Co-enzym Q10

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Esculaap Neem het voorbehoud bij medische informatie in acht.
Raadpleeg bij gezondheidsklachten een arts.
Co-enzym Q10
Structuurformule en molecuulmodel
Algemene structuurformule van ubichinonen
Algemene structuurformule van ubichinonen
Algemeen
Molecuulformule
     (uitleg)
C59H90O4
IUPAC-naam 2-[(2E,6E,10E,14E,18E,

22E,26E,30E,34E)-3,7,11,15,19, 23,27,31,35,39-decamethyltetraconta- 2,6,10,14,18,22,26,30,34,38- .decaenyl]-5,6-dimethoxy-3- methylcyclohexa-2,5-dieen-1,4-dion

Andere namen ubidecarenon ; ubichinon-10 ; ubichinon-10
Molmassa 863,3435 g/mol
SMILES
Zie voetnoot[1]
CAS-nummer 303-98-0
EG-nummer 206-147-9
PubChem 5281915
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
P-zinnen S22, S24, S25
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand vast
Smeltpunt 49 °C
Goed oplosbaar in vet
Nutritionele eigenschappen
Type nutriënt lipofiel co-enzym, antioxidant
Essentieel? neen
Komt voor in hart, lever, spieren
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Het co-enzym Q10, kort: Q10, ook bekend als CoQ10 of ubichinon-10, is een vetoplosbare, vitamine-achtige stof die in alle menselijke en dierlijke cellen voorkomt. De belangrijkste functie van co-enzym Q10 is die van cofactor voor verschillende belangrijke omzettingsstappen in de energieproductie (ATP-productie) in de cel. Het is ook belangrijk als antioxidant. Co-enzym Q10 is structureel verwant aan vitamine K en vitamine E.

Geschiedenis[bewerken]

Co-enzym Q10 werd in 1957 ontdekt door professor Fred L. Crane en collega's aan de Universiteit van Wisconsin-Madison Enzyme Institute, die het isoleerden uit de mitochondriën van een runderhart[2][3].

In 1958 werd de chemische structuur opgehelderd door Professor Karl Folkers en zijn medewerkers bij Merck[4][3].

In 1972 waren Folkers en zijn collega Gian Paolo Littaru de eersten die bij hartzwakte een co-enzym Q10-deficiëntie constateerden.

In de jaren 80 van de vorige eeuw is het wetenschappelijk onderzoek naar co-enzym Q10 goed op gang gekomen. Dit werd mede veroorzaakt doordat co-enzym Q10 toen in grote hoeveelheden commercieel verkrijgbaar werd via farmaceutische bedrijven in Japan, maar ook door het beschikbaar komen van geavanceerde analysesystemen zoals hogedrukvloeistofchromatografie, waardoor co-enzym Q10-niveaus in bloed en weefsel direct gemeten konden worden.

Biochemie[bewerken]

De "Q" en de "10" in de naam verwijzen respectievelijk naar de groep chinonen (in het Engels: Quinon), waartoe de verbinding behoort en de 10 isopreen subeenheden waaruit de staart ervan bestaat. De naam ubichinon hangt samen met het feit dat co-enzym Q10 bij zoogdieren "ubiquitair" verspreid, met andere woorden "alomtegenwoordig" is en in alle cellen voorkomt. Al deze co-enzymen Q moleculen hebben een kop en een staart. In de loop van de evolutie naar homo sapiens is de lengte van deze staart toegenomen van 2 isopreen-eenheden bij bacteriën tot 6 (CoQ6) als belangrijkste vorm bij de gist Saccharomyces cerevisiae, 8 (CoQ8) eenheden bij ratten en muizen, 9 bij knaagdieren en 10 (CoQ10) bij de meeste andere langlevende zoogdieren evenals bij de mens[3][5].

De apolaire staart geeft het molecule een lipofiel (vetminnend) karakter, waardoor het zich goed kan bewegen in alle vetachtige celstructuren zoals de diverse cellulaire membranen evenals in lipoproteïnen in serum.

De chemische nomenclatuur voor co-enzym Q10 is trans-2,3-dimethoxy-5-methyl-6-decaprenyl-1,4-benzochinon.

