Menu

News

Badania wskazujące na korzystne działanie Koenzymu Q 10 w wielu jednostkach chorobowych.

Badania wskazujące na korzystne działanie Koenzymu Q 10 w wielu jednostkach chorobowych.

05-10-2013
Niedobór CoQ10 w organizmie człowieka może być przyczyną wystąpieni różnych patologicznych objawów klinicznych.

Watts i wsp. [248] zaobserwowali, że pacjenci leczeni simwastatyną mają niższe stężenieCoQ10 i niższy stosunek stężeń CoQ10 (cholesterol) niż grupa kontrolna. Spostrzeżenia tych autorów potwierdzają hipotezę o potrzebie stosowania CoQ10 u osób stosujących statyny.

W 1994 roku ukazało się doniesienie wskazujące na możliwość zmniejszenia działania przeciwkrzepliwego warfaryny przez CoQ10 [235].

W ostatnim czasie zwrócono uwagę na interakcję statyn z CoQ10. Statyny są używane do terapii hipercholesterolemii, a ich skuteczność jest oceniana bardzo wysoko. Mechanizm działania polega na hamowaniu reduktazy 3 hydroksy- 3 metyloglutarylo - acetylo CoA.

Okazało się jednak, że zablokowanie tego enzymu zmniejsza biosyntezę CoQ10 [81, 174,257]. W konsekwencji może dojść do zaburzeń czynności wielu narządów, w tym m.in. serca,mięśni i wątroby. Dlatego łączne stosowanie lowastatyny i egzogennego CoQ10 możezmniejszyć ryzyko wystąpienia tych powikłań. 

Egzogenny CoQ10 hamuje biosyntezę cholesterolu przez zwrotne blokowanie syntezy kwasu mewalonianowego - prekursora zarówno CoQ10, jak i cholesterolu [207].Współdziałanie między tymi związkami jest szczególnie wyraźne w stanach nagłego zwiększenia zapotrzebowania tkanek na energię (wysiłek) lub w pewnych stanach patologicznych. Niedobór karnityny i CoQ10 limituje możliwość zaspokojenia tych potrzeb[38].

Zarówno karnityna jak i CoQ10 osłaniają błony komórkowe przed działaniem czynnikówszkodliwych. Pierwszy z tych związków chroni błony przed wpływem długołańcuchowych kwasów tłuszczowych (działają jak detergenty). Drugi działa jako silny antyoksydant i osłaniając zredukowane grupy sulfhydrylowe, stabilizuje błony komórkowe [13].

Hamada i wsp. [101] zaobserwowali, że CoQ10 znosi ujemne działanie inotropowe propranololu w badaniach na zdrowych ochotnikach. 

Własne obserwacje wskazują, że dołączenie CoQ10 do standardowej terapii nadciśnienia tętniczego lub niewydolności krążenia pozwoliło uzyskać poprawę parametrów hemodynamicznych (obniżenie ciśnienia tętniczego krwi, zwiększenie pojemności minutowej serca) i stanu ogólnego [56, 78].

Danysz i wsp. [44] wykazali, że CoQ10 wydłuża czas działania hipotensyjnego enalaprylu i nitrendypiny. Spostrzeżenie to potwierdzają wcześniejsze sugestie innych autorów o możliwości zmniejszenia dawek leków hipotensyjnych u osób z nadciśnieniem tętniczym otrzymujących równocześnie egzogenny CoQ10 

Badania grupy badaczy japońskich wykazały, że diazoksyd i metyldopa hamują czynność dehydrogenezy bursztynianowej, natomiast propranolol, metoprolol, hydralazyna, klonidyna i hydrochlorotiazyd zmniejsza aktywność NADH-oksydazy. Również niektóre leki psychotropowe, antydepresyjne i doustne środki przeciwcukrzycowe zmniejszają aktywność enzymów łańcucha oddechowego. Teoretycznie, wszystkie wymienione leki mogą więc blokować działanie egzogennego CoQ10 [140,142].

Należy podkreślić, że CoQ10 zmniejszając kardiotoksyczność doksorubicyny nie osłabia jej działania przeciwnowotworowego. Doksorubicyna niszczy komórki przez blokowanie syntezy DNA i RNA oraz uszkodzenie procesów naprawy DNA. I to działanie jest hamowane przez CoQ10. Związek ten chroni komórkę mięśnia sercowego przed destrukcyjnym działaniem wolnych rodników powstających w procesie biotransformacji antracyklin.

Hamujący, chociaż słabszy wpływ na enzymy łańcucha oddechowego, wywiera mitomycyna C, cyklofosfamid i 5-fluorouracyl [141]. Najwięcej danych dotyczy wzajemnego oddziaływania tego leku z antybiotykami antracyklinowymi, zwłaszcza doksorubicyną. Hemodynamiczne skutki tej interakcji zostały omówione wcześniej. W tym miejscu należy jednak przypomnieć, że istnieje wiele dowodów wskazujących na zmniejszanie przez CoQ10 toksycznego działania doksorubicyny na serca zwierząt doświadczalnych i chorych z nowotworami leczonych tym cytostatykiem [53, 59, 76].

Mechanizm interakcji tych dwóch leków na poziomie mięśnia sercowego jest złożony i sprowadza się do:
1. przeciwstawnego wpływu na aktywność enzymów łańcucha oddechowego,

2. neutralizowania przez CoQ10 wolnych rodników wytwarzanych w procesie biotransformacji doksorubicyny (ochrona lipidów błonowych i innych struktur komórkowych przed peroksydacją), 

Udo Hoppe stwierdził, że proces starzenia się organizmu człowieka i działanie promieni słonecznych sprzyjają oksydacji struktur komórkowych. Nie można wyluczyć, że jest to wynikiem obniżania się zawartości koenzymu Q10 w tych komórkach - zjawiska, które rozpoczyna się już po przekroczeniu 20 roku życia. Do sformułowania takiego poglądu skłoniły go wyniki licznych badań przeprowadzonych w Skin Research Cener w Hamburgu[111]. Stwierdzono, że koenzym Q chroni keratynocyty przed działaniem promieniowania UVA. Manifestowało się to zmniejszeniem ryzyka oksydacyjnego uszkodzenia DNA. Wskazuje to na przenikanie ubichinonu do żywych komórek naskórka, w których ulga on redukcji do formy przeciwutleniacza tj.- ubichinolu. Zaobserwowano ponadto zmniejszenie ekspresji kolagenazy w fibroblastach pobranych ze skóry człowieka po naświetlaniu UVA oraz zwiększeniem syntezy DNA i kwasu hialuronowego w hodowli keratynocytów. 

