Применение коэнзима Q10 в педиатрии: от науки к практике

Одним из важнейших аспектов изучения генеза целого ряда заболеваний является исследование состояния биологических мембран. Основным процессом, приводящим к их деструкции, является свободнорадикальное перекисное окисление липидов (ПОЛ). Известно, что ПОЛ – важнейший и многогранный биохимический процесс, который в зависимости от концентрации образовавшихся активных форм кислорода (АФК) может оказывать прямо противоположные биологические эффекты: при нормальной концентрации – регуляторный, обеспечивающий нормальную жизнедеятельность клеток и организма в целом, при избыточной концентрации – токсический.

Современные достижения в изучении клеточных структур различных органов указывают на ведущую роль оксидативного стресса (избыточного образования АФК) в формировании патологии желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), мочевой, сердечно-сосудистой и других систем в организме. Особую опасность избыточное, неконтролируемое окисление имеет у детей, у которых механизмы антиоксидантной защиты (АОЗ) несовершенны и нестабильны, что определяет легкость их нарушения под влиянием различных неблагоприятных факторов (заболеваний, экологии и др.).

Главным источником АФК в клетках являются митохондрии, при нормальном функционировании которых 98 % поступившего кислорода используется для окисления жирных кислот с образованием АТФ (главного энергетического субстрата клеток) и 2 % – для синтеза АФК, который может значительно возрастать при различных патологических состояниях .

Установлено, что даже минимальная активность патологического процесса, функциональные нарушения сопровождаются изменениями в энергообразующих органеллах клеток шокового органа с развитием в них гипоксии и, соответственно, дефицита АТФ. Энергетический дефицит усугубляется резким усилением процесса ПОЛ, накоплением недоокисленных жирных кислот, электролитными сдвигами. Это касается прежде всего миокарда, почек, ЦНС и вегетативной нервной системы (ВНС), в клетках которых наиболее велики энергетические потребности. 

Свободнорадикальная агрессия, изменения энергетики, метаболические сдвиги лежат в основе хронизации воспалительных заболеваний мочевой системы (хронического пиелонефрита – ХП и др.), являются одним из механизмов формирования вегетативной дистонии (ВД), особенно нейровегетативных кардиальных изменений.

Развитие большинства воспалительных заболеваний органов пищеварения также приводит к нарушению энергетического обеспечения клеток слизистой оболочки (СО) ЖКТ, а продукты ПОЛ, воздействуя на уровне субклеточных полиферментных систем, усиливают процесс запрограммированного апоптоза клеток с возможным повреждением носительницы генетической стабильности клетки – ДНК. Исследованиями А.И. Переслегиной  установлено, что одним из повреждающих факторов в генезе развития хронических воспалительных заболеваний ЖКТ у детей является активация ПОЛ. Основным источником образования АФК в гастродуоденальной зоне являются полиморфноядерные лейкоциты, мигрирующие из крови и инфильтрирующие СО желудка и двенадцатиперстной кишки (ДПК). В условиях воспаления, гипоксии нарушаются механизмы регуляции по восстановлению кислорода, при этом большая часть его трансформируется в свободные радикалы, превращая процессы ПОЛ в неконтролируемые. Это приводит к истощению внутриклеточных ферментов, функциональным и структурным нарушениям цитомембран, клеточных органелл, прежде всего митохондрий, что создает энергодефицит как в СО гастродуоденальной зоны, так и в организме в целом. Существует мнение, что нарушения перекисного гомеостаза предопределяют рецидивирующий характер течения воспалительных заболеваний ЖКТ.

В настоящее время не вызывает сомнения защитная роль одного из клеточных субстратов – коэнзима Q10, обусловленная его участием в процессах энергетического обмена и антиоксидантным действием. Коэнзим Q10 осуществляет не только электронный транспорт в митохондриях, необходимый для синтеза АТФ, но и принимает непосредственное участие в сопряжении указанного процесса с окислительным фосфорилированием. Коэнзим Q10 занимает центральное место в АОЗ. Выполняя роль «мембранного клея», коэнзим Q10 сохраняет липидный слой мембран от разрушительных процессов ПОЛ, предохраняет ДНК и белки от окислительной модификации АФК. Особенностью коэнзима Q10 является его способность регенерировать (воспроизводиться) после окисления.

Для обоснования применения в педиатрической практике коэнзима Q10 проведена оценка его эффективности при патологии ЖКТ, мочевой и сердечно-сосудистой систем у детей и подростков.

