PQQ


Einleitung

Pyrrolochinolinchinon, abgekürzt PQQ, ist ein Redox-Cofaktor. Es ist ein vitaminähnlicher, mit den B-Vitaminen verwandter Stoff, der wichtig für Redoxreaktionen ist, bei denen Elektronen ausgetauscht werden. PQQ wird von bestimmten Bakterien produziert und bietet viele Vorteile für andere Organismen, wie zum Beispiel den Menschen. Es wird von Enzymen mit verschiedenen Funktionen als Cofaktor verwendet. Es scheint, dass der Mensch selbst kein PQQ bio-synthetisieren kann und daher auf PQQ aus der Nahrung angewiesen ist.

PQQ hat mehrere Funktionen innerhalb der menschlichen Physiologie. PQQ kann sowohl als eine Art von Vitamin als auch als sehr starkes Antioxidans kategorisiert werden. So stimuliert PQQ vor allem das Zellwachstum und die Zelldifferenzierung und ist essentiell für eine normale Funktion der Mitochondrien. Darüber hinaus sind die normale Funktion unseres Immunsystems und eine gute Fruchtbarkeit auch von PQQ abhängig.

PQQ kommt in hohen Konzentrationen in der Muttermilch vor. Außerdem finden wir PQQ u. a. in grüner Paprika, Kiwi, Papaya, Petersilie, Tofu und grünem Tee.

PQQ kann als Nahrungsergänzungsmittel bei einer Vielzahl von Indikationen eingesetzt werden, darunter kognitiver Leistungsabbau, Alzheimer-Krankheit, Parkinson-Krankheit, Epilepsie, periphere Nervenschäden und möglicher Muskelschwund als Folge davon, Schlaganfall, nicht angeborene Hirnschäden, neuropathische Schmerzen, Makuladegeneration, Osteoporose, Osteoarthritis, rheumatoide Arthritis, Bandscheibendegeneration, Diabetes Typ II, Hypercholesterinämie, metabolisches Syndrom, Fettleber und trockene Haut.


Wirkungsmechanismen und Funktionen

Katalysieren von Redoxreaktionen

Eine Redoxreaktion ist ein Reduktions-Oxidationsprozess, bei dem eine Übertragung von einem oder mehreren Elektronen zwischen verschiedenen Stoffen stattfindet. Der Stoff, der ein Elektron abgibt, ist das Reduktionsmittel, der Stoff, der ein Elektron aufnimmt, ist das Oxidationsmittel. Derartige Prozesse finden ständig, überall und unzählige Male in unserem Körper statt. Ein Ort, an dem viele Redoxreaktionen ablaufen, sind die Mitochondrien.

PQQ ist in der Lage, wiederholt Redoxreaktionen zu katalysieren und ist daher hundert- bis tausendmal effizienter bei der Abwehr von freien Radikalen als andere Antioxidantien. Die folgende Tabelle (Tabelle 1) zeigt die Anzahl der Redoxreaktionen, die von den verschiedenen Antioxidantien durchgeführt werden können.

Substanzname

Anzahl möglicher Redoxreaktionen

PQQ

20,000

Quercetin

800

Epicatechin

700

Norepinephrin

200

Epinephrin

100

Catechin

75

DOPA

20

Ascorbinsäure (Vitamin C)

4

Tabelle 1: Anzahl der Redoxreaktionen, die von verschiedenen Antioxidantien durchgeführt werden [1]

Redoxreaktionen sind extrem wichtig für die Energieproduktion in den Mitochondrien, wo dem Krebs- oder auch Zitronensäurezyklus die Elektronentransportkette folgt, die letztlich zur Produktion von ATP führt. PQQ spielt vor allem eine Rolle in der Elektronentransportkette und stellt so eine gute mitochondriale Funktion sicher [1].

Darüber hinaus wirkt PQQ im gesamten Körper als starkes Antioxidans und kann so vor verschiedenen Krankheiten schützen. [2]

Energiestoffwechsel

PQQ interagiert mit PGC1a, was für Peroxisom-Proliferator-aktivierter Rezeptor Gamma-Coaktivator 1-alpha steht. PGC1a ist ein transkriptioneller Coaktivator, der die Expression von Genen reguliert, die am Energiestoffwechsel beteiligt sind (Abbildung 1).  Durch seine Reaktion mit diesem Protein wird PQQ zu einem direkten Stimulator der mitochondrialen Biogenese, d. h. der Bildung neuer Mitochondrien. Neben der mitochondrialen Biogenese sorgt die Interaktion von PQQ mit PGC1a auch für die Bestimmung von Muskelfasertypen, die Regulierung des Blutdrucks, die Regulierung der intrazellulären Cholesterinhomöostase und die Regulation des Fettstoffwechsels. [1,3]

Zellproliferation und Zelldifferenzierung

PQQ interagiert auch mit mehreren Komponenten des Weges, der zur Zellproliferation und -differenzierung führt, nämlich dem JAK/STAT3- und MAPK-Weg. Auf diese Weise ist PQQ für das Wachstum und die Entwicklung der Zellen verantwortlich. [4]

Autophagie, Apoptose und Zellüberleben

Autophagie ist der Prozess, bei dem Zellorganellen, die nicht mehr funktionsfähig sind, kontrolliert abgebaut werden. Dieser Prozess ist sehr wichtig, weil er die Zelle gesund hält. Wenn die gesamte Zelle nicht mehr funktional ist, kommt es zur Apoptose. Apoptose bedeutet kontrollierter Zelltod ohne die Entstehung einer Entzündung. PQQ ist an diesen kontrollierten Prozessen beteiligt und trägt damit stark zum Überleben von Zellen und Organen bei, besonders wenn diese unter Stress stehen. So trägt PQQ zum Beispiel zum Überleben von Nervenzellen bei, wodurch es bei verschiedenen neurologischen oder neurodegenerativen Erkrankungen eingesetzt werden kann [5,6].


