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Coenzima Q y su función mitocondrial en antienvejecimiento y enfermedad.

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La coenzima Q sirve como molécula de enlace entre diferentes vías metabólicas. De hecho, esta molécula esencial sintetizada endógenamente es la piedra angular de muchas vías de producción de energía. Además, su ubicación en la membrana mitocondrial interna y su capacidad antioxidante protegen contra el estrés oxidativo. Mejora la suplementación con coenzima Q mitocondrias esencialesl Funciones protectoras contra las enfermedades asociadas al envejecimiento.

Coenzima Q Biosíntesis:

La molécula de coenzima Q tiene dos partes centrales; el primero es un anillo de benzoquinona, mientras que el segundo es una cadena lipídica poliisoprenoide larga. En consecuencia, las características químicas de su composición confieren a la coenzima Q diferentes capacidades. Por ejemplo, el anillo de benzoquinona tiene sitios redox que permiten las propiedades antioxidantes de la coenzima Q. Además, su cadena lipídica proporciona la ubicación beneficiosa de las coenzimas Q en la membrana interna mitocondrial; por tanto, su función en la cadena de transporte de electrones.

La síntesis de la coenzima Q no está completamente aclarada y en la actualidad se están estudiando muchas vías de síntesis diferentes. Sin embargo, mientras que algunos investigadores sugieren que la CoQ se sintetiza en las mitocondrias, otros indican que la CoQ tiene su síntesis impulsada por el retículo endoplásmico o depende de las reservas extramitocondriales de CoQ.

  • Además, la biosíntesis estructural de CoQ se divide en cuatro etapas:
  1. Síntesis de quinona: Depende de la benzoquinona como precursor aromático primario, utilizando fenilalanina o tirosina como precursores del anillo. Además, otros precursores de anillos aromáticos pueden incorporarse a la síntesis de CoQ en presencia de una mutación genética. Estos precursores pueden ser ácido 2,4-dihidroxibenzoico (2,4-diHB), ácido 3,4-dihidroxibenzoico (3,4-diHB) y ácido vanílico.
  2. Síntesis de la cola isoprenoide: La adición de pirofosfato de dimetilalmente (DMAPP) y pirofosfato de isopentenilo (IPP) crea difosfato de decaprenilo y difosfato de nonaprenilo. Los precursores de esta síntesis provienen de la vía del mevalonato.
  3. Condensación de ambas moléculas (quinona e isoprenoide): La unión entre la estructura del anillo y la cola isoprenoide es catalizada por CoQ2.
  4. Modificación de anillo: Finalmente, esta molécula condensada sufre una modificación de anillo a través de varias reacciones de metilación, descarboxilación e hidroxilaciones que conducen a la generación de CoQ9 o CoQ10.

Diferentes enzimas modulan estas reacciones. Entre ellas, entran en juego las enzimas de la familia de las monooxigenasas dependientes de flavina y la metiltransferasa dependiente de S-adenosil metionina (SAM).

Mutaciones de genes patógenos que afectan la síntesis de CoQ:

Hay varias mutaciones autosómicas recesivas en los genes CoQ que pueden causar una deficiencia primaria de ubiquinona. Además, estas mutaciones pueden afectar a los pacientes y mostrar signos y síntomas como fatiga, debilidad muscular, problemas de aprendizaje, convulsiones, encefalopatía, epilepsia, distonía y miocardiopatía. 

Algunas de las mutaciones genéticas patógenas identificadas asociadas con estos síntomas de enfermedad mitocondrial son:

  • PDSS1 y PDSS2
  • CoQ2
  • CoQ6
  • CoQ7
  • CoQ4
  • CoQ5
  • CoQ8A y CoQ8B
  • CoQ9

Efecto anti-envejecimiento de la suplementación con CoQ10:

El número de estudios sobre la suplementación con CoQ10 ha aumentado durante la última década, junto con resultados positivos de antienvejecimiento y longevidad. De hecho, las propiedades antioxidantes de CoQ 10 aumentan la función mitocondrial al combatir la producción de ROS y reducir el daño oxidativo.

La dosis y el tiempo de la suplementación con CoQ10 varían dentro de los estudios, pero la mayoría de ellos están de acuerdo en que los efectos positivos están fuertemente asociados con un período de suplementación a largo plazo. Esta información está relacionada con la observación de la falta de acumulación de CoQ10 después del final del período de suplementación. 

Algunos de los resultados asociados con la suplementación con CoQ 10 son:

  • La atenuación del daño oxidativo de las proteínas en la vida de ratones envejecidos.
  • Reducción del estrés oxidativo en las mitocondrias musculares debido a una mayor activación de enzimas antioxidantes y niveles más altos de captadores de ROS.
  • En humanos, la suplementación de 1200mg / día en pacientes sometidos a hemodiálisis se redujo la concentración de F2-isoprostano.

Mantener la función y la salud mitocondrial es fundamental para prevenir las enfermedades asociadas al envejecimiento. La producción de energía mitocondrial conducirá inevitablemente a la formación de ROS. Por lo tanto, se ha demostrado que la suplementación con coenzima Q10 retrasa las reacciones de envejecimiento, protege las mitocondrias contra ROS y previene enfermedades cardiometabólicas. - Ana Paola Rodríguez Arciniega, MS

Referencias:

Díaz-Casado, M Elena et al. "La paradoja de la coenzima Q10 en el envejecimiento". Nutrientes vol. 11,9 2221. 14 de septiembre de 2019, doi: 10.3390 / nu11092221

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