Q10. Ένα συνένζυμο με πολλαπλές και σημαντικές λειτουργίες

Κώστας Φαινέκος, Διευθυντής τμήματος ενδοκρινολογίας και μεταβολισμού-Διαβητολογικό κέντρο ΝΕΕΣ, [email protected]

Το συνένζυμο Q10, επίσης γνωστό ως ουμπικινόνη, είναι ένα λιποδιαλυτό βιταμινοειδές διατροφικό συστατικό. Ευρίσκεται σε όλα τα ανθρώπινα κύτταρα, κυρίως στα μιτοχόνδρια, στις κυτταρικές μεμβράνες και στις λιποπρωτείνες.

Το συνένζυμο Q10 από πλευράς δομής είναι μία κινόνη (1-4 βενζοκινόνη) με 10 ομάδες ισοπρενυλίου στη πλευρική αλυσίδα (Το γράμμα Q υποδηλώνει το μόριο της κινόνης ενώ το 10 τις πλευρικές ομάδες του ισοπρενυλίου). Παρ’ ότι δομικά παρόμοιο με τη βιταμίνη K δεν θεωρείται βιταμίνη λόγω τού ότι συντίθεται από τους ιστούς de novo. Είναι μέτρια διαλυτό σε έλαια και λίπη.

Η πρωταρχική του λειτουργία αφορά στη παραγωγή κυτταρικής ενέργειας μέσω της συμμετοχής του στη μεταφορά ηλεκτρονίων (με την αμφίδρομη οξειδω-αναγωγή του μορίου από την οξειδωμένη μορφή, την ουμπικινόνη στην ανηγμένη μορφή την ουμπικινόλη) ) κατά μήκος της έσωτερικής μιτοχονδριακής μεμβράνης ,καταλύοντας αντιδράσεις που αφορούν την οξειδωτική φωσφορυλίωση υδατανθράκων, λιπών και πρωτεινών, που σαν τελικό αποτέλεσμα έχουν την παραγωγή ενέργειας με τη μορφή του ATP. Ευρίσκεται επίσης στις κυτταρικές μεμβράνες και στις λιποπρωτείνες.

Το συνένζυμο Q10 υπάρχει και στην οξειδωμένη μορφή (Ουμπικινόνη) και στην ανηγμένη μορφή (ουμπικινόλη). Αμφότερες οι μορφές είναι λυποδιαλυτές και μεταφέρονται στο αίμα συνδεδεμένες με λιποπρωτείνες.

Η ανηγμένη μορφή του Q10 (ουμπικινόλη) έχει την ιδιότητα να δρά σαν λιποδιαλυτός αντιοξειδωτικός παράγοντας δεσμεύοντας ελεύθερες ρίζες και μειώνοντας το οξειδωτικό stress. Το συνένζυμο Q10 μειώνεται με τη πάροδο της ηλικίας, και σε συνδυασμό με την αύξηση της παραγωγής ελευθέρων ριζών που παρατηρείται , μπορεί να προκαλέσουν μείωση των αντιοξειδωτικού δυναμικού του οργανισμού. Άλλες δράσεις του Q10 που έχουν αναφερθεί είναι η αντιφλεγμονώδης και η βελτιωτική της ενδοθηλιακής λειτουργίας.

Το Q10 ανευρίσκεται σε αφθονία σε φυτά και ζώα με μεγαλύτερη περιεκτικότητα στα τελευταία. Η πρόσληψη του όμως από τη τροφή είναι περιορισμένη και η ενδογενής του σύνθεση παραμένει η κύρια πηγή παραγωγής του στον οργανισμό. Η πρόσληψη του από τις τροφές υπολογίζεται σε μόνο 3-5 mg /ημερ. Το Q10 αφθονεί στους ανθρώπινους ιστούς ιδιαίτερα στη καρδιά, στο ήπαρ και στους νεφρούς (που είναι και τα πλέον ενεργοβόρα όργανα) συμμετέχοντας στην αερόβια κυτταρική αναπνοή με τη παραγωγή ATP και συνεπώς ενέργειας.