Synthese, Zufuhr und Quellen

PQQ kommt in hohen Konzentrationen in der Muttermilch vor. Darüber hinaus scheint es wahrscheinlich, dass Mikroorganismen die wichtigste Quelle sowohl für Pflanzen als auch für Tiere sind. Die üblichen Bakterienstämme im Darmtrakt scheinen jedoch nur sehr wenig PQQ zu synthetisieren. Damit ist die Nahrung die Hauptquelle. PQQ kann in den unten aufgeführten Lebensmitteln gefunden werden (Tabelle 2). Es wird geschätzt, dass Menschen durchschnittlich 0,1-1,0 mg PQQ pro Tag zu sich nehmen. Sein Vorhandensein in der Nahrung und die negativen Auswirkungen seiner Entfernung aus der Nahrung lassen vermuten, dass es sich um ein Vitamin bzw. einen essentiellen Nährstoff handelt. [9,10]

LebensmittelDurchschnittlicher

PQQ-Gehalt (ng/g oder ng/ml)

Natto

61

Petersilie

34.2

Grüner Tee

29.6

Grüne Paprika

28.2

Oolong Tee

27.7

Kiwis

27.4

Papayas

26.7

Tofu

24.4

Spinat

21.9

Ackerbohnen

17.8

Möhren

16.8

Miso

16.7

Kartoffeln

16.6

Kohl

16.3

Süßkartoffeln

13.3

Bananen

12.6

Sojabohnen

9.26

Tomaten

9.24

Brot

9.14

Eigelb

7.00

Apfelsinen

6.83

Sellerie

6.33

Äpfel

6.09

Wein

5.79

Magermilch

2.50

Tabelle 2: Menge PQQ pro Gramm in verschiedenen Lebensmitteln.


Stoffwechsel

Wie beschrieben wirkt PQQ bei Säugetieren als Redox-Cofaktor. Es ist daher eine wichtige Verbindung, die aus der Nahrung aufgenommen werden muss. Es scheint, dass PQQ leicht absorbiert wird, die Absorption kann von zwanzig bis achtzig Prozent variieren [11]. PQQ wird wahrscheinlich durch die Blutbahn transportiert und mithilfe eines periplasmatischen Transportproteins in die Zellen aufgenommen [12]. PQQ-Dinatriumsalz (PQQNa2), die Form, die in der PQQ-Supplementierung zu finden ist, wird u. a. durch Vitamin C und/oder Glutathion zu PQQH2 reduziert. Diese reduzierte Form ist die aktive Form mit starken antioxidativen Eigenschaften [13].


Bedarf und Mängel

Es ist kein Standardbedarf für PQQ festgelegt. Es wird geschätzt, dass Menschen durchschnittlich 0,1-1,0 mg PQQ pro Tag zu sich nehmen. Ein Mangel an PQQ kann durch eine unzureichende Aufnahme über die Nahrung entstehen. Studien an Tieren haben gezeigt, dass ein Mangel an oder das Fehlen von PQQ in der Nahrung vor allem zu Wachstumsstörungen, Fortpflanzungsproblemen, Immunstörungen und Stoffwechselstörungen führt [14,15].


Supplementierung

Die einzige von der EFSA zugelassene PQQ-Supplementierung ist MGC PQQ. Es handelt sich um ein PQQ-Dinatriumsalz mit einer rotbraunen Farbe, das wie ein Pulver aussieht. Dieses Pulver wird meist in Kapseln als Nahrungsergänzungsmittel angeboten. MGC PQQ wird durch einen Fermentationsprozess durch einen Bakterienstamm namens Hyphomicrobium denitrificans gewonnen, woraufhin das produzierte PQQ gereinigt und gefriergetrocknet wird. [16]


Anwendungen

PQQ hat eine ernährungsphysiologische Bedeutung und viele physiologische Effekte, da es verschiedene Wege beeinflusst, die an der Zelldifferenzierung, der Zellproliferation, der Apoptose, der Autophagie, dem Energiestoffwechsel und der Mitogenese beteiligt sind und außerdem alle Zellen vor oxidativen Schäden schützt.

Präklinische Studien und erste klinische Bewertungen deuten darauf hin, dass PQQ ein breites Spektrum an klinischen Anwendungen hat. Eine PQQ-Supplementierung kann besonders hilfreich bei Problemen sein, die durch eine verminderte Mitochondrienfunktion oder erhöhten oxidativen Stress verursacht werden.

Dazu gehören degenerative Erkrankungen und Stoffwechselstörungen.  PQQ hat auch eine entzündungshemmende Wirkung und kann bei entzündlichen Erkrankungen eingesetzt werden [1,17,18]. Darüber hinaus sind Organe wie Leber, Muskeln, Augen und Haut anfällig für oxidative Schäden und können daher mit PQQ geschützt oder behandelt werden.

Indikationen

Kognitiver Leistungsabfall

PQQ kann zur Vorbeugung sowie zur Behandlung eines kognitiven Leistungsabfalls eingesetzt werden. Im Jahr 2016 zeigte eine randomisierte, placebokontrollierte Studie, dass sich die kognitiven Fähigkeiten nach einer täglichen PQQ-Supplementierung mit 20 mg über 12 Wochen signifikant verbesserten, insbesondere bei einem schwachen initialen Gedächtnisscore [22]. Eine kürzlich durchgeführte klinische Studie zeigte auch, dass eine Supplementierung mit PQQ zu einer Verbesserung der Gedächtnis- und Sprachfähigkeit führt [23]. Diese Verbesserungen von Gedächtnis, kognitiven Fähigkeiten und Sprache sind wahrscheinlich auf die Tatsache zurückzuführen, dass PQQ die Blutversorgung und den Sauerstoffgehalt im präfrontalen Kortex erhöht [24]. Bisherige Tierversuche haben bereits gezeigt, dass PQQ das Gehirn vor Neurodegeneration und kognitivem Leistungsabfall schützt, indem es das Gehirn vor oxidativem Stress und Schäden schützt [25], aber kürzlich wurde gezeigt, dass PQQ das Gehirn auch vor Neurotoxizität durch übermäßige Glutamatproduktion schützt [26]. PQQ schützt also das Gehirn auf verschiedene Weise und hat eine schützende Wirkung für die kognitive Leistungsfähigkeit. Eine PQQ-Supplementierung kann auch kurativ als Teil des therapeutischen Behandlungsplans für Menschen mit kognitiven Problemen eingesetzt werden.

