La pirrolochinolina chinone (PQQ) è un ortochinone eterociclico aromatico, scoperta nel 1964 dal biochimico norvegese Jens G. Hauge, come importante cofattore nei processi metabolici nei batteri. Nel 1967 i microbiologi C. Anthony e J. Zatman scoprirono che questa molecola svolgeva un ruolo importante anche nell’alcol deidrogenasi, un enzima implicato nella degradazione dell’alcol, motivo per cui venne battezzata anche con il nome di methoxatina. Circa 15 anni più tardi, il biologo S. A. Salisbury e i suoi colleghi riuscirono ad isolarla da alcuni microrganismi ed a determinarne l’esatta struttura chimica. Tuttavia, solo nel 2003, il gruppo di lavoro coordinato dal neuroscienziato giapponese Tadafumi Kato, scoprì come questa sostanza fosse presente anche nei roditori e in altri mammiferi, tra cui l’uomo (1).
Dai diversi studi effettuati è emerso che la PQQ è in grado di comportarsi come un importante cofattore redox, tanto da indurre gli scienziati a classificarla come una nuova “vitamina B”, come per esempio la niacina (Vit. B3) e la riboflavina (Vit. B2). Altra importante funzione svolta da questa sostanza consiste nella regolazione del metabolismo degli amminoacidi, in particolare la Lisina.
La classificazione come vitamina è stata messa in dubbio per molto tempo, ma oggi gli scienziati concordano sul fatto che la PQQ sia a tutti gli effetti considerabile come una vera e propria vitamina essenziale. La tesi secondo la quale si tratterebbe di un’ulteriore vitamina, verrebbe infatti sostenuta sia dall’affinità strutturale con le vitamine B2 e B3, sia dal fatto che la maggior parte degli organismi non è in grado di produrla autonomamente, ma necessita dell’assunzione attraverso gli alimenti (3).
Essa è fisiologicamente contenuta nei mitocondri, in prossimità del sito di formazione dei radicali liberi, dove è in grado di intercettarli ed inattivarli (2). Recenti studi scientifici hanno dimostrato che proprio a livello mitocondriale sarebbe in grado di svolgere le sue principali funzioni:
- stimolare la formazione di nuove centrali energetiche cellulari migliorandone l’attività;
- attivare importanti meccanismi di riparazione del DNA mitocondriale (5).
Si è in oltre dimostrata essere un potente antiossidante, molto più resistente della vitamina C, in grado di contrastare diversi meccanismi correlati allo stress ossidativo, alla base di numerose malattie degenerative.
Nel diabete di tipo 2, invece, migliorerebbe la sensibilità all’insulina e rappresenterebbe un importante fattore protettivo per le cellule cardiache e cerebrali. Inoltre, alcuni studi hanno rivelato anche un suo possibile contributo nella prevenzione delle malattie tumorali.
La PQQ è una sostanza idrosolubile, normalmente contenuta in natura in diversi alimenti:
- prevalentemente nella frutta, come per esempio la papaya e il kiwi;
- vari tipi di tè;
- verdure;
- latte, in particolare il latte materno;
- alcuni prodotti a base di carne.
La più grande fonte naturale di PQQ è rappresentata dal “natto”, un alimento tipico dell’alimentazione giapponese, a base di fagioli di soia fermentati. Tuttavia, la concentrazione di questa sostanza negli alimenti è spesso troppo bassa, perciò se ne consiglia l’integrazione mediante nutraceutici (10).
Gli effetti sull’organismo della PQQ
Al momento, l’esatto meccanismo d’azione della PQQ non è ancora stato completamente definito.
In virtù della sua struttura molecolare (Figura 1) si evince, come già premesso, che questa sostanza è in grado di intercettare i radicali liberi, a prescindere dal fatto che siano prodotti dallo stress ossidativo o da quello nitrosativo. È infatti ormai noto che il suo effetto antiossidante è significativamente più elevato rispetto a quello della vitamina C che della vitamina E (6).
Sappiamo invece con certezza che svolge un importante ruolo di cofattore enzimatico, assumendo fondamentale importanza nelle reazioni di ossidoriduzione. È stato inoltre dimostrato che questa sostanza (analogamente al sistema NAD / NADH) è in grado di acquistare e cedere elettroni. Sono proprio i mitocondri il luogo in cui avviene la riconversione della PQQ-H2 nella PQQ, reazione che, mediante gli enzimi della catena respiratoria, viene utilizzata per formare un’importante fonte energetica cellulare come l’ATP(2).
Dallo studio di determinate sequenze geniche, si è scoperto inoltre l’esistenza di alcune regioni di DNA influenzate dalla PQQ, implicate a loro volta nella regolazione delle corrispondenti espressioni genetiche. Questa proprietà non è stata attribuita solo ai geni dei mitocondri, bensì anche ai geni presenti nei nuclei cellulari di determinati tessuti, come per esempio quelli nervosi e neuroni in particolare (3).
Indicazioni
Sebbene fino ad oggi siano stati condotti relativamente pochi studi clinici sulla PQQ, la maggior parte degli scienziati che si occupa intensamente di questa tematica intravede in questa molecola numerose ed interessanti opportunità nella medicina preventiva ed anti-aging.