W innym badaniu stwierdzono, że podawanie CoQ10 zmniejsza śmiertelność oraz stopień powiększenia śledziony i wątoby u myszy z białaczką doświadczalną. Wykazano ponadto synergiczne współdziałanie z cyklofosfamidem i hydrokortyzonem. We krwi kilkudziesięciu chorych na nowotwory piersi, płuc, gruczołu krokowego, żołądka, jelita grubego i odbytu wykazano bardzo niskie tężenie CoQ10, zwykle nie przekraczające 1 ?g/ml [86]. Wiele karcynogenów jest wolnymi rodnikami, są one w organizmie człowieka konwertowane w wolne rodniki lub stymulują endogenną produkcję tych cząstek. W badaniacepidemiologicznych wykazywano wielokotnie ujemną korelację pomiędzy stężeniem we krwi różnych antyoksydantów a ryzykiem rozwoju nowotworów [110]. Obserwacje te potwierdzają m.in. Weber i wsp. [254], którzy stwierdzili bardzo niskie stężenia CoQ10 w krwi dzieci chorych na nowotwory złośliwe.Autorzy postulują, że jest to prawdopodobnie wynikiem zwiększonego stresu oksydacyjnego i przyspieszonego metabolizmu w tkance nowotworowej. Inni autorzy zauważyli, że koenzym Q może hamować produkcję niektórych cytokin towarzyszących nowotworom 

Pierwsza faza badań klinicznych z CoQ10 u pacjentów w terminalnym okresie choroby nowotworowej została przeprowadzonaw latach 1972-1974. Wykazała ona brak jakichkolwiek działań toksycznych tego związku. Druga faza rozpoczęła się w 1975 roku i trwa do dzisiaj [26]. Dostarczyła ona opisów pacjentów z rakiem piersi, u których podawanie CoQ10 doprowadziło do częściowej lub ałkowitej regresji guza [175]. Judy i wsp. u 10 z 14 chorych na raka prostaty leczonych przez okres jednego roku CoQ10 w dawce 600 mg / dziennie: blisko pięciokrotne zwiększenie stężenia koenzymu we krwi, zwiększenie liczby leukocytów oraz obniżenie PSA masy guza odpowiednio o 73,6% i 48,4%. Autorzy tłumaczą te znakomite efekty stosowania koenzymu jego stymulacyjnym wpływem na produkcję immnunoglobulin G, poprawę stosunku limfocytów T4 / T8 oraz pozytywnym wpływem na cytotoksyczne limfocyty T [124]. 

W oparciu o wyniki tych badań postuluje się możliwość zastosowania CoQ10 w terapii chorób neurologiczych, w patogenezie, których sugeruje się istotną rolę wolnych rodników. Do potencjalnych kandydatów zalicza się m.in. chorobę Parkinsona, Alzheimera, Huntingtona, stwardnienie rozsiane [73, 241]. 

Interesującym polem badań nad przydatnością koenzym Q10 w lecznictwie okazuje się cukrzyca, zwłaszcza typu 2. Niektórzy autorzy dopatrują się roli niedoboru tego związku w etiopatogenezie cukrzycy. Bodziec zwiększający aktywność mitochondrialnego łańcucha oddechowego jest kluczową składową mechanizmu tranukcji sygnału, poprzez który podwyższone stężenie glukozy w krwi zwiększa wydzielanie insuliny przez komórki beta trzustki. Wydaje się, że szczególnie istotną rolę w tym aspekcie odgrywa prawidłowa czynność mitochondrialnej dehydrogenazy glicerolo- 3 fosfranowej. Zakłada się, że u chorych na cukrzycę, ekspresja tego enzymu (dehydrogenazy) jest zmniejszona. Niskie stężenie CoQ10 w organizmie chorych na cukrzycę może jeszcze bardziej upośledzać jego czynność, a tym samym pogłębiać stopień zaburzeń metabolicnych [185]. Badacze japońscy w kilku przypadkach wykazali poprawę czynności komórek beta trzustki i kontroli metabolicznej u chorych na cukrzycę typu 2 otrzymujących suplementację CoQ10. Nie można wykluczyć, że reakcja ta była wynikiem poprawy aktywności enzymów mitochondrialnych w komórkach beta). Liou C. i wsp. zaobserwowali poprawę czynności komórek beta trzustki po zastosowaniu koenzymu Q10 u chorego z mitochondrialną encefalopatią, kwasicą mleczanową, zespołem epizodów podobnych do udaru mózgu i cukrzcą [169].

Eriksson i wsp. ocenili wpływ CoQ10 w dawce 200 mg/dziennie na kontrolę metaboliczną cukrzycy u 23 chorych w badaniu randomizowanym, kontrolowanym placebo. Stosowana terapia była dobrze tolerowana przez chorych, nie zanotowano istotnych zmian ocnianych parametrów biochemicznej kontroli cukrzycy. Autorzy tego badania uważają na podstawie uzyskanych danych, że koenzym może być bezpiecznie stosowany w tej grupie pacjentów.

Spostrzeżenie to jest o tyle cenne, że u pacjentów z cukrzycą często występuą choroby układu krążenia, stanowiące ważne wskazanie do podawania CoQ10 [65]. 

Sciaglione i wsp. wykazali, że u osób otrzymujących koenzym Q10 w dawce 180 mg/dziennie przez 3 miesiące miano przeciwciał po zaszczepieniu przeciwko zapaleniu wątroby typu B było istotnie wyższe niż w grupie otrzymującej placebo [230]. Spostrzeżenie to zostało potwierdzone przez Barbieriego i wsp. [12].

