Кофермент Q

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
Кофермент Q
Coenzyme Q10, Ubidecarenone
Химическое соединение
ИЮПАК 2-[(2E,6E,10E,14E,18E,22E,26E,30E,34E)
-3,7,11,15,19,23,27,31,35,39-декаметилтетраконта-2,6,10,14,18,22,26,30,34,38-декаенил]-5, 6-диметокси-3-метилциклогекса-2,5-диен-1,4-дион
Молярная масса 863.34
CAS 303-98-0
PubChem 5281915
Состав
Лекарственные формы
БАД (в отдельных странах)

Кофермент Q (МНН: Ubidecarenone, Убидекаренон; также известен как кофермент Q10, убихинон, ubiquinone, coenzyme Q10, coenzyme Q) — это группа коферментов — бензохинонов, содержащих хиноидную группу (отсюда обозначение Q) и содержащих несколько изопрениловых групп (например, 10 в случае кофермента Q10).

Общие сведения

Убихиноны — это жирорастворимые коферменты, представленные преимущественно в митохондриях эукариотических клетках. Убихинон является компонентом цепи переноса электронов и принимает участие в окислительном фосфорилировании. Максимальное содержание убихинона в органах с наибольшими энергетическими потребностями, например, в сердце и печени.

История

В 1955 году был впервые употреблен термин кофермент Q для обозначения вещества, содержащегося практически во всех живых клетках. В 1957-58 годах учёными Фредериком Крейном и Карлом Фолкерсом были получены препараты убихинона и было установлено его химическое строение. В 1965 году Ямамура с сотрудниками впервые применили кофермент Q для лечения сердечно-сосудистых заболеваний. В 1978 году за описание процессов хемиосмотического фосфорилирования Питер Митчелл удостоен Нобелевской премии по химии. В 1997 году основан Международный центр по изучению убихинона[уточнить].

Физико-химические свойства

По химической природе кофермент Q имеет сходство в строении молекулы с витаминами Е и К и представляет собой 2,3-диметокси-5-метил-1,4-бензохинон с изопреновой цепью в 6-м положении. Число остатков изопрена в боковой цепи убихинона в разных организмах разнится от 6 до 10. Такие варианты кофермента Q обозначают как Сo Q6, Сo Q7 и т. д.

В клетках Saccharomyces cerevisiae содержится Co Q6, Escherichia coli — Co Q8, грызунов — Co Q9. В митохондриях клеток большинства млекопитающих, включая человека, встречается убихинон только с 10 изопреновыми звеньями[1].

Кофермент Q представляет собой желто-оранжевые кристаллы без вкуса и запаха. Температура плавления 49—51° С. Растворим в диэтиловом эфире, очень слабо растворим в этаноле, практически нерастворим в воде. На свету постепенно разлагается и окрашивается. С водой образует эмульсию с концентрацией 10 %, 20 % и 40 %.

Биосинтез убихинона

В организме человека кофермент Q синтезируется из мевалоновой кислоты и производных тирозина и фенилаланина[1].

Биохимическая роль

Кофермент Q принимает участие в реакциях окислительного фосфорилирования, является звеном в цепи переноса электронов в митохондриях. Ингибиторы работы убихинона останавливают реакции окислительного фосфорилирования.

Кофермент Q является звеном в цепи переноса электронов, принимает участие в переносе электронов с NADH-дегидрогеназного комплекса (комплекс I) и сукцинатдегидрогеназного комплекса (II) на комплекс III, и участвует таким образом в синтезе АТФ.

Также кофермент Q является антиоксидантом и, в отличие от других антиоксидантов, регенерируется организмом. Кроме того, кофермент Q восстанавливает антиоксидантную активность витамина Е — α-токоферола.

Антиоксидантное действие кофермента Q обусловлено главным образом его восстановленной формой (Co QH2). Активность восстановленной формы кофермента Q на три порядка выше невосстановленной. Реакцию нейтрализации свободных радикалов восстановленным коферментом Q можно записать следующим образом 2LOO• + Co QH2 → 2LООН + Co Q.

