Ubiquinol

Co-enzym Q10 wordt in het menselijk lichaam aangemaakt en heeft drie hoofdfuncties:

• Co-enzym Q10 speelt een essentiële rol in de mitochondriale energieproductie van iedere cel (afwisselend als donor en acceptor van electronen in de electronentransportketen) en is op deze manier van belang voor de vitaliteit en gezondheid van weefsels en organen.
• Co-enzym Q10 is een zeer krachtige vetoplosbare antioxidant, die celmembranen en andere structuren (waaronder LDL-cholesterol, lipiden, DNA en eiwitten) beschermt tegen oxidatieve beschadiging en andere antioxidanten (waaronder vitamine C en vitamine E) recyclet.
• Co-enzym Q10 heeft invloed op de genexpressie; co-enzym Q10 heeft bijvoorbeeld een ontstekingsremmende werking door beïnvloeding van NF-kB1 (transcriptie factor kappa B1) afhankelijke genexpressie.(1)

Voor de mitochondriale ATP-productie zijn zowel ubiquinol als ubiquinon (ubichinon) belangrijk: ubiquinol is de gereduceerde vorm van co-enzym Q10 en fungeert als electronendonor; ubiquinon is de geoxideerde vorm van co-enzym Q10 en fungeert als electronenacceptor. Echter, alleen ubiquinol heeft antioxidantactiviteit. De electronen die ubiquinol afstaat, neutraliseren vrije radicalen. Dit betekent dat ubiquinon eerst moet worden gereduceerd tot ubiquinol om als antioxidant zijn werk te kunnen doen. In het lichaam bestaat het grootste deel van het co-enzym Q10 uit ubiquinol.

Onderzoek heeft aangetoond dat de lichaamseigen productie van co-enzym Q10 al vanaf 20- tot 25-jarige leeftijd geleidelijk afneemt, evenals het vermogen om ubiquinon om te zetten in ubiquinol (door daling van de activiteit van CoQafhankelijke reductases).(2) Vanaf 40 jaar is het gehalte aan co-enzym Q10 in hart en andere weefsels en organen al dusdanig gedaald, dat suppletie met co-enzym Q10 interessant wordt. Naast veroudering kan een verhoogde behoefte aan co-enzym Q10, een verstoorde endogene productie en/of omzetting van co-enzym Q10 door ziekte en/of oxidatieve stress er toe leiden dat de co-enzym Q10 status (sterk) daalt. Suppletie met co-enzym Q10 helpt om het lichaam in optimale conditie te houden, vroegtijdige veroudering en degenera- tieve (verouderings)ziekten tegen te gaan en ziekte(progressie) te remmen. De Wetenschap & Praktijk (Complementair) over co-enzym Q10 beschrijft de (klinische) indicaties van co-enzym Q10. Co-enzym Q10 suppletie is onder meer zinvol bij (de preventie van) hart- en vaatziekten, neurodegeneratieve ziekten, syndroom van Down, kanker, leverziekten, diabetes, migraine, onvruchtbaarheid, COPD, fibromyalgie, chronisch vermoeidheidssyndroom, AIDS, spierdystrofie, verminderde weerstand, hyperlipidemie, preeclampsie, leeftijdsgerelateerde maculadegeneratie en (huid)veroudering.

De gangbare vorm van co-enzym Q10 in voedingssupplementen is (geeloranje) ubiquinon. De reden hiervoor is dat ubiquinon een veel stabielere verbinding is dan ubiquinol en gemakkelijker is toe te passen in voedingssupplementen. Ubiquinol (wit/kleurloos) oxideert heel snel, onder meer bij blootstelling aan zuurstof. Na meer dan tien jaar research is de Japanse firma Kaneka er desalniettemin in geslaagd om met een speciale (gepatenteerde) methode ubiquinol te stabiliseren. Sinds eind 2006 kan co-enzym Q10 ook in de vorm van ubiquinol worden gesuppleerd. Ubiquinon wordt na orale inname door enterocyten in de dunne darmwand opgenomen en omgezet in ubiquinol alvorens het in circulatie wordt gebracht.(3) Suppletie met ubiquinol heeft als voordeel dat de omzetting van ubiquinon naar ubiquinol niet meer hoeft plaats te vinden.

