Autor: Sławomir Ambroziak
Słowa kluczowe: koenzym O10, witamina K2, miażdżyca tętnic, stres oksydacyjny, choroby układu krążenia.
Na przestrzeni ostatniego półwiecza w krajach wysoko rozwiniętych obserwujemy szczęśliwie stały spadek liczby zgonów z powodu chorób układu krążenia, jednak problemy sercowo-naczyniowe, związane ze zamianami miażdżycowymi, wciąż pozostają główną przyczyną zachorowalności i śmiertelności w skali ogólnoświatowej. Miażdżyca tętnic jest przewlekłym zapaleniem tętnic i jest chorobą związaną z wiekiem, która rozwija się w wyniku dysfunkcji śródbłonka naczyniowego na skutek zaburzeń równowagi oksydacyjnej składników krwi. Jako główne czynniki ryzyka rozwoju chorób układu krążenia wymieniane są: nieprawidłowa dieta, siedzący tryb życia, nadmierne spożycie alkoholu oraz palenie tytoniu. Jak się uważa, szczególnie utleniająca frakcja dymu papierosowego jest głównym czynnikiem promującym tworzenie się blaszek miażdżycowych i patologicznych zakrzepów naczyniowych, prowadzących do udarów i zawałów. Ponadto badania na żywych organizmach wykazały, że dym papierosowy może sprzyjać przedwczesnemu starzeniu się różnych typów komórek, blokując ich cykl komórkowy. W świetle tych faktów, komórki śródbłonka naczyniowego eksponowane na dym papierosowy okazały się znakomitym modelem do badań nad przeciwmiażdżycową aktywnością wybranych składników pokarmowych.
W tym kontekście niektóre składniki pokarmowe z grupy chinonów, takie jak koenzym Q10 i witamina K, uznawane ostatnio za cząsteczki o fundamentalnym znaczeniu dla zdrowia układu krążenia, mogą odgrywać ważną rolę w ochronie śródbłonka naczyniowego przed stresem oksydacyjnym, powodowanym przez czynniki ryzyka rozwoju chorób sercowo-naczyniowych.
Dzięki swoim właściwościom antyoksydacyjnym ubichinon, czyli koenzym Q10, który generalnie jest kluczowym elementem systemu produkującego w komórkach energię biologiczną, może chronić komórki śródbłonka poprzez bezpośrednią reakcję z różnymi rodzajami reaktywnych form tlenu oraz poprzez wzmacnianie aktywności enzymów przeciwutleniających, takich jak dysmutaza ponadtlenkowa i katalaza. Ponadto koenzym Q10 wykazuje również aktywność przeciwzapalną poprzez redukcję ekspresji genów czynników prozapalnych. Jest to o tyle istotne, że przewlekłe zapalenie jest charakterystyczną cechą procesu starzenia się organizmu.
Innymi chinonami o znaczeniu biologicznym są związki z grupy witaminy K. Cząsteczki te stanowią rodzinę witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, składającą się z cząsteczek o podobnej strukturze, w tym dwóch głównych postaci naturalnych: filochinonu nazywanego witaminą K1 i menachinonów łącznie określanych mianem witaminy K2. Te ostatnie witaminy to szereg substancji różniących się pomiędzy sobą liczbą tzw. łańcuchów izoprenowych, gdzie najczęściej wymienianymi związkami są menachinon-4 (MK4) i menachinon-7 (MK7). Witamina K znana jest przede wszystkim ze swojej roli w procesach krzepnięcia krwi oraz zdolności zapobiegania osteoporozie i wapnieniu tkanek miękkich. Ponadto witamina K hamuje produkcję czynników prozapalnych na drodze modulacji ekspresji ich genów.
Podczas gdy w przypadku koenzymu Q10 liczne dowody potwierdzają jego działanie bioenergetyczne, ale także przeciwutleniające i przeciwzapalne, postrzeganie roli witaminy K w przeciwdziałaniu problemom sercowo-naczyniowym obecnie ograniczone jest do jej zdolności zapobiegania zwapnieniu naczyń. Dlatego też, aby uzyskać dalsze informacje na temat roli chinonów w zdrowotności naczyń, najpierw w najnowszym badaniu (Cirilli, 2020) opracowano model dysfunkcyjnego śródbłonka naczyniowego z wykorzystaniem komórek naczyniowych, eksponowanych na działanie substancji chemicznych dymu papierosowego, którego następnie użyto do porównania aktywności takich środków przeciwzapalnych i przeciwutleniających, jak właśnie koenzym Q10 i główne formy witaminy K – K1, MK4 i MK7.
Badanie to ujawniło, że suplementacja witamin K1 i MK4 była nieskuteczna w zapobieganiu niekorzystnym zmianom w komórkach śródbłonka naczyniowego, takim jak zmiana stanu utleniania i dysfunkcja mitochondriów, które prowadzą do utraty żywotności, aktywacji procesu samozniszczenia i przedwczesnego starzenia się tych komórek. W przeciwieństwie do tego, niezwykle optymistyczne wyniki uzyskano przy zastosowaniu Q10 i MK7, które skutecznie przeciwdziałały utracie żywotności, stresowi oksydacyjnemu, stanom zapalnym i przedwczesnemu starzeniu się komórek śródbłonka. Dlatego też, zadaniem autorów badania, koenzym Q10 i witamina K2 MK7 są bardzo obiecującymi cząsteczkami, które mogą mieć ogromne znaczenie dla profilaktyki i leczenia dysfunkcji śródbłonka, a tym samym miażdżycy i ogólnie chorób układu krążenia.