Alzheimer

Selbst wenn der kognitive Leistungsabfall so ausgeprägt ist, dass eine Alzheimererkrankung vorliegt, kann eine PQQ-Supplementierung einen Mehrwert bieten. Neben der Entstehung von Plaques im Gehirn, die durch die Anhäufung von ß-Amyloid-Proteinen gebildet werden, wird heute auch eine mitochondriale Dysfunktion als Ursprung der Alzheimer-Krankheit angesehen [27,27-29]. Tierversuche haben 2017 dann auch zeigen können, dass eine Supplementierung mit PQQ motorische und kognitive Beeinträchtigungen bei der Alzheimer-Krankheit signifikant verbessert [30]. Vorerst stehen noch klinische Studien mit Menschen aus, aber die Ergebnisse der Tierversuche und In-vitro-Studien sind sehr vielversprechend.

Parkinson-Krankheit, Parkinsonismus

Eine mitochondriale Dysfunktion scheint die Grundlage vieler neurodegenerativer Erkrankungen zu sein, zu denen auch die Parkinson-Krankheit gehört [31]. Die Parkinson-Krankheit ist durch den Verlust von dopaminergen Neuronen im Mittelhirn gekennzeichnet. Eine mitochondriale Dysfunktion und der damit verbundene oxidative Stress, die Neuroinflammation und die Störung der Autophagie scheinen die Ursache für den Verlust dieser Neuronen zu sein [32]. In-vitro- und Tierstudien haben bereits gezeigt, dass eine Supplementierung mit PQQ die Neuroinflammation hemmt und die Autophagie stimuliert und damit vor (weiterer) Neurodegeneration schützt [5,33,34]. Tierversuche haben bestätigt, dass die Supplementierung mit PQQ die Bewegungskontrolle verbessert, den Verlust von dopaminergen Neuronen im Gehirn reduziert und die Anzahl der Mitochondrien im Gehirn aufrechterhält [3]. Auch hier stehen die klinischen Studien am Menschen noch aus, aber die Ergebnisse sind vorerst vielversprechend.

Epilepsie

Epileptische Anfälle entstehen durch eine Überstimulation des N-Methyl-D-Aspartat-Rezeptors (NMDA-Rezeptor). Dies ist ein Rezeptor, der sich in unserem Gehirn befindet und durch den Neurotransmitter Glutamat aktiviert wird. Unter gesunden Bedingungen ist der NMDA-Rezeptor an Lernprozessen beteiligt, eine Überstimulation kann jedoch zu Epilepsie führen [35]. Die Stimulation oder Hemmung des NMDA-Rezeptors erfolgt durch Reduktion und Oxidation der Redoxstelle dieses Rezeptors. PQQ kann diese Redoxstelle beeinflussen, wodurch eine Überstimulation des NMDA-Rezeptors vermieden wird, während normale Funktionen wie Lernprozesse nicht beeinträchtigt werden [36]. In-vitro- und In-vivo-Studien haben gezeigt, dass PQQ die Anzahl und Dauer der Attacken reduzieren kann [36].

Nicht angeborene Hirnverletzungen (NAH) – Traumatic Brain Injury (TBI)

Eine nicht angeborene Hirnverletzung, wie z. B. eine Gehirnerschütterung oder ein schwereres Trauma, zieht oft lebenslange Beeinträchtigungen in Form von neurologischen und neuropsychiatrischen Störungen und posttraumatischer Epilepsie nach sich. Die Hemmung der Neuroinflammation und die Begrenzung der oxidativen Schädigung nach einer Hirnverletzung ist entscheidend, um diese einschränkenden Folgen so weit wie möglich zu vermeiden [37]. Aufgrund seiner neuroprotektiven und entzündungshemmenden Wirkung kann PQQ eine wichtige Rolle im Genesungsprozess nach einer Hirnverletzung spielen [38]. Tierversuche haben in der Tat gezeigt, dass eine Supplementierung mit PQQ die Apoptose von Gehirnzellen nach einer Hirnschädigung effektiv hemmt und das Gehirn vor weiteren Schäden schützt [6]. In-vitro-Studien haben dann gezeigt, dass PQQ die Fähigkeit hat, Gehirnzellen im Kleinhirn zu schützen und sogar zu regenerieren. PQQ zeigte in dieser Studie einen synergistischen Effekt mit dem Stoff Resveratrol [39]. Auch nicht angeborene Schädigungen des Rückenmarks durch physische Traumata können mit PQQ behandelt werden, um Folgeschäden zu vermeiden [40].

Periphere Nervenschäden

PQQ stimuliert die Synthese von neuronalen Wachstumsfaktoren und beschleunigt die Produktion neuer Schwann-Zellen, den Bausteinen der Myelinscheide peripherer Nerven [41]. Auf diese Weise kann PQQ zur Regeneration peripherer Nerven nach Verletzungen eingesetzt werden. Darüber hinaus haben In-vitro-Untersuchungen gezeigt, dass PQQ die Schwann-Zellen auch vor Apoptose durch oxidativen Stress schützt [42]. PQQ scheint bei seiner neuralen Regenerationsfähigkeit auch einen synergistischen Effekt mit Vitamin E zu zeigen [43].

Neuropathische Schmerzen

Laut Tierversuchen kann eine PQQ-Supplementierung auch neuropathische Schmerzen bekämpfen. So reduzierte eine PQQ-Supplementierung die thermische und mechanische Hyperalgesie und Muskelatrophie aufgrund einer Schädigung des Ischiasnervs (Nervus ischiadicus) bei Ratten [44]. Die analgetische Wirkung von PQQ ist der Hemmung von proinflammatorischen Zytokinen wie dem Tumor-Nekrose-Faktor (TNF)-a gewidmet.

Makuladegeneration

Die altersbedingte Makuladegeneration kann durch den Zelltod des Netzhautepithels und der Photorezeptoren zur Erblindung führen. Auch hier spielt die mitochondriale Dysfunktion eine wichtige Rolle in der Pathophysiologie. Die Aufrechterhaltung oder Wiederherstellung der Mitochondrienfunktion könnte daher vor Makuladegeneration schützen oder sogar eine Lösung bieten. Eine PQQ-Supplementierung kann hier wahrscheinlich einen positiven Effekt haben [45]. Weitere Studien sind erforderlich, um festzustellen, welche Dosis und mögliche synergistische Substanzen notwendig sind, um eine signifikante Verbesserung bei Patienten mit altersbedingter Makuladegeneration zu erreichen. Eine Basisdosierung von 20 mg pro Tag ist hier eine Möglichkeit.

