ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОЭНЗИМА Q10 И ЛЕКАРСТВЕННОГО ПРЕПАРАТА "КУДЕСАН" НА ЕГО ОСНОВЕ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 615.03

Токсикологическая характеристика коэнзима Q10 и лекарственного препарата «Кудесан» на его основе

Коротаева А.Л.,

Арзамасцев Е.В.,

Малиновская К.И.,

Терехова О.Л.,

Левицкая Е.Л.,

Полуэктова В.П.,

Габова Л.В.,

Афанасьева Е.Ю.,

Голубых В.Л., Амбарцумян А.Ш.

Лаборатория лекарственной токсикологии НИИ экспериментальной кардиологии ФГУ «Российский кардиологический научно-производственный комплекс Минздравсоцразвития»

О

Субстанция «Кудесана» и его лекарственные формы являются малотоксичными. Не обладают специфическими и отдаленными эффектами.

Ключевые слова: токсичность, лекарственные формы

Введение. Коэнзим р10 (убидекаринон) впервые выделен в 1957 году из митохондрий сердца быка [1]. В последующих многочисленных публикациях было показано, что коэнзим р10 находится практически во всех клетках организма, причем 40-50 % его сосредоточено в митохондриях.

По химическому строению коэнзим р представляет собой бензохиноновое кольцо с по-лиизопреновым гидрофобным хвостом [6]. Число изопреновых звеньев видоспецифично: у человека преобладает форма р10, у грызунов р9.

Убихинон — 2,3-Диметокси-5-метил-1,4-бензохинон-полиизопрен (п=10).

Убихинон относится к витаминоподобным веществам, т.к. он не синтезируется в количествах, необходимых для полного обеспечения потребности организма в этом биологически активном веществе и часть его всегда поступает с пищей [2].

Наиболее изученной функцией коэнзима р10 в живых организмах является его участие в работе дыхательной электрон-транспортной цепи. Коэнзим р10 выполняет роль ко-фермента комплекса, т.о. участвует в переносе электронов [4].

Другой важнейшей функцией коэнзима р10 в организме является антиоксидантная защита. Убихинон - единственный липидорастворимый антиоксидант, способный синтезироваться в организме человека и животных, а также постоянно регенерироваться из окисленной формы с помощью ферментных систем [3].

Важность вышеуказанных свойств коэнзима р10 для процессов жизнедеятельности клеток различных органов, особенно высокоэнергопотребляющих (сердце, печень, почки и др.), привлекает внимание возможностью клинического применения коэнзима р10 в различных областях медицины. Убихинон активно изучается в кардиологии, неврологии, стоматологии и широко применяется в косметологии.

Наиболее успешным является использование коэнзима р10 при лечении хронической сердечной недостаточности. Метаанализ 13 рандомизированных двойных слепых исследований показал, что коэнзим р10 достоверно улучшает метаболизм миокарда при хронической сердечной недостаточности, повышает толерантность больных к физическим нагрузкам, снижает частоту и продолжительность госпитализаций из-за декомпенсаций [5,7].

С каждым годом существенно возрастает количество публикаций с результатами экспериментального изучения и успешного применения коэнзима р10 при различной патологии, что делает его применение в клинической практике все более привлекательным.

ЗАО «Аквион» на основе коэнзима р10 разработан лекарственный препарат «Куде-сан» в солюбилизированной форме (капли) и в виде таблеток для приема внутрь, в состав которых кроме активных компонентов - коэнзима р10 - входят вспомогательные вещества, разрешенные для медицинского применения.

Целью исследования являлось изучение токсичности субстанции коэнзима (510 (уби-хинон) и его указанных лекарственных форм.

Материалы и методы исследования. Программа исследований предусматривала изучение токсичности и переносимости субстанции коэнзима р10 и готовых лекарственных форм препарата «Кудесан» при однократном введении в желудок и при длительном назначении лабораторным животным в условиях хронических экспериментов. Предусматривалась также оценка потенциальных мутагенных, аллергизирующих и иммунотоксичных свойств, эмбриотоксичности, тератогенности субстанции препарата и ее влияния на репродуктивную функцию.

Исследования выполнены в соответвии с официальными методическими рекомендациями, представленными в Руководстве по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ (М, 2005).

