FR2586352A1 - Compositions pharmaceutiques contenant une coenzyme du type ubiquinone, douees d'activite de protection cardiaque et metabolique sur le metabolisme energetique musculaire - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION SE RAPPORTE AUX COMPOSITIONS PHARMACEUTIQUES. ELLE CONCERNE UNE COMPOSITION PHARMACEUTIQUE DOUEE D'ACTIVITE DE PROTECTION DU METABOLISME CARDIAQUE ET MUSCULAIRE, CARACTERISEE EN CE QU'ELLE CONTIENT UNE COENZYME DU TYPE UBIQUINONE ET DE LA PHOSPHOCREATINE OU SES SELS. APPLICATION DANS L'INDUSTRIE PHARMACEUTIQUE.
Description
La présente invention concerne des compositions pharmaceutiques contenant,
comme ingrédient actif, une association de coenzymes du type ubiquinone, comme par
exemple la Coenzyme Q10, et du composé organique phos-
phoré connu en tant que phosphocréatine ou N-(phospho-
amidino) arcosine.
Les composants de l'association manifestent une action puissamment synergique, conduisant à des résultats surprenants et inattendus de l'amélioration du métabolisme musculaire et en particulier dans la protection du coeur
contre des dommages provoqués par l'anoxie qui apparais-
sent par exemple dans l'infarctus du myocarde, à la suite d'un infarctus, pendant une chirurgie cardiovasculaire ou
dans le cas de besoins énergétiques musculaires accrus.
Les effets pharmacologiques et thérapeutiques surprenants exercés par les compositions pharmaceutiques faisant l'objet de la présente invention sont dus à la
synergie se produisant entre la Coenzyme Qi0 et la phos-
phocréatine. En fait, la Coenzyme Q10 est connue pour jouer un rôle très important dans les processus de respiration
cellulaire et tissulaire (P.H. Gale et coll. - Arch.
Biochem. Biophys. - 93-211-1961).
La Coenzyme Q10 intervient dans le transfert mitochondrial des électrons et dans l'utilisation de l'oxygène par la chaîne respiratoire des cytochromes
(R. A. Morton - Nature - 182-1764-1959).
La Coenzyme Q10 est présente dans presque tous les tissus, en particulier les muscles, le coeur, le cerveau et le foie, et une diminution de la concentration en Coenzyme Q1 a été démontrée dans certains états pathologiques de ces organes, par exemple l'infarctus du myocarde, l'insuffisance myocardique, une dystrophie musculaire et l'hypertension artérielle, ce qui laisse supposer l'existence d'une relation entre les déficiences
en Coenzyme Q10 et les troubles ci-dessus.
En réalité, l'administration exogène de Coenzyme Q10 s'est avéréerétablir les concentrations tissulaires insuffisantes en cette coenzyme, et en même temps exercer
une action thérapeutique importante (K. Folkers et coll.-
Int. J. Vit. Res. - 40-380-1970).
Un certain nombre d'états morbides, comme une insuffisance myocardique, des états consécutifs à un infarctus, les dystrophies myopathiques et l'hypertension, ont été traités avec succès par l'administration de Coenzyme Q10 (Yamasawa - Biomedical and Clinical Aspects
of Coenzyme Q10 - Elsevier - North Holland Ed. - Vol. II -
page 333 - 1980).
D'autres études biochimiques et pharmacologiques ont montré que l'administration de Coenzyme Q10, outre le fait qu'elle rétablit la respiration mitochondriale réduite, peut augmenter la concentration en ATP des
cellules et maintenir intacte la membrane cellulaire.
La phosphocréatine joue un rôle d'égale importance.
Une concentration critique de I'ATP mitochondrial, comme celle apparaissant dans la chaIne des cytochromes et de Coenzyme Q10, est essentielle à la production de phosphocréatine, qui est synthétisée dans les mitochondries
par l'ATP mitochondrial et la créatine cytoplasmique.
Cette molécule peut transférer la liaison phosphorique hautement énergétique aux myofibrilles et
aux membranes cellulaires.
A ce niveau, en fait, la phosphocréatine est utilisée au moyen de créatine-phosphokinase, pour produire de 1'ATP à partir de 1'ADP, et supporter la contraction
musculaire et le transport d'ions.
Plusieurs expériences ont montré que la teneur tissulaire en phosphocréatine est un facteur de régulation
de la force contractile cardiaque.