Schutz vor Muskelschwund

PQQ kann Muskelschwund aufgrund von neurologischen Verletzungen oder Denervierung verhindern. Nach jüngsten Tierversuchen hemmt PQQ Muskelentzündungen, oxidative Schäden, Atrophie und die unerwünschte Umwandlung des Muskelfasertyps, was alles zu Muskelschwund führt [46,47]. In-vitro-Studien deuten darauf hin, dass PQQ auch bei Patienten eingesetzt werden kann, die an Kachexie oder schwerem Muskelschwund und einer Muskelschwäche aufgrund verschiedener Krebserkrankungen leiden [48].

Schlaganfall und Hirnblutung

Tierversuche haben gezeigt, dass eine vorbeugende Behandlung mit PQQ nach einem Schlaganfall oder einer Hirnblutung weniger Schäden verursacht. So reduzierte PQQ die Läsionsgröße, die Schwellung und die Produktion freier Radikale nach einem Schlaganfall oder einer Blutung [49]. Auch hier zeigt PQQ neuroprotektive Eigenschaften. Eine vorbeugende Behandlung mit PQQ bei Personen mit Schlaganfall oder Hirnblutungen in der Vorgeschichte wird daher empfohlen.

Diabetes Typ II

Eine mitochondriale Dysfunktion ist die Grundlage für die Entstehung von Stoffwechselstörungen wie Insulinresistenz und Typ-II-Diabetes. Eine reduzierte Mitochondrienfunktion, insbesondere in der Skelettmuskulatur, führt zu einer übermäßigen Fettspeicherung in Muskeln und Leber und zu einer Insulinresistenz der Zielorgane des Insulins, d. h. Muskeln, Fettgewebe und Leber [2]. Die Supplementation mit PQQ verhindert oder stellt diese mitochondriale Dysfunktion wieder her und reduziert somit das Risiko für alle Arten von Stoffwechselstörungen, einschließlich Diabetes Typ II. Tierstudien haben bereits 2015 gezeigt, dass eine Supplementierung mit PQQ die Merkmale des Typ-II-Diabetes wie Blutzuckerspiegel, Insulinspiegel, Triglyceridspiegel und Gesamtcholesterin verbessert [50].  Auch kardiovaskuläre Probleme bei Diabetikern können durch eine Supplementierung mit PQQ vermieden werden [50].

Hypercholesterinämie

Eine randomisierte, placebokontrollierte Studie aus dem Jahr 2015 zeigt, dass eine Supplementierung mit PQQ in einer Dosierung von 20 mg pro Tag den LDL-Cholesterinspiegel signifikant reduziert. Diese Abnahme ist am stärksten, wenn die Werte ursprünglich erhöht waren [51]. Diese Verbesserung kann auch der Verbesserung der mitochondrialen Funktion im Allgemeinen zugeordnet werden.

Nichtalkoholische Fettlebererkrankung („Non Alcoholic Fatty Liver Disease“/NAFLD) und Nichtalkoholische Steatohepatitis („Non Alcoholic Steatohepatitis“/NASH)

NAFLD, oder nichtalkoholische Fettleber, ist die Speicherung von Fett in der Leber, die die normale Leberfunktion beeinträchtigt. NASH ist eine ähnliche Erkrankung, aber gleichzeitig mit einer Entzündung in der Leber verbunden. Sowohl NAFLD als auch NASH können sich zu einer Leberzirrhose und in einigen Fällen zu einem hepatozellulären Karzinom entwickeln [52,53]. PQQ greift in alle Mechanismen ein, die zur Entwicklung von NAFLD/NASH führen können, nämlich Insulinresistenz, oxidativer Stress, Entzündung, Fibrose und Lipotoxizität [54]. Jedenfalls zeigte eine Tierstudie aus dem Jahr 2016, dass eine Supplementierung mit PQQ während der Schwangerschaft zu einem stark reduzierten Risiko für die Entwicklung von NAFLD bei den Nachkommen führte, indem Lipotoxizität und Entzündung in der Leber gehemmt wurden [55]. Eine sichere Anwendung von PQQ während der Schwangerschaft beim Menschen kann aufgrund fehlender Studien aber noch nicht garantiert werden.

Osteoporose

Mehrere neuere Tierstudien haben gezeigt, dass PQQ zur Vorbeugung und Behandlung von Osteoporose eingesetzt werden kann, einschließlich sowohl der durch Östrogenmangel verursachten Osteoporose, die häufig nach der Menopause auftritt [56,57], als auch der durch Testosteronmangel verursachten Osteoporose bei Männern [58]. Dies lässt sich damit erklären, dass oxidativer Stress der Pathophysiologie der Osteoporose zugrunde liegt. In Tierstudien führt die Supplementierung mit PQQ tatsächlich zu einer Zunahme der Knochendichte und Knochendicke [56,58]. In einer anderen Studie führte die antioxidative Funktion von PQQ zur Stimulation der Knochenbildung durch die Osteoblasten und zur Hemmung der Knochenresorption durch die Osteoklasten [57]. Eine adäquate Einnahme oder Supplementierung mit PQQ vor der Menopause kann daher einer postmenopausalen Osteoporose vorbeugen. Auch der alternde Mann profitiert von einer PQQ-Supplementierung.

Bandscheibenvorfall und Bandscheibendegeneration

Die Degeneration der Bandscheiben und ein eventuell daraus resultierender Bandscheibenvorfall wird als Folge von oxidativem Stress auf der Ebene des Kerns dieser Bandscheibe, dem Nucleus pulposus, angesehen. PQQ kann die Apoptose der Zellen, aus denen dieser Nucleus pulposus besteht, vermeiden, indem es oxidative Schäden reduziert und die mitochondriale Kapazität aufrechterhält [59]. PQQ kann daher zur Verhinderung oder Verlangsamung der Bandscheibendegeneration eingesetzt werden.

