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ARTIGO
ORIGINAL
Coenzyme
Q10
and
pro-inflammatory
markers
in
children
with
Down
syndrome:
clinical
and
biochemical
aspects
夽
Moushira
E.
Zaki
a,
Hala
T.
El-Bassyouni
b,
Angie
M.S.
Tosson
c,∗,
Eman
Youness
de
Jihan
Hussein
daNationalResearchCentre,MedicalResearchDivision,BiologicalAnthropologyDepartment,Cairo,Egito
bNationalResearchCentre,HumanGeneticsandGenomeResearchDivision,ClinicalGeneticsDepartment,Cairo,Egito cCairoUniversity,FacultyofMedicine,PediatricsDepartment,Cairo,Egito
dNationalResearchCentre,MedicalResearchDivision,MedicalBiochemistryDepartment,Cairo,Egito
Recebidoem28defevereirode2016;aceitoem27deabrilde2016
KEYWORDS
CoenzymeQ10;
Downsyndrome
children; Interleukin6; Oxidativestress; Tumornecrosis factor␣
Abstract
Objective: EvidenceofoxidativestresswasreportedinindividualswithDownsyndrome.There isagrowinginterestinthecontribution oftheimmune systeminDownsyndrome. Theaim ofthisstudyistoevaluatethecoenzymeQ10andselectedpro-inflammatorymarkerssuchas interleukin6andtumornecrosisfactor␣inchildrenwithDownsyndrome.
Methods: Eighty-sixchildren(5---8yearsofage)wereenrolledinthiscase-controlstudyfrom twopublicinstitutions.Atthetimeofsampling,thepatients andcontrolssufferedfromno acuteorchronicillnessesandreceivednotherapiesorsupplements.Thelevelsofinterleukin 6, tumornecrosisfactor ␣,coenzymeQ10,fastingbloodglucose,andintelligence quotient weremeasured.
Results: Forty-threeyoung Down syndromechildren andforty-threecontrols wereincluded overaperiodofeightmonths(January---August2014).Comparedwiththecontrolgroup,the Downsyndromepatientsshowedsignificantincreaseininterleukin6andtumornecrosisfactor␣ (p=0.002),whilecoenzymeQ10wassignificantlydecreased(p=0.002).Also,bodymassindex andfasting bloodglucosewere significantlyincreasedinpatients.Therewas asignificantly positivecorrelationbetweencoenzymeQ10andintelligencequotientlevels,aswellasbetween interleukin6andtumornecrosisfactor␣.
DOIserefereaoartigo:
http://dx.doi.org/10.1016/j.jped.2016.04.012
夽 Comocitaresteartigo:ZakiME,El-BassyouniHT,TossonAM,YounessE,HusseinJ.CoenzymeQ10andpro-inflammatorymarkersin
childrenwithDownsyndrome:clinicalandbiochemicalaspects.JPediatr(RioJ).2017;93:100---4.
∗Autorparacorrespondência.
E-mail:[email protected](A.M.Tosson).
Conclusion: Interleukin6andtumornecrosisfactor␣levelsinyoungchildrenwithDown syn-dromemaybeusedasbiomarkersreflectingtheneurodegenerativeprocessinthem.Coenzyme Q10mighthavearoleasagoodsupplementinyoungchildrenwithDownsyndrometoameliorate theneurologicalsymptoms.
©2016SociedadeBrasileiradePediatria.PublishedbyElsevierEditoraLtda.Thisisanopen accessarticleundertheCCBY-NC-NDlicense(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/
4.0/).
PALAVRAS-CHAVE
CoenzimaQ10; Crianc¸ascom síndromedeDown; Interleucina6; Estresseoxidativo; Fatordenecrose tumoral␣
CoenzimaQ10emarcadorespró-inflamatóriosemcrianc¸ascomsíndromedeDown: aspectosclínicosebioquímicos
Resumo
Objetivo: Foramrelatadasevidênciasdeestresseoxidativoemindivíduoscomasíndromede Down.Háuminteressecadavez maiornacontribuic¸ãodosistemaimunológiconasíndrome deDown.OobjetivodesteestudoéavaliaracoenzimaQ10emarcadorespró-inflamatórios selecionados,comointerleucina6eofatordenecrosetumoral␣,emcrianc¸ascomasíndrome deDown.