In het bloedplasma bestaat het co-enzym Q10 normaliter voor circa 95% uit ubiquinol en voor minder dan 5% uit ubiquinon. Suppletie met ubiquinon of ubiquinol heeft hier geen invloed op.(4) In beide gevallen stijgt de plasmaconcentratie van (totaal) co-enzym Q10, maar blijft de verhouding tussen ubiquinol en ubiquinon (redoxstatus) constant. Suppletie met ubiquinol leidt – vergeleken met een gelijke hoeveelheid ubiquinon - wel tot een significant hogere plasmaconcentratie van co-enzym Q10.

Bij aandoeningen met oxidatieve stress (indicaties voor co-enzym Q10 suppletie) is de (totale) co-enzym Q10 plasmaspiegel verlaagd, met een sterkere daling van de ubiquinolspiegel dan de ubiquinonspiegel. Oxidatieve stress verhoogt het verbruik van ubiquinol en verstoort de co-enzym Q10 synthese en reductie van ubiquinon tot ubiquinol in cellen. De ubiquinol/ ubiquinon ratio in bloedplasma blijkt een gevoelige biomerker te zijn voor de mate van oxidatieve stress in het lichaam.(5) De hoogte van de ubiquinolspiegel en de ratio ubiquinol/ubiquinon is waarschijnlijk belangrijker om in de gaten te houden dan de totale co-enzym Q10 spiegel (optelsom van ubiquinol en ubiquinon).(4,6,7) Suppletie met ubiquinol verbetert bij oxidatieve stress de co-enzym Q10 status en de ratio ubiquinol/ubiquinon.

Suppletie met ubiquinol heeft de voorkeur boven suppletie met ubiquinon bij mensen boven 40 jaar en bij aandoeningen met (toename van) oxidatieve stress en daling van de ubiquinol/ubiquinon ratio. Veel indicaties voor co-enzym Q10 suppletie vallen onder deze noemer. In het merendeel van de wetenschappelijke studies met co-enzym Q10 van de afgelopen decennia is ubiquinon gebruikt. Adviesdoseringen van ubiquinon dienen te worden ‘vertaald’ naar doseringen ubiquinol met hetzelfde (of een beter) resultaat. Suppletie met ubiquinol is effectiever dan suppletie met ubiquinon. Ubiquinol bevat twee hydroxylgroepen en is daardoor beter wateroplosbaar dan ubiquinon. Dit is vermoedelijk een belangrijke verklaring voor de hogere biologische beschikbaarheid van ubiquinol.

Dierstudies en humane studies laten duidelijk zien dat de biologische beschikbaarheid van ubiquinol uit voedingssupplementen minimaal twee maal hoger is dan van ubiquinon (afhankelijk van de vergeleken dosis). Ubiquinol wordt significant beter en sneller opgenomen uit voedingssupplementen en heeft een langere halfwaardetijd dan ubiquinon.

Dit blijkt onder meer uit pilotonderzoek (kruisproef) met tien proefpersonen tussen 60 en 78 jaar.(4) Ieder van hen kreeg twee keer (met een tussenpoos van minimaal twee weken) een enkele dosis van 100 mg ubiquinol of ubiquinon; 5, 6, 8, 12, 24, 48 en 72 uur na inname van het supplement werd bloed afgenomen om de plasmaspiegel van co-enzym Q10 te meten. In het bloed kwam 4,3 keer meer coenzym Q10 terecht (plasma co-enzym Q10 respons) na suppletie met ubiquinol dan met ubiquinon; de maximale bloedspiegel van (totaal) co-enzym Q10 werd met ubiquinol na 16 uur en met ubiquinon na 27 uur bereikt; de maximale bloedspiegel van co-enzym Q10 (piekwaarde) na inname van ubiquinol was 3,5 keer hoger dan na inname van ubiquinon; na 72 uur was de ubiquinolspiegel nog 3,8 keer hoger dan van ubiquinon.