Содержание в различных тканях организма

Кофермент Q необходим для нормальной жизнедеятельности живых организмов и, прежде всего, для функционирования тканей с высоким уровнем энергетического обмена. Наибольшая концентрация кофермента Q — в тканях сердечной мышцы. Естественный уровень кофермента Q в плазме крови человека составляет около 0.8-1.2 мкг/мл[2][3].

Дефицит

Основными причинами, которые могут вести к недостатку CoQ10 у людей: уменьшение биосинтеза и повышенный расход организмом. Основным источником кофермента является биосинтез, для него требуется исправная работа по крайней мере 12 генов, и мутация в них может приводить к недостатку. Также недостаток Q10 может развиваться из-за других генетических дефектов, в частности из-за мутации митохондриальной ДНК, генов ETFDH, APTX, FXN, и BRAF[4].

Содержание кофермента Q в различных продуктах

Продукт Содержание кофермента Q, мг (на 100 г продукта)[источник не указан 2609 дней]
Красное пальмовое масло 5,4
Говядина жареная 3,1
Сельдь маринованная 2,7
Цыпленок жареный 1,6
Соевое масло 8.7
Радужная форель, на пару 1,1
Арахис 2,8
Кунжут 1,8-2,3
Фисташки 2,1
Брокколи варёная 0,5
Цветная капуста варёная 0,4
Апельсин 0,2
Клубника 0,1
Яйцо варёное 0,1

Приготовление продуктов через жарку уменьшает содержание CoQ10 на 14–32%.[5]

В развитых странах ежедневное поступление Q10 с пищей оценивается отдельным исследованиями в 3-6 мг, большей частью из мяса[6].

Пищевые добавки с коферментом Q10

Кофермент Q10 не был одобрен американским регулятором FDA в качестве лекарственного средства для применения при каких-либо заболеваниях[7].

Способы улучшения биодоступности кофермента Q10

Кофермент Q10 является жирорастворимым соединением с большим размером молекулы. Усвоение кофермента Q10 организмом происходит так же, как и всех жирорастворимых веществ. Его всасывание, как и всех жирорастворимых веществ, происходит в тонком кишечнике с обязательным этапом предварительного эмульгирования желчью и образованием мицелл. В составе мицелл он проникает в клетки кишечника. Эффективность всасывания зависит от:

  • Степени эмульгирования желчью кофермента Q10;
  • Размеров образующихся после эмульгирования мицелл (не более 0,5 мкм);
  • Площади поверхности активного всасывания в кишечнике;
  • Присутствия других жиров в пище.

Производители[какие?] прибегают к использованию различных способов для улучшения биодоступности в выпускаемых препаратах кофермента Q10.

Уменьшение размеров частиц

Очевидным путём повышения биодоступности является уменьшение частиц кофермента Q10 до микро- и наноразмеров. На примере многих лекарственных веществ было показано, что уменьшение размеров частиц приводит к изменению биодоступности и эффективности[8]. Однако в целом, применительно к коферменту Q10[9], уменьшение размеров частиц не приводит к большому успеху в повышении биодоступности[10].

Заключение в капсулы с маслом

Хорошо известен тот факт, что всасывание жирорастворимых веществ улучшается, если в пище присутствуют липиды. Поэтому некоторые производители[какие?] для повышения биодоступности кофермента Q10 в препарате заключают его в капсулы с маслом.

Повышение растворимости в воде

Повышение биодоступности лекарственных веществ путём улучшения его растворимости в воде является часто используемым и применим также и к коферменту Q10. Примером такого подхода является получение водно-масляной микроэмульсии. Жирорастворимая форма Q10 с помощью пищевого эмульгатора переводится в водорастворимую форму, при этом образуются микроэмульсия, состоящая из водной фазы и ассоциатов Q10-эмульгатор. Технология молекулярного капсулирования позволяет переводить жирорастворимые вещества в водорастворимую форму; избежать в процессе всасывания этапа эмульгирования желчью жирорастворимого вещества; уменьшить размер частиц жирорастворимого вещества до всасываемых размеров. Это обеспечивает максимальное усваивание препарата, увеличивает биодоступность по сравнению с жирорастворимой формой Q10 в 2,6 раза[11] и делает препарат более эффективным.

Применение в медицине

Кардиология

По данным независимого метаанализа 2014 года, проведенного Кокрейном, не было обнаружено убедительных доказательств в пользу использования Кофермента Q10 при лечении сердечной недостаточности[12]. Также недостаточны доказательства того, что кофермент Q10 способствует снижению риска сердечных заболеваний[13].