Ook vitamine K (vitamine K1 is fyllochinon) maakt deel uit van de groep chinonen.

Functie in de cel[bewerken]

Co-enzym Q10 is aanwezig in de mitochondriën van de cel, met name in de binnenste membraan van het mitochondrion. Daar speelt het een belangrijke rol in de oxidatieve fosforylering[6][7], ook wel elektronentransportketen of ademhalingsketen genoemd. In dit proces worden elektronen die in de citroenzuurcyclus ontstaan stapsgewijs via een aantal proteïnen (flavoproteïnen, cytochromen, enzymen) overgedragen aan uiteindelijk zuurstof. Gelijktijdig wordt daarbij adenosinetrifosfaat (ATP) gevormd, de belangrijkste energieleverancier van het lichaam. Onder gezonde omstandigheden wordt 90% van de ATP in het lichaam op deze manier geproduceerd.

Co-enzym Q10 speelt in deze zogenoemde elektronentransportketen een rol als co-enzym voor ten minste drie mitochondriale enzymen, te weten de complexen I, II en III, waar het elektronen accepteert die afkomstig zijn van deze complexen.

Co-enzym Q10 is ook een co-enzym voor enzymen in andere delen van de cel.

In de gereduceerde vorm is co-enzym Q10 hydrochinon (ook ubichinol genaamd), een krachtige lipofiele (vetminnende) antioxidant die in staat is andere antioxidanten zoals vitamine C en E te hergebruiken[6][8].

Reductie van ubichinon tot ubichinol

Mogelijk heeft co-enzym Q10 ook een rol in de cellulaire communicatie en in de genexpressie[8][9].

Biosynthese[bewerken]

Co-enzym Q10 kan in principe door het lichaam uit het aminozuur tyrosine worden aangemaakt. Dit is een gecompliceerd proces waar in totaal 19 omzettingsstappen voor nodig zijn, en dat afhankelijk is van het voldoende aanwezig zijn van ten minste zeven vitaminen (vitamine B2, B3, B5, B6, foliumzuur, vitamine B12 en vitamine C) en verschillende spoorelementen[3].

In het lichaam van een gezonde volwassene is in totaal ongeveer 0,5 tot 1,5 gram co-enzym Q10 aanwezig[5]. Cellen die veel energie nodig hebben, zoals hart-, nier-, lever- en spiercellen, bevatten relatief veel mitochondria, en dus ook veel co-enzym Q10.

Factoren die de Q10-status kunnen beïnvloeden[bewerken]

Ziekte: Bij diverse aandoeningen worden lage concentraties co-enzym Q10 in de lichaamsweefsels aangetroffen, zoals bij hart- en vaatziekten, hoge bloeddruk, parodontitis, en aids.

Gebruik van sommige medicijnen (met name statines): De aanmaak van co-enzym Q10 en cholesterol wordt door hetzelfde enzym (HMG-CoA reductase oftewel 3-hydroxy-methylglutaryl co-enzym A) gereguleerd. Dit enzym reguleert de vorming van mevalonzuur, een gemeenschappelijke voorloper van beide stoffen. De werking van statines, een klasse cholesterolverlagende medicijnen (bijvoorbeeld simvastatine, lovastatine, pravastatine), is gebaseerd op remming van de werking van dit enzym, met als gevolg dat mensen die deze medicijnen gebruiken ook verlaagde co-enzym Q10-niveaus in spierweefsel en bloed hebben[10][11][12][13][6].
Of en in hoeverre co-enzym Q10 suppletie deze daling kan terugdringen is momenteel onderwerp van wetenschappelijk debat.[11][12][14][15][16].

Andere factoren: Ook ouderdom [17], extreem fysieke inspanningen, stress, verhoogd alcohol-en nicotineverbruik kunnen leiden tot verlaagde CoQ10-niveaus in het lichaam.