Uit een (ongepubliceerde) dierstudie met oudere ratten blijkt eveneens de superioriteit van ubiquinol. Een equivalent van 100 mg ubiquinol per dag voor mensen leidde tot een piekwaarde van co-enzym Q10 van 6,0 mcg/ml; deze was na 8 uur teruggezakt naar 4,5 mcg/ml; het equivalent van 100 mg ubiquinon leidde tot een piekwaarde van 2,1 mcg/ml die na 8 uur was gedaald naar 1,2 mcg/ml. Acht uur na inname van het supplement was de plasmaspiegel in de ubiquinolgroep dus 3,75 keer hoger dan in de ubiquinongroep. De resultaten tonen aan dat met ubiquinol gemakkelijker hogere, therapeutisch relevante bloedwaarden kunnen worden bereikt dan met ubiquinon. Het maximale (cumulatieve) effect van suppletie op de plasmaspiegel van co-enzym Q10 is na ongeveer 4 weken bereikt.

Hogere, suprafysiologische bloedspiegels van co-enzym Q10 zijn nodig om het toegediende co-enzym Q10 door perifere weefsels te laten opnemen en de bloedhersenbarrière te laten passeren. De normale plasmaconcentratie van co-enzym Q10 is circa 0,4-0,8 mcg/ml. Een plasmaconcentratie van minimaal 2,4-3,5 mcg/ ml is nodig voor een therapeutisch effect bij congestief hartfalen, terwijl voor een klinische respons bij neurodegeneratieve ziekten (zoals de ziekte van Parkinson) mogelijk nog hogere plasmaconcentraties nodig zijn.(8) Met ubiquinon is het lastig hoge plasmaspiegels van co-enzym Q10 te bereiken. Dosis-respons studies met het gangbare ubiquinon tonen aan dat de plasmaconcentratie van co-enzym Q10 proportioneel minder stijgt naarmate de dosis wordt verhoogd. Doseringen die de absorptiecapaciteit van ubiquinon overschrijden, hebben weinig zin en maken suppletie onnodig duur.(9)

De dosis-respons relatie van ubiquinol blijft vrijwel lineair bij oplopende doseringen waardoor hoge plasmawaarden van co-enzym Q10 mogelijk zijn (de hoogst bereikte Q10-plasmaconcentratie met ubiquinolsuppletie is 9,2 mcg/ml).(4,10)

In verschillende dosis-respons studies is het volgende vastgesteld:

• Suppletie met 90, 150 of 300 mg ubiquinol per dag gedurende 4 weken verhoogt de plasmaspiegel van coenzym Q10 van respectievelijk 0,57 (uitgangswaarde) naar 2,83 mcg/ml (90 mg dosis); van 0,65 naar 3,83 mcg/ml (150 mg dosis) en van 0,66 naar 7,26 mcg/ ml (300 mg dosis).(10,11) Dit betekent dat ubiquinol per 100 mg/dag zorgt voor een (lineaire) verhoging van de plasmaspiegel van co-enzym Q10 met 2,2-2,5 mcg/ml. De halfwaardetijd van ubiquinol is ongeveer 48 uur.
• In een patiëntenstudie zorgde verhoging van de dosis ubiquinon van 300 naar 1200 mg/dag voor stijging van de plasmaconcentratie van co-enzym Q10 van 1,4 naar 3,4 mcg/ml. Dit wil zeggen dat een 4 maal hogere dosis ubiquinon leidt tot een 2,5 maal hogere bloedspiegel van co-enzym Q10.(9)
• In placebogecontroleerd onderzoek met gezonde volwassenen, die 300 of 900 mg ubiquinon per dag innamen gedurende 4 weken, steeg de plasmaspiegel van co-enzym Q10 met slechts 2 respectievelijk 3 mcg/ml.(12)
• In twee patiëntenstudies had suppletie met 2400 en 3000 mg ubiquinon per dag een even groot effect op de plasmaspiegel van co-enzym Q10 (deze steeg naar 7,2 mcg/ml).(13)
• Met 150 mg ubiquinol per dag wordt een even hoge plasmaspiegel van coenzym Q10 bereikt als met 1200 mg ubiquinon per dag en 300 mg ubiquinol komt overeen met 2400-3000 mg ubiquinon (zie figuur).(11,13,14)