L'administration de phosphocréatine prolonge la fonction contractile du myocarde dans le coeur de rats, en conditions d'arrêt ischémique réservible (D.J. Hearse et coll. - J. Pharm. Pharmac. - 26-427-1974) et réduit l'apparition d'extrasystoles ventriculaires provoquées
par une ligature coronarienne (R.J. Marshall, J.R. Parrat-
Naunyn - Schmiedebergs' Arch. Pharmacol. - 281-437-1974).
En outre, il a été démontré qu'une diminution des phosphates intracellulaires à haut niveau énergétique conduit à des troubles du sarcolemme et constitue le
commencement d'une altération ischémique irréversible.
L'administration de phosphocréatine peut éviter une déplétion en phosphates à fort potentiel et inhiber les processus conduisant à la destruction du sarcolemme, comme cela a été mis en évidence dans des essais effectués sur le coeur de rats ischémiques ou sur l'infarctus expérimental du myocarde chez le chien, essais dans lesquels l'administration de phosphocréatine a conduit non seulement à une amélioration importante de la fonction cardiaque et des taux de phosphates à haute énergie, mais également à une plus grande intégrité du sarcolemme des myocardiocytes et à une diminution concomitante des
lysophospholipides produits par dégradation des phospholi-
pides des membranes (V.A. Sako et coll. - J. Molecular and Cellular Cardiology - 16, suppl. 2 - septembre 1984; V.G. Sharov - J. Cardiovascular Pharmacol. - 1984;
O. Fagliemi - J. CardiovascularPharm. - 4-53-1982).
Les résultats des essais sur l'activité de pro-
tection du myocarde exercée par la phosphocréatine ont été également confirmés cliniquement dans l'infarctus myocardique aigu, pendant lequel une diminution importante de l'apparition d'arythmies ventriculaires a été mise en évidence; dans la chirurgie cardiovasculaire, dans
laquelle des patients traités ont manifesté une récupéra-
tion plus rapide de l'hémodynamique et de l'activité élec-
trique cardiaque et d'après une biopsie du ventricule droit o l'on a observé un maintien de concentrations normales de phosphates à haute énergie et une action de protection nette contre les lésions ischémiques du sarcolemme (L.A. Robinson, D.J. Hearse - J. of Therapy
Cardiovascular Surgery - 87-190-1984).
On a maintenant découvert que les compositions pharmaceutiques selon la présente invention fournissent des effets pharmacologiques et thérapeutiques remarquables et surprenants, dus aux interactions synergiques entre le composant ubiquinone et la phosphocréatine, cet effet de synergie étant imprévisible sur la base de ce qui était connu jusqu'à présent ou de la simple addition des effets
des composants seuls.
Les résultats d'essais pharmacologiques et toxico-
logiques effectués sur les compositionsde l'invention sont
décrits ci-après.
La Coenzyme Q10 et la phosphocréatine sont connues pour avoir une très faible toxicité, et leur association n'apporte pas de changements de toxicité. En fait, des solutions contenant les deux composants de l'association en des rapports de 1:10 à 1:100 (c'est-à-dire en des
quantités nettement plus importantes que celles envisa-
geables pour un usage thérapeutique) injectées par voie sous-cutanée ou intrapéritonéale à la souris et au rat n'ontpas provoqué d'effets toxiques. Dans ces conditions, la DL50 s'est avérée être supérieure à 1 g/kg et à 500 mg/kg pour des administrations sous-cutanée et intrapéritonéale, respectivement. Les essais de toxicité chronique chez le rat, effectués par administration orale de l'association
ci-dessus dans un rapport de 1:10 pendant 30 jours consé-
cutifs, n'ont également pas fait apparaître de changements
pathologiques du poids corporel et des différents para-
mètres hématochimiques.
Action de protection contre l'arythmie ventriculaire erovoguée par
Li!ature- coronarienne chez Le rat.
On a appliqué à des rats males pesant 350-450 g
la technique décrite par Selych et coll. (Angiology 11-398-
1960) et par C. Clark et coll. (J. Pharmacol. Methods 3-357-1980) pour l'occlusion chirurgicale de l'artère coronaire gauche. Les rats qui, au cours de l'opération chirurgicale et avant la ligature, présentaient des arythmies ou une diminution de la pression artérielle au-dessous de 75 mm Hg ont été éliminés. Des solutions de Coenzyme Q10 et de phosphocréatine ont été injectées lentement dans la lumière du ventricule gauche, 15 minutes
avant la ligature de l'artère coronaire.