Rheumatoide Arthritis

Rheumatoide Arthritis ist eine chronisch entzündliche Erkrankung, die Schmerzen, Schwellungen und Steifheit in den Gelenken verursacht. Füße, Hände und Handgelenke sind oft am stärksten betroffen. Eine PQQ-Supplementierung verlangsamt das Fortschreiten der rheumatoiden Arthritis. In-vitro-Studien haben gezeigt, dass PQQ Entzündungen hemmt, indem es die proinflammatorischen Zytokine TNF-a, Interleukin-6 und Interleukin-1ß und die Aktivierung des Transkriptionsfaktors NFkB hemmt [17]. Dies wurde auch durch Tierstudien bestätigt [17].

Osteoarthritis

Osteoarthritis ist die häufigste Form der Arthritis bei älteren Menschen und oft die Hauptursache für Gelenkschmerzen bei älteren Menschen. Sowohl In-vitro- als auch Tierstudien haben gezeigt, dass PQQ den Knorpelabbau hemmt und das Fortschreiten der Osteoarthritis hemmt [60,61]. PQQ hat nämlich die Eigenschaft, oxidative Schäden zu hemmen, die DNA vor Schäden zu schützen und die Zellalterung zu verhindern.

Trockene Haut

In einer aktuellen Studie an Frauen wurde der Effekt einer PQQ-Supplementierung auf die Hautqualität untersucht. In dieser Studie nahmen die Frauen 8 Wochen lang 20 mg PQQ pro Tag ein. Danach wurde die Wirkung auf den Hautzustand anhand eines Fragebogens beurteilt. Die Haut wurde deutlich als weniger trocken empfunden [62]. Diese Studie ist vorerst die einzige Studie, die die Wirkung von PQQ auf die Haut untersucht hat. Tierstudien mit Mäusen zeigten ebenfalls, dass eine Supplementierung mit PQQ zu einer Abnahme der Anzahl von Immunzellen in der Dermis und Epidermis führt [62].


Kontraindikationen

Es sind keine Kontraindikationen bekannt. PQQ wurde nicht bei schwangeren oder stillenden Frauen untersucht.


Dosierung

Die geschätzte Aufnahme von PQQ aus der Nahrung liegt wahrscheinlich unter 500 µg. Für therapeutische Auswirkungen kann jedoch viel mehr empfohlen werden. Als allgemeine Supplementierungsempfehlung kann eine Dosierung von 20 mg pro Tag eingenommen werden. Diese Dosierung wird häufig in klinischen Studien verwendet und ist immer sicher. Falls erforderlich, sollte die Dosis je nach Anwendungsgebiet angepasst werden.


Sicherheit

Bei Verwendung der empfohlenen Menge an PQQ sind keine toxischen Reaktionen bekannt. Dies wurde in einer doppelblinden vierwöchigen Studie mit einer Dosis von 20 oder 60 mg/Tag oder Placebo für 4 Wochen gezeigt. Hierbei wurde nicht nur die subjektive Wahrnehmung gemessen, sondern auch die Urinkonzentration von NAG, einem Biomarker für renale tubuläre Schäden. Der NOAEL liegt bei 100 mg/kg Körpergewicht pro Tag für 90 Tage [63]. Tierstudien haben bestätigt, dass auch eine langfristige Anwendung von PQQ eine sehr geringe Toxizität aufweist [63]. Auch die EFSA (Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit) hat die Verwendung von PQQ in der vorgeschriebenen Dosierung als sicher bewertet [16].


Nebenwirkungen

Es sind keine Nebenwirkungen bekannt, wenn PQQ in der empfohlenen Dosierung angewendet wird [16].


Wechselwirkungen

I.  

Bei Anwendung von PQQ in der empfohlenen Dosierung sind keine Wechselwirkungen mit anderen Nahrungsergänzungsmitteln und Arzneimitteln bekannt [63].


Synergismus

Aerobes und anaerobes Training

Sowohl die PQQ-Supplementierung als auch das körperliche Ausdauertraining sind mit der mitochondrialen Biogenese assoziiert, daher ist es wahrscheinlich, dass eine Kombination aus beidem einen synergistischen leistungssteigernden Effekt haben kann [64]. Eine PQQ-Supplementierung allein verbessert die Ausdauer nicht, erhöht aber die Produktion neuer Mitochondrien [65].

Resveratrol

PQQ und Resveratrol zeigen einen synergistischen Effekt auf das Überleben und die Regenerationsfähigkeit von Kleinhirnneuronen nach traumatischer Hirnschädigung [39].

Vitamin E

Vitamin E (a-Tocopherol) ist ein Antioxidans, das nach Abgabe eines Elektrons selbst zu einem Prooxidans wird. In-vitro-Studien haben gezeigt, dass die prooxidativen Eigenschaften von reduziertem Vitamin E in Gegenwart von PQQ gehemmt werden [66]. PQQ und Vitamin E zeigen auch einen synergistischen Effekt bei der Stimulierung der Regenerationsfähigkeit von peripheren Nerven [43].

Lithium

Im Kampf gegen die Alzheimer-Krankheit wird häufig Lithium als Medikament eingesetzt, was aber leider oft mit Nebenwirkungen einhergeht. Eine Studie aus dem Jahr 2014 hat aber gezeigt, dass eine sehr niedrige Dosis (Mikrodosierung) von Lithium in Kombination mit PQQ wirksamer ist als isoliertes Lithium in jeder Dosis, um die Lernfähigkeit zu verbessern, das Gedächtnis zu verbessern und die Menge der Amyloid-Plaques zu reduzieren [67]. Lithium und PQQ zeigen also eine synergistische Wirkung bei der Behandlung der Alzheimer-Krankheit.

Ubiquinol, Vitamin B1, L-Carnitin, Gynostemma pentaphyllum (Jiaogulan)

Da PQQ insbesondere die mitochondriale Funktion verbessert, kann es gut mit anderen Substanzen kombiniert werden, die ebenfalls die mitochondriale Funktion unterstützen oder wiederherstellen, wodurch ein kumulativer Effekt zwischen den verschiedenen Substanzen entsteht. PQQ kann zum Beispiel mit Coenzym Q10 in Form von Ubiquinol, Vitamin B1 (Thiamin) oder L-Carnitin kombiniert werden. Alle diese Substanzen sind wissenschaftlich erwiesenermaßen starke Aktivatoren und Protektoren der mitochondrialen Funktion und können die mitochondriale Dysfunktion effizient angehen, wenn sie zusammen therapeutisch eingesetzt werden [19-21]. Auch die Kombination mit der Pflanze Jiaogulan (Gynostemma pentaphyllum) kann für die Behandlung von Stoffwechselkrankheiten sehr interessant sein.


