Коэнзим q как лечебный препарат биохимия

Коэнзим Q (убихинон)

Коэнзим Q (кофермент Q, KoQ) относится к чрезвычайно широко распространенным коферментам, отсюда его второе название «убихинон» («вездесущий хинон»). Убихинон открыт во всех живых клетках: растений, животных, грибов, микроорганизмов. Внутри клеток убихинон локализован, по-видимому, исключительно в митохондриях или аналогичных им мембранных структурах бактерий.

По химической природе убихинон представляет собой 2,3-диметокси-5-метил-1,4-бензохинон с изопреновой цепью в 6-м положении.

Число остатков изопрена в боковой цепи убихинона из разных источников варьирует от 6 до 10, что обозначают как KoQ₆, KoQ₇и т.д. В митохондриях клеток человека и животных встречается убихинон только с 10 изопреновыми звеньями. Как и близкие к нему по структуре витамины К и Е, убихинон нерастворим в воде. В хлоропластах растений открыто близкое к убихинону соединение пластохинон, который отличается строением бензольного кольца: вместо двух метоксильных остатков содержатся две метальные группы и отсутствует СН₃-группа у 5-го углеродного атома.

К настоящему времени выяснена основная коферментная роль KoQ₁₀. Он оказался обязательным компонентом дыхательной цепи (см. главу 9): осуществляет в митохондриях перенос электронов от мембранных де-гидрогеназ (в частности, НАДН-дегидрогеназы дыхательной цепи, СДГ и т.д.) на цитохромы. Таким образом, если никотинамидные коферменты участвуют в транспорте электронов и водорода между водорастворимыми ферментами, то KoQ₁₀благодаря своей растворимости в жирах осуществляет такой перенос в гидрофобной митохондриальной мембране. Пластохиноны выполняют аналогичную функцию переносчиков при транспорте электронов в процессе фотосинтеза.

В организме человека KoQ может синтезироваться из мевалоновой кислоты и продуктов обмена фенилаланина и тирозина. По этой причине KoQ нельзя отнести к классическим витаминам, однако при некоторых патологических состояниях, развивающихся как следствие неполноценности питания, KoQ становится незаменимым фактором. Так, у детей, получающих с пищей недостаточное количество белка, развивается анемия, не поддающаяся лечению известными средствами (витамин В₁₂, фолиевая кислота и др.). В этих случаях препараты KoQ более эффективны. KoQ оказался также эффективным средством при лечении мышечной дистрофии (в том числе генетической ее формы) и сердечной недостаточности.

Источник

Убихинон (коэнзим Q 10 ). Клинические аспекты

Убихинон (коэнзим Q 10 , КоQ10) относится к чрезвычайно распространенным коферментам, который присутствует во всех живых клетках животных, растений, грибов и микроорганизмов. Отсюда его второе название — «убихинон», или «вездесущий хинон». Убихинон

Убихинон (коэнзим Q₁₀, КоQ10) относится к чрезвычайно распространенным коферментам, который присутствует во всех живых клетках животных, растений, грибов и микроорганизмов. Отсюда его второе название — «убихинон», или «вездесущий хинон».

Убихинон является витаминоподобным веществом и синтезируется в организме из аминокислоты тирозин при участии витаминов В₂, В₃, В₆, В₁₂, С, фолиевой и пантотеновой кислот, а также ряда микроэлементов. Это сложный, многоступенчатый процесс, регулируемый несколькими ферментными системами. При дефиците витаминов и микроэлементов, при нарушениях со стороны регулирующих ферментных систем даже вне какой-либо патологии эндогенный биосинтез КоQ10 не обеспечивает потребностей организма [28]. Компенсировать его дефицит, однако лишь частично, может поступление коэнзима Q₁₀ с пищей.

Внутри клеток убихинон локализован в основном в митохондриях. Наибольшее его количество находится в митохондриях клеток таких энергопотребляющих органов, как сердце, печень, почки, поджелудочная железа [28].