Métodos: Foram inscritas neste estudo de caso-controle 86 crianc¸as (5-8 anos) de duas instituic¸ões públicas.No momentodaamostragem,os pacienteseoscontrolesnão sofriam dedoenc¸aagudaoucrônicaenãorecebiamterapiaousuplementos.Forammedidososníveis deinterleucina6,fatordenecrosetumoral␣,coenzimaQ10,glicemiadejejumequociente deinteligência.
Resultados: Foramincluídasemoitomeses(janeiro-agosto2014)43crianc¸ascomsíndromede Down e43controles. Emcomparac¸ãocomogrupodecontrole, ospacientescomsíndrome deDownmostraramaumentosignificativonainterleucina6enofatordenecrosetumoral␣ (p=0,002),ao passoqueacoenzimaQ10 apresentousignificativareduc¸ão(p=0,002).Além disso,oíndicedemassacorporaleaglicemiadejejumeramsignificativamentemaioresnos pacientes.Houveumacorrelac¸ãosignificativamentepositivaentreosníveisdecoenzimaQ10 edoquocientedeinteligência,bemcomoentreainterleucina6eofatordenecrosetumoral ␣.
Conclusão: Osníveisdeinterleucina6eofatordenecrosetumoral␣emcrianc¸asmaisnovas comsíndromedeDownpodemserusadoscomobiomarcadores,refletemoprocesso neurode-generativoneles.AcoenzimaQ10podeterumpapelcomobomsuplementoemcrianc¸ascom síndromedeDownparamelhorarossintomasneurológicos.
©2016SociedadeBrasileiradePediatria.PublicadoporElsevierEditoraLtda.Este ´eumartigo OpenAccesssobumalicenc¸aCCBY-NC-ND(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.
0/).
Introduc
¸ão
Atrissomia21éaanomaliacromossômicamaisfrequente, que tem como características a deficiência cognitiva e deficiênciasneurológicassignificativas.Elaafetade1/700a 1/1.000nascidosvivos.1Oexcessodeinibic¸ãonocérebrode pessoascomumcromossomo21amaispodeserresponsável pordéficitscognitivosobservadosaolongodesuasvidas.2O estresseoxidativoéconhecidoporterumpapelsubstancial na patologia devido a fatores genéticos e epigenéticos, o que sugere que o desequilíbrio oxidativo contribui para asmanifestac¸õesclínicas da síndrome deDown (SD).3 Na síndrome de Down, o dano oxidativo tem umimportante papel nos processos neurodegenerativos.4 A CoQ10 atua comoeliminadoradeespéciesreativasdeoxigênio(EROs). Além disso, possivelmente estimula asenzimasde reparo dedanosoxidativosetemumpapelnaregulac¸ãoda expres-são gênica. Também pode atuar como um modulador de mecanismosdereparodeDNA.5,6OefeitodaCoQ10foi estu-dadoemalgunsdistúrbiosneurológicosemqueadisfunc¸ão
mitocondrialfoidetectada.7Issopoderiaexplicaroprocesso bioquímicopeloqualaCoQ10exógenamelhoraa deficiên-ciabioenergéticaemalgumasmiopatiasmitocondriaisena cardiomiopatia.8,9AcoenzimaQ10foiadministradaem paci-entescomaSD,na tentativadecombater odesequilíbrio oxidativo presente devido à sua deficiência secundá-ria com resultados promissores.10,11 Pessoas com SD são maispropensasainfecc¸õesedoenc¸asautoimunes.Respostas imunesineficazesnaSDlevamainfecc¸õesvirais/bacterianas recorrentes e contribuem para o desenvolvimento de vários sintomas patofisiológicos, inclusive o déficit cognitivo.12
Adisfunc¸ãodosistemaimunológiconaSDfoiatribuídaao númeroreduzidodelinfócitosB,amodificac¸õesdosubgrupo de células T, bem como alterac¸ões no nível de citocinas anti-inflamatórias e pró-inflamatórias. O fator de necrose tumoral␣(TNF␣)eainterleucina6(IL-6)foramindicados
auxiliarnadescobertadenovasabordagensparamelhorar aprogressãodademênciaempacientesdetrissomia21.
