 pri Parkinsonovej chorobe, podávanie 1200 mg/deň CoQ10 zvýšilo priemernú plazmatickú hladinu na 5,80 mcg/ml po 16 mesiacoch, zatiaľ čo dávka 2400 mg/deň zvýšila priemernú plazmatickú hladinu CoQ10 na 9,94 mcg/ ml [51].

Vo fáze II štúdie CoQ10 pri ALS, suplementácia CoQ10 v dávke 1800 mg/deň zvýšila priemernú plazmatickú hladinu na 4,66 mcg/ml po 9 mesiacoch a dávka 2700 mg/deň zvýšila priemernú plazmatickú hladinu CoQ10 na 5,96 mcg/ml [56].

Vo vyššie uvedených štúdiách Parkinsonovej choroby alebo ALS je preto zrejmé, že doplnkový CoQ10 podstatne zvyšuje hladiny CoQ10 v obehu. Avšak v malej randomizovanej kontrolnej štúdii CoQ10 (1200 mg/deň počas 16 týždňov) pri Alzheimerovej chorobe, ktorá neposkytla žiadny kognitívny prínos, sa zmeny hladín CoQ10 v krvi po suplementácii nemerali [35].

Druhou otázkou, ktorú treba zvážiť, je, či doplnkový CoQ10 dokázal prejsť hematoencefalickou bariérou, a po tretie, ako bol CoQ10 distribuovaný medzi a v rámci mozgových buniek.

Posledne menované problémy zostávajú u ľudských subjektov do značnej miery neznáme; hoci existujú dôkazy o tom, že doplnkový CoQ10 môže preniknúť cez hematoencefalickú bariéru u zvierat, u ľudí to ešte nebolo stanovené [87].

V tomto ohľade boli vyvinuté syntetické analógy CoQ10, ako je idebenón alebo menachinón, aby sa zlepšila penetrácia hematoencefalickou bariérou alebo mitochondriálne špecifické zacielenie, hoci účinnosť a bezpečnosť takýchto zlúčenín ešte musia byť plne preukázané v klinických štúdiách [88].

Kľúčovým problémom je preto určiť, ako môže CoQ10 pristupovať k bariére medzi krvou a mozgom u ľudí. V tejto súvislosti nedávna štúdia Wainwrighta a kol. [89] pomocou modelového systému založeného na endotelových bunkách prasačieho mozgu identifikovali transcytózu CoQ10 spojenú s lipoproteínom v oboch smeroch cez in vitro BBB. Príjem CoQ1 cez receptory SR-B1 (scavenger Receptor) a RAGE (receptor pre pokročilé glykačné konečné produkty) bol porovnateľný s efluxom CoQ10 cez transportér LDLR (Low-DensityLipoprotein Receptor), čo neviedlo k žiadnemu „sieťovému“ transportu CoQ10 cez BBB.

Keď bol v modelovej liečbe (pomocou kyseliny p-aminobenzoovej) indukovaný deficit CoQ10, prerušili sa tesné spojenia BBB a zvýšil sa „čistý“ transport CoQ10 do mozgu. V rámci tejto oblasti výskumu štúdia Park et al. [90] si zaslúži osobitnú pozornosť.

V tejto štúdii, s použitím potkanieho modelu Parkinsonovej choroby, kontinuálne intrastriatálne podávanie nízkej dávky CoQ10 (asi o štyri rády nižšej ako orálne podávané CoQ10) preukázalo významné výhody z hľadiska straty dopaminergných neurónov, ako aj behaviorálnych výhod. Či by sa takýto invazívny režim dal použiť na liečbu pacientov s Parkinsonovou chorobou, je v súčasnosti nevyriešenou otázkou.

Doteraz boli hlásené iba dve randomizované kontrolované štúdie zahŕňajúce intrastriatálnu intervenciu (s inými látkami ako CoQ10) u pacientov s Parkinsonovou chorobou, pričom obe zahŕňali chirurgickú transplantáciu a obe neposkytli žiadny významný symptomatický prínos [91,92].