В исследование были включены 90 детей и подростков в возрасте 5–15 лет, составивших 3 основные группы: 30 детей – с хроническим гастродуоденитом (ХГД), 30 детей – с ХП, 30 детей – с ВД. Критерием отбора пациентов в последнюю группу являлось нарушение процесса реполяризации в миокарде либо его сочетание с другими ЭКГ-изменениями. Сравнительные группы составили 60 пациентов (по 20 детей для каждого из исследуемых заболеваний). Пациенты основных и сравнительных групп были сопоставимы по характеру течения заболевания, полу и возрасту.

Обследование включало следующие параметры: анализ клинико-анамнестических данных; общеклинические и биохимические исследования. Для уточнения диагноза дети с патологией ЖКТ обследованы эндоскопически. У детей с патологией мочевой системы проводились лабораторные исследования для оценки функции почек, посевы мочи, рентгеноурологическое обследование (внутривенная урография, цитография), цистоскопия (по показаниям). Детям и подросткам с ВД исследовали состояние ВНС (тонус, реактивность, вегетативное обеспечение); проводили стандартную ЭКГ лежа, стоя, после физической нагрузки; суточное мониторирование АД (СМАД) и ЭКГ (ХМ ЭКГ); ультразвуковое исследование сердца (ЭХОКГ).

Изучали показатели ПОЛ и АОЗ: диеновые конъюгаты (ДК), малоновый диальдегид (МДА), общая антиоксидантная активность (АОА), активность антиоксидантных ферментов – супероксиддисмутазы (СОД), глутатионпероксидазы (ГТП), каталазы (КТ). Исследования показателей ПОЛ и АОЗ проводили в клинико-биохимической лаборатории НИИ им. Склифосовского (д.м.н. В.П. Давыдов). Уровень ДК в сыворотке крови определяли методом R.O. Recknagel, E.A. Glende; содержание МДА в сыворотке крови – методом В.Б. Гаврилова; определение АОА плазмы – методом Г.И. Клебанова и соавт.; активность СОД в эритроцитах – методом П.Г. Сторожук и соавт.; активность ГТП в эритроцитах – методом D.E. Paglia в модификации А.А. Маркина; активность КТ в эритроцитах – методом М.А. Королюк и соавт. При оценке нормы показателей ПОЛ и АОЗ использовали нормативы, разработанные авторами указанных выше методик. Статистическую обработку данных проводили на персональном компьютере с помощью пакета прикладных программ «Биостат». Результаты считали достоверными при р<0,05.

В зависимости от характера заболевания все обследуемые дети и подростки основных групп получали соответствующую терапию, в состав которой был включен водный раствор коэнзима Q10 (Кудесан). Группе детей и подростков с ВД, протекавшей с кардиальными изменениями, кардиотрофические препараты не назначались. В сравнительных группах терапия сочеталась с плацебо (дистиллированная вода). Лечебная доза Кудесана составляла 0,7–0,8 мг/кг (по убихинону). Продолжительность курса лечения – 3–4 недели. Исследование проводили на клинической базе кафедры педиатрии РМАПО в Тушинской детской городской больнице г. Москвы.

В процессе обследования детей с патологией ЖКТ выявлен ХГД в стадии обострения, который у 50 % обследуемых был поверхностным, у 46 % – гипертрофическим, у 4 % – эрозивным. При этом исследование состояния процессов ПОЛ и АОЗ выявило значительное повышение первичных (ДК) и вторичных (МДА) продуктов ПОЛ у большинства обследуемых (табл. 1).

Содержание ДК и МДА в сыворотке крови у пациентов до начала терапии было значимо повышенным, составляя соответственно 1,4±0,08 Д233мл/мг и 2,47±0,1 нмоль/мг.

При определении антиоксидантных ферментов отмечено снижение активности СОД в обеих группах, только у 8 детей показатели оставались на уровне нормальных значений. Значительно чаще выявлялось снижение ГТП (табл. 2). При этом средняя активность СОД составляла 8,8±0,08 U/mgHb; ГТП – 0,31±0,04 U/mgHb (р<0,05 в сравнении с нормой: СОД – 12,5±0,3, ГТП – 0,39±0,02).

Частота снижения активности КТ была менее выраженной по сравнению с СОД и ГТП и наблюдалась лишь у 28 % пациентов обеих групп. Сказанное, вероятно, обусловлено высокой скоростью синтеза КТ при избытке продуктов ПОЛ либо слабой ответной реакцией КТ по устранению высокого уровня липидных пероксидов.