O objetivo deste estudo foi avaliar o nível de alguns marcadorespró-inflamatórios(IL-6eTNF␣)edeCoQ10em
crianc¸asde5-8anoscomSD.
Métodos
Esteestudoprospectivoincluiutodosospacientescom sín-dromedeDownqueseapresentaramnaClínicadeGenética, noCentroNacionaldePesquisas,enaclínicaambulatorialdo NovoHospitalInfantileatenderamaoscritériosdeinclusão emoitomeses.Tantoocentroquantoohospitalsão esta-belecimentosgovernamentaisgeraisqueatendempacientes demédiaebaixarenda.
Critériosdeinclusão
Os pacientes com síndrome de Down citogeneticamente
comprovada sem quaisquer anomalias congênitas ou
doenc¸as crônicas de 5-8 anos e que consentiram a
participac¸ão nesse programa foraminscritos no estudo.A faixade5-8anosfoiselecionadadeacordocoma frequên-ciadecasosdecrianc¸ascomSDqueatenderamaoscritérios deinclusão.Nomomentodaamostragemdesangue,essas crianc¸asnãotinhamdoenc¸asagudas nemusavam medica-mentoousuplementopornomínimoummês.Operíododo estudofoideterminadodeacordocomadisponibilidadede kits. O grupode controle consistiu em crianc¸as saudáveis deidadeesexosemelhantesqueatendiamaoscritériosde inclusão.
Avaliac¸ãodeQIedeterminac¸ãodeníveisdeCoQ10 ecitocinasplasmáticas
Estefoiumestudocego.Todasasamostrasforam codifica-dasenumeradaspelainvestigadoraresponsávelpelacoleta dedadosclínicoseapenaselatinhaacessoàsinformac¸ões completas dos indivíduos. As avaliac¸ões de quociente de inteligência (QI) foram feitas com a 4a
edic¸ão da Escala WechslerdeInteligênciaparaCrianc¸as(WISC-IV).14Osníveis deCoQ10foramavaliadosporumsistemadedicadode cro-matografialíquida dealta eficiência (CLAE) comdetector eletroquímico (ECD) (Shiseido Co Ltd, Tóquio, Japão). Os níveis deCoQ10 noplasma forammedidos em mol/L. A
quantificac¸ãodascitocinasfoifeitaporumensaio imunos-sorventeligado a enzima (Elisa) comkits comerciais para medic¸ão deTNF␣ e IL-6humana(eBio-Science, CA, EUA),
deacordocomasinstruc¸õesdofabricante.Apresenc¸aea concentrac¸ãodecitocinasforamidentificadaspela intensi-dadedacormedidapelaespectrometriaemummicroleitor deElisa.OsníveisdeTNF␣eIL-6humanasnoplasmaforam
expressos em pg/mL. Um analisador automático Olympus AU400(OlympusCorporation,Tóquio,Japão)foiusadopara mensuraraglicemiade jejumcomkits comerciais(Roche Diagnostics,IN,EUA).
Osprotocolosderecrutamentoeexperimentaldoestudo foramconduzidos de acordocom a Declarac¸ão de Helsin-que (conforme revisadaem Edimburgo2000) e aprovados
pelocomitêdeéticalocal.Todososresponsáveislegaisdos participantesconsentiramoestudo.
Análiseestatística
Todososdadossãoexpressoscomomédia±desviopadrão. Asanálisesdecorrelac¸ãoforamfeitaspormeiodocálculodo coeficientedecorrelac¸ãoPearson(r)paraavaliarasrelac¸ões entreosparâmetrosestudados.Aanáliseestatísticafoifeita comoSPSSStatistics20.0paraWindows(IBMSPSSStatistics for Windows,Version 20.0. NY,EUA). Osresultadosforam considerados estatisticamente significativos com nível de significância0,05.
Resultados
Foraminscritosdejaneirode2014aagostode2014emum estudo prospectivo43pacientescomsíndromedeDowne 46dogrupodecontrole.Atabela1resumeosdadosclínicos, oIMCeasinvestigac¸õesdaspessoasestudadas.