Важнейшая функция убихинона — коферментная [28]. Являясь обязательным компонентом дыхательной цепи, KoQ10 осуществляет в митохондриях перенос электронов от мембранных дегидрогеназ на цитохромы.

Не менее важной является другая функция убихинона — антиоксидантная. Убихинон относится к одним из наиболее важных антиоксидантов, поскольку он вырабатывается в самом организме. Особенность КоQ10 —способность постоянно и самостоятельно восстанавливать свою антиоксидантную активность.

Реализация антиоксидантной и коферментной функций KoQ10 определяет его ключевое значение в повышении сократительной способности миокарда и поперечно-полосатой мускулатуры; улучшении кровотока в миокарде; антиаритмическом и гипотензивном действии; повышении толерантности к физической нагрузке, антиатеросклеротическом эффекте; апоптозе и замедлении процессов старения [14, 36–38, 42–45].

Нормальный уровень коэнзима Q₁₀ в крови у взрослых составляет около 1 мг/мл. Для получения терапевтического эффекта взрослым требуется принимать не менее 100 мг/день, что приведет к увеличению уровня кофермента в крови приблизительно до 2 мг/мл или более. Употребление такого количества коэнзима Q₁₀ с продуктами затруднено [30, 38].

Эта проблема особенно актуальна для детей. Многочисленные исследования подтверждают распространенность дефицита у детей большинства витаминов, минеральных веществ, незаменимых микроэлементов и пищевых волокон. Необходимо учитывать, что расход убихинона прогрессивно возрастает при физических и эмоциональных нагрузках, при частых простудных заболеваниях детей и при хроническом стрессе, обусловливая высокую вероятность развития его дефицита [3].

Наиболее изучено влияние КоQ10 на сердечно-сосудистую систему. Почти 30-летний опыт клинических исследований его применения у тысяч больных убедительно доказывает существенную роль дефицита убихинона в развитии кардиологической патологии. Показано, что если уровень КоQ10 падает на 25%, то клетки испытывают дефицит энергии и ухудшается биоэнергетический метаболизм сердечной мышцы. Снижение содержания КоQ10 на 75% приводит к гибели клеток [1, 14, 36, 37]. В работе H. Langsjoen с соавторами у 424 пациентов с различными формами сердечно-сосудистой патологии показано статистически значимое улучшение миокардиальной функции при использовании КоQ10 в дозе от 75 до 600 мг в день [25]. Авторы считают, что КоQ10 — безопасное и эффективное дополнительное средство, использование которого не только улучшает клинические результаты, но позволяет снизить суммарные затраты на лечение.

F. L. Rosenfeldt и соавторы [36, 37] считают, что КоQ10 улучшает продукцию энергии в митохондриях, шунтирует дефектные компоненты дыхательной цепи и уменьшает эффекты окислительного стресса. Они выдвигают гипотезу, что предварительная терапия КoQ10 до стресса может улучшать восстановление миокарда после стресса. Принимая во внимание данные о достоверной корреляции между степенью тяжести недостаточности кровообращения и снижением уровня КоQ10, S. A. Mortensen было высказано предположение о целесообразности его применения при лечении хронической сердечной недостаточности [31]. В последующем было выполнено значительное число экспериментальных и клинических работ по применению КоQ10 в лечении хронической сердечной недостаточности. В метаанализ, подготовленный S. A. Mortensen [32], вошли 13 двойных слепых рандомизированных исследований. Только у 10% из 1000 участвовавших в исследовании больных описаны нейтральные результаты. Во всех остальных зафиксированы достоверные свидетельства улучшения функционального класса больных, повышения переносимости физической нагрузки, снижения частоты госпитализаций.

