Das Ubiquinol, die antioxidative Form des CoQ10

Bei einem gesunden Menschen existiert mehr als 90% des Coenzyms Q10 in seiner reduzierten Form, das Ubiquinol. Die Forschung zeigt, dass es auch dieses Letztere ist, das am wirksamsten die freien Radikale neutralisiert und die Produktionsfähigkeit der mitochondrialen Energie erhöht. Das Ubiquinol besitzt ebenfalls eine viel höhere Bioverfügbarkeit als das CoQ10, das man bis jetzt bei den klassischen Nahrungsergänzungen vorgefunden hat.

Seit seiner Entdeckung im Jahre 1957 wurde das CoQ10 umfangreich untersucht, aufgrund der Schlüsselrolle, die es bei der Energieproduktion in den Mitochondrien spielt. Unter dem Begriff CoQ10 sind drei verschiedene Oxidationsstatus des Moleküls gruppiert: eine reduzierte CoQ10H2 Form, das Ubiquinol-10, eine oxidierte CoQ10 Form, das Ubiquinon-10 und eine Zwischenform, das Radikal Ubisemiquinon (Q°). Von diesen drei Formen ist nur die reduzierte CoQ10H2 Form mit antioxidativen Eigenschaften ausgestattet. In dem Plasma von gesunden Menschen liegt das CoQ10H2/CoQ10 Verhältnis bei 95/5 und zeigt so, dass die reduzierte Form richtigerweise die aktive Form ist. Die beiden Formen, reduziert und oxidiert, sind so gut wie in allen lebenden Zellen vorhanden.

Das Ubiquinol ist wirksamer als das Ubiquinon bei bestimmten Mechanismen

Der Organismus recycelt ständig seine Lagervorräte an CoQ10. Wenn das CoQ10 auf exogenem Weg verabreicht wird, wird es vollständig in die aktive reduzierte Form in den Mitochondrien und in den Plasmamembranen umgewandelt. Die Supplementation beeinträchtigt nicht das 95/5 Verhältnis der CoQ10H2/CoQ10 im Plasma.
Mehrere Studien haben die Plasmakonzentrationen von Ubiquinol und Ubiquinon bei Patienten, die unter unterschiedlichen Krankheiten (Hyperlipidämie, Hepatitis, Zirrhose, Erkrankung der Kranzarterien, Diabetes) gelitten haben, beobachtet. Sie haben festgestellt, dass das Verhältnis des Ubiquinol auf das Ubiquinon niedriger bei diesen Patienten, als bei gesunden Menschen war. So waren die Ubiquinolwerte bei Diabetespatienten 74% niedriger als bei den gesunden Versuchspersonen.

Es wird in der Tat in dieser reduzierten Form vom Organismus verwendet, um die ATP-Synthese in den Mitochondrien zu katalysieren. Außerdem muss das CoQ10 zuerst in seine reduzierte Form umgewandelt werden, damit es die freien Radikale einfängt und neutralisiert, und insbesondere das hoch reaktive Hydroxyl-Radikal und das Superoxid-Radikal, um die Integrität der Lipide der Zellmembranen und ihre Mitochondrien zu schützen. In diesen beiden hauptsächlichen Wirkungsmechanismen (die Fähigkeit, die ATP-Produktion in den Mitochondrien zu katalysieren und wie ein fettlösliches Antioxidans zu wirken) ist das Ubiquinol viel wirksamer als das Ubiquinon, die oxidierte CoQ10 Form, die einzige, die es bisher in den Nahrungsergänzungen gegeben hat.

