Харьковский Фармацевтический Университет, г. Харьков
НИИ Иммунопатологии РАЕН, Биосинтез, г. Москва
Экспериментальные и клинические исследования биологической и терапевтической активности убихинон-содержащих препаратов
Введение
Коэнзим Q10 содержится во всех органах и тканях человека. В 1957 году американский ученый Фред Крейн впервые выделил его в чистом виде из бычьего сердца. Это открытие признано одним из важнейших в послевоенной истории. В 1977 году в Японии разработали промышленный способ производства этого коэнзима, позволивший перейти к широкому практическому применению продукта. Кстати, 20% японцев принимают ежедневно убихинон. В 1978 году американец Питер Митчелл получил Нобелевскую премию за открытие роли убихинона в обеспечении организма энергией.
Убихиноны - 2,3-диметокси-5-метилпропенил-1,4-бензохиноны. По принятой в настоящее время номенклатуре они обычно обозначаются CoQn или Qn (кофермент Q) в окисленной форме или QnH - в восстановленной, где n – длина полипренильной цепи. Убихиноны - кристаллические вещества желтого цвета, чувствительные к свету, гидрофобность которых определяется наличием полипренильной цепи, и она нарастает с увеличением n. В воде практически нерастворимы, хорошо растворимы в углеводородах и в жирах, ограничено - в спиртах.
По химической структуре убихинон, выделенный из органов быка, свиньи и человека является Q-10, из печени крыс - Q-9. Убихиноны широко распространены в природе и обнаружены в органах животных, в растениях, микроорганизмах и грибах. По химической структуре и характеру биологического действия убихиноны сходны с витаминами. Некоторые исследователи считают Q новым витамином.
Убихиноны участвуют в транспорте электронов и протонов в дыхательной цепи и ответственны за основную часть сукцинатоксидазной и цитохром-с-оксидазной активностей. При их восстановлении, сопровождающимся двухэлектронным переносом, образуются гидрохиноны. Убихиноны и гидрохиноны, локализующиеся в липидной фазе биомембран служат акцепторами или донорами электронов для разных групп ферментов. Благодаря участию в важных окислительно-восстановительных биохимических процессах, убихинон оказывает антиоксидантное действие, ингибирует перекисное окисление липидов, тормозит биосинтез холестерина, стимулирует кроветворение, проявляет терапевтический эффект при мышечных дистрофиях различного генеза, снижает концентрацию глюкозы и кетоновых тел при диабете, увеличивает скорость фосфорилирования АДФ в миокарде при ишемии.
Содержание Q10 в сердечной мышце больше, чем в любой другой части тела. Поэтому Q10 применяли для лечения грудной жабы, пороков сердца, тромбоза коронарных сосудов, инфаркта миокарда и высокого кровяного давления.
Уровень коэнзима Q10 в крови кардиологических больных на 25% меньше, чем у здоровых. Обнаружено, что недостаток Q10 существует у 75% всех кардиологических больных и что использование этой добавки дает терапевтический эффект у 70% тех, кто его принимал. Повышенное артериальное давление - фактор риска номер один при ишемической болезни сердца - снижается при добавлении в пищу Q10. Убихинон полезен не только для лечения заболеваний сердца, но его также можно использовать для профилактики и реабилитации больных после операции на сердце для защиты сердца от токсичных лекарств.
Биосинтез Q тесно связан с биосинтезом холестерина. Исследования показали, что Q тормозит синтез стеролов. По-видимому, Q найдет применение как антихолестеринемический фактор.
При длительном применении убихинон аккумулируется в организме, в основном в печени и сердце, оказывая тем самым сильный терапевтический эффект.
С помощью Q10 эффективно лечат болезни дёсен. Добавка его в пищу не только остановило развитие заболевания, но привело к чрезвычайно быстрому терапевтическому эффекту.
Q10 придаёт дополнительную энергию клеткам иммунной системы, поэтому их защитная функция возрастает.
При исследовании мышей, заражённых вирусом лейкемии, оказалось, что заражённые животные продуцируют только 40 ед. антител, а незаражённые - 160. После применения Q10 содержание антител у заражённых мышей возросло в 2 раза. Эксперименты также показали способность Q10 уменьшать размеры экспериментальных опухолей у мышей. Поскольку опухоли у людей проявляются также, то их реакция на Q 10 будет аналогичной. Q10 используется как дополнительное средство при лечении противоопухолевыми антибиотиками, чтобы уменьшить их побочное действие которое выражается в ослаблении сердечной мышцы.
Введение гексагидро-Q-4 мышам с наследственной мышечной дистрофией значительно увеличивает продолжительность их жизни. В настоящее время описаны примеры положительного лечебного действия Q-7 и гексагидро-Q-4 при мышечной дистрофии Дюшенна у людей.