Επειδή η σύνθεση της πλευρικής του αλυσίδας ακολουθεί το μεταβολικό μονοπάτι του μεβαλονικού οξέος οποιαδήποτε διαταραχή ή αναστολή της ομαλής λειτουργίας του επηρεάζει τη σύνθεση του Q10 στους ιστούς.

Η βιοδιαθεσιμότητα της ουμπικινόνης είναι μικρή σε αντίθεση με αυτή της ουμπικινόλης
που σαφώς υπερτερεί αν και επηρεάζεται από τη φαρμακοτεχνική μορφή χορήγησης.

Η χορήγηση του Q10 ακόμη και σε υψηλές δόσεις είναι ασφαλής. Οι συχνότερες παρενέργειες είναι ελαφρά ναυτία και τυμπανισμός.

Οι θεραπευτικές παρεμβάσεις με τη χορήγηση του συνενζύμου Q10 αφορούν κυρίως στην συγχορήγηση του με στατίνες και στην καρδιακή ανεπάρκεια.

Q10 και θεραπεία με στατίνες.

Η χορήγηση στατινών είναι ευρύτατα διαδεδομένη για τη πρόληψη και θεραπεία της στεφανιαίας νόσου. Πολυάριθμες μελέτες έχουν δείξει ότι η θεραπεία με στατίνες μειώνουν σημαντικά τη καρδιοκυκλοφορική νοσηρότητα και θνητότητα τόσο στη πρωτογενή όσο και στη δευτερογενή πρόληψη και στα δύο φύλα σε όλες τις ηλικίες. Η χορήση όμως στατινών συχνά συνοδεύεται από ανεπιθύμητες ενέργειες που κυρίως αφορούν τούς μυς και εκδηλώνονται σαν μυαλγία, αδυναμία, κράμπες ή και ραβδομυόλυση. Οι εκδηλώσεις αυτές έχουν συσχετισθεί με μείωση των επιπέδων του συνενζύμου Q10 που συχνά παρατηρείται σέ ασθενείς σε θεραπεία με στατίνες. Η μείωση του ενζύμου οφείλεται στο ότι η χορήγηση στατινών αναστέλλει την αναγωγάση του 3-υδροξυ-3-μεθυλο-γλουταρυλο-CoA.(HMG-CoA) μειώνοντας τη σύνθεση του μεβαλονικού και τελικά της χοληστερόλης αλλά και της πλευρικής αλυσίδας του Q10 περιορίζοντας τη σύνθεση του.

Αν και η σχέση μεταξύ της χορήγησης στατινών και των επιπέδων του Q10 είναι αμφιλεγόμενη, πρόσφατη μετα-ανάλυση από 12 τυχαιοποιημένες ελεγχόμενες με placebo μελέτες που περιλάμβαναν 1776 ασθενείς έδειξε ότι η χορήγηση στατινών ανεξαρτήτως είδους και διάρκειας θεραπείας μειώνει σημαντικά τα επίπεδα του συνενζύμου Q10 προσφέροντας ίσως μία εξήγηση για τη πρόκληση μυοπάθειας μια και η κατανάλωση ενέργειας από τους μύς είναι ιδιαίτερα υψηλή και προφανώς η παραγωγή της επηρεάζεται από τη μείωση της σύνθεσης του Q10.

Μετα-ανάλυση μελετών παρέμβασης σε ασθενείς με μυοπάθεια από στατίνες που αφορούσε 12 τυχαιοποιημένες ελεγχόμενες με placebo μελέτες και 575 ασθενείς έδειξε ότι η συγκριτικά με την ομάδα σε placebo η χορήγηση του συνενζύμου Q10 βελτίωσε τα συμπτώματα της μυοπάθειας όπως το άλγος, τη μυική αδυναμία, τις κράμπες και τη μυική κόπωση δικαιολογώντας τη συγχορήση Q10 με στατίνες.

Θεραπεία με το συνένζυμο Q10 στη καρδιακή ανεπάρκεια.