Eine viel höhere Bioverfügbarkeit

Wenn das CoQ10 in seiner reduzierten Form aufgenommen wird, können höhere Blutwerte mit niedrigeren Dosen erzielt werden. In Assimilationsstudien mit Ratten hat die Absorption von Ubiquinol auf oralem Weg seine Blutwerte zweimal schneller als das herkömmliche CoQ10 (Ubiquinon) erhöht¹. Die Assimilationsstudien beim Menschen sind noch beeindruckender. Ein Versuch mit gesunden Japanern hat gezeigt, dass eine tägliche Supplementation mit nur 150 mg Ubiquinol zum Ergebnis CoQ10 Blutwerte von 3,84 mcg/ml gehabt hat. Bei den Personen, die täglich 300 mg Ubiquinol eingenommen haben, haben die Blutwerte des CoQ10 7,28 mcg/ml erreicht. Das Ubiquinol wurde wirksam und schnell von dem Magen-Darm-System absorbiert. Vier Wochen waren ausreichend, um diese wünschenswert hohen Werte zu erreichen².
Eine klinische Studie hat 1.200 mg Ubiquinon täglich verwendet, um Konzentrationen von 3,96 mcg/ml im Blut zu erzielen. Laut den vorausgehenden Forschungsarbeiten würden 150 mg Ubiquinol ausreichen, um diese gleiche hohe Blutkonzentration zu erreichen.
Eine Supplementation mit Ubiquinol hat nicht nur seine Blutwerte erhöht, sondern auch das Verhältnis des Ubiquinol auf das gesamte CoQ10 gesteigert. So führt zum Beispiel eine Supplementation mit Ubiquinol zu einer Erhöhung des Ubiquinol/CoQ10 Verhältnisses von 96 auf 98%, gegen 80 auf 85% mit dem Ubiquinon. Außerdem bleibt dieses Verhältnis während der Verabreichung von Ubiquinon stabil.
Selbst eine leichte Erhöhung des Verhältnisses von Ubiquinol im Blut kann wichtige Implikationen haben. Mit den Enzymen kann sich eine Steigerung von 3 auf 5% durch äußerst wirkungsvolle biologische Effekte offenbaren. Eine Supplementation mit Ubiquinol hat eine Erhöhung des Verhältnisses des Ubiquinols auf das gesamte CoQ10 um 12% zur Folge.

Das Ubiquinol bleibt längere Zeit im Organismus

Die Tier- und Humanstudien weisen folglich klar darauf hin, dass das Ubiquinol viel besser als das Ubiquinon absorbiert wird. Sie zeigen auch, dass es viel länger im Körper bleibt.
In einer Studie mit alten Ratten wurden gleiche Dosen von Ubiquinon und Ubiquinol auf oralem Weg verabreicht, um zu beurteilen, wie lange sich dieses Letztere auf einem hohen Wert im Blut gehalten hat. Diese Daten können ebenfalls erklären, warum das Ubiquinol biologisch höherwertigere Effekte als die von Ubiquinon aufweist. Die Ergebnisse dieser Studie haben gezeigt, dass die Einnahme von Ubiquinol die Blutwerte von Ubiquinol um mehr als 90% erhöht hat und dass diese Steigerung über den Zeitraum von acht Stunden, solange wie die Studie gedauert hat, angehalten hat. Die Einnahme einer gleichen Menge von Ubiquinon hat nie eine solche Erhöhung von 90% zur Folge gehabt³.
Als Antwort auf eine mäßige Supplementation mit Ubiquinol (äquivalent zu 100 mg täglich beim Menschen), haben die Blutwerte von CoQ 10 einen Spitzenwert von 6,0 mcg/ml erreicht und sind dann nach 8 Stunden auf 4,5 abgefallen. In der Gruppe, die eine identische Menge an Ubiquinon erhalten hat, hat der Spitzenwert im Blut nur 2,1 mcg/ml erreicht und ist nach 8 Stunden auf 1,2 gesunken. In dieser Studie war das Ubiquinol in einer 3,75 mal höheren Konzentration als die von Ubiquinon nach 8 Stunden vorhanden.