Препараты на основе кофермента Q позиционируются отдельными авторами для применения при профилактике и терапии заболеваний сердечно-сосудистой системы. Было показано, что кофермент Q эффективен[14] в комплексной терапии:

Сердечная недостаточность

Большинство исследований по клиническому применению кофермента Q10 было проведено именно при сердечной недостаточности. Также было показано, что тяжесть сердечной недостаточности коррелирует с низким уровнем кофермента Q[23].

Наиболее масштабное исследование было проведено в 1994 году в Италии: в исследовании приняли участие 2 664 человека с сердечной недостаточностью[24]. За три месяца лечения у значительной части больных наблюдалось заметное улучшение состояния. При этом нормализовались следующие показатели: цианоз (у 78,1 %), отеки (у 78,6 %), субъективное ощущение больными аритмии (у 63,4 %), бессонница (у 66,28 %), головокружение (у 73,1 %). Побочные явления наблюдались у 36 больных (1,5 %), из которых только у двадцати человек они были связаны с применением кофермента Q.

Ишемическая болезнь сердца

Эффективность применения препаратов кофермента Q при ишемической болезни сердца показана лишь в отдельных клинических исследованиях на малых группах. В одном из исследований 73 пациента после острого инфаркта миокарда наряду со стандартной терапией получали кофермент Q, участники контрольной группы (71 пациент) продолжали стандартную терапию. Через двенадцать месяцев применения было выявлено, что в группе, принимавшей препараты кофермента Q, в 2 раза реже случались сердечно-сосудистые события (24 % против 45 %), нефатальные инфаркты миокарда (13,7 % против 25 %) и кардиальная смерть. При этом тошнота намного чаще отмечалась у больных контрольной группы (40,8 % против 6,8 %), что свидетельствует об отсутствии побочных эффектов[17].

Выявлен возможный механизм положительного действия кофермента Q — предотвращение развития синдрома удлиненного QT. Как известно, данный синдром связан с более частой кардиальной смертью, особенно у больных инфарктом миокарда. Исследователи в течение 1 года наблюдали больных с острым инфарктом миокарда. Через 6 часов после начала острого инфаркта миокарда больные на фоне одинакового лечения, применяемого в постинфарктном периоде, получали либо плацебо, либо комплекс антиоксидантов, состоящий из кофермента Q и селена. У 40 % больных контрольной группы наблюдалось удлинение интервала QT > 440 мсек., в группе, получавшей антиоксиданты, удлинения интервала не наблюдалось. В течение года умерло от повторных инфарктов шесть больных контрольной группы и ни одного пациента из основной группы (за исключением одной смерти от некардиальной причины)[16].

Артериальная гипертензия

По данным обзора группы Cochrane в 2009 году, клинические исследования влияния CoQ10 на артериальное давление являются ненадежными, и на их основе не может быть сделано вывода об эффективности CoQ10 для снижения давления[25].

В более раннем обзоре, выполненном в Австралии, было показан гипотензивное действие кофермента Q. Были проанализированы 12 клинических исследований применения кофермента Q при артериальной гипертензии. По данным трех рандомизированных контролируемых исследований (суммарно на 120 пациентах) прием кофермента Q при артериальной гипертензии приводил к снижению систолического артериального давления в среднем на 12-20 мм рт. ст., а диастолического — на 6-10 мм рт. ст. Таким образом, по предположению авторов кофермент Q имеет некоторый потенциал для пациентов с гипертензией как средство, снижающее давление[18].

Совместный прием кофермента Q и препаратов статинов

Статины представляют собой вещества, ингибирующие 3-гидрокси-3-метилглутарил-коэнзим-А-редуктазу и снижающие синтез мевалоната — основного метаболического компонента на пути синтеза холестерина. Применение этих препаратов может вызывать жалобы пациентов на мышечную боль или миопатию. Так как путь к синтезу мевалоната также ведет к синтезу изопреноидной цепи кофермента Q10, различные исследования были посвящены изучению CoQ10 как возможного этиологического фактора статиновой миопатии. Данный вопрос широко изучался и хорошо описан в двух обзорных статьях[26][27]. Было подчеркнуто, что, помимо снижения концентраций CoQ10 в плазме, лечение статинами также приводит к снижению концентраций CoQ10 в лимфоцитах.

