Consilium medicum начало :: поиск :: подписка :: издатели :: карта сайта

СПРАВОЧНИК ПОЛИКЛИНИЧЕСКОГО ВРАЧА  
Том 04/N 4/2005 КАРДИОЛОГИЯ

Применение коэнзима Q10 для замедления процессов старения


О.С.Медведев, Д.В.Преображенский, А.В.Павлова

Факультет фундаментальной медицины МГУ им. М.В.Ломоносова

На современном этапе развития человечества в большинстве развитых стран продолжительность жизни превышает 70–80 лет. При этом тенденция увеличения продолжительности жизни сохраняется на протяжении последних столетий. Изменения в демографической структуре общества, связанные с увеличением числа пожилых людей, приводят к необходимости более активного участия людей пенсионного возраста в социальной жизни. Проблема профилактики старения является актуальной и вызывает большой интерес исследователей, медиков, социологов.
   Старение – закономерное онтогенетическое явление, влекущее за собой снижение адаптационных возможностей организма. Начальные признаки старения человеческого организма начинают проявляться ближе к 30 годам, когда впервые становятся заметны морщины, сухость кожи. Но это только внешние признаки – стареет весь организм. После 30 лет снижается физическая активность человека, что особенно заметно на примере спортсменов, у большинства из которых в этом возрасте завершается карьера.
   С возрастом чувствительность к стрессам у человека повышается, а последствия становятся все более серьезными и продолжительными.
   После 70 лет особенно снижается работоспособность сердечной мышцы. Восстановление активности кардиомиоцитов после физической нагрузки происходит значительно медленнее. Это связано с недостаточной выработкой энергии в клетках сердца и уменьшением содержания коэнзима Q10i.
   Одним из важных элементов старения организма является постепенное уменьшение общего количества клеток в органах и тканях, что проявляется в падении мышечной массы (скелетная мускулатура), снижении числа кардиомиоцитов, существенном сокращении числа нейронов в ЦНС – в отдельных участках мозга на 10% за 10 лет.   

Биологическое значение коэнзима Q10
   
Коэнзим Q10 (Q10) – жирорастворимое витаминоподобное вещество.
   Q10 встречается в нашем организме буквально повсюду, с чем связано его второе официальное название “убихинон” (от лат. ubique – везде, повсюду). Внутри клеток Q10 в основном содержится в митохондриях (40–50%). В сердечной мышце этого вещества вдвое больше, чем в любом другом органе или ткани.
   По химическому строению Q10 представлен способным к реакциям окисления-восстановления бензохиноновым кольцом и полиизопреновым гидрофобным хвостом. Число изопреновых остатков видоспецифично. У человека преобладает форма Q10, у грызунов – Q9.
    Сегодня известны две основные функции Q10 в живых организмах. Q10 участвует в выработке энергии в любой из наших клеток. Нобелевской премией отмечено открытие роли Q10 в цепи переноса электронов, т.е. его энергообразующей функции. При синтезе АТФ на конечном этапе окисления субстратов в клетках электроны с помощью Q10 переносятся из матрикса митохондрий в межмембранное пространство по дыхательной цепи на кислород (R.Beyer, 1992; L.Ernster, 1995; B.Frei, 1990; M.Turunen, 2002.).
    Другая важнейшая функция Q10 антиоксидантная. Q10 – единственный жирорастворимый антиоксидант, способный синтезироваться в организме человека и животных, а также постоянно регененерировать из окисленной формы с помощью ферментных систем.
   Непосредственное (прямое) антиоксидантное действие Q10 заключается в улавливании свободных радикалов. Благодаря свойству растворяться в жирах, Q10 наиболее подвижен в липидных структурах – мембранах, липосомах, липопротеинах низкой плотности (ЛПНП). Концентрация Q10 в плазме крови пропорциональна концентрации ЛПНП. Окисление ЛПНП плазмы – один из пусковых моментов в атерогенезе (развитии атеросклероза) и других болезнях, связанных с усиленным образованием свободных радикалов. Q10 способен предупреждать развитие цепных реакций свободнорадикального окисления, в том числе перекисного окисления фосфолипидов клеточных мембран и липопротеинов плазмы.
   Опосредованное (непрямое) антиоксидантное действие Q10 состоит в предупреждении образования феноксил-радикалов альфа-токоферола, т.е. в недопущении возможного прооксидантного действия альфа-токоферола.
   Альфа-токоферол, или витамин Е, – другой жирорастворимый антиоксидант (плазмы крови человека), наряду с Q10 присутствующий в большом количестве во внутренней мембране митохондрий. При недостатке Q10 альфа-токоферол в восстановленной форме начинает выступать в качестве прооксиданта, запуская реакции пероксидного окисления липидов (ПОЛ), в том числе окисление атерогенных ЛПНП.
   Таким образом, Q10 как антиоксидант тормозит развитие атеросклероза двумя путями (посредством двух механизмов), улавливая свободные радикалы и предупреждая прооксидантное действие витамина Е.   

