PQQ (Pyrroloquinoline Chinone) e la biogenesi mitocondriale

COSA SONO I MITOCONDRI?

I mitocondri sono organelli cellulari presenti negli organismi eucarioti e sono considerati la centrale energetica della cellula. Al loro interno avviene la respirazione cellulare con cui sono in grado di produrre energia sotto forma di Adenosina Trifosfato (ATP).

I mitocondri, oltre ai cloroplasti che si trovano negli organi fotosintetici delle piante e nelle alghe, sono gli unici organelli cellulari che riescono a riprodursi, in maniera indipendente, grazie ad un proprio genoma di tipo procariotico.

I mitocondri sono delle vere e proprie fabbriche di energia che con l’invecchiamento tendono a diminuire, riducendo la salute e la longevità.

COS’E’ IL PQQ?

Il PQQ (pyrrolo-quinoline chinone) è un composto che migliora la biogenesi mitocondriale ed aumenta la produzione di energia cellulare. L’induzione di questo processo è avvenuto attraverso l’attivazione di SIRT1 e PGC-1α, una via nota per regolare la biogenesi mitocondriale, migliorando la formazione cellulare di NAD+.

Il PQQ è formato dalla fusione di glutammato e tirosina ma i dettagli del percorso biosintetico non sono conosciuti, ed è stato scoperto come cofattore per le reazioni enzimatiche nei batteri svolgendo una funzione simile alle vitamine B per l’uomo.

Fu isolato per la prima volta nel 1979, le ricerche successive hanno evidenziato un ruolo simile nei mammiferi, tuttavia il PQQ non è probabilmente un cofattore enzimatico negli esseri umani. Inoltre è stato trovato ad alti livelli nel latte materno il che presume che il PQQ sia un fattore di crescita non vitaminico.

Alcuni studi effettuati sui topi hanno evidenziato come una dieta arricchita di PQQ migliora la crescita, performance riproduttiva e funzione immunitaria. Gli esseri umani producono ogni giorno 100-400 nanogrammi di PQQ, tuttavia i livelli nei tessuti umani e nei fluidi sono inferiori di 5-10 volte rispetto ai livelli riscontrati negli alimenti, probabilmente il PQQ esistente nei tessuti umani è un derivato, in parte, dalla dieta.

DOVE SI TROVA?

Il PQQ si presenta in quasi tutti gli alimenti in misura di nanogrammi, più concentrato nei seguenti alimenti:

  • prodotti fermentati della soia (natto – da dove si ricava anche la k2 mk7)
  • spinaci
  • tè verde
  • pepe verde
  • prezzemolo
  • kiwi

Ovviamente il contenuto di PQQ contenuto nei cibi è di molto inferiore rispetto alla dose terapeutica, per questo è necessaria una supplementazione con integratori (5-20 mg).