Folkers i wsp. [79] sugerują, że proliferacja i różnicowanie komórek oraz produkcja przeciwciał są procesami bioenergetycznymi. Dlatego niedobór CoQ10 w organizmie człowieka może zmniejszać zdolność organizmu do utrzymania tych procesów na odpowiednim poziomie. Założenie to popierają obserwacje wskazujące na wzrost stężenia immunoglobulin G w surowicy chorych leczonych CoQ10 z powodu chorób układu krążenia, cukrzycy lub nowotworu. Dalsze badania nie tylko potwierdziły zwiększenie stężenia immunoglobulin G, ale również liczby limfocytów T4 i wzrost stosunku limfocytów T4 doT8.

Spostrzeżenia te stanowią wg Folkersa i wsp. racjonalną podstawę do kontynuowania prób oceny skuteczności działania CoQ10 u chorych z infekcjami bakteryjnymi i wirusowymi, z AIDS włącznie oraz z nowotworami [84].

Leczenia parodontozy u ludzi prowadzono doustnymi formami CoQ10, stosując dawki od 50 do 100 mg/dziennie przez różny okres czasu [120, 209, 260]. Uzyskane w tych pracach dane wskazują, że w wyniku takiej terapii zmniejszało się krwawienie i obrzęk dziąseł, ruchomość zębów, głębokość i liczba kieszonek okołozębowych oraz objętość wydzieliny ropnej.

Uwzględniając zmienną biodostępność tabletek i kapsułek zawierających CoQ10, podjęto próby miejscowego podawania tego związku [105]. Badaniami objęto pacjentów z zapaleniem okołozębowym, którym wstrzykiwano CoQ10 zawieszony w oleju sojowym bezpośrednio do kieszonek okołozębowych raz w tygodniu przez 6 tygodni. U większości z nich uzyskano istotną poprawę kliniczną w zakresie charakterystycznych dla przyzębicy objawów przewlekłego zapalenia. Nie zanotowano jedynie poprawy stabilizacji zębów. Płytka bakteryjna jest podstawowym czynnikiem odpowiedzialnym za zapalenie przyzębia.

Infiltracja bakterii do tkanek okołozębowych może ponadto upośledzać miejscową aktywność systemu immunologicznego [212]. Sugeruje się, że egzogenny CoQ10 działa korzystnie na lokalną obronę immunologiczną zmienionych zapalnie dziąseł. Postuluje się ponadto wpływ na florę bakteryjną w jamie ustnej poprzez zmianę jej składu i aktywności enzymatycznej [83,183, 212]. 

Judy i Folkers opisali ustępowanie objawów charakterystycznych dla zespołu przewlekłego zmęczenia w wyniku leczenia CoQ10. Manifestowało się to zwiększeniem wydolności fizycznej i poprawą parametrów hemoynamicznych. Stwierdzono również, powrót objawów tego zespołu po 30 dniach od zaprzestania podawania tego leku [123]. 

Niektórzy autorzy uważają, że zredukowana forma ubichinonu chroni LDL przed peroksyacją skuteczniej niż alfa -tokoferol i beta- karoten. CoQ10 bierze bowiem udział w pierwszej linii obrony komórek przed reaktywnymi formami tlenu, nie dopuszczając do reakcji wolnych rodników ze składnikami błon komórkowych i lipidami osocza [147, 237]. Stawia to go w rzędzie ważnych czynników zapobiegających miażdżycy. Należy podkreślić, że wymienione powyżej antyoksydanty hydrofobowe mogą ze sobą wchodzić w interakcje. Ubihydrochinon redukuje rodnik tokoferolowy do tokoferolu, a alfa tokoferol regeneruje- beta karoten [87, 216].

Antyoksydacyjne właściwości ubichinonu zostały wielokrotnie potwierdzone. I tak, Weber i wsp. [244] wykazali, że CoQ10 podawany przez siedem dni w dawce 90 mg/dziennie zmniejsza reakcje na stres oksydacyjny prowokowany spożyciem leju rybnego. Manifestowało się to zmniejszeniem stężenia we krwi substancji reagujących z kwasem triobarbiturowym przy zwiększonym równocześnie stężeniu zredukowanej formy egzogennego CoQ10 [251]. 

Digiesi i wsp. [50] podawali CoQ10 w dawce 100mg/dziennie przez 10 tygodni chorym z nadciśnieniem tętniczym i stwierdzili we krwi istotne statystyczne zmniejszenie stężeia cholesterolu całkowitego, a zwiększenie frakcji HDL. Lek według tych autorów, może wpływać szczególnie korzystnie u osób z hipercholesterolemią, zmniejszając ryzyko choroby niedokrwiennej serca i nadciśnienia tętniczego.

Szczególnie wysokie stężenie CQ 10 stwierdza się w krwi Eskimosów, co jest niewątpliwie odbiciem ich diety [217]. Należy podkreślić fakt, że Eskimosów charakteryzuje niska zachorowalność na miażdżycę i chorobę niedokrwienną serca.

Przesłanki teoretyczne i wyniki badań eksperymentalnych wskazują na potencjalne możliwości wykozystania antyoksydacyjnych właściwości CoQ10 w zapobieganiu miażdżycy. 

 Koenzym Q10 a kardiotoksyczność doksorubicyny 

Doksorubicyna /adriamycyna/, antybiotyk antracyklinowy pierwszej generacji, należy do najczęściej stosowanych leków w chemioterapii nowotworów systemowych /białaczki, chłoniaki/ i guzów litych /rak sutka, rak płuc/ [255]. Wywiera ona wiele działań niepożądanych, w tym najbardziej dla niej charakterystyczne - działanie kardiotoksyczne.

Uszkodzenie serca przez doksorubicynę jest niekiedy nieodwracalne i prowadzi do zastoinwej niewydolności serca, która może być bezpośrednią przyczyną zgonu chorego [158, 162]. Uważa się, że jest to konsekwencją współdziałania kilku mechanizmów [2, 42, 54, 62, 76, 262]. Duże znaczenie przypisuje się niekorzystnemu wpływowi doksorubicyny na pocesy bioenergetyczne w komórkach mięśnia sercowego. Wykazano, że lek hamuje aktywność enzymów łańcucha oddechowego, w tym dehydrogenezy bursztynianowej i oksydazy NADH

[91]. Stwierdzono również, że antybiotyki antracyklinowe zmniejszają stężenie ATP i fofokreatyny w mięśniu sercowym [228]. Badania Newmana i wsp. [205] udowodniły, że doksorubicyna utrudnia transport wysokoenergetycznych związków fosforanowych z mitochondriów do włókien mięśnia sercowego. Zwrócono uwagę, że antracykliny hamują ponadto aktyność cyklazy guanylowej i sodowo-potasowej ATP-azy.

