Убихинон

Коензим Q (CoQ, исто така познат по името убихинон, е природен биохемиски кофактор (коензим) и антиоксиданс кој се произведува во човечкото тело. Човечкото тело главно ја произведува формата позната како коензим Q10 (CoQ10, убидекаренон), но се јавуваат и други форми.  CoQ се користи и се наоѓа кај многу организми, вклучувајќи животни и бактерии. Како резултат на тоа, може да се добие и од диететски извори, како што се месо, риба, семенски масла, зеленчук и додатоци висхраната.

CoQ има улога во митохондријалната оксидативна фосфорилација, учествува во производството на аденозин трифосфат (ATP), кој е вклучен во преносот на енергија во клетките. Структурата на CoQ10 се состои од бензохинонски дел и изопреноиден страничен ланец, при што „10“ се однесува на бројот на изопренилни хемиски подединици во неговата опашка. 

Иако е сеприсутен молекул во човечките ткива, CoQ10 не се однесува како хранлива материја во исхраната на човекот и нема препорачано дневно ниво на внес, а неговата употреба како додаток на исхраната не е одобрена во Соединетите Американски Држави за никаков здравствен или противболесен  ефект.

 Биолошки функции 
CoQ10 е дел од митохондријалниот транспортен синџир на електрони, каде тој игра улога во оксидативната фосфорилација, процес кој е потребен за биосинтеза на аденозин трифосфат, примарниот извор на енергија на клетките.

CoQ 10 е липофилен молекул кој се наоѓа во сите биолошки мембрани во клетките на човечкото тело и делува како компонента за создавање на ATP и претставува кофактор за одржување на животот за трите комплекси (комплексI, комплексII и комплексIII) на ETC во митохондриите. CoQ10 има улога во транспортот на протони низ лизозомските мембрани за регулирање на pH вредноста во лизозомските функции.

Процесот на оксидативната фосфорилација во митохондриите се одвива во внатрешната митохондријална мембрана кај еукариотските клетки. Оваа мембрана е интензивно превиткана во структури наречени кристи, кои ја зголемуваат површината достапна за оксидативна фосфорилација. CoQ10 игра улога во овој процес како суштински кофактор на ETC лоциран во внатрешната митохондријална мембрана и ги извршува следниве функции:

 транспорт на електрони во митохондријалниот ETC, со преместување на електрони од митохондријални комплекси како никотинамид аденин динуклеотид (NADH), убихинон редуктаза (комплексI) и сукцинат убихинон редуктаза (комплексII), оксидација на масни киселини и аминокиселини со разгранет ланец (преку флавин-поврзани дехидрогенази) до убихинол-цитохром-c редуктаза (комплексIII) на ETC: CoQ10 учествува во метаболизмот на масни киселини и гликоза со пренесување на електрони генерирани од редукцијата на масни киселини и гликоза до акцептори на електрони; 
 антиоксидантна активност како антиоксиданс растворлив во липиди заедно со витамин Е, отстранувајќи ги реактивните кислородни видови и заштитувајќи ги клетките од оксидативен стрес,  инхибирајќи ја оксидацијата на протеините, ДНК и употребата на витамин Е. 

 Биохемија 

Коензимот Q10 претставува 1,4-бензохинон, каде што „Q“ се однесува на хемиската група хинон, а „10“ се однесува на бројот на изопренилни хемиски субединици (прикажани во загради на дијаграмот) во неговата опашка. Природните убихинони, во опашката содржат од шест до десет подединици, при што луѓето имаат опашка од 10 изопренски единици (50 јаглеродни атоми) поврзани со нивната бензохинонска „глава“.

Ова семејство на липосолубилни супстанции е присутно во сите еукариотски клетки, првенствено во митохондриите. 95% од енергијата на човечкото тело се генерира на овој начин. Органите со највисоки енергетски потреби - како што се срцето, црниот дроб и бубрезите - имаат највисоки концентрации на CoQ10.

 Недостаток 
Постојат две главни причини на недостаток на CoQ10 кај луѓето: намалена биосинтеза и зголемена употреба од страна на телото. Биосинтезата е главен извор на CoQ10. Биосинтезата бара најмалку 15 гени, а мутациите во кој било од овие гени може да предизвикаат недостаток на CoQ. Нивоата на CoQ10 може да бидат засегнати и од други генетски дефекти (како што се мутации на митохондријална ДНК, ETFDH, APTX, FXN и BRAF, гени кои не се директно поврзани со процесот на биосинтеза на CoQ10 ). Некои од нив, како што се мутациите во COQ6, можат да доведат до сериозни болести како што е нефротски синдром отпорен на стероиди со сензорневрална глувост.

 Проценка 
Иако CoQ10 може да се мери во крвната плазма, овие мерења го одразуваат внесот преку исхраната, а не состојбата на ткивото. Во моментов, повеќето клинички центри ги мерат нивоата на CoQ10 во култивирани кожни фибробласти, мускулни биопсии и крвни мононуклеарни клетки. Културните фибробласти може да се користат и за да се процени стапката на ендогена биосинтеза на CoQ10, со мерење на апсорпцијата на p- хидроксибензоат обележан со14C.

CoQ10 се проучува како дополнителна терапија за намалување на воспалението кај пародонтитис.

 Хемиски својства 
Оксидираната структура на CoQ10 е прикажана подолу. Различните видови на коензимот Q може да се разликуваат по бројот на изопреноидни субединици во нивните странични низи. Најчестиот коензим Q во човечките митохондрии е CoQ10. Q се однесува на главата на хинонот, а „10“ се однесува на бројот на изопренски повторувања во опашката. Молекулата подолу има три изопреноидни единици и би се нарекла Q3 .

 alt=Coenzyme Q3|н|300x300пкс

Во чиста состојба, тоа е солубилен во масти прав со портокалова боја и без никаков вкус или мирис.