OspacientescomSDapresentaramíndicedemassa cor-poral(IMC)significativamentemaiordoqueosdogrupode controle (p=0,001). Além disso, osníveis deTNF␣ e IL-6
foram significativamente maiores em pacientes com SD em comparac¸ão com os do grupo de controle, com valo-res de p de 0,002 e 0,001, respectivamente. O nível de CoQ10 foi significativamente menor em pacientescom SD (p=0,002). Constatou-se que o estado redox da CoQ10 (% de CoQ10 oxidada/total) estava no intervalo de 28-35% no plasma de crianc¸as com SD,em comparac¸ão com 8-12%nogrupodecontrole.Oníveldeglicemiadejejumfoi significativamentemaiorem pacientescomSD(p=0,004), aopassoqueapontuac¸ãodeQIfoisignificativamentemenor (p=0,001)doquenogrupodecontrole.Apontuac¸ãomédia deQIem pacientescomSDestavana faixadedeficiência mental leve. Atabela 2 resumeosresultados dos coefici-entesdecorrelac¸ãodePearsonentreaCoQ10,ascitocinas pró-inflamatórias e o IMC. Houve uma correlac¸ão positiva significativaentreosníveisdeCoQ10eapontuac¸ãodeQI, bemcomoentreosníveisdeIL-6eTNF␣.
Tabela1 Dadosclínicoseinvestigac¸õesdascrianc¸ascom SDecontrolesestudados.
Grupocom trissomia21 n=43
Grupode controle n=43
valordep
Idade(a) 6,4±1,36 6,3±1,09 0,62 Sexo(F/M) 23/20 21/22 0,67 IMC(kg/m2) 20,9±9,3 15,6±9,7 0,001 TNF␣(pg/mL) 19,8±4,6 3,6±1,0 0,002
IL-6(pg/mL) 8,9±3,6 1,9±0,3 0,001 CoQ10(mol/L) 0,3±0,5 0,9±06 0,002
Glicose(mg/dL) 103,6±11,6 93,4±14,6 0,004
QI 60,0±12,2 95±10,2 0,001
CoQ10, coenzima Q10; IL-6, interleucina 6; IMC, índice de massacorporal;SD,síndromedeDown;TNF␣,fatordenecrose
Tabela2 Matrizdecorrelac¸ãodaCoQ10,citocinaspró-inflamatóriasediversosparâmetrosemcrianc¸ascomSD.
CoQ10 TNF␣ IL-6 QI IMC Glicose
CoQ10 1 −0,2 −0,2 0,4a 0,01 −0,3
TNF␣ 1 0,9b −0,2 −0,2 0,03
IL-6 1 −0,04 −0,2 0,04
QI 1 0,2 −0,2
IMC 1 −0,09
Glicose 1
CoQ10,coenzimaQ10;IL-6,interleucina6;IMC,índicedemassacorporal;QI,quocientedeinteligência;SD,síndromedeDown;TNF␣,
fatordenecrosetumoral␣.
a Correlac¸ãopositivasignificativaentreosníveisdeCoQ10eosescoresdeIQ. b Correlac¸ãopositivasignificativaentreosníveisdeIL-6eTNF
␣.