Wielu zwolenników ma hipoteza zakładająca, iż jedną z głównych przyczyn kardiotoksyczności doksorubicyny jest działanie wolnych rodników wytwarzanych podczas wewnątrzkomórkowego metabolizmu antracyklin [, 55]. W procesach biotransformacji doksorubicyny i niektórych jej analogów, powstają zarówno wolne rodniki antracyklinowe, jak i wolne rodniki tlenowe. Utleniają one lipidy w błonach komórkowych, białko, DNA, uszkadzają enzymy łańcucha oddechowego w mitohondriach oraz zakłócają przebieg fosforylacji oksydatywnej.

Kardiotoksyczność doksorybicyny u ludzi próbuje się zmniejszyć przez podawanie chorym leczonym tym cytostatykiem, związków inaktywujących wolne rodniki. Jednym z nich jest CoQ10 [37, 40, 58, 77]

Bertazzoli i wsp. [18] wskazali na pewne podobieństwo budowy chemicznej CoQ10 i doksorubicyny i sugerują, że oba związki mogą konkurować o wiązanie z tym samym receptorem. CoQ10 może więc utrudnić połączenie się doksorubicyny z określoną strukturą w komókach mięśnia sercowego.

Zasadność podawania CoQ10 chorym leczonym doksorybicyną wynika również i z tego, że cytostatyk ten hamuje endogenną syntezę ubichinionu [40]. Karlsson i wsp. [130] wykazali bardzo niskie stężenia ubichinonu w bioptatach uzyskanych serc i mięśni szkieletowych chorych leczonych adriamycyną. Zawartość CoQ10 w sercu i we krwi była najniższa u osób z najgorszymi wynikami pomiarów parametrów hemodynamicznych 

Badania własne [57, 58, 60] wykazały, e CoQ10 zwiększa pojemność wyrzutową i minutową serca królików i ludzi. Podanie ubichinionu przed doksorubicyną może zapobiec negatywnemu wpływowi cytostatyku na wymienione parametry hemodynamiczne. Znalazło to potwierdzenie w badaniach klinicznych, w tymrównież własnych. Judy i wsp. [122]

wykazali korzystny wpływ CoQ10 na pojemność wyrzutową i minutową, frakcję wyrzutową i objętość późnorozkurczową lewej komory serca u chorych z rakiem płuc leczonych doksorubicyną.

Folkers i wsp. [77] potwierdzili, że Co10 zapobiega zmniejszaniu się pojemności minutowej serca w trakcie długotrwałej chemioterapii doksorubicyną pacjentów z nowotworami. Stwarza to możliwość bezpiecznego podawania chorym doksorubicyny w dawce sumarycznie większej od dotychczas zalecanej, tj.550 mg/m2.  

Podsumowanie  

Badania eksperymentalne i kliniczne wskazują, że CoQ10 może zmniejszać ryzyko strukturalnego i czynnościowego uszkodzenia serca przez doksorubicynę. Mechanizm tego korzystnego działania nie został w pełni wyjaśniony. Uważa się m.in., żeCoQ10 neutralizuje wolne rodniki powstające w procesie biotransformacji doksorubicyny oraz przeciwdziała hamującemu wpływowi cytostatyku na łańcuch oddechowy i sprzężoną z nim fosforylacją oksydacyjną. 

W 1974 roku w Dallas (USA), i w ok później w Osaka (Japonia), wykazano, że u osób z nadciśnieniem tętniczym aktywność kompleksu II była znacznie mniejsza niż u osób zdrowych [119, 266]. W rezultacie tych badań wysunięto przypuszczenie, że niedobór CoQ10 w organizmie jest związany z nadcśnieniem tętniczym. Uzupełnienie tego niedoboru może obniżyć wartości ciśnienia. Założenie to potwierdzali m.in. Richardson P. i wsp. [221], Drzewoski J. i wsp. [56], oraz Yamagami T. i wsp. [267, 269] (ryc.11). Autorzy ci podkreślają jednak, że u wszystkch chorych na nadciśnienie tętnicze CoQ10 był dodawany do uprzednio stosowanych leków hipotensyjnych 

Powszechnie akceptuje się fakt, że w przebiegu nadciśnienia tętniczego wzrasta obwodowy opór naczyniowy. W indukowaniu tego objawu odgrywają rolę czynniki humoralne, układ nerwowy i mechanzmy autoregulacyjne. Dynamika skurczu i rozkurczu naczyń jest determinowana przez prawidłowo przebiegające procesy bioenergetyczne. Deficyt CoQ10 może więc nasilać mechanizmy, które prowadzą do wzrostu oporu obwodowego, a tym samym do zwiększenia ciśnieni tętniczego krwi. Wskazują na to wyniki badań własnych. Związek ten podawany chorym na nadciśnienie nie wpływał na pojemność minutową serca. Zakładając, że wielkość ciśnienia tętniczego jest iloczynem pojemności minutowej serca i oporu obwodowego, hipotenyjne działanie CoQ10 w nadciśnieniu tętniczym polega prawdopodobnie na zmniejszaniu naczyniowego oporu obwodowego.

Do podobnych wniosków doszli Digiesi V. i wsp.[ 50], którzy u chorych na nadciśnienie tętnicze stosowali CoQ10 w dawce 100 mg/dziennie przez10 tygodni. Początkowo stężenie ubichinonu we krwi wynosiło 0.64 ą 0.1 ?g/ml, a po leczeniu wzrosło do 1.61 ą 0.3 ?g/ml.

Stwierdzono, że obniżanie się ciśnienia skurczowego i rozkurczowego korelowało ze wzrostem stężenia CoQ10 we krwi. Reakcja ta była spoodowana istotnym zmniejszeniem oporu obowodowego. Zanotowano równocześnie zmniejszenie stężenia cholesterolu całkowitego i zwiększenie frakcji HDL we krwi.

