Effect of Treatment with 3-Hydroxy-3-methylglutaryl Coenzyme A Reductase Inhibitors on Serum Coenzyme Q₁₀ in Diabetic Patients

Summary

Serum coenzyme Q₁₀ (CoQ₁₀: 2-(3,7,11,15,19,23,27,31,35,39-decamethyl-2,6,10,14,18,22,26, 30,34,38-tetracontadecaenyl)-5,6-dimethoxy-3-methyl-1,4-benzoquinone, CAS 303-98-0) and cholesterol levels were measured to assess the effect of cholesterol-lowering therapy in patients with non-insulin-dependent diabetes mellitus (NIDDM). Twenty healthy volunteers, 97 NIDDM patients and 2 patients with familial hypercholesterolemia were studied. None had overt heart failure or any other heart disease. Mean serum CoQ₁₀ concentrations were significantly (p < 0.01) lower in diabetic patients with normal serum cholesterol concentrations, either with or without administration of 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase inhibitors (HMG-CoA RIs) including simvastatin (normal: 0.91 ± 0.26 (mean ± SD) 1⁻¹; diabetic with HMG-CoA RI: 0.63 ± 0.19; diabetic without HMG-CoA RI: 0.66 ± 0.21). CoQ₁₀ concentrations were higher (1.37 ± 0.48, p < 0.001) in diabetic patients with hypercholesterolemia. Simvastatin or low density lipoprotein apheresis decreased serum CoQ₁₀ concentrations along with decreasing serum cholesterol. Oral CoQ₁₀ supplementation in diabetic patients receiving HMG-CoA RI significantly (p < 0.001) increased serum CoQ₁₀ from 0.81 ± 0.24 to 1.47 ± 0.44 l⁻¹, without affecting cholesterol levels. It significantly (p < 0.03) decreased cardiothoracic ratios from 51.4 ± 5.1 to 49.2 ± 4.7%. In conclusion, serum CoQ₁₀ levels in NIDDM patients are decreased and may be associated with subclinical diabetic cardiomyopathy reversible by CoQ₁₀ supplementation.

Zusammenfassung

Wirkung der Therapie mit 3-Hydroxy-3-methylglutaryl-Coenzym-A-Reduktase- Hemmern auf das Serum-Coenzym Q₁₀ bei Diabetikern

Die Konzentration von Serum-Coenzym Q_1o (CoQ_1o: 2-(3,7,11,15,19,23,27,31,35,39-Decamethyl-2,6,10,14,18,22,26,30,34,38-tetracontadecaenyl)-5,6-dimethoxy-3-methyl-1,4-benzochinon, CAS 303-98-0) und der Cholesterinspiegel wurden bestimmt, urn die Wirkung der Cholesterin-senkenden Therapie bei Patienten mit nicht insulinabhängigem Diabetes mellitus (noninsulin-dependent diabetes mellitus, NIDDM) zu untersuchen. 20 gesunde Probanden, 97 NIDDM-Patienten sowie 2 Patienten mit familiärer Hypercholesterinämie nahmen an der Studie teil. Bei keiner Versuchsperson lag eine erkennbare Herzinsuffizienz oder eine andere Herzerkrankung vor. Die durchschnittliche Serum-CoQ₁₀-Konzentration war bei Diabetikern mit normalem Cholesterinspiegel signifikant (p 0,01) niedriger, und zwar mit oder ohne Verabreichung von 3-Hydroxy-3-methylglutaryl-Coenzym-A-Reduktase-Inhibitoren (HMG-CoA RI) wie Simvastatin (normal: 0,91 ± 0,26 (Mittelwert ± SD) 1⁻¹; Diabetiker mit HMG-CoA RI: 0,63 ± 0,19; Diabetiker ohne HMG-CoA RI: 0,66 ± 0,21). Bei Diabetikern mit Hypercholesterinämie war die CoQ₁₀- Konzentration höher (1,37 ± 0,48, p < 0,001). Durch Simvastatin oder die Apherese von Lipoproteinen geringer Dichte sank mit dem Cholesterin- Spiegel auch die Serum-CoQ₁₀- Konzentration. Die orale Verabreichung von CoQ₁₀ an Diabetiker, die mit HMG-CoA RI behandelt wurden, erhöhte sich die Serum-CoQ_lo-Konzentration signifikant (p < 0,001) von 0,81 ± 0,24 auf 1,47 ± 0,44 1⁻¹, ohne den Cholesterinspiegel zu verändern. Das kardiothorakale Verhältnis ging dadurch signifikant (p < 0,03) von 51,4 ± 5,l auf 49,2 ± 4,7% zurück. Dies läßt darauf schließen, daß der Serum-CoQ₁₀-Spiegel bei NIDDM-Patienten vermindert ist und vermutlich bei der subklinischen diabetischen Kardiomyopathie eine Rolle spielt; dem kann durch Verabreichung von CoQ₁₀ entgegengewirkt werden.

Key words

CAS 303-98-0 - Coenzyme Q10 - Diabetes mellitus, non-insulin-dependent - 3-Hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase, inhibitors - Pravastatin - Simvastatin