Q значительно снижает концентрацию кетоновых тел и сахара в крови людей, страдающих диабетом.
Кроме того, убихиноны оказывают гепатопротекторный эффект при токсических поражениях печени.
Поскольку убихинон является основным компонентом целого ряда лекарственных препаратов, широко применяемых за рубежом в качестве эффективного кардиотонического средства, представляется перспективным создание отечественных лекарственных препаратов на основе убихинона-10.
Краткое описание препаратов
В ГосНИИсинтезбелок на основе коэнзима Q10 разработаны парафармацевтические препараты ”Коэнзим Q10” и “Q10-VIT” (“кютенвит”)
КОЭНЗИМ Q10
Коэнзим Q10 представляет собой парафармацевтический препарат с кардиотонической и антиоксидантной активностью. Основным действующим веществом является 2,3-диметокси-5-метилпропенил-1,4-бензохинон (убихинон). 1 мл раствора содержит 15 мг убихинона.
Форма выпуска - флаконы по 50 и 100 мл.
Убихиноны участвуют в транспорте электронов и протонов в дыхательной цепи и ответственны за основную часть сукцинатоксидазной и цитохром-С-оксидазной активностей. При их восстановлении, сопровождающимся двухэлектронным переносом, образуются гидрохиноны. Убихиноны и гидрохиноны, локализующиеся в липидной фазе биомембран служат акцепторами или донорами электронов для разных групп ферментов. Благодаря участию в важных окислительно-восстановительных биохимических процессах, убихинон оказывает антиоксидантное действие, ингибирует перекисное окисление липидов, тормозит биосинтез холестерина, стимулирует кроветворение, проявляет терапевтический эффект при мышечных дистрофиях различного генеза, снижает концентрацию глюкозы и кетоновых тел при диабете, увеличивает скорость фосфорилирования АДФ в миокарде при ишемии, оказывает гепатопротекторный эффект при токсических поражениях печени.
Концентрация основных компонентов препарата в крови достигает максимума через 6-8 часов после перорального приема, а через 24 часа возвращается к норме. При длительном применении убихинон аккумулируется в организме, в основном в печени и сердце, оказывая тем самым сильный терапевтический эффект. Часть избыточного убихинона выделяется в неизмененном виде с желчью, часть метаболизируется с образованием карбоновой кислоты, метиловых и холестериновых эфиров и некоторых других соединений.
Препарат хорошо переносится, в терапевтических дозах при длительном применении не оказывает токсических, мутагенных, терратогенных и аллергизирующих эффектов.
Применяется при ишемической болезни сердца, гиперхолестеринемии, сахарном диабете, токсических поражениях печени и почек, угнетении кроветворения, гипофункции щитовидной железы, мышечных дистрофиях различного генеза.
Принимать 3 раза в день по 50 капель (одна чайная ложка) на кусочек хлеба или в салат. Запить теплой водой, чаем, соком.
Q10-VIT (кютенвит)
Кютенвит представляет собой антиоксидантный, кардиотонический комплекс с иммуностимулирующим и противоопухолевым дейсвием, включающий убихинон-10 (10 мг/мл); бета-каротин (2 мг/мл); ликопин - (3 мг/мл), а также витамины Е, К и ненасыщенные жирные кислоты.
Бета-каротин повышает защитные функции организма, обладает противораковым свойством, улучшает состояние кожи.
Ликопин подавляет рост и способствует дифференцировке раковых клеток.
Разработанный комплекс «Q10-вит» значительно замедляет окислительные процессы, приводящие к старению организма, снижает риск возникновения сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, что повышает продолжительность жизни.
Формы выпуска и способ применения - такие же, как и у препарата Коэнзим-Q10.
Помимо показаний для применения, перечисленных для Коэнзим-Q10, Кютенвит назначают для профилактики и комплексного лечения ряда онкологических заболеваний и вторичных иммунодефицитных состояний.
Показана эффективность препарата в лечении язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки.
Результаты собственных исследований
Нами проведены доклинические исследования убихинона-10, получаемого из биомассы на основе меприна для определения его терапевтического эффекта, а также общетоксических свойств и специфических видов токсичности. Кроме того исследована активность оригинальных убихинон-10-содержащих препаратов при некоторых заболеваниях сердца, печени и желудочно-кишечного тракта.
Доклинические испытания
Исследовано кардиотоническое действия убихинона-10. На модели тотальной ишемии определяли скорость окислительного фосфорилирования АДФ в сердечной мышце ишемизированных и неишемизированных крыс. У ишемизированных крыс наблюдалось значительное снижение скорости окислительного фосфорилирования, особенно при низких концентрациях АДФ. Под влиянием предварительного введения Q-10 практически полностью устраняется наблюдаемое при ишемии миокарда ингибирование скорости окислительного фосфорилирования. Следовательно, Q-I0 обладает защитным действием при ишемии миокарда.