Das Vorhandensein von zwei Hydroxylgruppen

Der chemische Unterschied zwischen dem Ubiquinon und dem Ubiquinol besteht in dem Vorhandensein von zwei Hydroxylgruppen in diesem Letzteren. Diese zwei Hydroxylgruppen machen das Ubiquinol hydrophiler als das Ubiquinon und folglich leichter assimilierbar. Das Vorhandensein dieser beiden Hydroxylgruppen auf dem Ubiquinol ermöglicht solidere Bindungen mit dem Wasser und hilft zu erklären, warum seine Bioverfügbarkeit viel bedeutender als die von Ubiquinon ist. Wenn es aufgenommen wurde, wird es auch viel einfacher durch den Blutkreislauf absorbiert.
Diese hydrophile Form des CoQ10 zeig sich auch stabiler in den doppelten Lipidschichten der Zellen und könnte sehr gut in den Mitochondrien verteilt werden.
Die wichtigeren hydrophilen Eigenschaften des Ubiquinol ermöglichen es wahrscheinlich, besser durch die Zellen absorbiert zu werden, mit dem Ergebnis, sich im Inneren auf spezifischere Weise auf die Mitochondrien auszurichten. In anderen Worten, da das Ubiquinol hydrophiler (das heißt, weniger fähig ist, sich in den Fetten aufzulösen) ist, müsste es theoretisch die Tendenz aufweisen, weniger in den Zellmembranen zurückgehalten zu werden und in den Zellen höhere Konzentrationen zu erreichen. Dies ist ein möglicher Mechanismus, durch den das Ubiquinol sich wirksamer als das Ubiquinon in den Mitochondrien anhäufen könnte.

Eine Hauptrolle bei dem Schutz vor den LDL

Es scheint, dass das Ubiquinol gleichzeitig der Initiation und der Propagation der Lipidperoxidation vorbeugen kann, während das Alpha-Tocopherol exklusiv wirkt, indem es die Propagation hemmt. Aufgrund seiner Lage in der hydrophoben Region der doppelschichtigen Membran der Phospholipide (privilegierter Ort der Initiation und der Propagation) ist das Ubiquinol ganz besonders gut plaziert, um diese zwei Funktionen zu erfüllen. Außerdem wird seine Wirkung durch den Zugang zu einem wirkungsvollen enzymatischen Mechanismus erweitert, dem Ubiquinol-Zyklus, der aus dem Recycling des Ubiquinon zwischen den oxidierten, reduzierten und intermediären SQH Formen, auf der Grundlage des Speichers des Ubiquinon, besteht.
Das Ubiquinol würde folglich das einzige bekannte fettlösliche Antioxidans, de novo durch die Zellen synthetisiert, sein und für das Enzym-Mechanismen existieren, die es ermöglichen, die antioxidative Form, die für seinen hemmenden Effekt auf die Lipidperoxidation verantwortlich ist, zu regenerieren. Diese Charakteristiken, alliiert mit seiner bedeutenden Präsenz in den biologischen Membranen und den LDL, verleihen ihm eine wirksamere antioxidative Aktivität als die von Alpha-Tocopherol und lassen so suggerieren, dass es eine wichtige Rolle bei der Zellabwehr gegen die Schäden, die einen oxidativen Stress begleiten, spielt. Das Ubiquinol ist auch in der Lage, das Vitamin E zu regenerieren⁴.
In den LDL, im Fall von oxidativem Stress, ist das Ubiquinol das am meisten konsumierte Antioxidans. Der niedrigste Ubiquinolgehalt ist in dem dichtesten Partikel (LDL3), das auch als das oxidierbarste und atherogenste Partikel betrachtet wird.

Die Produktion von CoQ10 nimmt mit den Jahren ab

Wenn wir altern, verringert sich die Fähigkeit des Organismus, das CoQ10 zu produzieren und zu metabolisieren und gleichzeitig erhöht sich das Risiko von zahlreichen degenerativen Erkrankungen. Viele Gründe können diese Abnahme erklären, insbesondere eine Erhöhung des Stoffwechselbedarfs, Krankheiten, eine Nahrungsmittelzufuhr, die nicht genügend CoQ10 aufweist, ein Mangel an Vorstufen und an Enzymen, die für seine Biosynthese notwendig sind, genetische Mutationen oder der oxidative Stress. Bestimmte Daten weisen darauf hin, dass die Verringerung an CoQ10 ungefähr im Alter von 40 Jahren anfängt einzutreten, während andere denken lassen, dass sie auch schon mit 20 Jahren in Erscheinung treten könnte und dass die Abnahme sich dann langsam, aber auf kontinuierliche Weise, fortsetzt⁵. Dies hat weniger Energie (die Produktion von ATP) zur Folge, eine Verlangsamung der Umwandlung des CoQ10 in seine reduzierte Form und einen weniger wichtigen Schutz gegen die oxidativen Angriffe. Das Ubiquinol, das eine solide erste Abwehrlinie gegen den zellulären oxidativen Stress darstellt, muss wiederhergestellt oder von Nahrungsergänzungen zugeführt werden, damit eine optimale Gesundheit aufrecht gehalten wird.