XV. Referenzen

1. Rucker R, Chowanadisai W, Nakano M. Potential physiological importance of pyrroloquinoline quinone.Alternative Medicine review. 2009;14(3):268–77.

2. Bhatti JS, Bhatti GK, Reddy PH. Mitochondrial dysfunction and oxidative stress in metabolic disorders - A step towards mitochondria based therapeutic strategies. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2017;1863(5):1066–77.

3. Cheng Q, Chen J, Guo H, Lu J-L, Zhou J, Guo X-Y, et al. Pyrroloquinoline quinone promotes mitochondrial biogenesis in rotenone-induced Parkinson’s disease model via AMPK activation. Acta Pharmacol Sin. 2020 Aug 28;

4. Kumazawa T, Hiwasa T, Takiguchi M, Suzuki O, Sato K. Activation of Ras signaling pathways by pyrroloquinoline quinone in NIH3T3 mouse fibroblasts. Int J Mol Med. 2007 May;19(5):765–70.

5. Zhang Q, Zhou J, Shen M, Xu H, Yu S, Cheng Q, et al. Pyrroloquinoline Quinone Inhibits Rotenone-Induced Microglia Inflammation by Enhancing Autophagy.Molecules. 2020 Sep 23;25(19):4359.

6. Zhang P, Ye Y, Qian Y, Yin B, Zhao J, Zhu S, et al.The Effect of Pyrroloquinoline Quinone on Apoptosis and Autophagy in Traumatic Brain Injury. CNS Neurol Disord Drug Targets. 2017;16(6):724–36.

7. Min Z, Wang L, Jin J, Wang X, Zhu B, Chen H, et al. Pyrroloquinoline Quinone Induces Cancer Cell Apoptosis via Mitochondrial-Dependent Pathway and Down-Regulating Cellular Bcl-2 Protein Expression. J Cancer. 2014 Jul 29;5(7):609–24.

8. Tchaparian E, Marshal L, Cutler G, Bauerly K, Chowanadisai W, Satre M, et al. Identification of transcriptional networks responding to pyrroloquinoline quinone dietary supplementation and their influence on thioredoxin expression, and the JAK/STAT and MAPK pathways. The Biochemical journal. 2010 Aug 1;429:515–26.

9. McIntire WS. Newly discovered redox cofactors: possible nutritional, medical, and pharmacological relevance to higher animals. Annu Rev Nutr. 1998;18:145–77.

10. Kumazawa T, Sato K, Seno H, Ishii A, Suzuki O. Levels of pyrroloquinoline quinone in various foods.Biochem J. 1995 Apr 15;307 ( Pt 2)(2):331–3.

11. Smidt CR, Unkefer CJ, Houck DR, Rucker RB.Intestinal absorption and tissue distribution of [14C]pyrroloquinoline quinone in mice. Proc Soc Exp Biol Med. 1991 May;197(1):27–31.

12. Ho JV, Cotruvo JA. A Periplasmic Binding Protein for Pyrroloquinoline Quinone. Biochemistry. 2019 Jun 11;58(23):2665–9.

13. Mukai K, Ouchi A, Nagaoka S, Nakano M, Ikemoto K. Pyrroloquinoline quinone (PQQ) is reduced to pyrroloquinoline quinol (PQQH2) by vitamin C, and PQQH2 produced is recycled to PQQ by air oxidation in buffer solution at pH 7.4.Biosci Biotechnol Biochem. 2016;80(1):178–87.

14. Killgore J, Smidt C, Duich L, Romero-Chapman N, Tinker D, Reiser K, et al.Nutritional importance of pyrroloquinoline quinone. Science. 1989 Aug 25;245(4920):850–2.

15. Steinberg F, Stites TE, Anderson P, Storms D, Chan I, Eghbali S, et al. Pyrroloquinoline quinone improves growth and reproductive performance in mice fed chemically defined diets. Exp Biol Med (Maywood). 2003 Feb;228(2):160–6.

16. EFSA Panel?on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA), Turck D, Bresson J-L, Burlingame B, Dean T, Fairweather-Tait S, et al. Safety of pyrroloquinoline quinone disodium salt as a novel food pursuant to Regulation (EC)?No?258/97. EFSA J. 2017 Nov;15(11):e05058.

17. Liu Z, Sun C, Tao R, Xu X, Xu L, Cheng H, et al. Pyrroloquinoline Quinone Decelerates Rheumatoid Arthritis Progression by Inhibiting Inflammatory Responses and Joint Destruction via Modulating NF-?B and MAPK Pathways. Inflammation. 2016 Feb;39(1):248–56.

18. Wang Z, Han N, Zhao K, Li Y, Chi Y, Wang B. Protective effects of pyrroloquinoline quinine against oxidative stress-induced cellular senescence and inflammation in human renal tubular epithelial cells via Keap1/Nrf2 signaling pathway. Int Immunopharmacol. 2019 Jul;72:445–53.

19. Yamada Y, Kusakari Y, Akaoka M, Watanabe M, Tanihata J, Nishioka N, et al. Thiamine treatment preserves cardiac function against ischemia injury via maintaining mitochondrial size and ATP levels. J Appl Physiol (1985). 2020 Oct 29;

20. Gutierrez-Mariscal FM, Arenas-de Larriva AP, Limia-Perez L, Romero-Cabrera JL, Yubero-Serrano EM, López-Miranda J. Coenzyme Q10 Supplementation for the Reduction of Oxidative Stress: Clinical Implications in the Treatment of Chronic Diseases. Int J Mol Sci. 2020 Oct 23;21(21).

21. Filanovsky K, Haran M, Mirkin V, Braester A, Shevetz O, Stanevsky A, et al. Peripheral Blood Cell Mitochondrial Dysfunction in Myelodysplastic Syndrome Can Be Improved by a Combination of Coenzyme Q10 and Carnitine. Mediterr J Hematol Infect Dis. 2020;12(1):e2020072.

22. Itoh Y, Hine K, Miura H, Uetake T, Nakano M, Takemura N, et al. Effect of the Antioxidant Supplement Pyrroloquinoline Quinone Disodium Salt (BioPQQTM) on Cognitive Functions. Adv Exp Med Biol. 2016;876:319–25.