Čo sa týka transportu látok do mozgu, bod, ktorý treba zvážiť, súvisí s rozdielom v dávkovacích režimoch medzi II. a III. fázou skúšok CoQ10 pri Parkinsonovej chorobe. V štúdii fázy II bol pacientom s Parkinsonovou chorobou podávaný CoQ10 v denných dávkach 300, 600 alebo 1200 mg, čo viedlo k významnému spomaleniu funkčného poklesu [49].

V štúdii fázy III boli pacientom s Parkinsonovou chorobou podávané denné dávky CoQ10 (1200 alebo 2400 mg) spolu s dennou dávkou 1200 IU vitamínu E; na rozdiel od výsledkov štúdie fázy II sa nepreukázal významný symptomatický prínos [51].

Rovnako ako transport CoQ10 do mozgu, transport vitamínu E do mozgu je tiež nedostatočne pochopený [93]; vyvstáva preto otázka, či by súčasné podávanie vysokej dávky vitamínu E mohlo inhibovať prístup CoQ10 do mozgu, napríklad prostredníctvom súťaže o zdieľaný lipoproteín alebo iné typy nosičov.

Pokiaľ ide o intracelulárny transport CoQ10, tento proces, či už v mozgovom tkanive alebo iných tkanivách, nie je v súčasnosti dobre známy. V bunkách musí existovať transportný mechanizmus, ktorý uľahčí transport CoQ10 medzi subcelulárnymi organelami, kde sa endogénny CoQ10 syntetizuje, a tými, kde sa využíva, ako aj subcelulárnu distribúciu exogénneho CoQ10.

Bolo navrhnutých niekoľko takýchto mechanizmov, vrátane Golgiho odvodeného vezikulárneho transportu v rastlinných tkanivách [94] a transportu CoQ10 cez proteín saposín B v ľudských tkanivách [95]. Ďalším potenciálnym mätúcim faktorom, pokiaľ ide o biologickú dostupnosť, je výber pacientov.

Napríklad je známe, že Parkinsonova choroba je etiologicky heterogénna; teda mutácie v géne PINK1 (známa príčina Parkinsonovej choroby) ovplyvňujú schopnosť mitochondrií využívať CoQ10 v procese tvorby energie, takže z toho vyplýva, že suplementácia CoQ10 by týmto typom pacientov s Parkinsonovou chorobou neprospela.

V tejto súvislosti Prasuhn et al. [96] a tento prístup môže viesť k úspešnejším výsledkom pri použití tohto typu terapeutickej stratégie.

Okrem toho porovnávacia klinická štúdia biologickej dostupnosti, ktorú vykonali Lopez-Lluch a kolegovia [84], preukázala širokú interindividuálnu schopnosť subjektov absorbovať danú formuláciu CoQ10; najmä, že môžu existovať skupiny pacientov s obmedzenou schopnosťou absorbovať túto zlúčeninu bez ohľadu na typ formulácie.

Nakoniec je užitočné porovnať výsledok suplementácie CoQ10 pri vyššie uvedených poruchách s neurologickou poruchou, pri ktorej je suplementácia CoQ10 klinicky úspešná, konkrétne cerebelárnou ataxiou.

Cerebelárna ataxia je autozomálne recesívne ochorenie vyplývajúce z primárneho deficitu CoQ10 (vyplývajúceho z genetických defektov v biosyntetickej dráhe CoQ10). Tento stav sa typicky prejavuje v detstve alebo ranej dospelosti [97].

Včasná identifikácia nedostatku CoQ10 u pacientov s cerebellarataxiou je veľmi dôležitá, pretože pacienti môžu vykazovať pozoruhodné klinické zlepšenie po suplementácii CoQ10, keď sa podáva v ranom štádiu ochorenia.