Изучение токсичности субстанции коэнзима р10 при однократном введении в желудок проведено на мышах линии BALB/c (самцы и самки, масса тела 18-20 г) и на крысах Wistaг (самцы и самки, масса тела 180-200 г). Животных получали из ГНЦ Биомедицинских технологий РАМН с ветеринарным сертификатом качества о состоянии здоровья. Животные имели свободный доступ к водопроводной питьевой воде и стандартному брикетированному корму ПК- 120-1 (ООО «Лабораторснаб»). За 12 часов до проведения эксперимента животных лишали корма. Субстанцию коэнзима р10 растворяли в рафинированном подсолнечном масле при слабом нагревании и с помощью металлического зонда вводили в желудок мышам в диапозоне доз 100 - 16 000 мг/кг, крысам в диапозоне 100 - 12 000 мг/кг.

При изучении токсичности жидкой лекарственной формы препарата «Кудесан» капли для приема внутрь (30 мг/мл) непосредственно вводили в желудок животным, таблетки для приема внутрь (30 мг) предварительно измельчали в фарфоровой ступке и вводили в виде взвеси в 1% крахмальном геле. Длительность наблюдения за подопытными животными после введения препарата составляла 14 дней.

Результаты и обсуждение. Установлено, что субстанция «Кудесана» и его лекарственные формы являются малотоксичными. Однократное внутрижелудочное введение субстанции препарата в максимальных испытанных дозах 16 000 мг/кг (мыши) и 12 000 мг/кг (крысы) приводило к некоторому снижению их двигательной активности, обусловленной введением больших объемов растительного масла. Признаков интоксикации и гибели животных в течение 2-х недельного наблюдения не отмечалось. Введение больших доз убихинона ограничивалось его растворимостью и максимально допустимыми объемами жидкости при внутрижелудочном введении животным. Введение в желудок жидкой лекарственной формы препарата «Кудесан» в максимально допустимых объемах (2-х кратное с интервалом 30 минут) в суммарной дозе 2 мл / мышь (100 мл / кг, 3000 мг/кг по убихинону) и 15 мл на крысу (75 мл/кг, 2250 мг/кг по убихинону) не вызывало при-

22

знаков интоксикации и гибели животных. Назначение таблетированных форм указанным выше способом в суммарных дозах 100 мг/ мышь (5000 мг/кг) и 750 мг/крысу (3750 мг/кг) также не вызывало признаков интоксикации и гибели животных. При этом не выявлено существенных видовых и половых различий в чувствительности мышей и крыс к токсическому действию препарата.

Изучение токсичности субстанции препарата «Кудесан» при длительном введении в желудок проведено в условиях 6-месячного хронического эксперимента на крысах Wistar (самцы и самки, исходная масса тела 180-200 г), а токсичность лекарственных форм при 1-месячном назначении собакам. Испытанные в этих опытах дозы в пересчете на убихи-нон составляли 30, 60 мг/кг (крысы) и 30 мг/кг (собаки), превышали при этом высшую суточную терапевтическую дозу для человека (3 мг/кг) в 10 и 20 раз. В различные сроки проведения экспериментов определяли гематологические показатели на автоматическом счетчике «Пикоскель» (Венгрия), биохимические показатели и активность ферментов сыворотки крови подопытных животных на анализаторе «ФП-901 Лабсистемс» (Финляндия), используя стандартные наборы реактивов фирм «Диаком-Синтеко» (Россия), «ДиаСис» (Германия), «Corway» (Польша). Как показали проведенные исследования, субстанция препарата «Кудесан» в испытанных дозах при ежедневном в течение 6 месяцев введении в желудок крысам не влияла на общее состояние и поведение животных. Масса тела крыс в подопытных группах, подвергавшихся воздействию убихинона в течение всего эксперимента, не отличалась от показателей контрольных групп, получавших растительное масло, использованное для растворения препарата.

Исследования, проведенные до введения, а также через 1, 3 и 6 месяцев назначения субстанции препарата в испытанных дозах 30 и 60 мг/кг не выявили ее влияния на гематологические (количество эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов, уровень гемоглобина) и биохимические показатели сыворотки крови (уровень общего белка, глюкозы, холестерина, триглицеридов, мочевины и креатинина, активнсть аспартат- и аланинаминотрансфе-раз, лактатдегидрогеназы, щелочной фосфатазы) по сравнению с контролем.

Полученные данные свидетельствуют о том, что ежедневное внутрижелудочное введение субстанции препарата «Кудесан» крысам Wistar в течение 6 месяцев в дозах 10- и 20-ти кратно превышающих высшую суточную дозу для человека, не влияет на общее состояние и поведение животных, а также на гематологические показатели. Согласно результатам биохимических тестов препарат не влияет на функциональное состояние важнейших органов и систем орагнизма подопытных животных.

Результаты сравнительных макро и микроскопических исследований, проведенных после окончания хронического экспермента на крысах, не выявили токсического действия субстанции препарата в испытанных дозах 30 и 60 мг/кг.