Η καρδιακή ανεπάρκεια, ιδιαίτερα αυτή που συνοδεύεται από μειωμένο κλάσμα εξώθησης, χαρακτηρίζεται από ενεργειακή στέρηση που σχετίζεται με μειωμένα επίπεδα ΑΤP, μιτοχονδριακή δυσλειτουργία, διαταραγμένη κινητικότητα ασβεστίου, αυξημένο οξειδωτικό stress και ενδοθηλιακή δυσλειτουργία. Η συμβολή του Q10 στη σύνθεση και παραγωγή του ATP, η αντιφλεγμονώδης και αντιοξειδωτική του δράση όπως και η δράση του στην ενδοθηλιακή λειτουργία το καθιστούν, τουλάχιστον από παθοφυσιολογικής πλευράς, κατάλληλο σαν συμπληρωματική θεραπεία στη καρδιαγγειακή νόσο και ιδιαίτερα στη καρδιακή ανεπάρκεια.

Χαμηλότερα επίπεδα Q10 έχουν συσχετισθεί σοβαρότερα συμπτώματα σε ασθενείς με καρδιακή ανεπάρκεια. Παρά τη παραπάνω συσχέτιση η θεραπευτική παρέμβαση με προσθήκη Q10 στη θεραπεία της καρδιακής ανεπάρκειας έχει δώσει αμφιλεγόμενα αποτελέσματα σε μελέτες που έχουν διεξαχθεί τα τελευταία 30 χρόνια. Αυτό οφείλεται σε μικρό αριθμό συμμετεχόντων στις μελέτες, ετερογενή πληθυσμό και κακό σχεδιασμό με αποτέλεσμα η αμερικανική καρδιολογική εταιρεία/Αμερικανικό κολλέγιο καρδιολογίας να μην έχουν ενσωματώσει στις θεραπευτικές τους οδηγίες τη χορήγηση του συνενζύμου Q10 στη καρδιακή ανεπάρκεια.

Η πλέον πρόσφατη τυχαιοποιημένη, διπλή, τυφλή, ελεγχόμενη με placebo μελέτη που ολοκληρώθηκε το 2014 (Q-SYMBIO) ,περιλάμβανε 420 ασθενείς με μετρίου βαθμού έως σοβαρή καρδιακή ανεπάρκεια και η διάρκεια της θεραπείας ήταν 2 έτη. Η ομάδα της θεραπείας ελάμβανε Q10 100 mg 3Χ. Τα πρωτογενή βραχυπρόθεσμα (σε 16 εβδομάδες) καταληκτικά σημεία ήταν μεταβολές στη διαβάθμιση των συμπτωμάτων όπως αυτά προσδιορίζονται από τη κλίμακα της New York Heart Association, τη δοκιμασία της βάδισης 6 λεπτών, και των επιπέδων του αμινοτελικού προ-β νατριοδιουρητικού πεπτιδίου. Τα πρωτογενή μακροπρόθεσμα καταληκτικά σημεία (σε 2 χρόνια) αποτελούσαν τα μείζονα καρδιοκυκλοφορικά επεισόδια.

Βρέθηκε ότι δεν υπήρχε διαφορά μεταξύ των ομάδων θεραπείας και placebo ως προς τα βραχυπρόθεσμα καταληκτικά σημεία. Στα μακροπρόθεσμα όμως η καρδιοκυκλοφορική θνησιμότητα μειώθηκε (9% έναντι 16%), η ολική θνησιμότητα μειώθηκε (10% έναντι 18%) όπως και η συχνότητα νοσοκομειακών εισαγωγών για καρδιακή ανεπάρκεια (p<0.03). Τέλος παρατηρήθηκε βελτίωσης της κλίμακας της NYHA στην ομάδα σε θεραπεία με Q10. (p<0,028).

Ανεξάρτητα από τα ευνοικά ευρήματα της παραπάνω μελέτης είναι γεγονός ότι τα επίπεδα του Q10 μειώνονται με την ηλικία ακόμη και στα υγιή άτομα.

Τέλος πρέπει να τονισθεί ότι σε μία πρόσφατη προοπτική, ελεγχόμενη με placebo τυχαιοποιμένη μελέτη διαρκείας 5 ετών σε υγιή ηλικιωμένα άτομα η χορήγηση Q10 μαζί με σελήνιο μείωσε σημαντικά τη καρδιοκυκλοφορική θνησιμότητα .