Определенный опыт получен и в применении КоQ10 (Кудесан) у детей с хроническими тахиаритмиями, синдромом удлиненного интервала QT, кардиомиопатиями, экстрасистолией, синдромом слабости синусового узла. Показанием для назначения Кудесана у 386 детей с перечисленными заболеваниями являлось наличие нарушения процессов реполяризации миокарда по данным стандартной электрокардиографии. Кудесан назначался в течение 1 мес на фоне базисной терапии (без применения других кардиотрофических препаратов) как дополнительное лекарст­венное средство, а у некоторых детей как монотерапия. Положительный эффект в виде нормализации процессов реполяризации выявлен у 30% детей. Еще у 40% отмечалось значительное улучшение процессов реполяризации. Ни в одном случае не отмечено усугубления ST-T нарушений. Частота сердечных сокращений на фоне приема препарата достоверно не менялась [5, 7].

Успешное применение коэнзима Q₁₀ для терапевтической коррекции митохондриальных нарушений описано при синдроме MELAS (Митохондриальная миопатия-энцефалопатия-лактат-ацидоз, инсультоподобные эпизоды). Синдром MELAS относится к классическим митохондриальным заболеваниям, возникающим на фоне делеции или точковой мутации митохондриальной ДНК [15], что приводит к дефициту первого комплекса дыхательной цепи митохондрий [16]. У 24-летнего пациента с этим синдромом выявлен дефицит комплекса дыхательной цепи митохондрий (NADH коэнзим-Q-редуктаза). Установлена возможность терапевтической коррекции митохондриальных нарушений, связанных с дефицитом этого комплекса на фоне использования убихинона, что сопровождалось улучшением клинического состояния больного [17].

Необходимо отметить, что сегодня интерес к метаболической (энерготропной) терапии не ограничивается кардиологическими и первичными митохондриальными заболеваниями.

В исследовании J. Kaikkonen и K. Nyyssonen установлено, что КоQ10 — эффективный плазменный антиоксидант, регенерирующий плазменный витамин Е. Словацкие ученые F. Gazdik и A. Gvozdjakova изучили уровни КоQ10, α-токоферола, β-каротина и малонового диальдегида (МДА) у пациентов с бронхиальной астмой. Уровни α-токоферола и КоQ10 в плазме крови были значительно снижены по сравнению со здоровыми добровольцами, а МДА были увеличены. Авторы пришли к выводу, что КоQ10 играет важную роль в антиоксидантном балансе и его применение при бронхиальной астме может быть рациональным [цит. по 5].

КоQ10 воздействует на метаболизм энергии в мышцах пациентов с полиомиелитом, хотя механизм этого эффекта неясен. Возможным является влияние КоQ10 на периферическое кровообращение в мышцах, митохондриальное фосфорилирование и/или антиоксидантный эффект КоQ10 [46].

Особо должна быть отмечена способность КоQ10 «уменьшать» токсичность лекарств. Многие используемые современной медициной препараты оказывают нежелательное ингибирующее действие на дыхательную цепь митохондрий. При этом установлено, что местом действия подобных фармакологически активных соединений обычно являются те же участки дыхательной цепи, в которых осуществляется перенос электронов между Q₁₀ и другими электронными переносчиками. Следовательно, если в организм ввести дополнительное количество КоQ10, то токсичность лекарств может быть существенно уменьшена. Примером может служить рандомизированное исследование Larussi и соавторов, которые изучили защитный эффект коэнзима Q₁₀ (100 мг/сут) при кардиотоксичной терапии антрациклином у детей с острым лимфобластным лейкозом и неходжкинской лимфомой. Обнаружено, что после окончания курса противоопухолевой терапии толщина стенок межжелудочковой перегородки снизилась только у контрольной группы (р

С. О. Ключников, доктор медицинских наук, профессор
Е. С. Гнетнева
РГМУ, Москва

Источник

Коэнзим Q10 в крови

Определение уровня коэнзима Q10 в крови, используемое для оценки баланса этого соединения в организме, а также для контроля за лечением пациентов препаратами коэнзима Q10.