Langsjoen P. i wsp. [155] ocenili skuteczność CoQ10 dołączonego do uprzednio stosowanych leków hipotensyjnych u 109 pacjentów. Lek podawano w dawce śr. 225 mg/dzień przez okres śr.13 miesięcy. U zdecydowanej większości chorych uzyskano itotną redukcję ciśnienia tętniczego, przy czym u niektórych można było zmniejszyć liczbę zażywanych leków hipotensyjnych. Ustalono, że poziom CoQ10 we krwi, przy którym uzyskano efekt terapeutyczny wynosił śr. 3.02?g/ml. Autorzy uważają, że egzogenny CoQ1 poprawiając funkcję lewej komory u chorych na nadciśnienie tętnicze i niewydolność krążenia, zmniejsza stopień kompensacyjnej aktywacji neurohumoralnej. 

Matsubara i wsp. [181] podsumowali badania różnych autorów nad rolą CoQ10 w patogenezie i leczeniu naciśnienia tętniczego u ludzi. Z przeglądu tego wynika, że pozytywny efekt przeciwnadciśnieniowy CoQ10 występuje zwłaszcza u pacjentów z nadciśnieniem tętniczym samoistnym, u których zarówno stężenie ubichinonu we krwi, jak i aktywność kompleksu II łańcuch oddechowego w leukocytach, są niskie. McCarty postuluje, że hipotensyjne działanie

CoQ10 wynika albo z neutralizacji wolnych rodników, albo z zahamowania ich wytwarzania w ścianie naczyń krwionośnych i w śródbłonku. CoQ10 może zmniejszać zawartość NADH wcytoplazmie, przez co obniża potencjał redukcyjny napędzający syntezę niebezpiecznych nadtlenków w śródbłonku i w mięśniach gładkich naczyń krwionośnych [184].

4.2. Koenzym Q10 a choroba niedokrwienna serca

Istotą choroby niedokrwiennej serca jest brak równowagi między zapotrzebowaniem na tlen a jego ilością dostarczaną do tego narządu. W konsekwencji rozwijają się zaburzenia metaboliczne, których intensywność zależy od stopnia redukcji pzepływu wieńcowego oraz czasu trwania niedokrwienia. Następstwem tych zaburzeń może być przejściowe lub utrwalone upośledzenie funkcji komórek, a w niektórych przypadkach ich obumarcie. Dlatego niezwykle ważnym działaniem terapeutycznym w chorobie niedokriennej serca jest, obok poprawy dynamiki krążenia wieńcowego, ingerencja w procesy metaboliczne toczące się w komórkach mięśnia sercowego [36]. Zaburzona dynamika procesów metabolicznych może być poprawiona przez substancje działające w łańcuchu oddechowy kardiocytów, a więc przede wszystkim przez kluczowy dla prawidłowego funkcjonowania tego złożonego systemu enzymatycznego związek, jakim jest CoQ10 .

Niedokrwienie mięśnia sercowego prowadzi do obniżenia wewnątrzkomórkowego pH, zmniejszenia syntezy ATP istężenia potasu oraz zwiększenia zawartości sodu i wapnia. Poważną konsekwencją niedokrwienia jest zwiększenie produkcji wolnych rodników. Te niezwykle aktywne cząsteczki utleniają lipidy błony komórkowej oraz inne elementy wewnątrzkomórkowe, w tym enzymyłańcucha oddechowego

Autorzy uważają, że CoQ10 poprzez aktywację produkcji energii w mitochondriach może podtrzymywać komórkowe zapasy ATP i utrzymywać pH w granicach prawidłowych. Umożliwia odpowiedni napływ jonów wapnia d komórek i ich interakcję z elementami kurczliwymi. CoQ10 stabilizując błonę komórkową wpływa korzystnie na wolne kanały wapniowe. Skutkiem tych działań jest zapobieganie drastycznym zaburzeniom funkcji i struktury mięśnia sercowego w warunkach niedokrwienia. Hamujący wpływ CoQ10 na aktywność fosfolipazy A został potwierdzony przez Koyama[149].

Cytoprotekcyjne działanie CoQ10 było również obserwowane przez Kawasaki i wsp. [138]. Wykazali oni, że ubichinon ochrania miochondria komórek wątrobowych przed skutkami niedotlenienia. Manifestuje się to korzystnym wpływem na wartość wskaźnika kontroli oddychania komórkowego /Respiratory Control Index/ oraz na zawartość ATP. Stwierdzono ponadto, że podanie CoQ10 przed eksperymntalnie wywołanym niedokrwieniem wątroby, zmniejsza zawartość dialdehydu malonowego w tym narządzie. Ta ostatnia reakcja może potwierdzić antyoksydacyjne właściwości CoQ10, zwłaszcza jego formy zredukowanej [20]

Rosenfeldt i wsp. wykazali, że zdolność o wykonania pracy i zużycie tlenu przez mięsień sercowy szczurów starszych ( 35,3 ? 0,2 miesiąca) były w warunkach stresu znacznie mniejsze niż szczurów młodszych ( 4,8 ? 0,1 miesiąca). Różnica ta ulegała istotnemu zmniejszeniu po 6 tygodniowym podawaniuCoQ10 w dawce 4mg/kg.Ta sama grupa badaczy wykazała, że dodanie koenzymu Q do łaźni, w której umieszczono wycinki mięśnia sercowego pobrane w czasie operacji na otwartym sercu z przedsionków osób w podeszłym wieku, znacznie poprawiało kurczliwość tych prbek. Na podstawie uzyskanych danych grupa ta postuluje podawanie koenzymu Q osobom w podeszłym wieku przed planowanym zabiegiem kardiochirurgicznym [223]. 

Korzystny wpływ CoQ10 na przebieg doświadczalnego niedotlenienia mięśnia sercowego i reperfuzji był w późniejszych latach wielokrotnie potwierdzany [16, 71, 102]. Spotyka się jednak również prace, które nie w pełni potwierdzają korzytny wpływ CoQ10 na przebieg niedokrwienia różnych tkanek i narządów. Romagnoli i wsp. [222] nie wykazali np. protekcyjnego działania CoQ10 w czasie reperfuzji niedokrwionych kończyn królika. Zebrane dane eksperymentalne stworzyły podstawę do prób wykorzysania CoQ10 w terapii choroby niedokrwiennej u ludzi. Kanazawa i wsp. [129] wykazali, że stężenie ubichinonu we krwi chorych z dusznicą bolesną wynosiło 0.69 ą 0.23 ?g/ml. U większości z nich po kilku dniach doustnego zażywania tego leku w dawce 120 mg/dziń, poziom ten wzrastał.