Исследование токсичности готовых лекарственных форм препарата «Кудесан» (капли и таблетки для приема внутрь) при ежедневном в течение 1 месяца назначении собакам (самцы, первоначальная масса тела 10-12,5 кг) с небольшим количеством творога в дозировке 30 мг/кг (по убихинону) показало их хорошую переносимость и отсутствие негативного влияния на общее состояние животных, а также на указанные выше гематологические и биохимические показатели. Не установлено также повреждающего действия препарата на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы собак (ЭКГ- исследования во II стандартном отведении). Не выявлено проявлений токсичности изучаемых лекарственных форм препарата «Кудесан» и при патоморфологическом исследовании внутренних органов животных после окончания эксперимента.

При исследовании мутагенности субстанции препарата была изучена его способность вызывать генные мутации у индикаторных штаммов Salmonella typhimurium TA98, TA100, TA1537 в системе метаболической активации in vitro и без нее в диапазоне концентраций 0.1 - 1000 мкг на чашку Петри. Проведена оценка влияния препарата на хромосомные аб-берации в клетках костного мозга мышей-гибридов F, (CBA*C57Bl6) при однократном вну-трижелудочном введении в дозе 30 мг/кг, а также проведен учет доминантных летальных мутаций при воздействии препарата в дозе 300 мг/кг. Испытанные при этом дозы убихино-на, соответственно в 10 и 100 раз превышали высшую терапевтическую дозу для человека.

На автоматическом микробиологическом анализаторе «Биоскрин» (Labsystems, Финляндия) было изучено влияние убихинона на систему репарации ДНК в SOS-хромотесте на штамме E.coli PQ37 в диапозоне испытанных концентраций 0,01 - 5 мг/мл.

В результате проведенных исследований установлено, что убихинон ни по одному из испытанных тестов не проявляет мутагенных свойств и не обладает ДНК-повреждающим действием и, следовательно, не является потенциальным канцерогеном.

В испытанной дозе 30 мг/кг (10-кратная высшая терапевтическая доза, рекомендованная для человека) убихинон при введении в желудок с 1 по 20 день гестации не влиял на прибавку массы тела крыс Wistar, продолжительность беременности, количество живых плодов, мест имплантации и желтых тел, массу тела эмбрионов и их кранио-каудальный размер, а также показатели пред- и постимплантационной гибели плодов.

Субстанция препарата в испытанной дозе 30 мг/кг не проявляла тератогенности. При анализе тотальных препаратов, окрашенных ализарином для изучения развития костной системы у плодов, не выявлено пороков развития скелета и задержки оссификации точек окостенения. При назначении с 1 по 20 день беременности не установлено влияния субстанции препарата на количество родившихся крысят и показатели постнатальной смертности крысят. Развитие потомства в группе беременных крыс, подвергшихся воздействию субстанции препарата «Кудесан» в испытанной дозе 30 мг/ кг, по принятым критериям проходило без отклонений.

5

Полученные данные свидетельствуют об отсутствии эмбриотоксического и тератогенного действия субстанции препарата в дозе 30 мг/кг.

При ежедневном введении в желудок убихинона в дозе 30 мг/кг крысам-самцам Wistar в течение10 недель (2-3 цикла сперматогенеза) и крысам-самкам в течение 2 недель (2-3 эстральных цикла) не установлено влияния на репродуктивную функцию половозрелых животных.

При изучении аллергизирующих свойств коэнзима Q10 в эксперименте на морских свинках при их 5-кратной с интервалом в 1 день сенсибилизации внутрижелудочным введением препарата в дозах 3 и 30 мг/кг и пероральным введением разрешающей дозы в 30 мг/кг на 14 и 21 дни после сенсибилизации не выявлено анафилактогенного действия.

При оценке аллергизирующего действия убихинона в реакции гиперчувствительности замедленного типа на морских свинках при его однократном введении в подушечки конечностей в дозах 0,3 и 0,6 мг/кг с полным адьювантом Фрейнда 1:1 реакция была отрицательной.

При субплантарном введении мышам-гибридам F1 (СВАхС57В16) в дозе 25 мг/кг уби-хинон не проявлял аллергизирующих свойств и в реакции подколенного лимфоузла.

Полученные данные свидетельствуют о том, что в испытанных дозах и схемах сенсибилизации убихинон при введении лабораторным животным не обладает аллергизиру-ющими свойствами.

