Zarys badania:

Wcześniejsze badania wykazały, że suplementacja zredukowaną formą koenzymu Q10 hamuje stres oksydacyjny i spowalnia proces starzenia u myszy z przyspieszonym starzeniem się.

W niniejszej badaniu sprawdzano czy suplementacja diety koenzymem Q10 wpływa na metabolizm tkanki tłuszczowej u myszy KKAy (modelowe zwierzęta dla badań otyłości i cukrzycy typu 2). Za cel badań obrano zachowanie się białek cAMP i CaKMII i genów PDE4 i AMPK.

Białka te połączone są szlakiem wzajemnych oddziaływań. Wysoki poziom cAMP aktywuje gen AMPK. W konsekwencji nasileniu ulega oksydacyjny rozkład lipidów, zahamowaniu zaś synteza de novo kwasów tłuszczowych. Utrzymanie wysokiego poziomu cAMP jest możliwe dzięki zahamowaniu ekspresji PDE4. Białko PDE4 rozkłada bowiem cAMP na szlaku sygnałowym CaMKII-MEK1/2-ERK1/2.

Ważnym elementem szlaku metabolicznego jest również siateczka śródplazmatyczna. Aktywuje wiele funkcji komórkowych poprzez uwalnianie Ca2+ i hamuje je poprzez wychwyt zwrotny Ca2+ za pośrednictwem ATPazy 2 (SERCA2). U osób z zaburzeniami metabolicznymi aktywność tego enzymu ulega dysfunkcji. W konsekwencji dochodzi do zwiększenia poziomu jonów wapnia w cytoplazmie. To z kolei aktywuje cytoplazmatyczną kinazę wrażliwą na wapń, zależną od wapnia/kalmoduliny kinazę białkową II (CaMKII) i indukuje tzw. stres siateczki śródplazmatycznej (jej przeciążenie, upośledzające reakcję komórek na insulinę). Można go ograniczyć, wzmacniając funkcje enzymu SERCA2.

Interwencja:

Badania prowadzono na modelu zwierzęcym: myszach KKAy (model otyłości i cukrzycy typu 2). Dieta myszy była uzupełniona koenzymem Q10 w ilości 0,3%* (w jednej grupie, druga otrzymywała standardową karmę). Oznaczeń laboratoryjnych dokonywano po 12, 16 i 20 tygodniach.

Wyniki:

• Zaobserwowano obniżenie cytoplazmatycznego poziomu Ca2+, a w konsekwencji zahamowanie aktywności CaMKII.i zwiększenie aktywności SERCA2
• Odnotowano również zahamowanie ekspresji genu PDE4, a w konsekwencji wzrost stężenia cAMP.
• Zwiększone stężenie cAMP pociągało za sobą aktywację AMPK

Co to oznacza?

Koenzym Q10 poprzez wpływ na szlaki metaboliczne wpływa na metabolizm lipidów: nasila ich rozkład, hamuje tworzenie de novo, poprawia reakcję komórek na insulinę. Oznacza to, że jego suplementacja może być korzystnym narzędziem w hamowaniu powstawania i łagodzenia przebiegu zaburzeń metabolicznych związanych z otyłością.

* czy można to odnieść do człowieka? Przeciętnie dorosły zjada ok. 2 kg pożywienia dziennie. Gdyby przyjąć dane z badania, 0,3% z tego to 6000 mg. Są to znaczenie większe ilości niż ogólnie rekomendowane.

Źródło:

Xu Z, Huo J, Ding X, Yang M, Li L, Dai J, Hosoe K, Kubo H, Mori M, Higuchi K, Sawashita J. Coenzyme Q10 Improves Lipid Metabolism and Ameliorates Obesity by Regulating CaMKII-Mediated PDE4 Inhibition. Sci Rep. 2017 Aug 15;7(1):8253. doi: 10.1038/s41598-017-08899-7. PMID: 28811612; PMCID: PMC5557856.