Изследвания от 1906 до 1997 година, касаещи коензим Q10

От 1906г.

В тази статия, посветена на историята на коензим Q10, ще ви разкажа повече за работата на двама учени, повлияли на науката за здравословното хранене като цяло, а след това – и на работата на други двама учени, част от датската фармацевтична компания „Pharma Nord”, производител на препаратите „Bio-Quinone Q10” и „Myoqinon”.

Животът и кариерата на двата екипа от професионалисти се преплита около каузата и ангажимента им да разработят добре усвоима хранителна добавка и помощно лекарствено средство, съдържащо веществото коензим Q10.

И така, първият от двамата именити  мъже, допринесъл за историята, развитието и изследването на коензим Q10, е американският изследовател и химик д-р Карл Август Фолкърс. Той е сред хората, които, като че ли, умеят да визуализират в съзнанието си пътищата на биохимичните реакции, поглеждайки сложните химически формули и структури на естествено срещащите се в природата вещества. Нещо повече, той предвижда по-ясно от всеки друг потенциалната полза от включването на коензим Q10 към терапията на пациентите, страдащи от сърдечни заболявания и рак.

Така, използвайки познанията си по химия и биология, д-р Фолкърс вижда какви биха били потенциалните ефекти на коензим Q10 върху човешкото здраве. Той би могъл да реализира чудесен научен пробив, стига да съумее да си осигури финансиране на биомедицинските си изследвания. По думите на Свен Мосгаард д-р Фолкърс е химикът: „който се осмелява да бленува успеха от употребата на това вещество.”

Визуализацията на коензим Q10 на клетъчно ниво не закъснява

Това, което д-р Фолкърс онагледява по-добре от всеки друг изследовател, е биохимичната активност на веществото коензим Q10 в митохондриите на човешките клетки. Химикът знае, че митохондриите са клетъчните органели, в които протича синтезът на съединението аденозинтрифосфат (АТФ). АТФ е носителят на химическата енергия в клетките. В същото време, д-р Фолкърс е наясно, че митохондриите са сред основните производители на вредните за организма свободни радикали. По тази причина те се нуждаят от определена антиоксидантна защита.

Доктор Фолкърс вижда, че коензим Q10 е субстанция с редукционни свойства, известна и с името убихинон (в неговата оксидирана форма) и убихинол (в неговата редуцирана форма). Освен това, съединението е основен биологичен хранителен елемент. Убихиноновата му форма е компонент на електронната транспортна верига в процеса на аеробно клетъчно дишане, която произвежда и пренася химическа енергия под формата на АТФ. Убихинолната форма пък е мощен антиоксидант, който в големи количества, може да навреди на аеробните организми.

Доктор Свенд Аадж Мортенсен (1942 - 2015 г.)

Вторият от двамата изявени учени, повлияли на историята и изследването на коензим Q10, е датският кардиолог и изследовател д-р Свенд Аадж Мортенсен. Д-р Мортенсен организира и ръководи многоцентрово проучване, на име „Q-Symbio study”, което е завършено и публикувано едва през 2014 г. „Q-Symbio” отговаря на златния научен стандарт за тестването на коензим Q10 като допълнително средство за лечението на хронична сърдечна недостатъчност. На практика, то е рандомизирано, плацебо-контролирано клинично проучване, което набляга на проследяването на симптомите на сърдечната недостатъчност, био-маркерите и дългосрочните резултати (по-специално - процентите на хоспитализация и смъртността).

За съжаление, сърдечната недостатъчност е все по-разпространено заболяване, което  обикновено има лоша прогноза. Това е медицинско състояние, което възниква, когато сърдечният мускул по време на систола не е в състояние да изпомпва достатъчно количество кръв, за да отговори на потребността на организма от кислород и хранителни вещества. Типичните симптоми включват задух, лесна уморяемост, подуване на краката и (често пъти) в болка в гърдите. Сред честите причини за сърдечната недостатъчност са коронарната артериална болест, високото кръвно налягане, предсърдното мъждене, инфекции и възпаления на клапите, както и още множество други.

Според  д-р Мортенсен, една от многото правдоподобни причини за развитието на сърдечна недостатъчност, е енергийното „гладуване” на клетките на сърдечния мускул. Когато концентрацията на коензим Q10 в клетките на сърцето е необичайно ниска, мускулът ще изпитва енергиен „глад”. Д-р Мортенсен подозира, че причината за тази дисфункция се крие в биоенергетичните процеси в сърдечномускулните клетки. При това състояние, митохондриите на сърдечномускулните клетки не разполагат с достатъчно количество коензим Q10 и не успяват да синтезират достатъчно АТФ. Лекарят е твърдо решен да проведе клинични проучвания, които да проверят до колко правдоподобно е предложеното от него обяснение за причините за сърдечната недостатъчност.

Ако трябва да обобщим написаното до тук, то ще кажем, че д-р Мортенсен повече от всеки друг изследовател съумява да предостави на медицинската общественост обосновката и емпирични доказателства за това колко е важно коензим Q10 да бъде включен като допълнение към методите за стандартно лечение на хронична сърдечна недостатъчност.