Несмотря на то, что не существует однозначных данных по эффекту статинов на концентрацию CoQ10 в скелетной мышце[28][29], в 2005 году было показано, что высокие дозы статинов действительно приводят к снижению концентрации CoQ10 и уменьшению активности дыхательной цепи митохондрий в мышцах, что, возможно, связано со снижением числа или объёма мышечных митохондрий[30].

В исследовании 2008 года была выявлена обратная зависимость между изменениями концентрации CoQ10, вызванными аторвастатином, и мозговым натрийуретическим пропептидом (МНПП). Был сделан вывод, что длительное лечение аторвастатином может увеличить уровни МНПП в плазме крови у пациентов с ишемической болезнью сердца при сопутствующем значительном снижении концентраций CoQ10[31].

Что касается эффективности, в одном исследовании не было выявлено улучшения переносимости статинов или снижения миалгии[32], тогда как Касо и др.[33] сообщили о положительном эффекте CoQ10 на выраженность боли и влияние боли на повседневную активность в группе пациентов, получавших статины, с симптомами миопатии.

См. также

Примечания

  1. ↑ 1,0 1,1 Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия: учебник. — М.: Медицина, 1998. — 704 с.
  2. ↑ Mancini A., Festa R., Raimondo S., Pontecorvi A., Littarru G. P. Hormonal influence on coenzyme Q(10) levels in blood plasma. (англ.) // International journal of molecular sciences. — 2011. — Vol. 12, no. 12. — P. 9216—9225. — doi:10.3390/ijms12129216. — PMID 22272129. [исправить]
  3. ↑ Ключников С. О., Гнетнева Е. С. Убихинон. Теория и клиническая практика // Педиатрия им. Сперанского. — 2008. — № 3. - стр 103-110
  4. ↑ Trevisson E., Dimauro S., Navas P., Salviati L. Coenzyme Q deficiency in muscle (англ.) // Curr. Opin. Neurol.[англ.] : journal. — Lippincott Williams & Wilkins[англ.], 2011. — October (vol. 24, no. 5). — P. 449—456. — doi:10.1097/WCO.0b013e32834ab528. — PMID 21844807.
  5. ↑ (1997) «The coenzyme Q10 content of the average Danish diet». International Journal for Vitamin and Nutrition Research. Internationale Zeitschrift für Vitamin- und Ernahrungsforschung. Journal International de Vitaminologie et de Nutrition 67 (2): 123–9. PMID 9129255.
  6. ↑ Zmitek J., Smidovnik A., Fir M., Prosek M., Zmitek K., Walczak J., Pravst I. Relative Bioavailability of Two Forms of a Novel Water-Soluble Coenzyme Q10 (англ.) // Annals of Nutrition and Metabolism : journal. — 2008. — Vol. 52, no. 4. — P. 281—287. — doi:10.1159/000129661. — PMID 18645245.
  7. ↑ White, J. Coenzyme Q10–for health professionals (PDQ®) (англ.). National Cancer Institute (14 мая 2014). — «The FDA has not approved coenzyme Q10 for the treatment of cancer or any other medical condition.». Дата обращения: 29 июня 2014. Архивировано 5 июля 2015 года.
  8. ↑ Mathiowitz Edith, Jacob Jules S., Jong Yong S., Carino Gerardo P., Chickering Donald E., Chaturvedi Pravin, Santos Camilla A., Vijayaraghavan Kavita, Montgomery Sean, Bassett Michael, Morrell Craig. Biologically erodable microspheres as potential oral drug delivery systems (англ.) // Nature. — 1997. — March (vol. 386, no. 6623). — P. 410—414. — ISSN 0028-0836. — doi:10.1038/386410a0. — PMID 9121559. [исправить]
  9. ↑ Hsu Cheng-Hsuan, Cui Zhengrong, Mumper Russell J., Jay Michael. Preparation and characterization of novel coenzyme Q10 nanoparticles engineered from microemulsion precursors (англ.) // AAPS PharmSciTech. — 2003. — September (vol. 4, no. 3). — P. 24—35. — ISSN 1530-9932. — doi:10.1208/pt040332. — PMID 14621964. [исправить]