Источники коэнзима Q10 в организме и дефицит коэнзима Q10
   
Q10 биосинтезируется в организме человека в эндоплазматическом ретикулуме и аппарате Гольджи по мевалонатному пути. Активнее всего Q10 образуется в расходующих большое количество энергии клетках мышечной и нервной ткани. Нормальная концентрация убихинона в крови 1,0 мкг/мл. Быстрое истощение запасов Q10 наблюдается при интенсивных физических или психоэмоциональных нагрузках, тяжелых заболеваниях и операциях, приеме кардиотоксичных цитостатиков.
    Содержание Q10 в тканях снижается по мере старения.
   У кардиологических больных содержание Q10 в организме на 25% ниже нормы. После 60 лет содержание Q10 в миокарде лишь наполовину соответствует уровню, регистрируемому в 20 лет.
   Широко применяемые в мире при атеросклерозе ингибиторы фермента печени CoA-редуктазы, или статины, также тормозят способность организма вырабатывать Q10, воздействуя на общий для Q10 и холестерина мевалонатный путь биосинтеза. После применения статинов содержание Q10 в плазме может снижаться.
   Восполнить дефицит Q10 диетически сложно, поскольку в пище он содержится в микроколичествах. Чтобы получить рекомендованные 15–100 мг убихинона в сутки, удобнее использовать препараты Q10. На фармацевтическом рынке представлены жирорастворимая и водорастворимая формы. Из них вторая, по-видимому, обладает повышенной биодоступностью. Также Q10 входит в состав комбинированных антиоксидантных препаратов в тандеме с витамином Е.
   Q10 при длительном назначении неспецифически встраивается в мембраны клеток, митохондрий и саркоплазматического ретикулума (СПР), увеличивается его концентрация в тканях. По данным исследований, при приеме в течение месяца содержание убихинона в миокарде превышает исходный уровень на 22%.
   Практическое отсутствие побочных действий – одно из главных достоинств Q10. Очень редко (в 0,75% случаев) при приеме Q10 возможны изжога, боли в подложечной области, а также кожные аллергические высыпания. Q10 нельзя применять при остром гломерулонефрите, обострении язвенной болезни, урежении частоты сердечных сокращений менее 50 уд/мин. С осторожностью необходимо подходить к включению Q10 в рацион беременных или кормящих, при нарушении желчевыведения и печеночной недостаточности.    