Bronnen en biologische beschikbaarheid[bewerken]

Co-enzym Q10 komt in vrijwel alle voedingsmiddelen voor. Via de voeding nemen we dagelijks circa 3-5 milligram op. Relatief rijke bronnen zijn orgaanvlees (vooral) lever, vis (sardines, ansjovis, makreel, zalm) en gevogelte. [18]. Desondanks zijn de plasma-niveaus co-enzym Q10 bij vegetariërs verreweg het hoogst (meer dan het dubbele dan bij alleseters), wat er op lijkt te wijzen dat een vegetarische voeding helpt bij het handhaven van hoge co-enzym Q10-niveaus in het lichaam.[bron?]

Aangezien co-enzym Q10 in de lichaamsweefsels zelf aangemaakt kan worden, wordt ervan uitgegaan dat in normale omstandigheden het lichaam niet afhankelijk is van co-enzym Q10-aanvoer via de voeding. De invloed van voeding op de co-enzym Q10-status blijkt miniem te zijn[19]. Met behulp van voedingssupplementen is de co-enzym Q10-status echter wel degelijk te beïnvloeden. Voedingssupplementen met co-enzym Q10 leveren in het algemeen 10 tot 30 keer de 3-5 milligram die de mens via de voeding binnenkrijgt.

Het sterk lipofiele karakter van co-enzym Q10 heeft een grote invloed op de biologische beschikbaarheid. Oraal ingenomen co-enzym Q10 wordt relatief slecht opgenomen in het lichaam. De absorptie ervan is sterk afhankelijk van de maaginhoud. Vet in de maag verbetert de opname van co-enzym Q10 in het maag-darmkanaal[8]. In geval van co-enzym Q10 in de vorm van een voedingssupplement is de absorptie daarnaast ook afhankelijk van het soort c.q. de vorm van het supplement.

In het algemeen kan gesteld worden dat producten (bv. voedingssupplementen) waarin co-enzym Q10 in poedervorm is verwerkt, een relatief slechte biologische beschikbaarheid hebben. Co-enzym Q10-supplementen waarin een olie als dragerstof wordt gebruikt (softgels) bevatten co-enzym Q10 in een relatief goed opneembare vorm. Sommige co-enzym Q10-producenten proberen met speciale oplosmiddelen evenals door het gebruik van micro-emulsies (waardoor het contactoppervlak sterk wordt vergroot) de biologische beschikbaarheid te verbeteren.

Q10 als voedingssupplement en in verrijkte voedingsmiddelen[bewerken]

Industriële productie van co-enzym Q10[bewerken]

In zijn zuivere vorm is co-enzym Q10 een geel-oranje kristallijn poeder, zonder geur of smaak. Voor de industriële productie ervan bestaan drie methoden: gistfermentatie, bacteriële fermentatie, en chemische synthese. Het resultaat van de eerste twee processen is een trans-isomeer, identiek aan de co-enzym Q10 die in menselijke en dierlijke cellen voorkomt. Co-enzym Q10 uit chemische synthese echter bevat daarnaast ook cis-isomeren, welke waarschijnlijk niet werkzaam zijn.

Tijdens de commerciële productie van co-enzym Q10 ontstaan kristallen, die de biologische beschikbaarheid verminderen. Verhitting doet de kristallen verdwijnen. Het smeltpunt van co-enzym Q10 is 48 graden celsius. Tijdens het proces van afkoelen ontstaan echter in het algemeen nog grotere kristallen. Ook bepaalde oplosmiddelen kunnen de kristalvorming tegengaan.

Kaneka corporation is de grootste producent van co-enzym Q10 in de wereld met fabrieken in Japan en de Verenigde Staten, daarna volgen Nisshin Pharma, Asahikasei Pharma en Mitsubishi Gas Chemical (MGC).

Co-enzym Q10 als voedingssupplement[bewerken]

Q10 wordt in de meeste Europese lidstaten, in de Verenigde Staten en in Australië als een voedingssupplement verkocht. Ook in Japan is het co-enzym sinds 2001 toegelaten als voedingssupplement. Daar wordt het reeds lang gebruikt als toevoeging aan voornamelijk dranken, onder andere door Coca Cola. De eerste producten op Europese bodem vond men aanvankelijk voornamelijk bij zuivelbedrijven zoals Parmalat, Emmi en Ljubljanske Mlekarne (Slovenië). Coenzym Q10 wordt daarnaast toegepast in cosmetica (o.a. huidverzorgende producten).