Эффективность терапии Кудесаном нашла отражение в положительной динамике показателей ПОЛ и АОА. Частота нарушений показателей ПОЛ и АОЗ до и после курса лечения приведена в табл. 1 и 2. Полученные данные свидетельствовали о том, что в основной группе по окончании курса лечения Кудесаном нивелирован дисбаланс в системе ПОЛ-АОА. Это выражалось в нормализации либо снижении ниже нормы содержания в крови ДК и МДА с одновременным повышением активности антиоксидантных ферментов (СОД и ГТП). В то же время динамика активности КТ была менее рельефной, обнаруживая лишь тенденцию к восстановлению активности. При этом средние величины активности ферментативного звена АОЗ в основной группе составляли: СОД – 12,8±0,2 U/mgHb (р<0,05 в сравнении с исходным результатом – 10,2±0,9), ГТП – 0,44±0,04 U/mgHb (р<0,05 в сравнении с исходной величиной 0,30±0,33), КТ – 12,6±2,1 U/mgHb (р>0,05 в сравнении с исходной величиной 11,2±2,0).

В сравнительной группе динамика частоты сдвигов содержания ДК, МДА в крови практически отсутствовала, лишь у 3 детей показатели нормализовались. Аналогичные результаты получены при оценке уровня ферментов. Средний уровень активности СОД и ГТП продолжал оставаться сниженным, обнаруживая лишь тенденцию к увеличению (соответственно 8,9±0,7 и 0,31±0,04 U/mgHb, р>0,05).

Выраженность клинической симптоматики у детей основной группы полностью исчезла на фоне терапии, а в сравнительной группе – уменьшилась. Это касалось ранних болей в эпигастральной области (сразу после еды), «тощаковых» болей, наблюдавшихся у 82 % обследуемых, диспептических расстройств (отрыжка, изжога, тошнота). В основной группе значительно повысилась физическая и умственная работоспособность (рис. 1). 

Таким образом, результаты исследований показали, что включение коэнзима Q10 (Кудесана) в состав комплексной терапии ХГД у детей и подростков позволяет существенно повысить эффективность терапии за счет нормализации процессов перекисного окисления, стабилизации цитомембран и восстановления клеточного энергообмена.

Обследование детей с ХП выявило его вторичный характер у 88 % пациентов. Процесс развился на фоне порока или аномалии развития мочевой системы, дисплазии почечной ткани, хронического цистита и обменных нарушений. Анализ клинико-лабораторных данных свидетельствовал о том, что у всех обследуемых пациентов наблюдалось обострение заболевания. 

Включение Кудесана в состав комплексной патогенетической терапии (антибактериальной, иммунокоррегирующей, улучшающей микроциркуляцию) приводило к купированию активности процесса в более ранние сроки по сравнению со стандартной терапией. Так, на 2–3-й неделе курсового лечения в основной группе наблюдалось стихание активности процесса, в то время как в сравнительной группе выраженная активность сохранялась.

Исследование показателей ПОЛ и АОЗ выявило положительную динамику в основной группе в сопоставлении со сравнительной группой (табл. 3).

В основной группе отмечено достоверное повышение общей АОА до нормальных значений (р<0,05), увеличение активности СОД, однако нормализации показателя не наблюдалось (р>0,05). Наметилась тенденция к восстановлению активности КТ (р>0,05). Показатели ПОЛ (ДК, МДА) имели тенденцию к снижению концентрации в крови (р>0,05). Анализ результатов исследований в сравнительной группе существенной динамики не выявил, более того, наблюдалась тенденция к дальнейшему снижению АОЗ, в частности общей АОА и СОД. 

При оценке влияния Кудесана на экскрецию с мочой отдельных метаболитов (оксалатов, мочевой кислоты, цистина) отмечено отчетливое снижение частоты обменных нарушений у больных ХП (рис. 2).

Выявленный факт свидетельствует о том, что антиоксидантная и энерготропная терапия коэнзимом Q10 (Кудесаном) способствует восстановлению нарушенных обменных процессов и достижению мембраностабилизирующего эффекта, помогает ликвидировать биоэнергетическую и функциональную недостаточность клеточных структур мочевой системы и организма в целом.

Исходя из изложенного, можно сделать вывод, что при ХП наблюдаются существенные нарушения в системе ПОЛ–АОА, выражающиеся в значительной интенсификации процесса ПОЛ и истощении АОЗ. Это наблюдается и при стихании активности процесса. Сказанное определяет необходимость проведения более продолжительных, а также повторных курсов лечения коэнзимом Q10 до полной ликвидации дисбаланса в системе ПОЛ–АОА.

