CC BY
730
The biggest content of heavy metals is determined in the flesh of three - way bred bull - calts, smallest by bull - calts of bestushevo. As a result of conducted researches the relation of concentration of heavy metals in milk of the cows from a level and source of biological silica in a ration is established. Biological silica of connection promotes a decrease of the contents of toxiferous members in milk.
УДК: 61
КОЭНЗИМ Q 10: ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ В КЛИНИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ
Макарова Т. П.*, Батыршина С.В.**, Данилова Н.И., Акулов А.Н.***,
Хаертдинова Л.А.**, Серов С.Н.*
ПДУ Казанский государственный мед университет Росздрава* ГОУДПО Казанская государственная академия Росздрава**
ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э.Баумана»
КИБиБ Казанского научного Центра РАН* * *
Ключевые слова: Коэнзим Q10, убихинон, антиоксидантная
активность, участие в синтезе АТФ, содержание Q10 в органах и тканях.
Key words: Coenzyme Q 10, ubiquinone, antioxidantactivity, ATF synthesis involvement, Q10 content in the organs and tissues.
В последние годы в лечении различных патологических состояний, как у детей, так и у взрослых огромное значение придаётся вопросам метаболической терапии как значимому патогенетическому звену многих заболеваний. В связи с этим важен поиск и создание лекарственных средств комплексного воздействия на обмен веществ, безопасных и эффективных [1]. Одним из таких комплексов является убихинон или Коэнзим Q 10. Он впервые был выделен в 1957 году из бычьего сердца группой американских исследователей во главе с Фредериком Крейном[1]. Год спустя, группа профессора Фолкера при поддержке фармацевтической компании Merck, Sharp and Dohme, идентифицировали химическую структуру и функцию вновь открытого вещества. Профессор Фолкер [2] посвятил всю свою дальнейшую жизнь изучению Коэнзима Q 10. На протяжении 40 лет его группа изучала свойства Коэнзима Q 10 с целью определения возможности применения Коэнзима Q 10 в медицине. Первый удачный опыт применения препарата при ХСН был отмечен в 1967 году. С тех пор с каждым годом возрастает количество разделов медицины, в которых применение Коэнзима Q 10 показало благоприятные клинические эффекты [16].
Коэнзим 010, или убихинон - это гидрофобное соединение, содержащее десять изопреновых остатков в молекуле, причем у разных млекопитающих количество этих остатков может колебаться от 8-10. В наибольших количествах Коэнзим 010 находится в сердце, печени и почках, то есть в наиболее активно работающих органах, где очень высока метаболическая активность, и где необходимо большое количество энергии. Коэнзим 010 в основном находится во внутренней мембране митохондрий, и участвует в переносе электронов по дыхательной цепи и таким образом участвует в синтезе АТФ. Поэтому главная функция, известная биохимикам, — это возможности роль коэнзима 010 в дыхательной цепи. Он, прежде всего, необходим для эффективного синтеза АТФ, в связи с этим его часто применяют в тех случаях, когда необходимо повысить работоспособность [7].
Доказано биохимическими исследованиями, что именно митохондрии, являются основным источником активных форм кислорода -кислородных радикалов. При недостатке коэнзима 0 10, в случае, когда его количества не хватает для транспорта электронов, они начинают уходить в межмембранное пространство и способствуют образованию активных форм кислорода. Поэтому митохондрии, с одной стороны, — это основной генератор энергии, АТФ, а с другой стороны — главный источник активных форм кислорода при малейших нарушениях, синтеза коэнзима 0 10 [17]. Недавним исследованиями показано, что
антиоксидантная активность коэнзима значительно превышает антиоксидативную активность альфа-токоферола [14] (Рис. 1).
heart hindlimb liver kidney brain
sceletal mus cle
1. Антиоксидантная активность альфа-токоферола и коэнзима 0 10 в различных тканях у крыс (по Микш ^ а1., ВюГаСотБ, 2008, 32, р.49-58).
Химическое строение коэнзима Q10. Коэнзим 010 относится к группе коферментов — убихинонов или бензохинонов, содержащих хиноидную группу (отсюда обозначение 0) и несколько изопрениловых групп (например, 10 в случае кофермента 010).
О
2. Химическое строение коэнзима Q10.
Убихинон открыт во всех живых эукариотических клетках растений, животных, грибов, микроорганизмов, отсюда название «убихинон» -«вездесущий хинон» [7].
Число остатков изопрена в боковой цепи убихинона в разных организмах варьируется от 6 до 10. Такие варианты кофермента Q обозначают как коэнзим Q6, коэнзим Q7 и т. д.