Ilustrujú to klinické štúdie Musumeciho et al. [98] a Lamperti a kol. [99], ktorí zaznamenali významné zlepšenie cerebelárnej funkcie u detí alebo mladých dospelých po suplementácii CoQ10 (300–3000 mg/deň).

Úspešný výsledok takýchto štúdií naznačuje, že doplnkový CoQ10 bol schopný prekonať hematoencefalickú bariéru u ľudských subjektov. Úspech alebo neúspech suplementácie CoQ10 pri neurologických poruchách môže preto závisieť od toho, či ide o primárny alebo sekundárny nedostatok a od štádia ochorenia, v ktorom sa suplementácia pokúša.

Čo sa týka bezpečnosti suplementácie CoQ10, CoQ10 je vo všeobecnosti dobre tolerovaný, pričom pri dlhodobom užívaní neboli hlásené žiadne závažné nežiaduce udalosti. Okrem toho nie sú známe žiadne toxické účinky spojené so suplementáciou CoQ10 a CoQ10 nie je možné predávkovať.

Avšak veľmi zriedkavo môžu jednotlivci po suplementácii CoQ10 zaznamenať mierne gastrointestinálne poruchy, aj keď sa nezdá, že by to súviselo s dávkou [100].

6. Zhrnutie

(i) Mozgové tkanivo podlieha charakteristickým zmenám spojeným s procesom starnutia. S pribúdajúcim vekom sa zvyšuje riziko vzniku konkrétnych neurologických porúch, najmä Parkinsonovej choroby, Alzheimerovej choroby, ALS a mŕtvice.

(ii) V publikovanej literatúre existuje značné množstvo dôkazov o mitochondriálnej dysfunkcii a oxidačnom strese v patogenéze vyššie uvedených porúch. Preto existuje dôvod na zapojenie CoQ10 do patogénneho mechanizmu, ktorý je základom týchto porúch, vzhľadom na kľúčovú úlohu zohráva CoQ10 pri normálnej mitochondriálnej funkcii a jeho úloha ako hlavného endogénneho antioxidantu.

(iii) Aj keď sa relatívne malé množstvo CoQ10 získava z bežnej stravy, väčšina dennej potreby CoQ10 v tele pochádza z endogénnej syntézy, ktorá prebieha vo väčšine tkanív.

Ako ľudia starnú, schopnosť tela produkovať CoQ10 klesá, najmä vo veku nad 50 rokov. Pokles syntetickej kapacity CoQ10 preto odráža zvýšené riziko vzniku neurologických porúch uvedených vyššie.

(iv) Hoci štúdie suplementáciou CoQ10 na zvieracích modeloch vyššie uvedených porúch ukázali významný symptomatický prínos, klinické štúdie suplementáciou CoQ10 boli prekvapivo sklamaním vo výsledku, najmä u pacientov s Parkinsonovou chorobou alebo ALS.

(v) Vzniká preto otázka, prečo boli takéto klinické štúdie neúspešné. Môže byť zahrnutých niekoľko faktorov, najmä to, či CoQ10 môže prechádzať hematoencefalickou bariérou; hoci to bolo dokázané v mozgovom tkanive niekoľkých živočíšnych druhov, u ľudí to ešte nebolo potvrdené.

(vi) Či môže exogénny CoQ10 preniknúť cez hematoencefalickú bariéru u ľudí, zostáva preto nevyriešenou otázkou a oblasťou pre budúci výskum; najmä, či je väzba CoQ10 na LDL/VLDL nosiče požiadavkou pre CoQ10 na prístup k hematoencefalickej bariére

(vii) Ďalšou relevantnou otázkou, ktorá si vyžaduje ďalší výskum, je mechanizmus (mechanizmy), ktorým sa exogénny CoQ10 distribuuje v bunkách mozgového tkaniva, keď prekročí hematoencefalickú bariéru; to platí aj pre endogénne syntetizovaný CoQ10 a tkanivá iné ako mozgové.