Συμπερασματικά

  1. Το συνένζυμο Q10 είναι καθοριστικός παράγοντας για την έκλυση ενέργειας δρώντας στην αναπνευστική μιτοχονδριακή αλυσίδα και καταλύοντας τη σύνθεση της ενεργειακής μονάδας των ιστών και οργάνων το ATP
  2. Τα επίπεδα του μειώνονται με την ηλικία και μετά από τη χορήγηση στατινών .
  3. Αποτελεί σημαντικό οξειδο-αναγωγικό παράγοντα με την αμφίδρομη μετατροπή της ανηγμένης (ουμπικινόνη) σε οξειδωμένη (ουμπικινόλη) λειτουργώντας ως δέκτης και δότης ηλεκτρονίων.
  4. Επιπρόσθετα έχει αντιφλεγμονώδεις και βελτιωτικές του ενδοθηλίου δράσεις.
  5. Αν και οι περισσότερες μελέτες παρέμβασης με τη χορήγηση του είναι αμφιλεγόμενες ως προς τη δράση του στη μυοπάθεια εκ στατινών υπάρχουν ισχυρές ενδείξεις ότι συγχορηγούμενο με στατίνες μειώνει τη βαρύτητα των επιπλοκών τους από τους μυς.
  6. Υπάρχουν σαφείς ενδείξεις ότι σε περιπτώσεις ενεργειακής ένδειας οργάνων, όπως στη καρδιακή ανεπάρκεια όπου τόσο τα επίπεδα του Q10 στο αίμα όσο και στο μυοκάρδιο είναι μειωμένα, η χορήγηση του μειώνει τα σοβαρά καρδιοκυκλοφορικά επεισόδια και βελτιώνει τα συμπτώματα της καρδιακής ανεπάρκειας.
  7. Θα πρέπει να εξετασθεί, πέρα από τη συγχορηγήση του με στατίνες, η συνέργεια που εμφανίζει με το σελήνιο μια και η επανασύνθεση της ουμπικινόλης από την ουμπικινόνη απαιτεί τη παρουσία της σεληνοπρωτείνης ΤρχΡ1 η οποία περιέχει στο μόριο της τη σεληνοκυστείνη η σύνθεση της οποίας απαιτεί την ομαλή λειτουργια του μεταβολικού μονοπατιου του μεβαλονικού και της οποίας το τελικό προιόν είναι το συνένζυμο Q10.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

  1. Rodick T et al. Potential role of coenzyme Q10 in health and disease conditions. Nutrition and dietary supplements 2018:10 1-11
  2. Qu H et al. The effect of statin treatment on circulating coenzyme Q10 concentrations: an updated meta-analysis of randomized controlled trials. Eur J Med Res. 2018 23:57
  3. Rundek T et al. Atorvastatin decreases the coenzyme Q10 level in the blood of patients at risk for cardiovascular disease and stroke. Arch. Neurol. 2004;61:889-892
  4. Qu H et al. Effects of coenzyme Q10 on statin-induced myopathy. An updated meta-analysis of randomized controlled trials. J. Am Heart Assoc. 2018
  5. Skarlovnik A et al. Coenzyme Q10 supplementation decreases statin related mild- to -moderate muscle symptoms: A randomized clinical study. Med Sci Monit 2014;20:2183-2188
  6. Sharma A et al. Coenzyme Q10 and heart failure. Circ Heart fail. 216
  7. DiNicolantonio J et al. Coenzyme Q10 for the treatment of heart failure:a review of the literature. Open heart 2015
  8. Oleck S et al. Coenzyme Q10 and utility in heart failure: just another supplement. Curr heart fail rep. 2016
  9. Mortensen S et al. The effect of coenzyme Q10 on morbidity and mortality in chronic heart failure. JACC heart failure. 2014
  10. Alehagen U et al. Cardiovascular mortality and N-terminal-proBNP reduced after combined selenium and coenzyme Q10 supplementation: A 5 year prospective randomized double blind placebo-controlled trial among elderly Swedish citizens. International Journal of cardiology. 2013 167.,5,1860-1866.