В условиях моделирования ишемии окклюзией коронарной артерии наблюдалась тенденция к увеличению активности Na-, К-АТФазы в сердечной мышце у животных, которым вводили Q-9 и Q-I0. На модели глубокой ишемии сердца у крыс исследовали содержание АТФ в сердечной мышце при предварительном (в течение 5 дней, 2 мг/кг) введении Q-10. У ишемизированяых животных наблюдалось снижение уровня АТФ. При введении Q-I0 падение уровня АТФ не было столь резким.
Исследование фармакокинетики и биодоступности показало, что лучше всего Q-10 усваивается в организме из салатно-хлопкового масла, концентрация Q-10 в крови становится максимальной через 2-4 часа.
Изучение общей токсичности показало, что Q-10 является практически нетоксичным препаратом.
Исследования аллергенности препарата были проведены с помощью изучения реакции специфического лизиса лейкоцитов на крысах и метода кожных апликаций на морских свинках. В этой серии экспериментов аллергизирующего эффекта препарата выявлено не было.
Клинические испытания
Нами проведено исследование эффективности парафармацевтика “Q10-вит” в комплексном лечении язвенной болезни двенадцатиперстной кишки, вирусных гепатитов и ишемической болезни сердца.
А) Исследование эффективности “Q10-вит” в комплексном лечении язвенной болезни двенадцатиперстной кишки
Ранее показана терапевтическая активность лекарственного средства Тамерит при язвенной болезни двенадцатиперстной кишки. В спектре биологической активности “Q10-вит” большое значение имеет антиоксидантное действие. Известно, что препараты с антиоксидантной активностью стимулируют репаративные процессы при повреждениях тканей различной локализации. Кроме того, описан положительный лечебный эффект при желудочных и дуоденальных язвах токоферола и каротинсодержащих масел. В связи с этим, целью исследования было изучить эффективность комбинированной терапии Тамеритом и БАД “Q10-вит” дуоденальных язв.
Исследование проведено на 45 больных в возрасте от 20 до 51 года. Размеры язвенного дефекта у больных колебались от 0,5 до 1,0 см. 15 пациентов (группа контроля) получали традиционное лечение с применением блокаторов Н-2-рецепторов гистамина (зантак по 150 мг 2 раза в сутки) и препаратов, тормозящих кислую секрецию (омез по 20 мг в сутки). 15 больных, кроме того, получали Тамерит по 100 мг внутримышечно 2 раза в сутки, а остальные 15 больных в дополнение ко всему перечисленному “Q10-вит” по 5 мл в сутки.
Обнаружено существенное ускорение заживления дуоденальных язв при использовании комплекса Тамерита и “Q10-вит” по сравнению с традиционным лечением и терапией с использованием одного Тамерита.
У больных контрольной группы рубцевание наблюдалось на 18±3 сутки, тогда как в группе “традиционное лечение+Тамерит” – на 13±2 сутки, а в группе “традиционное лечение+Тамерит+Q10-вит” – на 11±2 (рисунок 1). В последней группе на 2-3 дня раньше, чем в контроле, происходило купирование боли. Отрицательных побочных эффектов не отмечено. У пациентов, получавших в комплексе с традиционным лечением Тамерит и “Q10-вит”, помимо более раннего купирования основных симптомов дуоденальной язвы, при контрольной эзофагогастродуоденоскопии отмечали менее выраженные рубцовые деформации стенки двенадцатиперстной кишки.
Рисунок 1.
Влияние БАД “Q10-вит” на скорость заживления язвенных дефектов двенадцатиперстной кишки
Таким образом, результаты данной работы свидетельствуют о перспективности применения указанного комплекса препаратов в лечении дуоденальных язв и целесообразности продолжения исследований в этом направлении для оптимизации схем применения предложенных средств.
Б) Исследование эффективности “Q10-вит” в комплексном лечении вирусных гепатитов
Проблема вирусных гепатитов остается одной из наиболее актуальной в современной медицине. В структуре инфекционной заболеваемости вирусные гепатиты вышли на второе место после гриппа и гриппоподобных заболеваний, составляя 16-30% удельного веса всей инфекционной патологии. Целью исследования было определить эффективность “Q10-вит” в комплексном лечении больных вирусным гепатитом В (16 человек) по сравнению с больными, которые получали только базис-терапию (25 человек). Препарат применяли ежедневно по 5 мл в сутки.