В испытанных дозах 30 и 60 мг/кг субстанция препарата «Кудесан» не влияет на число антителобразующих (реакция Ерне) и ядросодержащих клеток в селезенке мышей -гибридов F1 (СВАхС57В16), а также на реакцию гиперчувствительности замедленного типа у мышей -гибридов F1 (СВАхС57В1б). Полученные данные свидетельствуют об отсутствии влияния убихинона на гуморальный и клеточный иммунитет и, следовательно, об отсутствии иммунотоксичности.

Заключение: «Кудесан» является малотоксичным препаратом. Субстанция препарата - коэнзим Q10 (убихинон) и лекарственные формы - капли и таблетки для приема внутрь при однократном внутрижелудочном введении лабораторным животным в максимально возможных (ограничениями по объему вводимой жидкости и растворимости веществ) дозах не вызывают признаков интоксикации и гибели животных. Испытанные при этом максимальные дозы убихинона в опытах на мышах BALB/c 16 000 мг/кг и на крысах Wistar 12 000 мг/кг в 5000 и 4000 раз превышают высшую терапевтическую дозу для человека (250 мг/ сутки или 3 мг/кг).

Максимальные испытанные дозы солюбилизированной лекарственной формы при внутрижелудочном введении мышам и крысам, соответственно составляли 100 мл/кг (3000 мг/кг по убихинону) и 75 мл/кг (2250 мг/кг по убихинону). Максимальные испытанные дозы при оценке токсичности таблеток препарата «Кудесан» при однократном введении в желудок мышам составляли 5 000 мг/кг, крысам 3750 мг/кг.

В условиях хронических экспериментов при 6-месячном внутрижелудочном введении крысам Wistar субстанции препарата в дозах 30 и 60 мг/кг и при 1-месячном назначении готовых лекарственных форм препарата «Кудесан» собакам в дозе 30 мг/кг (в пересчете на убихинон) не выявлено токсического действия.

По результатам проведенных исследований: тест Эймса, учет хромосомных аббера-ций в клетках костного мозга и доминантных леталей в зародышевых клетках мышей-гибридов F1 (СВАхС57В16), оценка влияния на систему репарации ДНК в SOS-хромотесте коэнзим Q10 не обладает мутагенными свойствами и не является потенциальным канцерогеном.

При введении в желудок беременным крысам Wistar в дозе 30 мг/кг на протяжении всего периода гестации коэнзим Q10 не обладает эмбриотоксичностью и тератогенно-стью. При назначении субстанции препарата в дозе 30 мг/кг самцам половозрелых крыс Wistar в течение 2-3 циклов сперматогенеза и самкам в течение 3 эстральных циклов не установлено влияния на репродуктивную функцию животных.

В испытанных дозах и схем введения субстанция препарата не проявляет аллергизиру-ющего и иммунотоксического действия.

23

24

5

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Crane FL, Hatefy Y, Lester RL, Widmer C. Isolation of a quinine from beef heart mitochondria.//Biochimica et Biophysica Acta 25: 220-221, 1957.

2. Kalen A, Appelkvist EL, Dallner G. Age-related changes in the lipid compositions of rat and human tissues.// Lipids. Jul;24(7):579-84, 1989.

3. Mellors A., Tappei A.L., The inhibition of mitochondrial peroxidation by ubiquinone and ubiquinol. J.Biol.Chem, 241: 4353, 1966

4. Mitchell P. Possible molecular mechanisms of the protonmotive function of cytochrome systems. J.Theoret.Biol, 62: 327-3676 1976.

5. Mortensen S.A. Perspectives on therapy of cardiovascular disease with coenzyme Q10 (ubiquinone) // Clin.Investig, 71: 116-123, 1993

6. Morton RA, Wilson GM, Lowe JS, Leat WMF. Ubiquinone.//Chemical industry, 1649. 1957

7. Rosenfeldt F.L., Haas S.J, Krum H., Hadj A, Ng K., Leong JY., Watts G.F. Coenzyme Q10 in the treatment of hypertension: a meta-analysis of the clinical trials // J Hum Hypertens 21 (4), 297-306, 2007.

Korotayeva A.L., Arzamastsev Ye.V., Malinovskaya K.I, Terekhova O.L., Levitskaya Ye.L., Poluektova V.P., Gabova L.V.,Afanasyeva Ye.Yu., Golubykh V.L., Ambartsumyan A.Sh.

Toxicological characteristics of Coenzyme Q10 and Coenzyme Q10-based medicinal preparation Kudesan

Laboratory of Medicinal Toxicology, Institute of Experimental Cardiology, Russian Cardiology Research and Production Complex, Moscow

The substance Kudesan and its medicinal products are low toxic, do not produce any specific and delayed effects.

Материал поступил в редакцию 21.06.2010 г

25