Singh R. wykazał , że u 144 osób z ostrym zawałem serca (badanie randomizowane, podwójnie ślepe) podawanie CoQ 10 w dawce 120 mg/dziennie zmniejszyło istotnie częstość ataków bólowych, zaburzeń rytmu i dysfunkcji lewej komory serc. W grupie otrzymującej koenzym mniejsza była również częstość nagłych zgonów w okresie czterotygodniowej obserwacji [234].

Choroba niedokrwienna serca występuje częściej u osób w podeszłym wieku. Wyniki licznych badań wskazują, że zawartość koenzymu Q w ięśniu sercowym u ludzi w tej grupie wiekowej jest zmniejszona. Dlatego wg Rosenfeldta i wsp. [223] chociażby z tego powodu istnieją uzasadnienia do profilaktycznej suplementacji tym lekiem, zwłaszcza osób starszych z chorobą niedokrwienną serca. W tym mijscu należy również przypomnieć, że CoQ10 utrudniając utlenianie LDL, zwalnia proces miażdżycowy.

Stwierdzono, że CoQ10 ułatwia produkcję i wykorzystanie ATP przez mięsień sercowy poddany stymulacji elektrycznej. Zauważono ponadto, że związek ten przyspisza zużycie mleczanów lub też zmniejsza ich wytwarzanie w niedokrwionym sercu.

Szereg badań klinicznyh wskazuje, że CoQ10 zwiększa tolerancję wysiłku u chorych ze stabilną dusznicą bolesną oraz z niewydolnością serca [128, 246, 259]. Interesujące dane zebrano w czasie wieloośrodkowych badań prowadzonych przez lekarzy włoskich nad skutecznością terapeutycną CoQ10 u chorych z dusznicą stabilną. Porównano dwie duże grupy: osób leczonych w sposób typowy i otrzymujących dodatkowo ubichinon. Stwierdzono, że dołączenie CoQ10 poprawiło komfort życia pacjentów, zmniejszając częstość epizodów bólowych. Mniejsza te była potrzeba zwiększenia dawek leków wieńcowych [51].

Na szczególną uwagę zasługują badania Hiasa i wsp. [109], którzy stwierdzili poprawę tolerancji wysiłku u osób ze stabilną dusznicą bolesną dopiero po uzyskaniu bardzo wysokich stężeń CoQ10 we krwi, j. co najmniej 60 ?g/ml. Dla przypomnienia, poprawę kliniczną ihemodynamiczną u chorych z objawami zastoinowej niewydolności serca obserwuje się już przy poziomie 2 ?g/ml.

Zaobserwowano, że profilaktyczne stosowanie CoQ10 u chorych przed zabiegiem pomosowania aortalno-wieńcowego, chroni przed skutkami działania wolnych rodników, zmniejsza ryzyko wystąpienia objawów małego rzutu oraz zaburzeń rytmu serca [7, 33, 200,213].

Chen Y. i wsp. [34] stwierdzili, że podanie CoQ10 pacjentom przed zabiegami operacjnymi na sercu w warunkach hipotermii, wpływa korzystnie na ultrastrukturę bioptatów pobranych z obu komór serca.

Niektórzy badacze uważają, że korzystny wpływ CoQ10 u pacjentów z chorobą niedokrwienną serca jest wynikiem poprawy reologicznych właściwośc krwi. Polega ona na zmniejszeniu jej lepkości [137]. 

Podsumowanie 

Uzasadnieniem dla coraz szerszych prób stosowania koenzymu Q 10 w terapii choroby niedokrwiennej serca są następujące fakty:

1. w warunkach niedokrwienia mięśnia sercowego i reperfuzji, regulacjawytwarzania i

zużycia ATP, normalizacja pH i zapobieganie przeładowaniem kardiocytów jonami wapnia

2. ochrona przed skutkami działania wolnych rodników na struktury komórkowe

3. zapobieganie utlenianiu LDL- cholesterolu

Zebrano liczne dowody na cytoprotekcyjny wpływ CoQ10 na komórk mięśnia sercowego.

Manifestuje się to ochroną błon komórkowych przed działaniem wolnych rodników.

Koenzym Q10 a niewydolność serca

Zpotrzebowanie mięśnia sercowego na energię jest bardzo duże. Zakłócenie procesów jej prawidłowego wytwarzania w mitochondriach może prowadzić do rozwoju kardiomiopatii i wystąpienia objawów niewydolności krążenia [218]. Wiadomo, że stopień zmniejszenia wyolności serca jest proporcjonalny do stopnia niedoboru adenozynotrifosforanu (ATP) w kardiomiocytach.

CoQ10 jest, jak już wielokrotnie podkreślano, niezbędnym składnikiem łańcucha oddechowego, a tym samym niezwykle ważnym ogniwem cyklu reakcji prowadzących do produkcji adenozynotrifosforanu (ATP). Z powyższych faktów można więc wyciągnąć następujący wniosek: niedobór CoQ10 w mięśniu sercowym prowadzi do zmniejszenia jego wydolności.

Folkers i wsp.[75] założyli, że serce przestaje wykonywać swoją pracę jeżeli eficyt CoQ10 w tym narządzie wynosi około 75% . Hipotezę tę sformułowali na podstawie obserwacji Bolera i wsp. [28] oraz Hideroglon'a i wsp. [110]. 

Folkers i wsp. [74] oraz Littarru i wsp. [172] stwierdzili u 75% ze 132 pacjentów z chorobami serca zmniejszenie od 20 do 40% aktywności układu dehydogeneza bursztynianowa-CoQ10- reduktaza (DHQR).

Istotne statystycznie zmniejszenie zawartości CoQ10 wykryto w bioptatach pobranych z mięśni sercowych chorych z kardiomiopatią rozstrzeniową, zaciskającą i alkoholową [194]. Zaobserwowano również, że poziom uichinonu w sercu był tym niższy, im wyższy był stopień niewydolności krążenia wg Nowojorskiego Towarzystwa Kardiologicznego (NYHA).