В клетках Saccharomyces cerevisiae содержится коэнзим Q6, Escherichia coli — коэнзим Q8. В митохондриях клеток большинства млекопитающих, включая человека, встречается коэнзим Q10 (у грызунов
Q9) .
Коэнзим Q10 не только поступает с пищей, но и синтезируется организмом, поэтому причисляется к витаминноподобным соединениям.
Эндогенный синтез Q10. В организме человека коэнзим Q10 синтезируется во всех клетках. Синтез осуществляется из мевалоновой кислоты, и продуктов обмена тирозина и фенилаланина при участии витаминов В2, В3, В6, В12, С, фолиевой и пантотеновой кислот, а также ряда микроэлементов. Это сложный, многоступенчатый процесс, регулируемый несколькими ферментными системами [14]. При дефиците витаминов и микроэлементов, при нарушениях со стороны регулирующих ферментных систем и даже вне какой-либо патологии эндогенный биосинтез Q10 не обеспечивает потребностей организма.
тирозин
енилаланин
ацетил-СоА
I
ацетоацетил-СоА
I
Г идроксиметилглутарил-СоА
Гидроксиметилглутарил-СоА-редуктаза
мевалонат
I
фарнезилпирофосфат
долихол
холестерол
3. Упрощенная схема биосинтеза убихинона в организме
Биологическая роль коэнзима 010. В 1978 г. Питером Митчелом была открыта биологическая роль коэнзима 010. За это открытие он был удостоен Нобелевской премии. Коэнзим 010 - составная часть мембран митохондрий и обязательный компонент терминальной дыхательной электронно-транспортной цепи митохондрий. Основная функция 010 -участие в процессе образования энергии в форме молекул АТФ, которое происходит с поглощением кислорода [18] (Рис. 4).
4. Общая схема образования энергии в митохондрии с участием коэнзима
010
Являясь одним из звеньев дыхательной цепи, убихинон переносит электрон с НАДФН-дегидрогеназного комплекса (комплекс I) и сукцинатдегидрогеназного комплекса (II) на комплекс III, и участвует таким образом в синтезе макроэргических молекул - АТФ. 010 абсолютно необходим и незаменим для кислородно-зависимого образования энергии. При отсутствии 010 этот процесс прерывается.
Антиоксидантная функция. Вторая функция 010 - антиоксидантная. Как антиоксидант 010 уникален. В отличие от других антиоксидантов убихинон регенерируется ферментной системой организма. Антиоксидантное действие убихинона обусловлено главным образом его восстановленной формой - убихинолом (Со0Н2). Реакцию нейтрализации свободных радикалов восстановленным коферментом 0 можно записать следующим образом:
2ЯСОО* + Со0Н2 ® 2ЯСООН + Со0
Кроме того, 010 восстанавливает антиоксидантную активность витамина Е. Витамин Е - а-токоферол (а-ТОН) способен детоксицировать только один липидный свободный радикал, образующийся в ненасыщенных липидах ЛНП (ЬО2*) и при этом сам окисляется до токофероксильного радикала (а-ТО*):
ЬО2* + а-ТОН ® ЬООН + а-ТО*
010 способен регенерировать токофероксильные радикалы:
2 а-ТО* + 0Н2 ® 0 + 2 а-ТОН
Антиоксидантная активность коэнзима 010 более чем в 2 раза превышает активность стандартного комплекса витаминов-антиоксидантов .
Благодаря своим антиоксидантным свойствам коэнзим 010 считается наиболее перспективным для применения в широкой клинической практике.
Содержание 010 в органах и тканях. Коэнзим 010 необходим для нормальной жизнедеятельности человека и, прежде всего, для нормального функционирования тканей с высоким уровнем энергетического обмена. Наибольшая концентрация коэнзима 010 наблюдается в тканях сердечной мышцы.
Естественный уровень кофермента 010 в крови человека составляет около 1 мг/мл.
Дефицит 010. С возрастом концентрации коэнзима 010 в органах и тканях снижается. Возраст - не единственная причина снижения содержания коэнзима 010 в организме. Некоторые дегенеративные заболевания (атеросклероз, болезнь Паркинсона, Альцгеймера) связывают с дефицитом синтеза убихинона. Также снижением 010 сопровождаются гипертиреоз, гепатиты, бронхиальная астма.
Зависимость содержания убихинона в тканях от возраста
* ! а 3§
N
х Ш
з:
о 0 *
возраст, годы
5. Изменение содержание убихинона в тканях человеческого организма с
возрастом (по )
На рис. 7 по осям приведены возраст в годах и содержание 010. Красная линия отражает изменение содержания 010 в сердечной ткани. К 20 годам концентрация 010 в миокарде достигает максимума, к 40 годам содержание 010 падает на 20%, а к 80 - на 44% от максимума.