Практические рекомендации по применению коэнзима Q10
   Влияние на скелетные мышцы

   Согласно митохондриальной теории старения у пожилых на фоне сниженного синтеза Q10 в первую очередь страдает мышечная ткань, требующая интенсивных энергозатрат. Это справедливо как для скелетной мускулатуры, так и для миокарда.
   Предполагается, что благодаря способности улавливать свободные радикалы, Q10 регулирует экспрессию генов в клетках поперечнополосатой мускулатуры. Возрастная перестройка мышечной ткани задерживается и соотношение разных типов мышечных волокон приближается к уровню молодых. Таким образом, Q10 благотворно влияет на скелетную мускулатуру пожилых.
    Применение в кардиологии
   Наиболее хорошо исследовано положительное действие Q10 на миокард. Cердечная мышца, работающая без остановки всю человеческую жизнь, крайне чувствительна к дефициту АТФ. С годами по мере прогрессирования заболеваний доля функционально активных кардиомиоцитов падает. Пропорционально уменьшается содержание Q10 в сердце. Ряд опытов на животных и клинических исследований показал, что прием Q10 повышает сократительную способность миокарда, укорачивает сроки пребывания в стационаре после операций на сердце, ускоряет реабилитацию после инфаркта миокарда, улучшает выносливость кардиологических больных, особенно пожилого возраста.
   Гидрофильную и липофильную формы Q10 вводили крысам в течение 6–8 нед. Содержание Q10 в миокарде возрастало. При этом сердце легче переносило оксидативный стресс при ишемии-реперфузии. Быстрее по сравнению с контрольной группой восстанавливалась сократительная способность миокарда. Скорость образования активных форм кислорода достоверно снижалась. При добавлении в последующем в перфузат, омывающий выделенные сердца крыс, перекиси водорода (70 мкМ) выявлялись минимальные нарушения в работе митохондрий и других органеллах кардиомиоцитов.
   При введении после операции аортокоронарного шунтирования в рацион Q10 сокращается время реабилитации. В опыте на свиньях Q10 давали по 5 мг/кг/сут в течение 1 мес. Концентрация Q10 в миокарде группы исследования после ишемии-реперфузии превышала начальный уровень на 30%, тогда как в контрольной группе уровень Q10 после ишемии снизился ниже исходного. В сердцах животных, получавших Q10, отмечен меньший размер инфаркта, более низкий уровень креатинфосфокиназы (КФК) и маркера оксидативного стресса – малонового диальдегида (МДА), быстрее восстанавливалась сократительная способность левого желудочка. На фоне приема Q10 повысился уровень других эндогенных антиоксидантов – аскорбата и тиола, зарегистрирована индукция экспрессии мРНК убиквитина.
   В еще одном исследовании на старых крысах убихинон восстанавливал работоспособность миокарда, улучшал усвоение кислорода клетками сердца, повышал устойчивость сердечной мышцы к окислительному повреждению. Достигнутые показатели соответствовали уровням, характерным для молодых крыс. Теми же учеными на взятых во время кардиохирургических операций трабекулах сердца установлено, что Q10 эффективно восстанавливает сократительную функцию сердечной мышцы у лиц старше 70 лет. У 122 больных 66 лет, перенесших оперативное вмешательство на сердце, на фоне Q10 достигнуты лучшие показатели работы митохондрий кардиомиоцитов, насосной функции сердца. После операции миокард больных из группы исследования в 1,5 раза быстрее восстанавливал исходные свойства. Время пребывания в стационаре сократилось с 9 до 7 дней.
   При использовании Q10 в стационаре в комплексе с метаболической терапией и ЛФК повышалось качество жизни пожилых кардиологических больных. Достигнутое улучшение сохранялось и после операций на сердце при отмене метаболических препаратов и ЛФК. На молекулярном уровне снижалась интенсивность оксидативного стресса, способствующего прогрессированию сердечной патологии.
   Согласно сказанному выше недостаток Q10 может способствовать развитию хронической сердечной недостаточности (ХСН). И наоборот, в ряде клинических исследований установлено, что при ХСН и кардиомиопатиях уровень Q10 в миокарде снижен (до 50% от исходного). Снижение уровня Q10 соответствует степени тяжести ХСН.