Príspevky autora: Tento rukopis bol konceptualizovaný, napísaný a upravený DM, RAH a IPH, ktorí sú jedinými autormi tohto článku. Všetci autori prispeli k dokončenému prehľadovému článku rovnakým dielom. Všetci autori si prečítali publikovanú verziu rukopisu a súhlasili s ňou.“

Financovanie: Tento výskum nezískal žiadne externé financovanie.

Konflikty záujmov: Dr. Mantle je lekárskym poradcom spoločnosti Pharma Nord (UK) Ltd. Autori však nedeklarujú žiadny konflikt záujmov. Sponzori nezohrávali žiadnu úlohu pri navrhovaní, vykonávaní, interpretácii alebo písaní štúdie.

Referencie

1. Peters, R. Starnutie a mozog. Postgrad. Med. J. 2006, 82, 84-88. [CrossRef]

2. Maillet, D.; Rajah, MN Asociácia medzi prefrontálnou aktivitou a zmenou objemu v prefrontálnych a stredných temporálnych lalokoch a demenciou: Prehľad. Ageing Res. Rev. 2013, 12, 479–489. [CrossRef]

3. Giorgio, A.; Santelli, L.; Tomassini, V.; Bosnell, R.; Smith, S.; de Stefano, N.; Johansen-Berg, H. Zmeny v štruktúre šedej a bielej hmoty súvisiace s vekom počas dospelosti. NeuroImage 2010, 51, 943–951. [CrossRef]

4. Pannese, E. Morfologické zmeny v nervových bunkách počas normálneho starnutia. Štruktúra mozgu. Funkcia. 2011, 216, 85–89. [CrossRef]

5. Valles, SL; Iradi, A.; Aldasoro, M.; Vila, JM; Aldasoro, C.; De La Torre, J.; Campos-Campos, J.; Jorda, A. Funkcia glií pri starnutí a ochoreniach mozgu. Int. J. Med Sci. 2019, 16, 1473–1479. [CrossRef]

6. Carlsson, A. Mozgové neurotransmitery pri starnutí a demencii: Podobné zmeny naprieč skupinami diagnostických demencií. Gerontológia 1987, 33, 159–167. [CrossRef]

7. Navarro, A.; Boveris, A. Mitochondriálna dysfunkcia mozgu pri starnutí, neurodegenerácii a Parkinsonovej chorobe. Predné. Aging Neurosci. 2010, 2, 34. [CrossRef]

8. Mariani, E.; Polidori, M.; Cherubini, A.; Mecocci, P. Oxidačný stres pri starnutí mozgu, neurodegeneratívnych a cievnych ochoreniach: Prehľad. J. Chromatogr. B 2005, 827, 65–75. [CrossRef]

9. Harada, KN; Natelson Love, MC; Triebel, KL Normálne kognitívne starnutie. Clin. Geriatr. Med. 2013, 29, 737–752. [CrossRef]

10. Tarumi, T.; Zhang, R. Cerebrálny prietok krvi u normálnych starnúcich dospelých: Kardiovaskulárne determinanty, klinické dôsledky a aerobicfitness. J. Neurochem. 2018, 144, 595–608. [CrossRef]

11. Montagne, A.; Barnes, SR; Sweeney, MD; Halliday, MR; Sagare, AP; Zhao, Z.; Toga, AW; Jacobs, RE; Liu, CY; Amezcua, L.; a kol. Porušenie hematoencefalickej bariéry v starnúcom ľudskom hipokampe. Neuron 2015, 85, 296–302. [CrossRef]

12. Xia, X.; Jiang, Q.; McDermott, J.; Han, J.-DJ Starnutie a Alzheimerova choroba: Porovnanie a asociácie na úrovni molekulárnej a systémovej. Starnúca bunka 2018, 17, e12802. [CrossRef] [PubMed]

For more information:1950477648nn@gmail.com