23. Yamada Y, Nishii K, Kuwata K, Nakamichi M, Nakanishi K, Sugimoto A, et al. Effects of pyrroloquinoline quinone and imidazole pyrroloquinoline on biological activities and neural functions. Heliyon [Internet]. 2020 Jan 29 [cited 2020 Oct 20];6(1). Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6994848/

24. Nakano M, Murayama Y, Hu L, Ikemoto K, Uetake T, Sakatani K. Effects of Antioxidant Supplements (BioPQQTM) on Cerebral Blood Flow and Oxygen Metabolism in the Prefrontal Cortex. Adv Exp Med Biol. 2016;923:215–22.

25. Ohwada K, Takeda H, Yamazaki M, Isogai H, Nakano M, Shimomura M, et al. Pyrroloquinoline Quinone (PQQ) Prevents Cognitive Deficit Caused by Oxidative Stress in Rats.J Clin Biochem Nutr. 2008 Jan;42(1):29–34.

26. Zhou X, Yao Z, Peng Y, Mao S, Xu D, Qin X, et al.PQQ ameliorates D-galactose induced cognitive impairments by reducing glutamate neurotoxicity via the GSK-3ß/Akt signaling pathway in mouse. Scientific Reports. 2018 Jun 11;8(1):8894.

27. Cardoso S, Carvalho C, Correia SC, Seiça RM, Moreira PI. Alzheimer’s Disease: From Mitochondrial Perturbations to Mitochondrial Medicine. Brain Pathol. 2016;26(5):632–47.

28. Grimm A, Friedland K, Eckert A. Mitochondrial dysfunction: the missing link between aging and sporadic Alzheimer’s disease. Biogerontology. 2016 Apr;17(2):281–96.

29. Guo L, Tian J, Du H. Mitochondrial Dysfunction and Synaptic Transmission Failure in Alzheimer’s Disease. J Alzheimers Dis. 2017;57(4):1071–86.

30. Sawmiller D, Li S, Mori T, Habib A, Rongo D, Delic V, et al. Beneficial effects of a pyrroloquinolinequinone-containing dietary formulation on motor deficiency, cognitive declineand mitochondrial dysfunction in a mouse model of Alzheimer’s disease. Heliyon. 2017 Apr;3(4):e00279.

31. Park J-S, Davis RL, Sue CM. Mitochondrial Dysfunction in Parkinson’s Disease: New Mechanistic Insights and Therapeutic Perspectives. Curr Neurol Neurosci Rep. 2018 Apr 3;18(5):21.

32. Jimenez-Moreno N, Lane JD. Autophagy and Redox Homeostasis in Parkinson’s: A Crucial Balancing Act. Oxid Med Cell Longev. 2020;2020:8865611.

33. Lu J, Chen S, Shen M, He Q, Zhang Y, Shi Y, et al. Mitochondrial regulation by pyrroloquinoline quinone prevents rotenone-induced neurotoxicity in Parkinson’s disease models.Neurosci Lett. 2018 20;687:104–10.

34. Qin J, Wu M, Yu S, Gao X, Zhang J, Dong X, et al.Pyrroloquinoline quinone-conferred neuroprotection in rotenone models of Parkinson’s disease. Toxicol Lett. 2015 Nov 4;238(3):70–82.

35. Kapur J. Role of NMDA receptors in the pathophysiology and treatment of status epilepticus. Epilepsia Open. 2018 Nov 2;3(Suppl Suppl 2):165–8.

36. Sanchez RM, Wang C, Gardner G, Orlando L, Tauck DL, Rosenberg PA, et al. Novel role for the NMDA receptor redox modulatory site in the pathophysiology of seizures. J Neurosci. 2000 Mar 15;20(6):2409–17.

37. Eastman CL, D’Ambrosio R, Ganesh T. Modulating neuroinflammation and oxidative stress to prevent epilepsy and improve outcomes after traumatic brain injury. Neuropharmacology. 2020 01;172:107907.

38. Zhang L, Liu J, Cheng C, Yuan Y, Yu B, Shen A, et al. The neuroprotective effect of pyrroloquinoline quinone on traumatic brain injury. J Neurotrauma. 2012 Mar 20;29(5):851–64.

39. Shanan N, GhasemiGharagoz A, Abdel-Kader R, Breitinger H-G. The effect of Pyrroloquinoline quinone and Resveratrol on the Survival and Regeneration of Cerebellar Granular Neurons. Neurosci Lett. 2019 16;694:192–7.

40. Hirakawa A, Shimizu K, Fukumitsu H, Furukawa S. Pyrroloquinoline quinone attenuates iNOS gene expression in the injured spinal cord. Biochem Biophys Res Commun. 2009 Jan 9;378(2):308–12.

41. Luo L, Gan L, Liu Y, Tian W, Tong Z, Wang X, et al. Construction of nerve guide conduits from cellulose/soy protein composite membranes combined with Schwann cells and pyrroloquinoline quinone for the repair of peripheral nerve defect. Biochem Biophys Res Commun. 2015 Feb 20;457(4):507–13.

42. He K, Nukada H, Urakami T, Murphy MP. Antioxidant and pro-oxidant properties of pyrroloquinoline quinone (PQQ): implications for its function in biological systems. Biochemical Pharmacology. 2003;65(1):67–74.

43. Azizi A, Azizi S, Heshmatian B, Amini K. Improvement of functional recovery of transected peripheral nerve by means of chitosan grafts filled with vitamin E, pyrroloquinoline quinone and their combination. Int J Surg. 2014;12(5):76–82.

44. Gong D, Geng C, Jiang L, Aoki Y, Nakano M, Zhong L. Effect of pyrroloquinoline quinone on neuropathic pain following chronic constriction injury of the sciatic nerve in rats. Eur J Pharmacol. 2012 Dec 15;697(1–3):53–8.

45. Ebeling MC, Polanco JR, Qu J, Tu C, Montezuma SR, Ferrington DA. Improving retinal mitochondrial function as a treatment for age-related macular degeneration. Redox Biol. 2020;34:101552.

46. Ma W, Zhang R, Huang Z, Zhang Q, Xie X, Yang X, et al. PQQ ameliorates skeletal muscle atrophy, mitophagy and fiber type transition induced by denervation via inhibition of the inflammatory signaling pathways.Ann Transl Med. 2019 Sep;7(18):440.