Gezondheidseffecten[bewerken]

Bloeddruk[bewerken]

Er zijn meerdere referenties betreffende het effect van Q10 op bloeddruk bij mensen (voor een overzicht van deze studies: [20]). In een recente metastudie van klinische studies van Q10 bij hypertensie heeft een onderzoeksgroep onder leiding van Professor FL Rosenfeldt (van het Cardiac Surgical Research Unit, Alfred Hospital, Melbourne, in Australië) alle gepubliceerde studies van Q10 in hypertensie onderzocht. Daarnaast heeft de groep ook de algemene effectiviteit en consistentie van de therapeutische effecten en neveneffecten samengevat. De metastudie was uitgevoerd op 12 klinische studies (362 patiënten), bestaande uit 3 willekeurige, gecontroleerde proeven, één crossover studie en acht open label studies. De kwaliteit van de onderzochte studies laat dus te wensen over, en het aantal bij de onderzoeken betrokken personen is gering. De zeggingskracht van de meta-analyse is dus beperkt. De onderzoeksgroep concludeerde dat Q10 het potentieel heeft bij hypertensieve patiënten de systolische bloeddruk met 17 mm Hg en de diastolische bloeddruk met 10 mm Hg te verlagen zonder noemenswaardige neveneffecten[21].Voorts is het zo dat Rosenfeldt eerst grotere vergelijkende studies wil afwachten, voordat hij Q10 als behandeling zou aanraden.[22]

Samenvattend: Q10, als aanvulling op de bestaande medicatie[23], kan nuttig zijn bij de behandeling van hoge bloeddruk. Men dient voor dat men Q10 zou willen gebruiken, dit te overleggen met zijn arts..[22]

Nut bij de behandeling van diverse aandoeningen[bewerken]

Het verlagen van de bloeddruk is overigens de enige medische toepassing van Q10 waarvoor voldoende wetenschappelijk bewijs voorhanden is. Bij aandoeningen als alzheimer, angina, (borst)kanker, cardiomyopathie, parodontitis, hartzwakte en hartfalen, hiv/aids, 'zwak zaad', migraine[24], spierdystrofie, diabetes en Parkinson is er geen of geen eenduidig bewijs voor de werkzaamheid. Bij diabetes is er enig bewijs dat Q10 een negatief effect heeft bij de behandeling[bron?].

Het wordt daarom niet als zinnig beschouwd Q10 preventief (als supplement) te gebruiken of toe te voegen aan levensmiddelen.

Q10 kan ook vermoeidheid na inspanning bestrijden. Het bewijs hiervoor steunt op een enkel gerandomiseerd onderzoek met controlegroep op 17 vrijwilligers.[25]

Controverse[bewerken]

Producenten van producten die zijn gebaseerd op Q10 of waaraan Q10 is toegevoegd stellen dat er sprake is van een aantal gezondheidsvoordelen. Een aantal risicogroepen (rokers, zware drinkers, lijders aan een aantal ziekten, ouderen) zou het risico van Q10-deficiëntie kunnen bestrijden door preventief Q10 te slikken. Verder zou het verouderingsproces op die wijze kunnen worden vertraagd en zou het risico op een aantal typen kanker worden verminderd.

Er is veel onderzoek gedaan naar de rol die Q10 speelt in het menselijk lichaam. Toch zijn de uitkomsten van al deze onderzoeken niet altijd met elkaar in overeenstemming, vooral waar het de zin van het innemen van Q10 betreft. Ook metastudies spreken elkaar tegen. Of het slikken van Q10-supplementen een bijdrage levert aan de gezondheid staat vooralsnog ter discussie. Veel onderzoek blijkt ook direct door de fabrikant gesponsord te zijn en wordt als weinig wetenschappelijk beschouwd.[26]

Volgens producent Pharma Nord zou Q10, mits voldoende gedoseerd, een preventieve werking hebben op het gebied van hart- en vaatziekten en kanker, het immuunsysteem versterken en tevens zorgdragen voor meer energie. Wetenschappelijk gezien zijn dergelijke claims twijfelachtig. In 2003 daagden de Keuringsraad Aanprijzing Gezondheidsproducten (KAG) en de Consumentenbond producent Pharma Nord voor de rechter omdat deze in zijn reclame-uitingen beweerde dat Q10 een remedie zou zijn voor parodontitis-patiënten [27]. Pharma Nord verloor die rechtszaak.[28] [29]