Убихинон, кофермент Q.

Coenzyme Q, Blood, Vitamin Q10, Ubidecarenone, Ubiquinone.

Высокоэффективная жидкостная хроматография.

Мг/л (миллиграмм на литр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Как правильно подготовиться к исследованию?

• Не принимать пищу в течение 2-3 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
• Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Коэнзим Q10 (убихинон) – это жирорастворимый витаминоподобный хинон, являющийся одним из основных компонентов дыхательной цепи митохондрий и обеспечивающий энергетический обмен клеток, также он выполняет функции антиоксиданта и стабилизатора мембран клеток. Его уровень в крови зависит от таких факторов, как концентрация холестерина и триглицеридов, пол, возраст, а также употребление алкоголя. В последнее время дефицит коэнзима Q10 в организме связывают с риском развития гипертонической болезни, хронической сердечной недостаточности, нейродегенеративных заболеваниий, а также статинассоциированной миопатии. Его концентрацию определяют для оценки баланса этого соединения в организме, а также при лечении указанных заболеваний с помощью препаратов коэнзима Q10.

Человек способен к самостоятельному синтезу эндогенного коэнзима Q10. Он образуется во всех клетках организма (что нашло отражение в его втором названии – ubiquitous quinone, «вездесущий хинон»), однако наибольшая его концентрация наблюдается в тканях с высоким уровнем энергетического обмена (миокард, головной мозг, печень, почки и поджелудочная железа). Коэнзим Q10 синтезируется из мевалоновой кислоты, также являющейся предшественником холестерина. Q10, поступающий с пищей, вносит гораздо меньший вклад в общий запас этого соединения в организме здорового человека, чем эндогенный убихинон. Основными источниками алиментарного коэнзима Q10 являются мясо и курица, взрослый мужчина в сутки потребляет около 3-5 мг. Следует отметить, что алиментарный путь поступления коэнзима Q10 играет значительно более важную роль в организме больного человека. В первую очередь это касается заболеваний, в патогенезе которых важны нарушения энергетического обмена. Назначение пероральных препаратов коэнзима Q10 с контролем его концентрации в крови – один из перспективных методов лечения этой группы заболеваний.

При оценке содержания коэнзима Q10 в крови пациентов, принимающих содержащие его препараты, следует учитывать некоторые особенности метаболизма экзогенного убихинона. Коэнзим Q10 медленно реабсорбируется в желудочно-кишечном тракте. Так, пиковая концентрация около 1 мкг/мл после однократного приема 100 мг коэнзима Q10 наблюдается через 5-10 часов. Концентрация коэнзима Q10 в плазме прямо пропорциональна уровню поступившего коэнзима Q10 в диапазоне низких и средних доз (30-300 мг в сутки). Его реабсорбция замедляется в диапазоне мегадоз (300-3000 мг в сутки). Диета с высоким содержанием жиров способствует лучшему всасыванию убихинона, при этом применение витамина Е препятствует его всасыванию.

Коэнзим Q10 медленно выводится из организма. Так, время его полувыведения составляет 34 часа. У пациентов с заболеваниями гепатобилиарной системы (вирусные гепатиты, желчнокаменная болезнь) экскреция коэнзима Q10 может быть нарушена.

Наиболее убедительные данные получены в отношении роли коэнзима Q10 в лечении гипертонической болезни. Показано, что назначение препаратов коэнзима Q10 на длительный период связано со снижением уровня артериального давления. Следует отметить, что концентрация коэнзима Q10 в крови, достигаемая при назначении препаратов и необходимая для проявления антигипертензивного эффекта, превышает нормальную концентрацию этого соединения в крови. Терапевтический эффект коэнзима Q10 наблюдается при его уровне в крови 2-3,5 мкг/мл (для сравнения: концентрация коэнзима Q10 в крови человека, не получающего препараты убихинона, колеблется от 0,55 до 1,87 мкг/мл). Чтобы оценить эффективность лечения препаратами коэнзима Q10, измеряют его концентрацию в крови. Особое значение это исследование имеет при назначении препаратов коэнзима Q10 пациентам с гипертонической болезнью и сочетанной патологией. Это связано с наличием у коэнзима Q10 антикоагуляционного и гипогликемического эффекта, что следует учитывать при совместном назначении коэнзима и варфарина или гипогликемических препаратов.