Zögert den Alterungsprozess hinaus

Die Theorie, die annehmen lässt, dass wenn man jugendliche Energiewerte in den Mitochondrien aufrechterhalten könnte, zahlreiche schädliche Effekte des Alterns hinausgezögert würden, wurde schon vor langer Zeit aufgestellt. Und das CoQ10 spielt eine kritische Rolle in einer gesunden Energieproduktion der Mitochondrien.
Um die Anti-Aging Effekte des Ubiquinol zu bewerten, haben Forscher eine peinlich genaue Studie mit Mäusen mit einem beschleunigten Altern durchgeführt. Die ausgewählte Mäuseart ermöglicht es den Forschern, schnell die Komponenten, die fähig sind, das Altern zu verlangsamen, zu identifizieren. Die Mäuse mit einem beschleunigten Altern entwickeln sich normal, aber zeigen sehr früh Anzeichen des Alterns, einschließlich der Reduzierung der körperlichen Aktivität, dem Verlust des glänzenden Fells, einer rauen Haut, dem Fellverlust, Augenschäden und der Verkrümmung der Wirbelsäule.
In dieser Studie wurden die Mäuse mit dem beschleunigten Altern in drei Gruppen aufgeteilt. Die erste hat ab dem zweiten Lebensmonat eine Standardnahrung erhalten, die zweite eine Nahrung reich an Ubiquinon und die dritte eine Nahrung mit Ubiquinol angereichert. Der Alterungsrhythmus der Tiere aus diesen drei Gruppen wurde durch Notensysteme ausgewertet.
Wie man erwarten konnte, hat sich der Grad der Alterung plötzlich ab dem Alter von drei Monaten bei den Kontrolltieren beschleunigt. Bei denen, die die eine oder die andere CoQ10 Form erhalten haben, war der Alterungsgrad langsamer als bei den Kontrolltieren. Ab dem reifen Alter (ungefähr im Alter von neun Monaten) hat sich der Notenstand der Kontrollgruppe auf 10 erhöht, während die Tiere der beiden anderen Gruppen nur 5,5 erreicht haben. Das Altern der supplementierten Tiere wurde folglich um 45% im Vergleich zu den Kontrolltieren verlangsamt.
Ab dem Alter von zehn Monaten wurde ein bedeutender Unterschied zwischen den beiden CoQ10 Formen beobachtet. Der Notenstand der Tiere unter Placebo ist auf 12 angestiegen, der von den Tieren, die Ubiquinon erhalten haben, auf 9,9, während der von den Mäusen, die Ubiquinol absorbiert haben, nicht 5,9 überschritten hat. Dies bedeutet, dass die Tiere im reifen Alter, die Ubiquinol erhalten haben, 51% langsamer als die Tiere unter Placebo und 40% weniger schnell als die Tiere, die Ubiquinon erhalten haben, gealtert sind. Im Alter von zwölf Monaten waren die Unterschiede noch deutlicher: die Mäuse, die Ubiquinol eingenommen haben, schienen bei ausgezeichneter Gesundheit gewesen zu sein, während die, die das Ubiquinon erhalten haben, unter sichtbaren degenerativen Veränderungen gelitten haben und die unter Placebo wiesen einen abstoßenden Aspekt auf 6. Die Fähigkeit, die das Ubiquinol besitzt, um sich auf konstanten hohen Werten im Blutkreislauf zu halten, könnte eine der möglichen Erklärungen seiner ausgezeichneten Anti-Aging Effekte sein, die viel bedeutender als die von Ubiquinon sind.