Был отмечен существенный эффект от применения препарата. Так, самочувствие больных и объективные данные улучшались быстрее, чем при лечении только базис-терапией. Сократилась длительность интоксикации на 5 дней, желтушного периода на 3 дня. Нормализация уровня биллирубина при применении “Q10-вит” произошла на 4 дней раньше, чем в контрольной группе больных. Существенно быстрее шло снижение сывороточного уровня аминотрансфераз. Среднее количество койко-дней у больных сократилось на 3 дня.
Наиболее отчетливый результат прослежен при назначении апробируемого препарата в более ранние сроки заболевания.
Помимо вышеуказанных клинико-лабораторных эффектов включение в комплексное лечение вирусного гепатита В “Q10-вит” приводило к существенному улучшению иммунологический показателей больных (таблица 1).
Таблица 1.
Карта первичного иммунологического обследования больных вирусным гепатитом. I – контрольная группа, получавшая традиционное лечение. II – экспериментальная группа, получавшая “Q10-вит”в комплексе с традиционным лечением (В скобках представлены данные здоровых доноров /n=32/)
1А. Абсолютное число лимфоцитов и их субпопуляций
1В. Уровень иммуноглобулинов в сыворотке крови и фагоцитаная активность лейкоцитов периферической крови
Эти данные говорят о принципиальной возможности и целесообразности использования «Q10-vit» при других заболеваниях, сопровождающих иммунной недостаточностью.
Отрицательных клинических и лабораторных изменений на фоне приема препарата не отмечено.
В литературе встречаются данные об эффективности убихинон-содержащих препаратов в лечении и профилактики токсических поражений печени. Нами продемонстрирована возможность и целесообразность применения “Q10-вит” в лечении вирусных заболеваний печени.
В) Исследование эффективности “Q10-вит” в комплексном лечении ишемической болезни сердца
Одним из ключевых факторов патогенеза атеросклероза и ишемической болезни сердца (ИБС) является, что усиление перекисного окисление липидов и кислородных свободнорадикальных процессов. Отсутствие прямого антиоксидантного влияния традиционной терапии на активность систему анитоксидантной защиты при ИБС говорит о целесообразности включения в комплекс лечения антиоксидантов.
В связи с этим нами изучено влияние “Q10-вит”, включающего несколько компонентов с антиоксидантной активностью, на окисление липопротеинов плазмы крови больных ИБС.
Изучение окисления липопротеинов до и после курса приема “Q10-вит” или плацебо (оливковое масло) проводили у 36 больных ИБС больных (28 мужчин и 8 женщин, возраст 58±4 года). 17 из них получали ежедневно по 5 мл в сутки в течение 45 дней препарат, а 19 – плацебо. Дополнительно изучали перекисное окисление липидов (ПОЛ) у 15 здоровых доноров. Исследование проводили с помощью медь-стимулированного окисления плазмы до начала приема препарата, по его окончании и еще через 30 дней.
У 21 пациента ИБС относилась ко II функциональному классу (ФК), у 15 — к III ФК. Гипертоническая болезнь выявлена у 18 больных, перенесенный инфакт миокарда – у 11 пациентов.
Все больные получали традиционную терапию (нитраты, b-адреноблокаторы, ингибиторы ангиотензин-превращающего фермента).
До и после курсового приема препарата (или плацебо) определяли толерантность к физической нагрузке с помощью велоэргометрии, проводили суточное мониторированиеЭКГ, ультразвуковое исследование сердца с определением показателей внутрисердечной гемодинамики.
ПОЛ оценивали путем определения концентрации малонового диальдегида (МДА, вторичного продукта свободнорадикального перекисного окисления липидов, определяемого при взаимодействии тиобарбитуровой кислоты с плазмой).
Нами показано, что интенсивность окисления липопротеинов в плазме у больных ИБС существенно выше, чем у здоровых доноров.
У больных III ФК концентрация МДА превышала показатель здоровых доноров на 64% и на 25% больных II ФК (p<0.05).
В группе больных, получавших плацебо, существенных изменений концентрации МДА в окисленной медью плазме не отмечено, тогда как у пациентов принимавших “Q10-вит” отмечалось стойкое (1месяц после окончания лечения) достоверное снижение показателей ПОЛ.
Эти данные коррелировали с существенным клиническим эффектом парафармаевтика (таблица 2)
Таблица 2.
Влияние “Q10-вит” на антиангинальный эффект традиционной терапии (нитраты, b-адреноблокаторы, ингибиторы ангиотензин-превращающего фермента)
Полученные результаты свидетельствуют о перспективности и целесообразности включения парафармацевтика “Q10-вит” в комплексную терапию язвенной болезни двенадцатиперстной кишки, вирусного гепатита В и ИБС.