Другой клинической ситуацией, когда целесообразно контролировать уровень коэнзима Q10 в крови, является лечение болезни Паркинсона, хореи Хантингтона, митохондриальных энцефаломиопатий и других нейродегенеративных заболеваний. Несмотря на то что препараты коэнзима Q10 – достаточно безопасные соединения, их прием может сопровождаться дозозависимыми побочными эффектами, такими как тошнота, рвота, диарея, нарушения аппетита и дискомфорт в области живота. Эти проявления наиболее характерны для длительного приема мегадоз препаратов. Достигаемая при такой схеме лечения высокая концентрация коэнзима Q10 в крови необходима для поступления этого соединения через гематоэнцефалический барьер в головной мозг.

Результат исследования следует оценивать с учетом дополнительных клинических, лабораторных и инструментальных данных.

Для чего используется исследование?

• Для оценки баланса коэнзима Q10 в организме;
• для контроля за лечением пациентов препаратами коэнзима Q10.

Когда назначается исследование?

• При обследовании пациентов с гипертонической болезнью, хронической сердечной недостаточностью, нейродегенеративными нарушениями, статинассоциированной миопатией и некоторыми другими заболеваниями;
• при наблюдении пациентов, получающих препараты коэнзима Q10.

Что означают результаты?

Референсные значения: 0,4 — 1,6 мг/л.

Причины повышения уровня коэнзима Q10:

• лечение препаратами коэнзима Q10;
• заболевания гепатобилиарной системы (вирусные гепатиты, желчнокаменная болезнь).

Причины понижения уровня коэнзима Q10:

• митохондриальные энцефаломиопатии;
• болезнь Паркинсона;
• хорея Хантингтона;
• мигрень;
• гипертоническая болезнь;
• хроническая сердечная недостаточность:
• статинассоциированная миопатия.

Что может влиять на результат?

• Уровень коэнзима Q10 в крови зависит от концентрации холестерина и триглицеридов плазмы, от пола, возраста, а также употребления алкоголя;
• диета с высоким содержанием жиров способствует всасыванию коэнзима Q10;
• заболевания гепатобилиарной системы (вирусные гепатиты, желчнокаменная болезнь) могут приводить к нарушению экскреции коэнзима Q10.

• Результат исследования следует оценивать с учетом дополнительных клинических, лабораторных и инструментальных данных;
• для получения точного результата необходимо следовать рекомендациям по подготовке к тесту.

Кто назначает исследование?

Кардиолог, невролог, диетолог, врач общей практики.

Литература

• Wyman M, Leonard M, Morledge T. Coenzyme Q10: a therapy for hypertension and statin-induced myalgia? Cleve Clin J Med. 2010 Jul;77(7):435-42.
• Rasmussen CB, Glisson JK, Minor DS. Dietary supplements and hypertension: potential benefits and precautions. J Clin Hypertens (Greenwich). 2012 Jul;14(7):467-71.
• Kizhakekuttu TJ, Widlansky ME. Natural antioxidants and hypertension: promise and challenges. Cardiovasc Ther. 2010 Aug;28(4):e20-32.
• Bonakdar RA, Guarneri E. Coenzyme Q10. Am Fam Physician. 2005 Sep 15;72(6):1065-70.
• Bhagavan HN, Chopra RK. Plasma coenzyme Q10 response to oral ingestion of coenzyme Q10 formulations. Mitochondrion. 2007 Jun;7 Suppl:S78-88.

Источник