47. Qiu J, Fang Q, Xu T, Wu C, Xu L, Wang L, et al.Mechanistic Role of Reactive Oxygen Species and Therapeutic Potential of Antioxidants in Denervation- or Fasting-Induced Skeletal Muscle Atrophy. Front Physiol [Internet]. 2018 Mar 14 [cited 2019 Sep 30];9. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5861206/

48. Xu T, Yang X, Wu C, Qiu J, Fang Q, Wang L, et al.Pyrroloquinoline quinone attenuates cachexia-induced muscle atrophy via suppression of reactive oxygen species. J Thorac Dis. 2018 May;10(5):2752–9.

49. Lu H, Shen J, Song X, Ge J, Cai R, Dai A, et al. Protective Effect of Pyrroloquinoline Quinone (PQQ) in Rat Model of Intracerebral Hemorrhage. Cell Mol Neurobiol. 2015 Oct;35(7):921–30.

50. Kumar N, Kar A. Pyrroloquinoline quinone (PQQ) has potential to ameliorate streptozotocin-induced diabetes mellitus and oxidative stress in mice: A histopathological and biochemical study. Chem Biol Interact. 2015 Oct 5;240:278–90.

51. Nakano M, Kawasaki Y, Suzuki N, Takara T. Effects of Pyrroloquinoline Quinone Disodium Salt Intake on the Serum Cholesterol Levels of Healthy Japanese Adults. Journal of nutritional science and vitaminology. 2015 Aug 3;61:233–40.

52. Pais R, Charlotte F, Fedchuk L, Bedossa P, Lebray P, Poynard T, et al. A systematic review of follow-up biopsies reveals disease progression in patients with non-alcoholic fatty liver. J Hepatol. 2013 Sep;59(3):550–6.

53. Wong VW-S, Wong GL-H, Choi PC-L, Chan AW-H, Li MK-P, Chan H-Y, et al. Disease progression of non-alcoholic fatty liver disease: a prospective study with paired liver biopsies at 3 years. Gut. 2010 Jul;59(7):969–74.

54. Watson RR. Dietary interventions in liver disease: foods, nutrients and dietary supplements. 1st edition. San Diego, CA: Elsevier; 2018.

55. Jonscher KR, Stewart MS, Alfonso-Garcia A, DeFelice BC, Wang XX, Luo Y, et al. Early PQQ supplementation has persistent long-term protective effects on developmental programming of hepatic lipotoxicity and inflammation in obese mice. FASEB J. 2017;31(4):1434–48.

56. Huang Y, Chen N, Miao D. Effect and mechanism of pyrroloquinoline quinone on anti-osteoporosis in Bmi-1 knockout mice-Anti-oxidant effect of pyrroloquinoline quinone. Am J Transl Res. 2017;9(10):4361–74.

57. Geng Q, Gao H, Yang R, Guo K, Miao D. Pyrroloquinoline Quinone Prevents Estrogen Deficiency-Induced Osteoporosis by Inhibiting Oxidative Stress and Osteocyte Senescence. Int J Biol Sci. 2019;15(1):58–68.

58. Wu X, Li J, Zhang H, Wang H, Yin G, Miao D. Pyrroloquinoline quinone prevents testosterone deficiency-induced osteoporosis by stimulating osteoblastic bone formation and inhibiting osteoclastic bone resorption. Am J Transl Res. 2017;9(3):1230–42.

59. Yang L, Rong Z, Zeng M, Cao Y, Gong X, Lin L, et al. Pyrroloquinoline quinone protects nucleus pulposus cells from hydrogen peroxide-induced apoptosis by inhibiting the mitochondria-mediated pathway.Eur Spine J. 2015 Aug;24(8):1702–10.

60. Tao R, Wang S, Xia X, Wang Y, Cao Y, Huang Y, et al.Pyrroloquinoline Quinone Slows Down the Progression of Osteoarthritis by Inhibiting Nitric Oxide Production and Metalloproteinase Synthesis. Inflammation. 2015 Aug;38(4):1546–55.

61. Qin R, Sun J, Wu J, Chen L. Pyrroloquinoline quinone prevents knee osteoarthritis by inhibiting oxidative stress and chondrocyte senescence. Am J Transl Res. 2019;11(3):1460–72.

62. Nakano M, Kamimura A, Watanabe F, Kamiya T, Watanabe D, Yamamoto E, et al. Effects of Orally Administered Pyrroloquinoline Quinone Disodium Salt on Dry Skin Conditions in Mice and Healthy Female Subjects. J Nutr Sci Vitaminol (Tokyo). 2015;61(3):241–6.

63. Liang C, Zhang X, Wang W, Song Y, Jia X. A subchronic oral toxicity study on pyrroloquinoline quinone (PQQ) disodium salt in rats. Food and Chemical Toxicology. 2015 Jan;75:146–50.

64. Granata C, Jamnick NA, Bishop DJ. Principles of Exercise Prescription, and How They Influence Exercise-Induced Changes of Transcription Factors and Other Regulators of Mitochondrial Biogenesis. Sports Med. 2018;48(7):1541–59.

65. Hwang P, Willoughby DS. Mechanisms Behind Pyrroloquinoline Quinone Supplementation on Skeletal Muscle Mitochondrial Biogenesis: Possible Synergistic Effects with Exercise. Journal of the American College of Nutrition. 2018 Nov 17;37(8):738–48.

66. Ouchi A, Ikemoto K, Nakano M, Nagaoka S-I, Mukai K. Kinetic study of aroxyl radical scavenging anda-tocopheroxyl regeneration rates of pyrroloquinolinequinol (PQQH2, a reduced form of pyrroloquinolinequinone) in dimethyl sulfoxide solution: finding of synergistic effect on the reaction rate due to the coexistence ofa-tocopherol and PQQH2. J Agric Food Chem. 2013 Nov 20;61(46):11048–60.

67. Zhao L, Gong N, Liu M, Pan X, Sang S, Sun X, et al. Beneficial synergistic effects of microdose lithium with pyrroloquinoline quinone in an Alzheimer’s disease mouse model.Neurobiology of Aging. 2014 Dec 1;35(12):2736–45.

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