[30] [31]

Conclusie[bewerken]

Hoewel Q10 mogelijk nuttig kan zijn bij de behandeling van hoge bloeddruk, moeten gezondheidsclaims van fabrikanten en leveranciers kritisch worden bekeken. Op, waarschijnlijk, hoge bloeddruk na, is er geen aandoening waarvoor eenduidig bewijs bestaat dat Q10 een positief effect zou hebben. Een gebrek aan Q10 kan alleen in een laboratorium worden vastgesteld. Gezondheidsklachten waaraan een gebrek aan Q10 ten grondslag ligt zijn - zeker tot het 40ste levensjaar- uiterst zeldzaam. Q10 is niet in staat de negatieve effecten van een ongezonde levensstijl te compenseren of 'neutraliseren'. Gezien voorgaande zijn er vooralsnog onvoldoende aanwijzingen dat het zinvol is Q10 in de voeding aan te vullen.

Externe link[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. SMILES (symbolische structuurweergave) =
    CC1=C(C(=O)C(=C(C1=O)OC)OC)C\C=C(/C)\CC\C=C(/C)\CC\C=C(/C)\CC\C=C(/C)\CC\C=C(/C)\CC\C=C(/C)\CC\C=C(/C)\CC\C=C(/C)\CC\C=C(/C)\CCC=C(C)C
  2. (en) Crane FL, Hatefi Y, Lester RL, et al. Isolation of a quinone from beef heart mitochondria. 1957. Biochim Biophys Acta 25:220-221. PMID 13445756
  3. a b c d (en) Langsjoen PH, Introduction to coenzyme Q10 gratis volledige artikel
  4. (en) Wolf DE, Hoffman CH, Trenner NR, Arison BH, Shunk CH, Linn BD, McPherson JF, and Folkers K. Structure studies on the coenzyme Q group. J Am Chem Soc 1958: 80:4752
  5. a b (en) Bhagavan HN, Chopra RK. Coenzyme Q10: absorption, tissue uptake, metabolism and pharmacokinetics. 2006. Free Radic Res 40:445-453. DOI: 10.1080/10715760600617843 PMID 16551570 gratis volledige artikel
  6. a b c (en) Ernster L, Dallner G. Biochemical, physiological and medical aspects of ubiquinone function. 1995. Biochim Biophys Acta 1271:195-204. PMID 7599208
  7. (en) Dutton PL, Ohnishi T, Darrouzet E, Leonard, MA, Sharp RE, Cibney BR, Daldal F and Moser CC. 4 Coenzyme Q oxidation reduction reactions in mitochondrial elektron transport (pp 65-82) in Coenzyme Q: Molecular mechanisms in health and disease edited by Kagan VE and Quinn PJ, CRC Press (2000), Boca Raton
  8. a b c (en) Crane FL. Biochemical functions of coenzyme Q10. 2001. J Am Coll Nutr 20:591-598. PMID 11771674 gratis volledige artikel
  9. Groneberg DA, Kindermann B, Althammer M, Klapper M, Vormann J, Littarru GP, Döring F. Coenzyme Q10 affects expression of genes involved in cell signalling, metabolism and transport in human CaCo-2 cells. Int J Biochem Cell Biol 37, 1208 – 1218, 2005
  10. (en) Folkers K, Langsjoen P, Willis R, et al. Lovastatin decreases coenzyme Q levels in humans. 1990. Proc Natl Acad Sci U S A 87:8931-8934. PMID 2247468 gratis volledige artikel
  11. a b (en) Langsjoen PH, Langsjoen AM. The clinical use of HMG CoA-reductase inhibitors and the associated depletion of coenzyme Q10. A review of animal and human publications. 2003. Biofactors 18:101-111. PMID 14695925
  12. a b (en) Hargreaves IP, Duncan AJ, Heales SJ, et al. The effect of HMG-CoA reductase inhibitors on coenzyme Q10: possible biochemical/clinical implications. 2005. Drug Saf 28:659-676. PMID 16048353