Discussão
Foipostuladoqueatriplicac¸ãodocromossomo21causaum aumento de50% na expressão de genes trissômicoscomo principal efeito de dose, que se traduz diretamente em aberrac¸õesbioquímicas.13,15 Váriosestudosmostraramque oaumentodeestresseoxidativorelacionadoàtrissomia21 podeestarenvolvidoem diferentesaspectosdosfenótipos deSD.4,16
Neste estudo, osmarcadores inflamatórios e os meca-nismosdeestresseoxidativoemcrianc¸ascomsíndromede Downsãoavaliadosecomparadoscomosdogrupode con-trole. Em nosso estudo, todos os pacientes apresentaram reduc¸ão significativana CoQ10 plasmática,potente antio-xidante endógeno,o que poderá ser umimportante fator associado aodesequilíbriooxidativo emcrianc¸as com tris-somia21.Milesetal.6constataramreduc¸ãosignificativade CoQ10empacientescomSD.OutroestudodeTianoetal.17 concluiu queo índicedelinfócitos eCoQ10 nasplaquetas foisignificativamentemenorempacientescomSD,fatoque provavelmenteéinerenteaodesequilíbriooxidativononível celular.Contudo,nossoestudoincluiuumnúmeromaiorde pacientescomfaixamédia de4anos (5-8anos).O meca-nismodereduc¸ãodeCoQ10estápossivelmenterelacionado à manutenc¸ão dahomeostase mitocondrial e àprevenc¸ão daproduc¸ãoderadicaislivres.Contudo,estudosque com-param dados sobre dano oxidativo ao DNA e parâmetros deestresse oxidativo sistêmico em pacientescom SD tra-tados com CoQ10 concluíram que a CoQ10 não funciona simplesmentecomoeliminadoradeEROs.Issoocorredevido à ausência de uma resposta mensurável de antioxidante plásmico,quepodesermascaradapelahiperuricemia nor-malmenteconstatada na SDjuntamente comos níveis de DNAinalterados.7
As citocinas IL-6 e TNF␣ são consideradas principais
orquestradorasdasrespostasimuneeinflamatória.18Nossos dados mostraram aumento significativono nível dos mar-cadorespró-inflamatóriosIL-6eTNF␣nosorocoletadodos
indivíduoscomSD,emcomparac¸ãocomogrupodecontrole, queésemelhanteaoutrosestudos.13,19
As taxas elevadas de sobrepeso e obesidade entre crianc¸as em todo o mundo e a gama de problemas de saúdeassociadosaelas,deachadospsicossociaisaté acha-dosmetabólicosadversos,justificamodesenvolvimentode vários planosdeac¸ão eo estabelecimento demetas para a prevenc¸ão da obesidade em crianc¸as e adolescentes.
Sãonecessáriasnovasestratégiaspreventivas,destaca-seo importantepapeldaatividadefísicaedaeducac¸ão nutrici-onal.Variac¸õesdeindivíduo,famíliaecomunidadepodem afetarumestilodevidasaudável.20,21
O IMC elevado está associado a um padrão específico de ativac¸ão imune de baixo grau.22 Nossos dados confir-mamas associac¸ões anteriormentedescritas entrea SDe oIMCelevado.23,24OQImédiodospacientescomSD estu-dadoserade60,0±12,2.Gardiner25delineouque,embora a deficiência intelectual na SD possa ser um leve atraso, oQIrelatadocom maisfrequênciaestána faixade40-50 (atrasoleve amoderado).Shukla etal.26 relataram quea pontuac¸ãodeQIdospacientescomSDrepresentou defici-ênciamentalmoderadaem31%edeficiênciamentalleveem 52%deseuspacientes.Acorrelac¸ãoentreoteordeCoQ10 eapontuac¸ãodeQIempacientescomSDsignificaoefeito daCoQ10sobreoneurodesenvolvimentoquepoderá ocor-rerdevidoa seupapel deprotec¸ãocontra danosaoDNA, alémde sua func¸ão redox.5 Sabe-se bem que o diabetes mellitustemumaprevalênciamaioremindivíduoscomSD doquenapopulac¸ãoemgeral,27,28aopassoque,emnossas constatac¸ões,oníveldeglicemiaestavadentrodonormal,o quepodeserexplicadopelabaixaidadedenossospacientes. Aimportânciadessesresultadosdopontodevistaclínicoe terapêuticoéqueissoenfatizaaimportânciadaestratégia adequadadeacompanhamentodeindivíduoscomSDeajuda aesboc¸arnovasestratégiasdetratamentodepacientescom SD.
Concluindo,osníveisdeIL-6,TNF␣eCoQ10 emjovens
pacientes com SD pode representar um importante fator de contribuic¸ão ao processo neurodegenerativo que cul-minanaSD.AcoenzimaQ10deveserconsideradaumaboa suplementac¸ãoemjovenscrianc¸ascomtrissomia21paraa melhoriadossintomasneurológicos.
Conflitos
de
interesse
Osautoresdeclaramnãohaverconflitosdeinteresse.
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