Ein wichtiger Effekt gegen die Müdigkeit

Forscher haben die Effekte des Ubiquinol und des Ubiquinon gegen die Müdigkeit bei älteren Ratten verglichen, indem sie die Zeit gemessen haben, die sie in einem Rad laufen konnten. In dieser Cross-over-Studie haben die Kontrolltiere, die überhaupt kein CoQ10 erhalten haben, eine leichte Verringerung ihrer Laufdauer gezeigt. Während dieses Zeitraums hat sich die Dauer der Tiere, die Ubiquinon erhalten haben, um 60% und die der Tiere, die Ubiquinol verabreicht bekommen haben, um 150% erhöht⁷.

Der Vorteil von weniger hohen Dosen

Zahlreiche klinische Studien haben positiv wirkende neurologische Effekte des CoQ10 gezeigt. Sie haben relativ hohe Dosen von Ubiquinon verwendet. So wurde eine Pilotstudie mit 80 Versuchspersonen, die leicht an Parkinson erkrankt waren, realisiert. Sie hat bedeutende positiv wirkende Effekte mit der Einahme von täglich 1.200 mg Ubiquinon gezeigt. Mit dieser Dosis scheint das oxidierte CoQ10 die funktionelle Verschlechterung zu verlangsamen⁸. 1.200 mg täglich stellen jedoch eine substantielle und teure Dosis dar. Es würde ganz besonders interessant sein, ähnliche positive Effekte mit sehr viel niedrigeren Dosen von Ubiquinol zu erzielen.

Das Ubiquinol, das Ubiquinon und das Idebenon haben jeder eine Rolle zu spielen

Die zwei CoQ10 Formen, das Ubiquinol und das Ubiquinon, sind beide biologisch aktiv. Sie sind beide aktive Redox-Cofaktoren und spielen eine wichtige metabolische Rolle in ihrer Interkonversion von einer Form in die andere. Das Ubiquinol ist essentiell für die Aufrechterhaltung der Energie, der Homöostase, dem Zellwachstum, der Entwicklung und der Lebensfähigkeit, aber alle die CoQ10 Formen sind aktiv und spielen spezifische Rollen in den Zonen, auf die sie ausgerichtet sind. Das Ubiquinon ist auch sehr wichtig. Was das Idebenon anbetrifft, ein Analog des CoQ10, so weist es einen äußerst wirkungsvollen antioxidativen Schutz in Fällen von Hypoxie auf. In dieser Situation ist das CoQ10 selbst völlig unwirksam. Es ist außerdem fähig, den Wachstumsfaktor der Nervenzellen zu erhöhen und stimuliert die cholinerge Aktivität, wodurch es so die kognitiven Fähigkeiten stärkt.

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Litteraturverzeichnis:
1. Ubiquinol has higher bioavailability compared to ubiquinone, unpublished data, Kanaka Corp.
2. Hosoe K. et al., Study on safety and bioavailability of ubiquinol after single and 4-week multiple oral administration to healthy volunteers, Regul. Toxicol. Pharmacol., 2006 Aug 17.
3. CoQ10 reducing activity in rats, unpublished data, Kaneka Corp.
4. Ingold K.U. et al., Autoxidation of lipids and antioxidation by alpha-tocopherol and ubiquinol in homogeneous solution and in aqueous dispersions of lipids: unrecognized consequences of lipid particle size as exemplified by oxidation of human low density lipoprotein, Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1993 Jan, 1;90(1): 45-9.
5. Linnane A.W. et al., Human aging and global function of CoQ10, Ann. NY Acad. Sci., 2002 April, 959: 508-16.
6. Yan J. et al., Reduced coenzyme Q10 supplementation decelerates senescence in SAMP1 mice, Exp. Gerontol., 2006 Feb, 41(2): 130-40.
7. Anti-fatigue effects in rats, unpublished data, Kaneka Group.
8. Shults C.W. et al., Effects of coenzyme Q10 in early Parkinson disease: evidence of slowing of functional decline, Arch. Neurol., 2002 Oct, (10); 59: 1541-50.