Coenzima Q

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Motivo: C'è molta confusione tra Coenzima Q e Coenzima Q10, che sembrano trattati come lo stesso identico concetto, anche per quanto riguarda la nomenclatura

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Il coenzima Q, chiamato anche ubichinone (o vitamina Q) è una molecola organica, e più precisamente un benzochinone con una catena laterale isoprenica molto lunga. Ubiquitario nei sistemi biologici, è simile come struttura alla Vitamina K ed alla Vitamina E.

È universalmente presente nelle cellule degli eucarioti dove è frequente nelle membrane biologiche, e soprattutto nei mitocondri dove il CoQ10 è coinvolto nelle fasi aerobiche e nella produzione di energia, un metodo molto efficiente che in effetti costituisce il 95% della produzione energetica totale negli esseri umani^[1]. Negli organismi partecipa alle reazioni redox^[2], ed a seconda dello stato di ossidazione può essere presente in tre forme: una ossidata, un intermedio semi-chinonico, ed una forma ridotta e le catene laterali lo rendono molto lipofilo;

Il coenzima Q è stato identificato per la prima volta da Fred L. Crane e dal suo team dell'Enzyme Institute dell'Università del Wisconsin. La struttura fu poi caratterizzata nel 1958 da D.E. Wolf e dal gruppo di ricerca di Karl Folkers nei laboratori della Merck.

Si possono distinguere vari tipi di coenzima Q a seconda del numero di unità isopreniche nella catena laterale. Nei mitocondri umani il tipo di CoQ maggiormente frequente è il Q₁₀, mentre quello nelle immagini a destra ha tre unità isopreniche, ed è quindi il Q₃.

Se il coenzima Q viene ridotto acquistando un elettrone da un protone (H+), o meglio da un "catione idrossonio (H3O+)", forma un radicale chiamato ubisemichinone (QH^.). Per ulteriore riduzione con un altro elettrone ed un altro protone il composto diventa un ubichinolo (QH₂).

Lo stesso argomento in dettaglio: Catena di trasporto degli elettroni.

L'ubichinone si trova nelle membrane del reticolo endoplasmatico, di perossisomi e lisosomi nelle vescicole ed all'interno della membrana dei mitocondri, dove svolge un importante ruolo nella Catena di trasporto degli elettroni.

Lì trasporta elettroni all'accettore come Coenzima Q : citocromo c - ossidoreduttasi: CoQH₂+ 2 Fe^III-citocromo c → CoQ + 2 Fe^II-citocromo c

Il coenzima Q è anche essenziale nella formazione dell'apoptosoma insieme con altre proteine adattatrici. La perdita dei fattori trofici attiva gli enzimi pro-apoptotici, causando il crollo dei mitocondri.

Grazie alla sua capacità di trasferire elettroni e di agire come antiossidante, il Coenzima Q è stato valutato come supplemento dietetico. CoQ10 è stato ampiamente usato per il trattamento di disfunzioni cardiache, come l'infarto, e il cancro al seno.

È stato dimostrato come il coenzima Q₁₀ possa avere effetti benefici su alcuni pazienti affetti da emicrania^[3], ed è un componente principale del cocktail mito, usato nel trattamento della miopatia mitocondriale e in altri disturbi metabolici. Inoltre è anche al vaglio lo studio come trattamento del cancro, e come aiuto sugli effetti del cancro.^[4]

Recenti studi hanno messo in luce come gli effetti antiossidanti dell'enzima Q₁₀ possano avere benefici sul corpo e sul cervello.^[5][6] Alcuni di questi studi indicano come il coenzima Q₁₀ possa contribuire a proteggere il cervello da malattie neurodegenerative, come la malattia di Parkinson^[7], oltre che dai danni che provoca un'ischemia (stroke)^[8] al cervello. Altri studi recenti dimostrano un beneficio riguardante la possibilità di sopravvivenza, dopo un arresto cardiaco, se il coenzima Q₁₀ viene somministrato in concomitanza ad un raffreddamento della temperatura corporea (compresa tra 32–34 °C).^[9]

La catena laterale dell'isoprene nel coenzima Q₁₀ è sintetizzata a partire da Acetil-coenzima A da una serie di reazioni enzimatiche, mentre la porzione di benzochinone è sintetizzata a partire dal para-idrossibenzoato, un catabolita della tirosina. L'isopentenil pirofosfato e il suo isomero, dimetilallil pirofosfato, sono collegati alternativamente nelle catene propileniche, chiamate anche isopropeni. La catena isoprenica è il farnesil pirofosfato, la quale catena isoprenica a 15 carboni forma la catena laterale del coenzima Q₁₀.

La sintesi di un precursore intermedio del coenzima Q₁₀, l'acido mevalonico, è inibita da certi betabloccanti, dai medicinali atti all'abbassamento della pressione sanguigna,^[10], e dalla statina, un farmaco in grado di diminuire il colesterolo^[11]. Le statine possono ridurre i livelli del siero del coenzima Q₁₀ fino al 40%^[12]. Alcune ricerche suggeriscono l'assunzione giornaliera del coenzima Q₁₀ in concomitanza con tutti i trattamenti che ne possono ridurre la naturale produzione, sulla base di un beneficio molto alto rispetto ai rischi.^[13][14]

In altri organismi vi sono composti simili all'ubichinone, con funzioni analoghe:

• plastochinone nelle piante (cloroplasti)
• menachinone nei batteri

• David L. Nelson, Michael M. Cox, I Principi di Biochimica di Lehninger, 3ª ed., Bologna, Zanichelli, febbraio 2002, ISBN 88-08-09035-3.
• Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko; Lubert Stryer, Biochimica, 5ª ed., Bologna, Zanichelli, ottobre 2003, ISBN 88-08-07893-0.

• Coenzima ossidoriduttivo
• Ubidecarenone

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su coenzima Q

• Synthesis of Coenzyme Q₁₀ Flow Chart, su cholesterol-and-health.com. URL consultato il 16 dicembre 2006 (archiviato dall'url originale l'8 gennaio 2007).
• An Introduction to Coenzyme Q₁₀, su faculty.washington.edu. URL consultato il 16 dicembre 2006 (archiviato dall'url originale il 5 dicembre 2006).
• Vitamin Q - Herbs & Supplements - Drug Library - DrugDigest, su drugdigest.org.
• Possible Health Benefits of Coenzyme Q₁₀, su lpi.oregonstate.edu.
• Coenzyme Q₁₀ administration increases brain mitochondrial concentrations and exerts neuroprotective effects, su ncbi.nlm.nih.gov.
• Study Suggests Coenzyme Q₁₀ Slows Functional Decline in Parkinson's Disease, su ninds.nih.gov. URL consultato il 1º febbraio 2014 (archiviato dall'url originale il 1º febbraio 2014).
• Oral coenzyme Q₁₀ administration prevents the development of ischemic brain lesions in a rabbit model of symptomatic vasospasm, su ncbi.nlm.nih.gov.
• 8th Conference of the International Coenzyme Q10 Association, su conference2015.wix.com.

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