  10. ↑ Joshi S.S., Sawant S.V., Joshi A. Shedge S.S., Sawant S.V., Shedge A. Comparative bioavailability of two novel coenzyme Q10 preparations in humans (англ.) // Int. Journal of Clinical Pharmacology and Therapeutics. — 2003. — 1 January (vol. 41, no. 01). — P. 42—48. — ISSN 0946-1965. — doi:10.5414/cpp41042. — PMID 12564745. [исправить]
  11. ↑ Каленикова Е. И., Городецкая Е. А., Медведев О. С. Фармакокинетика коэнзима Q10 // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — 2008. — Т. 146. — № 9, стр 288
  12. ↑ Madmani M. E., Yusuf Solaiman A., Tamr Agha K., Madmani Y., Shahrour Y., Essali A., Kadro W. Coenzyme Q10 for heart failure. (англ.) // The Cochrane database of systematic reviews. — 2014. — Vol. 6. — P. 008684. — doi:10.1002/14651858.CD008684.pub2. — PMID 24049047. [исправить]
  13. ↑ Flowers N., Hartley L., Todkill D., Stranges S., Rees K. Co-enzyme Q10 supplementation for the primary prevention of cardiovascular disease. (англ.) // The Cochrane database of systematic reviews. — 2014. — Vol. 12. — P. 010405. — doi:10.1002/14651858.CD010405.pub2. — PMID 25474484. [исправить]
  14. ↑ Morisco C, Nappi A, Argenziano L et al. Noninvasive evaluation of cardiac hemodynamic during exercise in patients with chronic heart failure: effects of short-term coenzyme Q10 treatment // Molecular Aspects of Medicine. — 1994. — № 15. — Р. 155—163. - PMID 7752827
  15. ↑ Mortensen SA. Overview of coenzyme Q10 as adjunctive therapy in chronic heart failure. Rationale, design and end-points of «Q-symbio» — a multinational trial // Biofactors. — 2003. — № 18. — Р. 79-89. — PMID 14695923
  16. ↑ 16,0 16,1 Kuklinski B, Weissenbacher E, Fahnrich A. Coenzyme Q10 and antioxidants in acute myocardial infarction // Molecular Aspects of Medicine. — 1994. — № 15. — P.143-147. - PMID 7752825
  17. ↑ 17,0 17,1 17,2 Singh RB, Neki NS et al. Effect of coenzyme Q10 on risk of atherosclerosis in patients with recent myocardial infarction // Molecular and Cell Biochemistry. — 2003. — № № 1-2. — Р. 75-82. — PMID 12841346
  18. ↑ 18,0 18,1 Rosenfeldt F, Haas SJ, Krum H. Hadj A, Ng K, Leon JY, Watts GF. Coenzym Q10 in the treatment of hypertension: a meta-analysis of clinical trials // Journal of Human Hypertension. — 2007. — № 21(4). — Р. 297—306. - PMID 17287847
  19. ↑ Singh RB, Niaz MA, Rastogi SS. et al. Effect of hydrosoluble coenzyme Q10 on blood pressures and insulin resistance in hypertensive patients with coronary artery disease // Journal of Human Hypertension. — 1999. — V.13. — № 3. — Р. 203—208. — PMID 10204818.
  20. ↑ Langsjoen PH, Folkers K, Lyson K, Muratsu K, Lyson T, Langsjoen P. Pronounced increase of survival of patients with cardiomyopathy when treated with coenzyme Q10 and conventional therapy // International Journal of Tissue Reaction. — 1990. — V.12. — № 3. — Р. 163—168 - PMID 2276894
  21. ↑ 21,0 21,1 Langsjoen PH, Langsjoen A, Willis R, Folkers K. Treatment of hypertrophic cardiomyopathy with coenzyme Q10 // Molecular Aspects of Medicine. — 1997. — № 18. Р. 145—151. - PMID 9266516 {{подст:не АИ}}
  22. ↑ Кравцова Л. А., Березницкая В. В., Школьникова М. А. Применение коэнзима Q10 в кардиологической практике // Российский вестник перинатологии и педиатрии. — 2007. — Т. 52. — № 6. — С. 51-58.