 Биосинтеза 
Биосинтезата се јавува во повеќето човечки ткива. Постојат три главни чекори:

 Синтеза на бензохинонската структура (користејќи фенилаланин или тирозин, преку 4-хидроксибензоат)
 Создавање на страничниот ланец на изопренот (користејќи ацетил-CoA)
 Спојувањето или кондензацијата на горенаведените две структури

Првите две реакции се одвиваат во митохондриите, ендоплазматскиот ретикулум и пероксизомите, што укажува на повеќе места на синтеза во животинските клетки.

Клучен ензим во овој пат е HMG-CoA редуктазата, обично цел за интервенција кај кардиоваскуларни компликации. Семејството на „статини“ на лекови за намалување на нивото на холестерол ја инхибираат HMG-CoA редуктазата. Еден  несакан ефект кој може да се јави при употреба на статините е намаленото производство на CoQ10, што може да биде поврзано со развојот на миопатија и рабдомиолиза. Сепак, улогата што ја имаат статините во недостатокот на CoQ е контроверзна. Иако статините ја намалуваат концентрацијата на CoQ во крвта, студиите за ефектите врз концентрацијата на CoQ во мускулите сè уште не се спроведени.

 Истражувања 
Прегледот на Кокрејн од 2014 година не пронашол доволно докази за да се донесе заклучок за неговата употреба за превенција од срцеви заболувања. Истражувањето на Кокрејн од 2016 година заклучи дека CoQ10 нема ефект врз крвниот притисок. Трудот на Кокрејн од 2021 година не пронајде „убедливи докази за да се поддржи или побие“ употребата на CoQ10 за третман на срцева слабост.

Иако CoQ10 е проучен како потенцијален лек за лекување на наводни несакани ефекти од статинските лекови поврзани со мускулите, резултатите биле мешани. Иако мета-анализата од 2018 година заклучила дека постојат прелиминарни докази за оралниот CoQ10 што ги намалува мускулните симптоми поврзани со статини, вклучувајќи мускулна болка, мускулна слабост, мускулни грчеви и мускулен замор, мета-анализата од  2015 и 2024 покажала дека CoQ10 нема ефект врз статинските миопатии. 

 Фармакологија 
 Апсорпција 
CoQ10 во својата чиста форма е кристален прав кој не се раствора во вода. Апсорпцијата како фармаколошка супстанца го следи истиот процес како и кај липидите; механизмот на апсорпција се чини дека е сличен на оној кај витаминот Е, друга хранлива материја растворлива во липиди. Овој процес во човечкото тело вклучува лачење во тенкото црево на ензимите од панкреасот и жолчката, што го олеснува емулгирањето и формирањето на мицели потребни за апсорпција на липофилни супстанции. Внесувањето храна (и присуството на липиди) го стимулира билијарното излачување на жолчните киселини од страна на телото и значително ја подобрува апсорпцијата на CoQ10. Егзогениот CoQ10 се апсорбира од тенкото црево и најдобро се апсорбира ако се зема заедно со оброкот. Серумските нивоа на CoQ10 во состојба на најадење е поголема отколку во услови на постење. 

 Метаболизам 
CoQ10 се метаболизира во сите ткива, а метаболитите се фосфорилираат во клетките. CoQ10 се редуцира до убихинол за време или по апсорпцијата во тенкото црево. Се апсорбира од хиломикрони и се редистрибуира во крвта во рамките на липопротеините. Неговата елиминација се случува преку билијарна и фекална екскреција.

 Биодостапност 
За разлика од внесувањето на CoQ10 како состојка од храна, како што се јаткастите плодови или месо, од каде што CoQ10 нормално се апсорбира, постои загриженост во врска со биодостапноста на CoQ10 кога се зема како додаток во исхраната. Биорасположивоста на додатоците на CoQ10 може да биде намалена поради липофилната природа на неговиот молекул и големата молекуларна тежина.

 Диететски концентрации 
Детални анализи за присуството на CoQ10 и внесот преку исхраната биле објавени во 2010 година. Покрај ендогената синтеза во организмите, CoQ10 се снабдува и преку разни видови храна.</ref> Концентрациите на CoQ10 во различни видови храна се:
+Нивоа на CoQ 10 во одбрани храни Храна Концентрација на CoQ 10 (мг/кг) Растителни масла соино масло 54–280 маслиново масло 40–160 масло од семки од грозје 64–73 сончогледово масло 4–15 масло од канола 64–73 Говедско месо срце 113 црн дроб 39–50 мускул 26–40 Свинско месо срце 12–128 црн дроб 23–54 мускул 14–45 Пилешко гради 8–17 бут 24–25 крило 11 Риба сардина 5–64 скуша - црвено месо 43–67 скуша - бело месо 11–16 лосос 4–8 туна 5 Јаткасти плодови кикирики 27 орев 19 семе од сусам 18–23 фстаци 20 лешник 17 бадем 5–14 Зеленчук магдонос 8–26 брокула 6–9 карфиол 2–7 спанаќ до 10 кинеска зелка 2–5 Овошје авокадо 10 црна рибизла 3 грозје 6–7 јагода 1 портокалова 1–2 грејпфрут 1 јаболко 1 банана 1

 Наводи 

Категорија:Полиени
Категорија:Фенолни етри
Категорија:Гликолиза
Категорија:Коензими
Категорија:Клеточно дишење
Категорија:Антиоксиданси
Категорија:Биохемија
Категорија:Метаболизам
Категорија:Ензими