При обследовании детей и подростков с ВД органическая патология сердца была исключена. У пациентов определены типы ВД, при этом симпатикотонический тип наблюдался у 32 %, ваготонический – у 28 %, смешанный – у 40 %. Исходно у пациентов с ВД отмечались множество жалоб астенического характера (у 44 из 50), а также кардиальных жалоб: сердцебиения (у 28 из 50), кардиалгии (у 19 из 50); ощущение нехватки воздуха при умеренной физической нагрузке (у 17 из 50); цефалгии (у 32 из 50); эпизоды головокружений (у 8 из 50); нарушения сна (у 21 из 50).

По данным стандартной ЭКГ нарушение процесса реполяризации в миокарде наблюдалось у всех обследуемых. Это выражалось в снижении высоты, изоэлектричности, направленности зубца Т в отведениях V4 – V6, смещении сегмента ST ниже изолинии не более 2 мм.

Проведение ХМ ЭКГ было наиболее информативным для выявления сочетаний ST–T-изменений с нарушениями ритма и проводимости. При этом были зафиксированы суточные колебания сердечного ритма от 46 до 160 уд/мин (у 28 из 50); синусовая тахикардия (у 14 из 50); синусовая аритмия (у 34 из 50); синусовая брадиаритмия (у 15 из 50); миграция водителя ритма (у 16 из 50); синоаурикулярная (СА) блокада II степени и атриовентрикулярная (АВ) блокада I степени в основном в ночные часы (у 8 из 50); суправентрикулярная экстрасистолия (у 6 из 50).

Эффективность терапии Кудесаном проявлялась в позитивной динамике как клинических, так и электрофизиологических данных. У детей основной группы динамика клинической картины была наиболее рельефной и выражалась в уменьшении частоты регистрации жалоб на головную боль (с 16 до 5 из 30), кардиалгии (с 11 до 1 из 30), сердцебиения (с 15 до 2 из 30), почти в 3 раза снизилось количество жалоб астенического характера (с 20 до 7 из 30). Можно полагать, что улучшение самочувствия, уменьшение жалоб привели к улучшению эмоционального фона и, соответственно, к уменьшению выраженности вегетативного дисбаланса.

В основной группе позитивная динамика ЭКГ-изменений характеризовалась нормализацией процесса реполяризации у 46,4 % пациентов, отчетливым улучшением – у 43 % и незначительным улучшением (только клиническим) – у 10,6 % пациентов. Усугубления ST–T-нарушений в ходе терапии не выявлено ни у одного обследуемого. В сравнительной группе нормализация ST–T-нарушений наблюдалась лишь у 15 %, отчетливое улучшение – у 35 %, только клинический эффект без динамики ЭКГ – у 50 % пациентов. 

Из анализа результатов ХМ ЭКГ следовало, что в основной группе отмечалось заметное повышение представительности синусового ритма за счет уменьшения числа эпизодов миграции водителя ритма, СА-блокады и экстрасистолии. В то же время влияние на синусовую тахикардию было минимальным. В сравнительной группе уменьшилась выраженность миграции водителя ритма, другие показатели практически не изменялись (рис. 3 и 4). 

Из приведенных данных следует, что применение коэнзима Q10 эффективно не только при изменениях процесса реполяризации в миокарде, но и при нарушениях сердечного ритма и проводимости.  Детальный количественный анализ результатов электрофизиологических исследований, оценка диастолической функции левого желудочка (по данным ЭХОКГ) на фоне терапии коэнзимом Q10 нами опубликованы ранее. 

Таким образом, результаты собственных исследований и литературных данных свидетельствуют о том, что в большинстве случаев одним из механизмов развития патологического процесса и его хронизации является дисбаланс в системе перекисного каскада с ослаблением АОЗ и нарушением клеточной биоэнергетики. В педиатрической практике включение коэнзима Q10 в терапию позволяет ускорить выздоровление или достижение клинико-лабораторной ремиссии хронического процесса за счет стабилизации цитомембран и уменьшения их окислительного повреждения, а также дает возможность предупреждать развитие оксидантного стресса в органах-мишенях.

Повышение энергообмена на фоне терапии коэнзимом Q10 (Кудесаном) способствует улучшению функционального состояния миокарда, ВНС, почек, ЖКТ у детей и подростков. Сохраняющиеся изменения в системе ПОЛ–АОА при стихании активности хронического процесса позволяют назначать коэнзим Q10 более продолжительными (до 6 недель) и повторными курсами терапии. Это дает возможность не только полностью нивелировать выявленные сдвиги, но и, вероятно, предупредить последующие обострения.