  23. ↑ Mortensen SA, Vadhanavikit S, Folkers K. Deficiency of coenzyme Q10 in myocardial failure // Drugs under Experimental and Clinical Research. — 1984. — № 7. — Р. 497—502.
  24. ↑ Baggio E, Gandini R et al . Italian multicenter study on the safety and efficacy of coenzyme Q10 as adjunctive therapy in heart failure. CoQ10 Drug Surveillance Investigators // Molecular Aspects of Medicine. — 1994 — № 15. — Р. 287—294.
  25. ↑ Ho, MJ; Bellusci, A; Wright, J.M. Blood pressure lowering efficacy of coenzyme Q10 for primary hypertension. (англ.) // The Cochrane database of systematic reviews : journal. — 2009. — 7 October (no. 4). — P. CD007435. — doi:10.1002/14651858.CD007435.pub2. — PMID 19821418.
  26. ↑ Littarru G. P., Langsjoen P. Coenzyme Q10 and statins: biochemical and clinical implications. (англ.) // Mitochondrion. — 2007. — Vol. 7 Suppl. — P. 168—174. — doi:10.1016/j.mito.2007.03.002. — PMID 17482884. [исправить]
  27. ↑ Marcoff L., Thompson P. D. The role of coenzyme Q10 in statin-associated myopathy: a systematic review. (англ.) // Journal of the American College of Cardiology. — 2007. — Vol. 49, no. 23. — P. 2231—2237. — doi:10.1016/j.jacc.2007.02.049. — PMID 17560286. [исправить]
  28. ↑ Lamperti C., Naini A. B., Lucchini V., Prelle A., Bresolin N., Moggio M., Sciacco M., Kaufmann P., DiMauro S. Muscle coenzyme Q10 level in statin-related myopathy. (англ.) // Archives of neurology. — 2005. — Vol. 62, no. 11. — P. 1709—1712. — doi:10.1001/archneur.62.11.1709. — PMID 16286544. [исправить]
  29. ↑ Laaksonen R., Jokelainen K., Sahi T., Tikkanen M. J., Himberg J. J. Decreases in serum ubiquinone concentrations do not result in reduced levels in muscle tissue during short-term simvastatin treatment in humans. (англ.) // Clinical pharmacology and therapeutics. — 1995. — Vol. 57, no. 1. — P. 62—66. — doi:10.1016/0009-9236(95)90266-X. — PMID 7828383. [исправить]
  30. ↑ Päivä H., Thelen K. M., Van Coster R., Smet J., De Paepe B., Mattila K. M., Laakso J., Lehtimäki T., von Bergmann K., Lütjohann D., Laaksonen R. High-dose statins and skeletal muscle metabolism in humans: a randomized, controlled trial. (англ.) // Clinical pharmacology and therapeutics. — 2005. — Vol. 78, no. 1. — P. 60—68. — doi:10.1016/j.clpt.2005.03.006. — PMID 16003294. [исправить]
  31. ↑ Suzuki T., Nozawa T., Sobajima M., Igarashi N., Matsuki A., Fujii N., Inoue H. Atorvastatin-induced changes in plasma coenzyme q10 and brain natriuretic peptide in patients with coronary artery disease. (англ.) // International heart journal. — 2008. — Vol. 49, no. 4. — P. 423—433. — PMID 18753726. [исправить]
  32. ↑ Young J. M., Florkowski C. M., Molyneux S. L., McEwan R. G., Frampton C. M., George P. M., Scott R. S. Effect of coenzyme Q(10) supplementation on simvastatin-induced myalgia. (англ.) // The American journal of cardiology. — 2007. — Vol. 100, no. 9. — P. 1400—1403. — doi:10.1016/j.amjcard.2007.06.030. — PMID 17950797. [исправить]
  33. ↑ Caso G., Kelly P., McNurlan M. A., Lawson W. E. Effect of coenzyme q10 on myopathic symptoms in patients treated with statins. (англ.) // The American journal of cardiology. — 2007. — Vol. 99, no. 10. — P. 1409—1412. — doi:10.1016/j.amjcard.2006.12.063. — PMID 17493470. [исправить]

Ссылки

Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Кофермент_Q&oldid=7252852