Zeer hoge doses van het gangbare co-enzym Q10 kunnen dus vervangen worden door een 8 keer lagere dosis ubiquinol. Bij lagere doses ubiquinon is het verschil in effect met ubiquinol minder groot: een dagdosis van 300 mg ubiquinon laat de plasmaspiegel van co-enzym Q10 ongeveer even sterk stijgen als een dagdosis van 80 mg ubiquinol (3,5 keer lagere dosis).(11,12)

De laatste jaren wordt in toenemende mate onderzoek gedaan met ubiquinol: 

• In in-vitro onderzoek is aangetoond dat ubiquinol een krachtige ontstekingsremmende werking heeft. Pre-incubatie met ubiquinol remde significant de lipopolysaccharide (LPS) geïnduceerde productie van ontstekingsbevorderende cytokines en chemokines door humane monocyten.(15)
• In een experimenteel diermodel voor de ziekte van Parkinson was het therapeutische (neuroprotectieve, dopaminesparende) effect van ubiquinol significant groter dan van ubiquinon.(16) Bij de ziekte van Parkinson is de ubiquinolconcentratie en de ratio ubiquinol/ ubiquinon significant verlaagd in bloedplasma en cerebrospinale vloeistof.
• In een (ongepubliceerd) placebogecontroleerd dierexperiment met oudere ratten werd gekeken in welke mate ubiquinol en ubiquinon vermoeidheid tegengaan. De dieren die ubiquinon kregen konden 60% langer rennen op een loopband; de dieren die ubiquinol kregen hielden het 150% langer vol. 
• In een dierstudie met (SAMP-1) muizen, die veel sneller verouderen dan normaal, is aangetoond dat ubiquinol en ubiquinon het verouderingsproces significant remmen en dat ubiquinol daarin veel effectiever is dan ubiquinon.(17)
• Elf gezonde ouderen (69-87 jaar) die gedurende 6 maanden dagelijks 100 mg ubiquinol innamen, voelden zich vitaler en minder moe en hadden een betere mentale conditie vergeleken met de uitgangssituatie.(18) De plasmaconcentratie van ubiquinol steeg met een factor vier en de ratio ubiquinol/totaal co-enzym Q10 nam (niet-significant) toe. Het verbeteren van de co-enzym Q10 status is gunstig voor de kwaliteit van leven van ouderen.
• In de eerste klinische studie naar het effect van ubiquinol bij ernstig congestief hartfalen (NYHA* klasse IV) slikten een zevental patiënten in plaats van ubiquinon (gemiddeld 450 mg/dag) voortaan ubiquinol (gemiddeld 580 mg/dag).(19) Hierdoor steeg de plasmaspiegel van co-enzym Q10 van gemiddeld 1,6 naar 6,5 mcg/ml. De conditie van de patiënten verbeterde spectaculair (van NYHA klasse IV naar klasse II) met significante verbetering van de pompfunctie van het hart (stijging ejectiefractie van 22 naar 39%). De aanvankelijke verwachting dat de patiënten binnen 6 tot 12 maanden zouden overlijden, kwam niet uit. De onderzoekers vermoeden dat ubiquinol een nog groter klinisch effect heeft in vroege stadia van congestief hartfalen. *NYHA (New York Heart Association; classificatie voor congestief hartfalen)