Niezwykle interesującym wynikiem badań Mortensena i wsp. [193, 194] było wykazanie niskiej zawartości CoQ10 (0.34 i 0.35 ?g/g) w wycinkach z prawej i lewej komory serca, pobranych od chorych z kardiomiopatią.

Badania Langsjoena i wsp. [153 przeprowadzone na 143 chorych z niewydolnością krążenia III i IV klasy wg NYHA wykazały, że średnia zawartość CoQ10 we krwi tych chorych wynosiła 0.85 ?g/ml w porównaniu do 1.07 ?g/ml obliczonej dla grupy kontrolnej.

Wszyscy ci chorzy otrzymywali obok stndardowej farmakoterapii niewydolności krążenia (diuretyki, glikozydy nasercowe, leki rozszerzające naczynia, antykoagulanty) CoQ10 w dawce 100 mg dziennie. W okresie 12 miesięcy zmarło 11,1% a w ciągu 24 miesięcy 17,8% spośród obserwowanych chorych. Autozy, dla porównania, przytaczają dane innych badaczy, w których śmiertelność chorych z ciężką niewydolnością krążenia leczonych standardowo w ciągu 12 miesięcy waha od 35 do 66%. Ważnym spostrzeżeniem grupy Langsjoena było stwierdzenie, że po przerwaniu lezenia z użyciem CoQ10, dochodziło do pogorszenia stanu ogólnego chorych. 

Manzoli i wsp. [178] określili zawartość CoQ10 we krwi osób z ciężką niewydolnością krążenia na 0.74 ą 0.37 ?g/ml. Była ona znacznie niższa niż wartości stwierdzane u osób zdrowych.

Przytoczone powyżej wyniki potwierdzają hipotezę Folkersa i wsp. [74, 75, 77] o związku pomiędzy zawartością CoQ10 w sercu a jego wydolnością i stanowią racjonalną podstawę do zastosowania CoQ10 w terapii różnych chorób kardiologicznych.

Najwięcej danych zebrała grupa lekarzy amerykańskich i europejskich współpracująca z profesorem Karlem Folkersem z Instytutu Badań Biomedycznych Uniwersytetu Teksańskiego w Austin, Teksas, USA.

A oto kilka przykładów: Langsjoen i wsp. [153, 154] porównali skuteczność CoQ10 i placebo u chorych z III i IV klasą niewydolności krążenia wg NYHA. Lek podawano doustnie w dawce 99 mg/dobę (3 x 33 mg) przez 12 tygodni, przy czym utrzymywano dotychczasstosowane leczenie farmakologiczne. Wszyscy badani chorzy byli leczeni naparstnicą i lekami moczopędnymi, 81% pacjentów otrzymywało równocześnie leki rozszerzające naczynia, 30% leki antyarytmiczne i 20% doustne antykoagulanty. Uzyskano następujące wyniki:
1. średnie stężenie CoQ10 we krwi osób chorych było niższe niż u osób zdrowych,

2. po 12 tygodniach stosowania CoQ10 jego stężenie we krwi wzrastało istotnie statystycznie,

3. po odstawieniu CoQ10 i po 12 tygodniowym podawaniu placebo stężenie ubichinnu we

krwi obniżało się istotnie statystycznie,

4. w trakcie stosowania CoQ10 zaobserwowano korzystną zmianę m.in. w zakresie: wymiarów

serca, pojemności wyrzutowej i frakcji wyrzutowej lewej komory oraz aktywności fizycznej,

5. nie spostrzeżono żadnych bjawów niepożądanego działania CoQ10,

6. nie stwierdzono niepożądanych skutków interakcji CoQ10 z innymi równocześnie podawanymi lekami.

 

Langsjoen i wsp. [153] sformułowali na tej podstawie wniosek, że CoQ10 jest bezpiecznym i skutecznym lekiem u choryc z przewlekłymi chorobami serca. Na znakomity stosunek korzyści/ryzyko wypływających ze stosowania koenzymu u chorych z niewydolnością serca zwraca również uwagę Sacher H. i wsp. [227]. Autorzy ci uważają, że poprawa parametrów hemodynamicznych jest wynikem zarówno działania dodatniego inotropowego leku, jak i wazodylacyjnego. Obserwacje te pokrywają się z wcześniejszymi spekulacjami innych badaczy oraz autora tej monografii [58].

Judy i wsp. [122] ocenili efekty działania CoQ10 u 34 chorych z IV klasą niwydolności krążenia wg NYHA. Przyjęto następujące kryteria kwalifikacji chorych do badań:

1. pojemność minutowa serca < 2,4 l/m2/min.

2. frakcja wyrzutowa lewej komory < 35%

3. znaczne powiększenie lewej komory serca

U wszystkich badanych stosowano CoQ10 w dawce 100 mg/dobę przez 12 miesięcy

równocześnie z preparatami naparstnicy i diuretykami. Przeprowadzone badania hemodynamiczne wykazały, że po leczeniu ubichinonem:

1. zwiększyły się istotnie statystycznie: pojemność wyrzutowa i minutowa serca oraz frakcja wyrzutowa lewej komory,

2. zwolniła się częstość akcji serca oraz zmniejszyła się końcowo-rozkurczowa pojemność lewej komory.

Bardzo ważnym wynikiem badań tej grupy autorów było stwierdzenie, że 71% pacjentów z IV klasą niewydolności krążenia otrzymujących CoQ10 przeżyło 1 rok, a 62% 2 lata. Należy również podkreślić, że nie zaobserwowano żadnych działań niepożądanych CoQ10.

Mortensen i wsp. [193] obserwowali skutki leczenia CoQ10 (100mg/dziennie) u 25 chorych z ciężką zastoinową kardiomiopatią. U wszystkich badanych określali, przed i po leczeniu zawartość ubichinonu we krwi i w mięśniu sercowym, wskaźniki kurczliwości lewej komory serca metodą Weisslera i echokardiograficzną oraz stan ogólny. Stwierdzono, że stężenie CoQ10 we krwi i mięśniu sercowym jest tym niższe im bardziej zaawansowane są objawy niewydolności krążenia (ryc.7) [193].Uzyskane dane wskazywały na korzystne efekty terapii

objawiające się:

1. zmniejszeniem zastoju w krążeniu małym,

2. zmniejszeniem zastoju krwi w wątrobie,

3. zmniejszeniem wymiarów lewego przedsionka,

4. poprawą wskaźników kurczliwości lewej komory,

5. poprawą stanu ogólnego.

