Coenzym Q10: Schlüsselelement für Zellenergie und Gesundheit

Coenzym Q10, häufig als das Wundermolekül der Zellenergie bezeichnet, spielt eine entscheidende Rolle in der menschlichen Physiologie. Dieser Artikel beleuchtet die vielfältigen Funktionen von Coenzym Q10, darunter seine Bedeutung für die Energieproduktion in Zellen, seine antioxidativen Eigenschaften und seine potenziellen Vorteile für die Gesundheit. Es wird außerdem erörtert, wie Coenzym Q10 in der Ernährungstherapie eingesetzt werden kann und welche Auswirkungen es auf verschiedene Aspekte der Gesundheit hat, von der Herzgesundheit bis hin zur Unterstützung des Immunsystems.

Funktionen und Aufgaben

Coenzym Q10 übt vielfältige Wirkungen aus:

  • Energiebereitstellung (Atmungskette)
  • Antioxidative Wirkung
  • Stabilisierung von Membranen und Erhöhung der Membranbeweglichkeit
  • Sicherung Durchlässigkeit der Membranen für lebensnotwendige Stoffe
  • Hemmung intrazellulärer Phospholipasen
  • Einflüsse auf die Aktivität der Natrium-Kalium-ATPase und Stabilisierung der Integrität von kalziumabhängigen Kanälen

Rolle im Energiestoffwechsel

Coenzym Q10 gehört zum unverzichtbaren Arbeits-, Überlebens- und Regenerationsprogramm jeder Zelle – es ist die wichtigste Substanz bei der mitochondrialen Energiegewinnung. Aufgrund seiner ringförmigen Chinonstruktur kann es Elektronen aufnehmen und auf Zytochrome, vor allem auf das Zytochrom C, einem elektronentransportierenden Protein der Atmungskette, übertragen. Der Elektronentransport in den Mitochondrien führt zur Bildung des Adenosintriphosphats (ATP), das die universelle Form unmittelbar verfügbarer Energie in jeder Zelle und zugleich ein wichtiger Regulator energieliefernder Prozesse darstellt. Coenzym Q10 nimmt schließlich eine Schlüsselrolle im biochemischen Prozess der oxidativen Phosphorylierung beziehungsweise Atmungskettenphosphorylierung ein. Ubichinon Q10 ist somit ein wichtiger Bestandteil bei der Umwandlung der Energie aus der Nahrung in körpereigene Energie. 95% der gesamten Körperenergie werden durch Q10 aktiviert.


Coenzym Q10: Schlüsselelement für Zellenergie und Gesundheit

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Interaktionen mit Medikamenten und Nährstoffen

Medikamenten-bedingte Muskelschmerzen

Coenzym Q10 spielt im Energiestoffwechsel der Muskulatur eine wichtige Rolle. Die eingeschränkte Eigensynthese von Coenzym Q10 unter Verwendung von Statinen erhöht bei gleichzeitig geringer Zufuhr über die Nahrung das Risiko einer unzureichenden Versorgung. Statine blockieren die Bildung von Cholesterin in der Leber (Hemmung des Enzyms HMG-CoA-Reduktase) und werden daher auch Cholesterin-Synthese-Enzym (CSE)-Hemmer genannt. Über die Blockade des Enzyms verhindern Statine zusätzlich die körpereigene Bildung von Coenzym Q10.

Nahrungsergänzungsmittel mit Coenzym Q10 werden daher zum Teil damit beworben, Muskelschmerzen zu reduzieren. Diese treten unter anderem als Nebenwirkung bei der Einnahme von Statinen (Lipidsenkern) auf, die den Cholesterinspiegel und damit das kardiovaskuläre Risiko senken sollen.

Die Initiative Medizin transparent kommt bei ihrer wissenschaftlichen Recherche zu dem Ergebnis, dass die derzeitige Studienlage (noch) nicht ausreicht, Coenzym Q10 bei Muskelschmerzen uneingeschränkt zu empfehlen. Die Studienergebnisse sind widersprüchlich, von unzureichender Qualität und/oder ohne Dokumentation möglicher Nebenwirkungen bzw. unerwünschter Begleiterscheinungen [medizin transparent 2021].

Im Ärzteblatt rieten Experten dazu, bei Muskelschmerzen ein mögliches Defizit zunächst durch Coenzym Q10-reiche Lebensmittel wie fetten Fisch, Nüsse, Hülsenfrüchte oder Innereien (Leber) auszugleichen. Positiv wirkt sich wohl auch eine basenreiche und säurearme Ernährungsweise aus. Erst wenn diese Maßnahmen nicht ausreichen, kann eine Substitution mit Coenzym Q10 erwogen werden [Ärzteblatt 2016].


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Coenzym Q10: Schlüsselelement für Zellenergie und Gesundheit

Chemie und Stoffwechsel

Eigenschaften

Coenzyme Q sind vitaminähnliche, körpereigene Substanzen. Es handelt sich um chemische Verbindungen aus Sauerstoff-, Wasserstoff- und Kohlenstoffatomen, die eine ringförmige Chinonstruktur bilden. Coenzyme Q sind in allen Zellen vertreten – Mensch, Tier, Pflanze, Bakterien – und werden aus diesem Grund als Ubichinone – lateinisch „ubique“ = „überall“ – bezeichnet. Für den Menschen ist nur das Coenzym Q10 von Bedeutung. Dieses ist reichlich in tierischen Nahrungsmitteln wie in Muskelfleisch, Leber, Fisch sowie Eiern enthalten.

Coenzym Q10 besitzt 10 Isopreneinheiten beziehungsweise 50 Kohlenstoffatome in der Seitenkette. Nahrungsmittel pflanzlicher Herkunft enthalten überwiegend Ubichinone mit einer geringeren Anzahl an Isopreneinheiten – beispielsweise weisen Vollkornprodukte relativ hohe Mengen an Coenzym Q9 auf. Ubichinone weisen strukturelle Ähnlichkeiten zu Vitamin E und Vitamin K auf.

Stoffwechsel

Coenzym Q10 und andere Ubichinone mit kürzerer Kohlenstoffkette, wie Q8 und Q9, werden mit der Nahrung aufgenommen und gegebenenfalls in der Leber zum Coenzym Q10 umgewandelt. Die Bioverfügbarkeit liegt vermutlich zwischen 5 und 40%. Coenzym Q10 ist nicht wasserlöslich, sondern fettlöslich. Daher verbessert die gleichzeitige Aufnahme von Fetten die Bioverfügbarkeit, da die Resorption der Coenzyme an die Fettaufnahme gekoppelt ist.

Coenzym Q10 wird vom menschlichen Organismus in den Mitochondrien, vor allem der Leber, synthetisiert. Als Ausgangssubstanzen dienen die Aminosäuren Phenylalanin oder Tyrosin sowie eine Kohlenwasserstoffkette. Beteiligt sind verschiedene Vitamine der B-Gruppe (Niacin, Pantothensäure, Vitamin B6, Folsäure und Vitamin B1). Eine ungenügende Versorgung mit diesen Ubichinonvorstufen kann die körpereigene Synthese vermindern und das Risiko eines Mangels erhöhen. Eine defizitäre Zufuhr von Vitamin E kann ebenfalls die Eigensynthese von Q10 reduzieren und zu einer deutlichen Verminderung des Ubichinongehaltes der Organe führen.

Coenzym Q10 ist in den Mitochondrien aller Körperzellen lokalisiert. Die höchsten Q10-Konzentrationen finden sich in Herz, Leber, Lunge, Nieren, Bauchspeicheldrüse und Milz.