Повышенные физические нагрузки, стресс, потребление алкоголя в больших количествах, курение могут быть причинами дефицита 010, также эндогенный синтез 010 подавляют статины - препараты, снижающие синтез холестерина.
6. Схема влияния статинов на биосинтез холестерина и коэнзима 010
1. Содержание коэнзима Q10 в продуктах питания.
Продукт Содержание кофермента 0 10,
(мг на 100 грамм продукта)
Г овядина жареная 3,1
Арахис жареный 2,8
Сельдь маринованная 2,7
Кунжут жареный 2,5
Фисташки жареные 2,1
Цыпленок жареный 1,6
Радужная форель (на пару) 1,1
Брокколи вареная 0,5
Цветная капуста вареная 0,4
Апельсин 0,2
Клубника 0,1
Яйцо вареное 0,1
Источники 010. Богаты Q10 бычье сердце, говяжья печень и сельдь. Различные крупы чаще всего содержат Q9, а Q10 - убихинон бобов сои. Коэнзим Q10 также присутствует в грецких и миндальных орехах, маслах, зеленых овощах (шпинат особенно богат коэнзимом Q10). Некоторая рыба содержит большое количество коэнзима Q10: если сравнивать по весу, сардины содержат его вдвое больше по сравнению с говядиной. Молоко и сыр не настолько богаты Q10. Предотвратить снижение содержания Q10 в тканях организма можно с помощью его приёма с пищей либо в виде специальных препаратов.
Удовлетворить потребность в Q10 с помощью пищи очень сложно. Например, потребовалось бы ежедневно съедать около 1 кг жареной говядины или сельди, чтобы получить 30 мг коэнзима Q10 - суточную норму. Ясно, что каждый день съедать такое количество сельди или говядины невозможно [16].
Способы промышленного получения Q10. На сегодняшний день существуют три способа получения Q10: дрожжевая ферментация,
бактериальная ферментация и химический синтез. Дрожжевая ферментация позволяет получать коэнзим в виде транс-конфигурации: именно в транс-конфигурации коэнзим существует в нашем организме. При химическом синтезе помимо транс-изомеров могут образовываться цис-изомеры, чуждые нашему организму.
Форма активного компонента. Эффективность препаратов на основе 010 зависит от формы используемого 010. Существует жирорастворимая и водорастворимая (солюбилизированная) формы коэнзима 010. Исследования показывают, что биодоступность солюбилизированной формы больше в 2,6 раза биодоступности жирорастворимой формы 010, например препарат Кудесан содержит водорастворимую форму коэнзима 010. Кудесан получен на основе технологии молекулярного капсулирования.
Жирорастворимая форма , Водорастворимая форма
(усваивается только вместе (легко усваивается организмом)
с жиром)
7. Способ получения водорастворимой формы коэнзима Q10.
Согласно этой технологии жирорастворимая форма Q10 с помощью пищевого эмульгатора переводится в водорастворимую форму. При этом образуются микроэмульсия, состоящая из водной фазы и ассоциатов Q10-эмульгатор. Это обеспечивает максимальное усвоение коэнзима и, следовательно, наибольшую эффективность.
На сегодняшний день уже доказана эффективность использования препаратов на основе убихинона, на ряду с основной терапией, в различных областях клинической медицины, в частности кардиологии, эндокринологии, нефрологии (Кудесан) и косметологии (Кутен). Несмотря на это, остается ряд вопросов связанных с изучением конкретных биохимических изменений в организме пациентов. В связи с этим, важным представляется изучение различных биохимических показателей (содержание про- и антиоксидантов, состояние регенерирующих ферментативных систем и т.д.) у пациентов различных возрастных групп, принимающих препараты на основе коэнзим Q10, с целью установления изменений метаболизма, гомеостаза в макроорганизме на уровне клеток метохондриальной системы и объективной оценки эффективности приёма коэнзимсодержащих препаратов.