 

Sześć lat później ten sam autor [45] przedstawił dane dotyczące efektów doustnego stosowania CoQ10 w dawce 100 mg/dziennie u 40 chorych z niewydolnością serca wywołanej różnymi przyczynami. Istotną poprawę kliniczną uzyskano u 63% pacjentów z kardiomiopatią rozstrzeniową i tylko u 43% chorych, u których bezpośrednią przyczyną niewydolności krążenia była przewlekła choroba niedokrwienna serca. Interesującym spostrzeżeniem było zaobserwowanie nawrotu objawów zastoinowej niedomogi serca u 88% badanych, wkrótce po przerwaniu stosowania CoQ10

Davini i wsp. [46] podawali CoQ10 63 chorym z zaburzoną czynnością skurczową mięśnia sercowego, zakwalifikowanych do III i IV klasy niewydolności krążenia. Grupę porównawczą stanowili chorzy otrzymujący jedynie konwencjonalną terapię. Wykazano, że dodanie CoQ10 do glikozydów nasercowych i diuretyków powoduje istotną poprawę echokardiograficznych parametrów czynności lewej komory serca oraz stanu klinicznego.

Zwrócono również uwagę na zmniejszenie się wymiarów wątroby u chorych leczonych CoQ10. Założono, że jest to wynikiem poprawy czynności serca jako pompy oraz bezpośredniego, korzystnego wpływu ubichinonu na hepatocyty.

Manzoli i wsp. [178] przedstawili wyniki badań przeprowadzonych na 30 chorych z klinicznym i patologicznym rozpoznaniem kardiomiopatii rozstrzeniowej, leczonych CoQ10 w dawce 100 mg/dziennie przez 2 miesiące (ryc.8). Wskazują one na korzystne działanie ubichinonu charakteryzujące się m.in.:

1. istotnym zwiększeniem frakcji wyrzutowej lewej komory,

2. istotnym zmniejszeniem objętości końcowo-rozkurczowej i końcowo-skurczowej lewej Komory 

Baggio i wsp. [10, 11] przedstawili wyniki wieloośrodkowych badań (73 ośrodki włoskie) nad skutecznością i bezpieczeństwem stosowania CoQ10 u 2359 chorych z zastoinową niewydolnością serca. Większość chorych była równocześnie leczona naparstnicą, diuretykami i/lub inhibitorami konwertazy angiotensyny. Po 3 miesiącach stosowania CoQ10 w dawce 100 mg/dziennie u 78,7% chorych ustąpiła sinica, u 78,1% obrzęki, u 77,9% srzężenia u podstawy płuc, u 79,8% nadmierne pocenie się, u 49,3% zmniejszyły się wymiary wątroby. Objawy niepożądane stwierdzono u 1,4% pacjentów, przy czym były one najczęściej łagodne. Nie można wykluczyć, że były one związane z równolegle stosowaną terapią konwencjonalną. U ponad 50% chorych poprawiła się jakość życia. U każdego z nich ustąpiły co najmniej 3 główne objawy niewydolności serca. 

Lampertico i Comis [152] zebrali dane dotyczące skuteczności i tolerancji leczenia CoQ10 1715 pacjentów ambulatoryjnych z niewydolnością serca w II i III klasie wg NYHA.

Potwierdzają one, że dodanie ubichinonu do terapii standardowej zmniejsza duszność spoczynkową i wysiłkową, sinicę i obrzęki, poprawiając tym samym jakość życia. Do podobnych wniosków doszła grupa Morisco [192] porównując hemodynamiczne skutki działania CoQ10 z placebo.

Podsumowanie

Niedobór CoQ10 w organizmie człowieka może być przyczyną wystąpieni różnych patologicznych objawów klinicznych. Stwierdzono, że głównymi przyczynami są: niedostatek CoQ10 w pożywieniu, zwiększone zapotrzebowanie lub zablokowanie biosyntezy ubichinonu przez niektóre leki. Wykrycie niedoboru CoQ10 jest możliwe poprzez okrelenie jego stężenia we krwi, w moczu lub niekiedy poprzez bezpośredni pomiar jego zawartości w określonym narządzie.

Podsumowanie

Koenzym Q10, syntezowany w komórkach człowieka z tyrozyny i kwasów tłuszczowych, jest integralnym składnikiem łańcucha oddechowego, pełniąc w nim rolę ruchomego przenośnika elektronów ze zredukowanych koenzymów (NADH + H+ , FMNH2, FADH2) na cytochromy.

Uczestniczy więc aktywnie w podstawowym dla utrzymania życia procesie tj. wytwarzaniu energii niezbędnej dla prawidłowego przebiegu fosforylacji ADP do ATP.

Związek występuje w formie utlenionej (chinon) lub zredukowanej (hydrochinon), wykazującej właściwości antyoksydacyjne. Chroni to komórkę przed toksycznymi skutkami działania wolnych rodników tlenowych, powstających w wyniku działania różnych czynników środowiskowych (np. promienie słoneczne) oraz w wielu endogennych procesach biochemicznych w organizmie człowieka, w tym np. podczas biotransformacji niektórych leków.

Właściwości te uzasadniają wykorzystywanie CoQ10 w terapii chorób, które mogą być wynikiem niedostatecznego wytwarzania energii lub działania wolnych rodników.

Za celowością podejmowania prób szerszego wykorzystywania CoQ10 w lecznictwie przemawia również działanie stabilizujące błony komórkowe oraz korzystny wpływ tego związku na kanały wapniowe.

 

 

 

opracował

mgr Zenon Idzikowski

specjalista edukacji zdrowotnej

i promocji zdrowia, dietetyki

i planowania żywienia

na podstawie - Farmakologia kliniczna koenzymu Q10

 Prof. dr. hab. Józef Drzewoski