BENEFICI

Ma ora passiamo ai reali benefici di una possibile integrazione

  • Riduce infiammazione e radicali liberi con assunzioni di 20 mg ci sono state significative diminuzioni dei livelli di PCR (proteina c-reattiva) del 45% già dopo 3 settimane di utilizzo e di IL-6 (interleukin-6), citochina definita con proprietà pro e anti infiammatorie, che regola il sistema immunitario e gioca un ruolo importante nelle funzioni cognitive. Un dosaggio inferiore ai 20 mg non ha prodotto diminuzione di infiammazione.
  • Crea nuovi mitocondri stimolando la biogenesi mitocondriale attraverso l’attivazione di SIRT1 e PGC-1alpha, il risultato di questa attivazione è l’aumento di NRiF-1 e NRF-2, proteine che ci proteggono dai radicali liberi aumentando la produzione endogena di antiossidanti. Il PGC-1alpha è un regolatore che stimola i geni che promuovono la respirazione mitocondriale e cellulare, la crescita e la proliferazione, aumentando il metabolismo cellulare influisce favorevolmente su pressione sanguigna, colesterolo, trigliceridi quindi sull’insorgenza dell’obesità.
  • Migliora la memoria e le funzioni cognitive innescando la proteina di lettura del DNA, CREB (Cyclic AMP responsive element binding protein 1), che svolge un ruolo chiave nella crescita e nell’espressione genica stimolando anche la crescita di nuovi mitocondri e aumentando il BDNF o fattore neutrofico cerebrale.
  • Stimola la produzione ed il rilascio di fattori di crescita nervosa nelle cellule che supportano i neuroni nel cervello, aumentanto anche le cellule di Schwann aumentando la via del segnale PI3K/Akt.
  • Il PQQ è neuroprotettivo contro Alzheimer, Parkinson e lesioni cognitive, aumentando la proteina DJ-1 importante per la salute e la funzionalità del cervello. Questa proteina aumenta la sopravvivenza delle cellule combattendo lo stress ossidativo intensivo. Le mutazioni di questa proteina sono state collegate con l’insorgenza di rare forme di morbo di Parkinson.
  • Il PQQ sopprime il Nitric Oxide Synthase 2 (iNOS), un radicale libero reattivo che agisce come mediatore biologico in diversi processi, tra cui la neurotrasmissione e le attività antimicrobiche e antitumorali. Si è visto che la somministrazione di PQQ prima di un ictus indotto riducesse significativamente i danni dell’area cerebrale danneggiata.
  • Protegge anche il cervello dalla neurotossicità di alcune potenti tossine, come il mercurio e l’ossidopamina, tossine sospettate di causare rispettivamente Alzheimer e Parkinson.
  • Riduce le dimensioni delle aree danneggiate nell’attacco di cuore indipendentemente da quando è somministrata prima o dopo l’attacco stesso, suggerendo la somministrazione entro le prime ore dall’attacco cardiaco offrendo benefici. Ricerche successive hanno anche dimostrato che PQQ aiuta le cellule muscolari del cuore a resistere allo stress ossidativo acuto preservando e migliorando la funzione mitocondriale.
  • Migliora la qualità del sonno. In uno studio condotto su umani per 8 settimane in 17 persone con la somministrazione di 20 mg di PQQ, le persone affette da affaticamento e disturbi del sonno hanno migliorato significativamente la qualità del sonno con miglioramenti della durata e della qualità.
  • Il PQQ riduce la resistenza insulinica aumentando la biogenesi mitocondriale nelle cellule muscolari. PQQ ha anche un potenziale pro-ossidante incrementando il perossido di idrogeno, ma questo può inibire un enzima chiamato  PTP1B che in alte concentrazioni è correlato con diabete, disordini cardiovascolari, artrite reumatoide, funzionalità immunitarie, obesità e cancro.
  • Per questo il PQQ può trattare l’obesità, una sua carenza nei ratti può ridurre il tasso metabolico del 10%, sebbene non ancora studiato, potrebbe incrementare il metabolismo generale.
  • migliora le funzioni del sistema immunitario, una sua carenzanella dieta dei topi ha causato una risposta immunitaria disfunzionale rispetto agli stressors, inoltre l’aggiunta di PQQ nella dieta ha aumentato i livelli delle cellule CD8+ e linfociti importanti immuno regolatori
  • In uno studio il PQQ induce all’apoptosi le cellule leucemiche U937, potrebbe essere un’alleato contro i tumori del melanoma riducendo l’espressione della proteina che produce melanina.
  • Inoltre è stato dimostrato che il PQQ si lega all’uranio.
  • Il PQQ è un antiossidante potentissimo, circa 100 volte più efficace della vitamina C nella riduzione dei radicali liberi.
  • Inibisce alcuni enzimi come la TrxR1 aumentando di conseguenza l’attività di Nrf2, portando infine ad un aumento della produzione di antiossidanti.

SUPPLEMENTAZIONE

Ma vediamo quanto assumerne in sicurezza, in uno studio 20 mg di PQQ non hanno causato tossicità o sintomi avversi per un periodo di 12 settimane, allo stesso modo un’altro studio ha rilevato che il consumo di PQQ fino a 0,3 mg/kg è perfettamente sicuro (qui), ma attenzione dosi estremamente alte (500-1000 mg/kg) possono causare la morte nei topi (qui).

Detto questo, una dose adeguata per la biogenesi mitocondriale è di 0,075-0,3 mg/kg al giorno (qui), ma solo 20 mg sono in grado di ridurre l’infiammazione per un uomo di peso medio (qui).

Abbiamo visto quanto sia importante questa molecola per la vita cellulare ora il problema rimane quello di trovare un buon integratore visto che non ce ne sono molti, posso consigliarvene alcuni:

Life Extension PQQ Caps with BioPQQ 20 Mg, 30 vegetarian caps

Doctor’s Best, Best PQQ, 20 mg, 30 Veggie Caps

Health Thru Nutrition pqq 20mg 60 vegecaps

CONCLUSIONI

Ovviamente abbiamo parlato di importanti caratteristiche di questa molecola ma ribadiamo sempre che, senza una sana e corretta alimentazione ed uno stile di vita consono, gli integratori possono ben poco.

Dobbiamo iniziare prima di tutto a volerci bene, prendendoci cura dei nostri preziosi mitocondri senza i quali non ci sarebbe energia, e quindi neanche la vita.

Possiamo averne cura mangiando cibo specie specifico, quindi cibo adatto al nostro dna, cibo con cui ci siamo evoluti fino all’avvento dell’agricoltura, parliamo ovviamente dell’alimentazione Paleo, ampiamente  trattata su questo blog.