Les arythmies ont commencé à apparaître 4 à 7
minutes après la ligature, et des contractions ventricu-
laires ectopiques ont été dénombrées au cours des 30 minutes suivant la ligature. La Coenzyme Q10 et la phosphocréatine peuvent réduire le nombre de contractions ectopiques provoquées par la ligature coronarienne, mais cet effet est amélioré de façon importante et surprenante par leur
association, ce qui met en évidence un synergisme remar-
quable, comme le montre clairement le Tableau 1.
TABLEAU I
Contractions ectopiques Début des arythmies totales au cours des 30 Traitement (Min) Traiteent-min) minutes suivant La Ligature Témoins 4 - 7 994 226 Phosphocréatine mg/kg 4 - 7 870 206 Phosphocréatine mg/kg 5 7 765 215 Coenzyme Q10 mg/kg 5 - 7 709 196 Coenzyme Q10 mg/kg 6 - 7 690 222 Phosphocréatine mg/kg + Coenzyme Q10 mg/kg10 6 - 7 395 176 Phosphocréatine mg/kg + Coenzyme Q10 mg/kg 6 - 7 165 124 Effet sur La teneur en ATP du muscle_-paittaire du -aEin arèshyoxie On a traité par voie intraveineuse un groupe de lapins de Nouvelle-Zélande pesant en moyenne 2 kg avec une solution contenant 10 mg/kg de Coenzyme Q10 ou 100 mg/kg
de phosphocréatine pendant 3 jours consécutifs.
On a traité un autre groupe d'animaux avec les deux médicaments associés en les mêmes doses que ci-dessus ou à la moitié des doses ci-dessus. Tous les animaux (y compris les témoins) ont été sacrifiés 2 heures après la dernière injection, leur coeur a été prélevé et des sections égales du muscle papillaire, d'un diamètre de 1 mm
et d'une épaisseur de 4-5 mm ont été isolées.
Ce tissu a été analysé dans un bain thermostaté
approprié perfusé avec une solution saturée à 100% de 02.
Les conditions d'hypoxie ont été produites en introduisant dans le bain 100% de N2 au lieu de 02 La teneur en ATP du muscle papillaire a été mesurée selon le mode opératoire décrit par B.L. Strehler et coll. (Methods in Enzymology III, New York - Academic Press - 871-1957) dans les échantillons de tissus, apres une période de mise en équilibre d'environ 90 minutes en
perfusion normale ainsi qu'après 60 minutes d'hypoxie.
Les résultats obtenus (Tableau 2) montrent que la teneur en ATP n'a été maintenue à des valeurs normales, même après l'hypoxie, que dans le cas de l'association de Coenzyme Q10 et de phosphocréatine, ce qui met en évidence
le synergisme existant entre les deux composés.
TABLEAU 2
Teneur en ATP (moles/g de tissu) Traitement Avant hypoxie Apres hypoxie Témoins Phosphocréatine mg/kg Coenzyme Q10 mg/kg Phosphocréatine mg/kg + Coenzyme Q10 mg/kg
1,73 +
0,29
1,80 0,31
1,76 0,24
1,88 0,27
0,48 0,04
0,65 0,03
0,80 0,06
1,66 0,06
Effet sur l'activité enzymatigue des muscLes gastrocnémiens de rats soumis a un exercice musculaire guotidien (entraînement) Compte tenu du fait qu'un entraînement quotidien
du rat conduit à une augmentation de l'activité enzymati-
que mitochondriale, tant dans le coeur que dans les muscles gastrocnémiens, cette augmentation dépend de la durée de l'entraînement et des performances musculaires (G. Benzi et coll., J. Applied Physiology 38-565-1875), l'association de l'invention a été mise à l'épreuve pour déterminer toute action d'abrégement de l'adaptation enzymatique à l'exercice musculaire et, par conséquent
des performances fonctionnelles.
Les injections de phosphocréatine ou de Coenzyme Q10 se sont avérées augmenter le capital enzymatique mitochondrial des muscles gastrocnémiens du rat; mais le plus grand effet susceptible d'être obtenu a été mis en évidence par l'association des deux substances. Dans ce
cas, l'augmentation de l'activité enzymatique mitochon-
driale après 7 jours de traitement était supérieure à celle pouvant être obtenue après 30 jours d'entraînement. Les animaux (rats Wistar) ont été entraînés sur une piste Rotarod (appareil Rotarod Basile, Comerio Italie) et l'activité motrice a été effectuée à raison de 20 m/minute
pendant 120 minutes par jour.