Коензим Q10 - витаминоподобен и съществен, но не и витамин по структура

Предполагайки, че коензим Q10 би могъл да се окаже витамин, д-р Фолкърс първоначално е счита, че този субстанция е сред онези органични съединения, които са от съществено значение за човешкия растеж и развитие, но тялото не е в състояние да синтезира само. Много скоро той осъзнава, че греши в последното си предположение -  човешкият организъм може да синтезира коензим Q10. По-нататъшни изследвания обаче показват, че производството на веществото достига своя пик около 20 годишната възраст на човек, а след това нивото му намалява с годините.

Биосинтезът на коензим Q10 продължава да намалява до такава степен, че синтезът му при човек на около 65 години е наполовина (и повече) по-малък от този на 25-годишен човек. Освен това, д-р Фолкърс осъзнава и демонстрира, че лекарствата със статини, използвани за инхибирането (потискането) на биосинтеза на холестерол са в състояние за инхибират и нивото на коензим Q10. Изследователят е в състояние да предвиди условията и последиците от евентуалния дефицит на коензим Q10 за организма.

До 1990 г. той публикува резултатите от три свои проучвания, които показват, че статиновият препарат „lovastatin”, въпреки че успешно намалява нивата на холестерол при пациентите, предизвиква недостига на коензим Q10.

Д-р Фолкърс и ранната му кариера в „Merck”: витамини от група В и антибиотици

Д-р Фолкърс се присъединява към американската фармацевтична компания „Merck” (по-късно „Мerck, Sharp and Dohme”) като научен химик през 1934 г. и започва да извършва все по-отговорни и значими проучвания до края на 1963 г. Той и неговият екип пръв започва да изследва структурата и синтеза на витамините от група В (като например пантотенова киселина и биотин).

След това, д-р Фолкърс се включва в изолирането и структурното определяне на антибиотика стрептомицин. След блестящите резултати, които постига в работата си, той и екипът му се заемат с определянето на химическата структура на витамин В12, за да направят възможно търговското му производство.

Мевалонатният път

Докато работи за компания на „Merck”, д-р Фолкърс и неговият изследователски екип успяват да открият, изолират и синтезират съединението мевалонова киселина, което е биохимичен предшественик (прекурсор) на веществата, които се произвеждат в тялото чрез т.нар. мевалонатен път, а именно - холестерол, убихинон и долихол. Работата на екипа на „Merck” довежда до разработването на нови подходи за ограничаването на биосинтеза на холестерол. По-късно, функционирането на метода на д-р Фолкърс за производството на холестерол и коензим Q10, кара изследователя да осъзнае, че лекарствата, понижаващи холестеролното ниво, възпрепятстват и производството на коензим Q10.

Опростената илюстрация от схемата по-долу показва как функционира мевалонатният път, по който се произвеждат т.нар. „строителни блокове”, използвани за синтеза на изопреноидите. Също така, видимо е и защо статините потискат производството на коензим Q10 от организма.

Д-р Фолкърс и работата му в "Merck", посветена на коензим Q10

Докато д-р Фолкърс работи в "Мерк", английските и американските изследователи, работещи независимо един от друг, изолират жълто мастноразтворимо вещество чрез хинона в животинските тъкани. През 1955 г. д-р Фестенщайн и колегите му, работещи в ливърпулската лаборатория на д-р Р. А. Мортън, изолират жълтеникавата субстанция. Професор Мортън я нарича убихинон.
През 1957 г., без да е наясно с английското откритие и търсещ начин да разбере повече за ролята на системата за електронен транспорт в производството на АТФ, д-р Дейвид Грийн и колегите му от университета в Уисконсин изолират мастноразтворимо вещество от митохондриалните екстракти от телешка сърдечномускулна тъкан. Те наричат субстанцията „Coenzyme Q”.

Доктор Крейн взема проби от коензим Q10 на д-р Фолкърс

Д-р Крейн, научавайки за достижението на д-р Фолкърс,съумява да вземе проби от наскоро изолирания от него продукт в лабораторията на „Merck” в Ню Джърси. Доктор Фолкърс и екипът му през 1958 г. успяват да определят точната структура на коензим Q10. „Q” в името на субстанцията дефинира цикличната структура на хинона, а „10” в името й определя точния брой изопреноидни единици в опашката на веществото.

Доктор Фолкърс дефинира ролята на коензим Q10 при сърдечна недостатъчност

През 1963 г. д-р Фолкерс подава оставката си до ръководството на „Merck”. Започва работа като президент и главен изпълнителен директор на „Stanford Research Institute”. По това време от кариерата си в „Станфорд”, д-р Фолкърс продължава да изследва коензим Q10. След това, през 1968 г. ученият се премества в Остин, Тексас, за да заеме длъжността директор на Института по биомедицинските изследвания. Там д-р Фолкърс разполага с повече време и ресурси, за да изследва и проследи клиничните ефекти на коензим Q10.

В Остин ученият най-накрая може да съсредоточи вниманието си върху медицинските приложения на новосъздадената добавка с коензим Q10. Д-р Фолкърс и неговите колеги все повече се убеждават в удивителния ефект на добавката в превенцията на различни заболявания като кардиомиопатия, хипертония, мускулна дистрофия, пародонтална болест.
    
По статията работи: Виктория Милова

Статията е част от историята на:

• История на коензим Q10