In prima battuta, gli effetti risultanti dall’aumentata funzionalità mitocondriale, prospettano la possibilità di applicazione di questa sostanza nella prevenzione di tutte le conseguenze derivanti dalle più comuni patologie mitocondriali.
La PQQ infatti, non solo aumenta l’efficienza funzionale dei mitocondri ancora esistenti, ma è anche in grado di aumentarne il numero, nei più svariati tessuti, inducendo un processo denominato “neogenesi mitocondriale” (5).
Allo stesso tempo è stato possibile dimostrare la capacità antiossidante della PQQ, con tutte le sue conseguenze positive, come per esempio il miglioramento delle possibilità rigenerative dei tessuti danneggiati oppure la protezione preventiva dalle tossine tissutali.
Combinando queste proprietà con il fatto che la PQQ si è mostrata anche in grado di prevenire:
- la formazione della β-amiloide (Alzheimer);
- l’α-sinucleina (Parkinson);
- l’auto-ossidazione del gene DJ1 (Parkinson).
Pertanto, si evince in modo particolarmente evidente come questa sostanza sia in grado di svolgere un ruolo fondamentale nella neuroprotezione. Simili aspetti positivi sono stati riscontrati anche nel sistema cardiovascolare, nel sistema metabolico e dell’apparato riproduttivo (7).
Nonostante la PQQ sia stata scoperta solo recentemente, dagli studi scientifici risulta evidente come possa essere coinvolta in una molteplicità di processi fisiologici. Basandosi sulle prime esperienze di una supplementazione di PQQ, si può supporre che in futuro saranno note ulteriori proprietà benefiche. Questo dato di fatto consente di giustificarne l’attuale impiego, soprattutto in quegli ambiti in cui la PQQ ha dimostrato ottenere risultati molto interessanti.
La PQQ rappresenta un ingrediente fondamentale per l’integratore alimentare finalizzato a compensare cali di energia, fisica e mentale. Inoltre è in grado di:
- migliorare la capacità antiossidanti;
- rafforzare l’efficienza energetica dei mitocondri;
- aiutare a prevenire i disturbi a livello neuronale e cerebrale.
In questo senso, apporta sostegno al sistema nervoso, incrementando la concentrazione, l’apprendimento e l’attenzione (8). Infatti, Studi scientifici hanno dimostrato che la supplementazione con PQQ porterebbe ad un incremento del flusso ematico cerebrale e sarebbe anche in grado di rallentare la perdita di memoria in soggetti anziani (9).
Dosaggio Consigliato
Il dosaggio giornaliero massimo di PQQ definito dall’EFSA è di 20 mg (1).
Tale dose corrisponderebbe a circa 250 volte il quantitativo di PQQ normalmente contenuto negli alimenti di una dieta sana ed equilibrata (6).
Autorizzazione Novel Food
In data 10 Agosto 2018 la Commissione Europea, con regolamento di esecuzione (UE) 2018/1122, ha autorizzato l’utilizzo della Pirrolochinolina Chinone Sale Disodico (PQQ) come Nuovo Alimento, utilizzabile come ingrediente in integratori alimentari, a norma del Regolamento (UE) 2015/2283.
Bibliografia
- Safety of pyrroloquinoline quinone disodium salt as a novel food pursuant to Regulation (EC) No 258/97. EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA), Dominique Turck, Jean-Louis Bresson, Barbara Burlingame, Tara Dean, Susan Fairweather-Tait, Marina Heinonen, Karen Ildico Hirsch-Ernst, Inge Mangelsdorf, Harry J McArdle, Androniki Naska, Monika Neuh€auser-Berthold, Gra_zyna Nowicka, Kristina Pentieva, Yolanda Sanz, Alfonso Siani, Anders Sjodin, Martin Stern, Daniel Tome, Marco Vinceti, Peter Willatts, Karl-Heinz Engel, Rosangela Marchelli, Annette Poting, Morten Poulsen, Josef Rudolf Schlatter, Agnes de Sesmaisons and Henk Van Loveren , doi: 10.2903/j.efsa.2017.5058.
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- Effects of dietary pyrroloquinoline quinone disodium on growth, carcass characteristics, redox status, and mitochondria metabolism in broilers. Wang J, Zhang HJ, Samuel KG, Long C, Wu SG, Yue HY, Sun LL and Qi GH, 2015. Poultry Science, 94, 215–225.
- Hyphomicrobium denitrificans (strain ATCC 51888/DSM 1869/NCIB 11706/TK 0415) complete proteome. High-quality Automated and Manual Annotation of microbial Proteomes (HAMAP). Available online: http://hamap.expasy.org/proteomes/HYPDA.html
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- The safety of pyrroloquinoline quinone disodium in older adults with self-reported memory loss. Krieger D, Kalman D, Feldman S, Samson A and Nader S, 2016. QPS MRA (Miami Research Associates). Confidential manuscript 12 pp.
- Levels of pyrroloquinoline quinone in various foods. Kumazawa T, Sato K, Seno H, Ishii A and Suzuki O, 1995. Biochemical Journal, 307(Pt. 2), 331–333.
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