La medicina evoluzionistica ci dà inoltre molti spunti sullo stile di vita per migliorare ed ottimizzare la nostra salute, stimolando la biogenesi mitocondriale naturalmente.

Cercare di stare il più possibile all’aria aperta, al sole e al freddo, cercare quando possibile, di camminare scalzi percependo l’energia della terra, stare più lontani possibile da fonti digitali come cellulari, pc, tv, etc.., insomma stare più a contatto con la natura e ricevere energia e vita, non a caso viene chiamata “Madre Natura”, fare queste semplici cose può caricarci di energia positiva e migliorare di molto la salute dei nostri amati mitocondri.

 

Autore: Luca

Bibliografia:

11 proven health benefits of PQQ
https://selfhacked.com/blog/pqq-review/#1_PQQ_Decreases_Inflammation_and_Free_Radicals

The Biochemistry, Physiology and Genetics of PQQ and PQQ-containing Enzymes
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0065291108601290

Pyrroloquinoline Quinone Stimulates Mitochondrial Biogenesis through cAMP Response Element-binding Protein Phosphorylation and Increased PGC-1α Expression
http://www.jbc.org/content/285/1/142.short

Glucose dehydrogenase of bacterium anitratum: an enzyme with a novel prosthetic group.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14257587

A novel coenzyme from bacterial primary alcohol dehydrogenases
https://www.nature.com/articles/280843a0

The generation of an organic free radical in substrate-reduced pig kidney diamine oxidase-cyanide.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3106087

Evidence for PQQ as cofactor in 3,4-dihydroxyphenylalanine (dopa) decarboxylase of pig kidney.
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Pyrroloquinoline quinone improves growth and reproductive performance in mice fed chemically defined diets.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12563022

Levels of pyrroloquinoline quinone in various foods.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7733865

Simple and sensitive method for pyrroloquinoline quinone (PQQ) analysis in various foods using liquid chromatography/electrospray-ionization tandem mass spectrometry.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17685628

Pyrroloquinoline Quinone, a Redox-Active o-Quinone, Stimulates Mitochondrial Biogenesis by Activating the SIRT1/PGC-1α Signaling Pathway
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Dietary pyrroloquinoline quinone (PQQ) alters indicators of inflammation and mitochondrial-related metabolism in human subjects.
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Pyrroloquinoline Quinone (PQQ) Prevents Cognitive Deficit Caused by Oxidative Stress in Rats
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Pyrroloquinoline Quinone Stimulates Mitochondrial Biogenesis through cAMP Response Element-binding Protein Phosphorylation and Increased PGC-1α Expression
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Pyrroloquinoline quinone attenuates iNOS gene expression in the injured spinal cord.
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Protection of pyrroloquinoline quinone against methylmercury-induced neurotoxicity via reducing oxidative stress.
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Pyrroloquinoline quinone is a potent neuroprotective nutrient against 6-hydroxydopamine-induced neurotoxicity.
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Does inorganic mercury play a role in Alzheimer’s disease? A systematic review and an integrated molecular mechanism.
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The neonate-6-hydroxydopamine-lesioned rat: a model for clinical neuroscience and neurobiological principles.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15708628

Pyrroloquinoline quinone (PQQ) decreases myocardial infarct size and improves cardiac function in rat models of ischemia and ischemia/reperfusion.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15770429

Pyrroloquinoline Quinone Preserves Mitochondrial Function and Prevents Oxidative Injury in Adult Rat Cardiac Myocytes
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2844438/

Pyrroloquinoline quinone preserves mitochondrial function and prevents oxidative injury in adult rat cardiac myocytes.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17880922

Altering pyrroloquinoline quinone nutritional status modulates mitochondrial, lipid, and energy metabolism in rats.
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Pyrroloquinoline quinone improves growth and reproductive performance in mice fed chemically defined diets.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12563022

Dietary pyrroloquinoline quinone: growth and immune response in BALB/c mice.
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Influence of adding pyrroloquinoline quinone to parenteral nutrition on gut-associated lymphoid tissue.
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Role of glutathione in augmenting the anticancer activity of pyrroloquinoline quinone (PQQ).
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20663290

Effect of pyrroloquinoline quinone (PQQ) on melanogenic protein expression in murine B16 melanoma.
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Uranium exerts acute toxicity by binding to pyrroloquinoline quinone cofactor.
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Specific detection of quinoproteins by redox-cycling staining.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1702437

The yin and yang of nrf2-regulated selenoproteins in carcinogenesis.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22654914

Cytoprotective Nrf2 pathway is induced in chronically txnrd 1-deficient hepatocytes.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19584930

Potential physiological importance of pyrroloquinoline quinone.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19803551

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