  13. (en) Passi S, Stancato A, Aleo E, et al. Statins lower plasma and lymphocyte ubiquinol/ubiquinone without affecting other antioxidants and PUFA. 2003. Biofactors 18:113-124. PMID 14695926
  14. (en) Levy HB, Kohlhaas HK. Considerations for supplementing with coenzyme Q10 during statin therapy. 2006. Ann Pharmacother 40:290-294. DOI: 10.1345/aph.1G409 PMID 16449543
  15. (en) Nawarskas JJ. HMG-CoA reductase inhibitors and coenzyme Q10. 2005. Cardiol Rev 13:76-79. DOI: 10.1097/01.crd.0000154790.42283.a1 PMID 15705257
  16. (en) Langsjoen PH, Langsjoen JO, Langsjoen AM, et al. Treatment of statin adverse effects with supplemental Coenzyme Q10 and statin drug discontinuation. 2005. Biofactors 25:147-152. PMID 16873939
  17. Kalén A, Appelkvist E-L, Dallner G: Age-related changes in the lipid compositions of rat and human tissues. Lipids 24: 579-584, 1989
  18. (en) Weber, C.: Dietary intake and absorption of coenzyme Q. In: Kagan, V.E. & Quinn, P.J. (Eds.): Coenzyme Q: Molecular mechanisms in health and disease. (http://www.amazon.com/gp/reader/0849387329) CRC Press, 2000, p. 209-215.
  19. (en) Kaikkonen J, Nyyssönen K, Tuomainen TP, et al. Determinants of plasma coenzyme Q10 in humans. 1999. FEBS Lett 443:163-166. DOI: 10.1016/S0014-5793(98)01712-8 PMID 9989597 gratis volledige artikel
  20. Cupp MJ and Tracy TS. Chapter 4: Coenzyme Q10 (Ubiquinone, Ubidecarenone), pp 53-85 in Dietary Supplements edited by Cupp MJ and Tracy TS Humana press, Totowa, New Jersey (2003)
  21. Rosenfeldt FL, Haas SJ, Krum H, Hadj A, Ng K, Leong J-Y, Watts GF. Coenzyme Q10 in the treatment of hypertension: a meta-analysis of the clinical trials. J Human Hypertension 21: 297-306, 2007
  22. a b CAUTION ON BLOOD PRESSURE ALTERNATIVE. Adam Cresswell Health editor, Weekend Australian, Canberra, A.C.T.: Febr 24, 2007.pg.29.
  23. Pepe S et al. Coenzyme Q10 in cardiovascular disease. Mitochondrion. 2007 Jun;7 Suppl:S154-67.
  24. Tepper SJ.Complementary and alternative treatments for childhood headaches.Curr Pain Headache Rep. 2008 Oct;12(5):379-83
  25. (en) Mizuno K, Tanaka M, Nozaki S, et al. Antifatigue effects of coenzyme Q10 during physical fatigue. (2008) Nutrition 24:293-299. PMID 18272335.
  26. Kees Karsten, Dennis Verhoeve, Bruno Loos en Sacha Eikenboom. Fabrikant misleidt parodontitis patiënten met Q10. Wetenschappelijke onderbouwing van vermeend effect ontbreekt. Nederlands Tandartsenblad 52/7/1997
  27. D.S. Joffe, "Een pil tegen parodontitis?", Vereniging tegen de Kwakzalverij, 10 november 2003
  28. T. L. P. Watts, BDS, MDS, PhD, FDS, Department of Periodontology and Preventive Dentistry, UMDS, Guy’s Hospital London Coënzyme Q10 and periodontal treatment: is there any beneficial effect? British Dental Journal 1995;178: 209-213
  29. Consumentengids april 1995
  30. Arrondissementsrechtbank Amsterdam, uitspraak KAG vs. Pharma Nord & House of Trends, 25 september 1997
  31. Kees Karsten, Dennis Verhoeve, Bruno Loos en Sacha Eikenboom. Fabrikant Bio-Quinon Q10 veroordeeld. KAG, consumentenbond en NVvP tevreden over uitspraak rechter. Nederlands Tandartsenblad 52/21/1997