Теории старения

На современном этапе доминируют две теории старения организма – генетическая и митохондриальная.
Исходя из генетической теории, старение – генетически запрограммированный процесс, который был выработан в результате эволюции. В основе лежит так называемый лимит Хейфлика – ограниченное число делений клеток организма. При каждом делении клетки укорачивается особая несмысловая часть ДНК. В итоге она сокращается настолько, что дальнейшее укорочение ДНК ведет только к гибели клетки. Известно, что в печени стариков длина несмысловой части ДНК вдвое короче, чем та же часть ДНК у 8-летних детей. Существование апоптоза – запрограммированной смерти клетки – другой факт, наглядно подтверждающий возможность запрограммированной гибели целого организма.
Согласно митохондриальной теории старения ДНК митохондрий в течение жизни мутирует под действием свободных радикалов. Накапливаясь, мутации приводят к искаженному кодированию белков дыхательного комплекса. Нормальный перенос электронов прекращается, взамен генерируются активные формы кислорода (АФК). Снижение синтеза аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) в митохондриях приводит к энергодефициту. При накоплении мутаций митохондриальной ДНК снижается активность комплекса IV цепи переноса электронов – цитохром с-оксидазы (СОХ). Но сильнее всего страдает от АФК комплекс I, поскольку он содержит 7 из 13 кодируемых митохондриальной ДНК субъединиц. Обнаружено, что с возрастом активность комплекса I в митохондриях головного мозга и печени у крыс и в тромбоцитах человека падает. Поскольку комплекс I определяет скорость аэробного дыхания, его изменения отражаются на всем окислительном фосфорилировании.
Поломки в молекулах ДНК митохондрий решающи для энергетического баланса организма в целом. Повреждающее действие свободных радикалов на ДНК предотвращают антиоксиданты. Из эндогенных антиоксидантов эту функцию выполняет коэнзим Q10, предупреждая возрастные изменения в митохондриях.


   В патогенезе ХСН существенное значение имеет оксидативный стресс. Доказательства получены в ряде опытов на животных и в клинических исследованиях, в которых продемонстрирована усиленная генерация свободных радикалов наряду со снижением уровня антиоксидантов. Это неудивительно, поскольку ряд факторов, связанных с ХСН, таких как активация симпатической и ренин-ангиотензиновой систем, повреждение мелких сосудов при реперфузии, повышение выработки цитокинов и частота мутации митохондриальной ДНК (особенно комплекса I), способствуют образованию свободных радикалов, что вызывает оксидативный стресс.
   В независимых исследованиях продемонстрировано, что из всех пациентов с сердечной недостаточностью, которым ежедневно давали по 100 мг убихинона, более чем у 75% улучшались дыхательные функции, уменьшались отек и тахикардия – и все это без каких-либо побочных действий. Так в плацебо-контролируемом исследовании, включившем 641 больного с ХСН III–IV функционального класса (ФК), в течение 1 года на фоне обычного лечения CоQ10 вводился в дозе 2 мг/кг/сут. Отмечено значительное улучшение течения ХСН, реже выявлялись признаки застоя по малому кругу кровообращения, снизилось число повторных госпитализаций.
   Еще одно плацебо-контролируемое исследование включило пациентов 60–65 лет с ХСН II–III ФК. 18 человек получали по 150 мг CоQ10 в сутки. Спустя 3 мес в группе исследования достоверно улучшилось общее состояние больных. Дистанция, которую больные проходили за 6 мин, удлинилась на 21 м (с 351 м), тогда как в пацебо-группе, наоборот, уменьшилась на 16 м.
    Рекомендованная концентрация Q10 в плазме при лечении сердечной недостаточности и кардиомиопатии должна вдвое-втрое превышать исходный базовый уровень, что составляет 2–3 мкг/мл. Для этого на фоне стандартной терапии необходимо принимать ежедневно от 50 до 400 мг (в среднем 100–200 мг) убихинона. Диапазон доз столь широк из-за сильно варьирующей усвояемости препарата в каждом конкретном случае, которая может различаться на 300%. Первые результаты от лечения проявляются спустя 1 мес от начала. Рекомендованная продолжительность приема препарата от 3–6 мес до года. Необходимо подчеркнуть важность длительного приема убихинона. При введении препарата непосредственно перед реперфузией положительного эффекта на работу сердца не наблюдалось.
    Применение в дерматологии.
   