Les activités enzymatiques ont été évaluées au bout de 30 jours d'entraînement, après isolement et homogénéisation des muscles gastrocnémiens (L.B. Oscai,
J. Biol. Med. 246-6968-1971).
Les résultats obtenus (Tableau 3) montrent que
l'administration de l'association selon la présente inven-
tion provoque une augmentation de l'activité enzymatique mitochondriale supérieure même à celle provoquée par l'entraînement, ce résultat n'étant pas obtenu en utilisant
les deux composants séparément.
La composition pharmaceutique de l'invention peut être formulée sous toutes formes solides, semi-solides
ou liquides convenant pour l'administration orale, paren-
térale ou rectale, en thérapie humaine et/ou animale.
Elle peut, notamment, être formulée sous la forme de capsules, de pilules enrobées de sucre, de comprimés gastro-résistants, d'ampoules ou fioles pour solution injectable. En variante, les ingrédients actifs de la composition peuvent être incorporés dans des liposomes ou des microsphères lipidiques. Egalement, les ingrédients actifs peuvent être formulés dans des ampoules ou fioles pour dissolution instantanée, contenant du sel de sodium de phosphocréatine et des excipients éventuels sous forme lyophilisée dans un bouchon-réservoir pour dissolution
instantanée dans une solution appropriée de Coenzyme Q10.
TABLEAU 3
Traitement Nombre de jours Citrate-synthétase Isocitrate- Succinate-
d'entralnement.Ié$hydrogénase déshydrogénase Témoins Témoins Témoins Phosphocréatine mg/kg Coenzyme Q mg/kg10 Phosphocréatine mg/kg + Coenzyme Q10 mg/kg Phosphocréatine mg/kg Coenzyme Q10 mg/kg10 Phosphocréatine mg/kg + Coenzyme Q10 mg/kg Pas d'entraÂnement Pas d'entraînement Pas. d'entrainement Pas d'entraînement ,8
22,2
31,7
22,4 +
26,7
31,1 26,7 ,5 1,5 1,4 1,6 1,2 1,9 1,7 1,5 1,8
44,1 1,9
2,42 0,19
2,75 0,16
3,60 0,22
2,81 0,20
3,40 0,21
3,10 0,21
2,96 0,21
3,35 0,22
,11 0,20
3,34
3,75
,15
3,80
3,84
0,17 0,15 0,19 0,17 0,20
4,80 0,17
3,90 0,19
4,95
7,10 0,31
c*) o r' w 0% rkJi
(*) Les activités enzymatiques sont exprimnes en pM de substrat utilisé par minute/g de poids de tissu.
ll
Claims (7)
1. Composition pharmaceutique douée d'activité de protection du métabolisme cardiaque et musculaire, caractérisée en ce qu'elle contient une coenzyme du type ubiquinone et de la phosphocréatine ou ses sels.
2. Composition pharmaceutique selon la revendica-
tion 1, caractérisée en ce que l'ubiquinone est la
Coenzyme Q10.
3. Composition pharmaceutique selon les revendi-
lo cations 1 et 2, caractérisée en ce que le rapport pondéral
Coenzyme Q10: phosphocréatine est de 1:10 à 1:100.
4. Composition pharmaceutique selon les revendi-
cations 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle est sous forme solide, semisolide ou liquide pour l'administration orale, parentérale ou rectale, pour le traitement de lésions provenant d'anoxie myocardique et de troubles métaboliques et énergétiques musculaires, en thérapie
humaine et/ou animale.
5. Composition pharmaceutique selon la revendica-
tion 4, caractérisée en ce qu'elle se présente sous la
forme de capsules, de pilules enrobées de sucre, de compri-
més gastro-résistants, d'ampoules ou de fioles pour solu-
tion injectable.
6. Composition pharmaceutique selon les revendi-
cations 1 à 3, caractérisée en ce que les ingrédients actifs sont contenus dans des liposomes ou des microsphères lipidiques.
7. Composition pharmaceutique selon les revendi-
cations 1 à 3, caractérisée en ce que les ingrédients actifs sont formulés dans des ampoules ou fioles pour dissolution instantanée, contenant du sel de sodium de phosphocréatine et des excipients éventuels, sous forme lyophilisée, dans un bouchon-réservoir pour dissolution instantanée dans une solution appropriée de Coenzyme QlO'
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