Suppletie met co-enzym Q10 verstoort de lichaamseigen aanmaak van co-enzym Q10 niet. De plasmaspiegel van co-enzym Q10 keert naar de oude waarde terug na het staken van suppletie met ubiquinon of ubiquinol.(10)

1. Schmelzer C, Lindner I, Rimbach G et al. Functions of coenzyme Q10 in inflammation and gene expression. Biofactors 2009;32(1- 4):179-183.
2. López-Lluch G, Rios M, Lane MA et al. Mouse liver plasma membrane redox system activity is altered by aging and modulated by calorie restriction. AGE 2005;27:153-160.
3. Craft NE, Tucker RT, Chithumroonchokchai C et al. Assessment if coenzyme Q10 bioavailability using a coupled in vitro digestion/ Caco-2 human intestinal cell model. FASEB J. 2005;19:A449.
4. Evans M, Baisley J, Barss S et al. A randomized, double-blind trial on the bioavailability of two CoQ10 formulations. J of Functional Foods 2009:65-73.
5. Yamashita S, Yamamoto Y. Simultaneous detection of ubiquinol and ubiquinone in human plasma as a marker of oxidative stress. Anal Biochem. 1997;250(1):66-73.
6. Anonymous. Coenzyme Q10. Altern Med Review 2007;12:159- 168.
7. Tang PH, Miles MV, De Grauw A et al. HPLC analysis of reduced and oxidized coenzyme Q10 in human plasma. Clinical Chemistry 2001;47:256-265.
8. Linnane AW, Kopsidas G, Zhang C et al. Cellular redox activity of coenzyme Q10: Effect of CoQ10 supplementation on human skeletal muscle. Free Radical Research 2002;36:445-453.
9. Miles MV. The uptake and distribution of coenzyme Q10. Mitochondrion. 2007;7(S):S72-7.
10. Bhagavan HN, Chopra RK. Plasma coenzyme Q10 response to oral ingestion of coenzyme Q10 formulations. Mitochondrion. 2007;7(S):S78-88.
11. Hosoe K, Kitano M, Kishida H, et al. Study on safety and bioavailability of ubiquinol (Kaneka QH) after single and 4-week multiple oral administration to healthy volunteers. Regul Toxicol Pharmacol. 2007;47(1):19-28.
12. Ikematsu H, Nakamura K, Harashima S et al. Safety assessment of coenzyme Q10 (Kaneka Q10) in healthy subjects: a double-blind, randomized, placebo-controlled trial. Regul Toxicol Pharmacol. 2006;44(3):212-8.
13. Shults CW, Oakes D, Kieburtz K, et al. Effects of coenzyme Q10 in early Parkinson disease: evidence of slowing of the functional decline. Arch Neurol. 2002;59(10):1541-50.
14. Shults CW, Flint BM, Song D, Fontaine D. Pilot trial of high dosages of coenzyme Q10 in patients with Parkinson’s disease. Exp Neurol. 2004;188(2):491-4.
15. Schmelzer C, Lorenz G, Rimbach G et al. In vitro effects of the reduced form of coenzyme Q(10) on secretion levels of TNF-alpha and chemokines in response to LPS in the human monocytic cell line THP-1. J Clin Biochem Nutr. 2009;44(1):62-6.
16. Cleren C, Yang L, Lorenzo B et al. Therapeutic effects of coenzyme Q10 (CoQ10) and reduced CoQ10 in the MPTP model of Parkinsonism. J Neurochem. 2008;104(6):1613-21.
17. Yan J, Fujii K, Yao J et al. Reduced coenzyme Q10 supplementation decelerates senescence in SAMP1 mice. Exp Gerontol. 2006;41(2):130-40.
18. Shoko D, Fuji K, Kurihara T. The effect of the reduced form of coenzyme Q10 (ubiquinol, Kaneka QHTM) on QOL improvement in the elderly. J Clin Therap Med. 2008;24:233-238.
19. Langsjoen PH, Langsjoen AM. Supplemental ubiquinol in patients with advanced congestive heart failure. BioFactors 2008;32:119–128.