Антиоксидантные свойства Q10 и витамина Е активно используются организмом в поверхностном слое кожи – эпидермисе – для защиты от повреждающего действия ультрафиолета и кислородных радикалов. При этом антиоксидантная способность витамина Е полностью зависит от Q10. Сосуществует два защитных механизма. Один – предотвращение нарушения структуры молекул эластина и коллагена, которые являются “каркасом” кожи, обеспечивают ее эластичность. Другой – недопущение потери кожей жирных кислот и жирорастворимых соединений, что ведет к сухости кожи.
    Также известно, что Q10 предупреждает “поломки” генетического материала, которые приводят к синтезу неработающих компонентов клетки. Не исключено, что в клетках эпидермиса проявляется это свойство Q10.
   Показано, что местное применение Q10 на коже человека снижает глубину морщин.
   В косметологии активно используется положительное влияние Q10 на кожу. Рекомендуется сочетанное наружное и внутреннее применение препаратов Q10, поскольку при местном использовании Q10 затрагивает только самые поверхностные ороговевшие слои кожи, а глубже лежащие живые слои оказываются незатронутыми. Дополнительный прием Q10 особенно важен с учетом того факта, что под действием ультрафиолета содержание его в клетках кожи падает.
    Японские исследователи приводят доказательства того, что в процессе возрастных изменений кожи важнейшую роль играет генерация под действием ультрафиолета синглетного кислорода (фотостарение кожи). По мере старения в коже под действием ультрафиолета и кислорода снижается содержание основных антиоксидантов – аскорбата и Q10. Как результат растет количество перекисей липидов, нарушается структура кожи.
   По мнению авторов исследования, именно Q10 и аскорбат являются первой линией защиты от свободных радикалов, формирующихся в коже. Также они поддерживают возможность антиоксидантого функционирования витамина Е. При недостатке Q10 и аскорбата витамин Е проявляет в основном прооксидантное действие, стимулируя окислительное повреждение клеток кожи.
   Применение в неврологии
   По мере старения организма содержание Q10 в головном мозге резко снижается. Также согласно литературным данным у пожилых уменьшается количество нейронов и резко возрастает риск развия инсульта. Проведены исследования по предупреждению интенсивной потери нейронов в мозге за счет применения антиоксидантных препаратов.
   При болезни Паркинсона часто нарушается идентификация цвета. В исследовании на 28 больных обнаружено, что Q10 при применении на протяжении 2 мес в дозе 300 мг/сут повышал уровень цветовосприятия.
   Ученые полагают, что дополнительный прием Q10 может опосредованно стимулировать эндогенный синтез дофамина, способствуя выработке энергии и тормозя превращение тирозина в Q10. Тирозин является предшественником одновременно и дофамина, и Q10, поэтому при возрастании концентрации Q10 трансформация тирозина в Q10 замедляется, а синтез дофамина активируется.
   

Совокупность освещенных в литературе экспериментальных и клинических данных убедительно свидетельствует об уменьшении содержания коэнзима Q10 с возрастом, что снижает потенциал эндогенной антиоксидантной системы организма. Одновременно с возрастом интенсивнее образуются свободные радикалы, что является механизмом развития многих патологических проявлений у пожилых больных. Предупреждая окислительное повреждение клеточных мембран и липопротеинов, продлевая работоспособность митохондрий, коэнзим Q10 тормозит процесс старения. Коэнзим Q10 показан для профилактики развития целого ряда заболеваний, из которых наибольшее значение в структуре смертности имеют заболевания сердечно-сосудистой и нервной систем.



В начало
/media/refer/05_04/36.shtml :: Sunday, 18-Dec-2005 16:02:31 MSK
© Издательство Media Medica, 2000. Почта :: редакция, webmaster