ЛИТЕРАТУРА: 1. Захарова И. Н., Обыночная Е. Г., Скоробогатова Е. В., Малашина О. А. Влияние антиоксиданта на основе убихинона на активность перекисного окисления липидов и антиоксидантную защиту при пиелонефрите у детей // Педиатрия. — 2005. — № 4. 2. Ключников С. О., Гнетнева Е. С. Убихинон. Теория и клиническая практика // Педиатрия им. Сперанского. — 2008. — № 3. 3. Crane FL. Biochemical functions of
coenzyme Q10. J Am Coll Nutr 2001;20:591-598. 4. C-H Hsu, Z Cui, RJ Mumper and M Jay. Preparation and Characterization of Novel Coenzyme Q10 Nanoparticles Engineered from Microemulsion Precursors. AAPS PharmSciTech. 2003; 32:269-280. 5. Joshi SS, Sawant SV, Shedge A, Halpner AD. Comparative bioavailability of two novel coenzyme Q10 preparations in humans. Int J Clin Pharmacol Ther 2003 Jan;41(1):42-48. 6. 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. 7. Shults CW, Beal MF, Song D, Fontaine D. Pilot trial of high dosages of coenzyme Q10 in patients with Parkinson’s disease. Exp Neurol 2004;188:491-494. 8. Soongswang J, Sangtawesin C, Durongpisitkul K, Laohaprasitiporn D, Nana A, Punlee K, Kangkagate C. The effect of coenzyme Q10 on idiopathic chronic dilated cardiomyopathy in children. // Pediatric Cardiology. — 2005. — № 4. — Р.361-366. 9. 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. 10. Mortensen SA, Vadhanavikit S, Folkers K. Deficiency of coenzyme Q10 in myocardial failure // Drugs under Experimental and Clinical Research. — 1984. — № 7. — Р. 497—502. 11. Fujita T, Tanayama S, Shirakawa Y. Metabolic fate of ubiquinone-7. I. Absorption, excretion and tissue distribution in rats. J Biochem 1971;69:53-61.
КОЭНЗИМ Q 10: ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ В КЛИНИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ
Макарова Т. П., Батыршина С.В., Данилова Н.И., Акулов А.Н., Хаертдинова Л.А., Серов С.Н.
Резюме
Препараты на основе убихинона эффективно используются в различных областях клинической медицины, в частности кардиологии, эндокринологии, нефрологии (Кудесан) и косметологии (Кутен). Однако, остается ряд вопросов связанных с изучением конкретных биохимических изменений в организме пациентов. В связи с чем, важно изучение различных биохимических показателей у пациентов различных возрастных групп, принимающих препараты на основе коэнзим Q10, с целью установления изменений метаболизма, гомеостаза в макроорганизме на уровне клеток метохондриальной системы и объективной оценки эффективности приёма коэнзимсодержащих препаратов.
Makarova T.P., Batyrshina S.V., Danilova N.I., Akulov A.N., Khayertdinova
L.A., Serov S.N.
Summary
Ubiquinone -based preparations are effectively used in various parts of clinical medicine, namely by cardiology, endocrinology, nephrology (Kudesan) and cosmetology (Kuten).However, there are some questions concerned with study of certain biochemical changes in the organism of patients.Therefore, there is a need to investigate different biochemical indices in patients of various age groups, receiving coenzyme Q10-based preparations, in order to determine metabolismchanges, homeostasis in macroorganism on the mitochondrial system cells level and objective estimation of coenzyme-containing preparations dose.
УДК619:616.96:578.08:579.017.1
ПОЛИСПЕЦИФИЧЕСКАЯ СЫВОРОТКА КАК СРЕДСТВО ЭКСТРЕННОЙ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ РОТА-, КОРОНАВИРУСНОЙ И ЭШЕРИХИОЗНОЙ ДИАРЕИ ПОРОСЯТ
Махмутов А.Ф.
ФГУ «Федеральный центр токсикологической и радиационной безопасности животных», г.Казань
Ключевые слова: поросята, рота-, коронавирусный гастроэнтерит, эшерихиозная диарея, гипериммунная сыворотка, лечение, профилактика.
Key words: pigs, rota -, ^renav^s gastroenteritis, Escherichia coli diarrheas, hyperimmune serum, treatment, prophylaxis.
Практика работы свиноводческих комплексов как в нашей стране, так и за ее пределами показывает, что большой экономический ущерб хозяйствам наносят болезни желудочно-кишечного тракта новорожденных поросят. Установлено, что важную этиологическую роль в возникновении диареи поросят играют рота-, коронавирусы и эшерихии [1,3,4]. В настоящее время главным направлением борьбы с указанными болезнями является активная иммунизация свиноматок, с молозивом и молоком от которых специфические антитела поступают в организм новорожденных поросят и обеспечивают их защиту. С этой целью разработаны различные моновалентные и ассоциированные вакцины, которые с успехом применяются в различных регионах РФ [2,3]. Антитела, полученные с молозивом матери, обеспечивают защиту поросят от заболеваний до тех
