Johdanto

Tauriini on ravintorikas aminosulfonihappo, jota esiintyy korkeina pitoisuuksina verkkokalvolla ja muissa hermokudoksissa. Itse asiassa tauriinipitoisuudet verkkokalvolla ovat korkeampia kuin missään muussa kehon kudoksessa, ja sen puute aiheuttaa verkkokalvosolujen vaurioita (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Riittävän tauriinin tiedetään olevan välttämätöntä verkkokalvon hermosoluille, erityisesti valohermosoluille ja verkkokalvon gangliosoluille (RGC). RGC:n rappeutuminen on glaukooman ja muiden näköhermosairauksien aiheuttaman näön heikkenemisen taustalla. Prekliininen tutkimus viittaa nyt siihen, että tauriini voi auttaa ylläpitämään RGC:n terveyttä. Tämä artikkeli tarkastelee, miten tauriini säätelee solutilavuutta ja kalsiumia suojatakseen RGC:itä, laboratoriotutkimuksista saatua näyttöä tauriinin RGC:n eloonjäämistä edistävästä vaikutuksesta sekä rajallista kliinistä tietoa näköhyödyistä. Keskustelemme myös siitä, miten ruokavalio ja ikääntyminen vaikuttavat tauriinitasoihin, niihin liittyviin terveysvaikutuksiin ja mitä tiedetään turvallisesta tauriinilisästä ja tulevien kokeiden prioriteeteista.

Tauriini verkkokalvolla: osmoregulaatio ja kalsiumtasapaino

Tauriinilla on keskeisiä solutason rooleja pelkän ravintoaineen lisäksi. Verkkokalvolla se toimii orgaanisena osmolyyttinä auttaen soluja säätelemään tilavuuttaan stressin alaisena. Verkkokalvon solut (mukaan lukien RPE, RGC:t ja Müllerin gliasolut) ilmentävät tauriininkuljettajaa (TauT) tuodakseen tauriinia sisään. Hyperosmolaarisen stressin (kuten korkean suola- tai sokeripitoisuuden) olosuhteissa TauT:n ilmentyminen ja aktiivisuus lisääntyvät, mikä saa solut ottamaan sisään enemmän tauriinia ja vettä. Tämä suojaa verkkokalvosoluja kutistumiselta tai turpoamiselta (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Muissa kudoksissa (kuten aivojen astrosyyteissä) tauriini poistuu hypotonisissa olosuhteissa, jolloin solut voivat ylläpitää osmoottista tasapainoa. Tauriini on siis perustavanlaatuinen osmoregulaatiolle verkkokalvolla, puskuroi RGC:itä nestestressiä vastaan, jota voi esiintyä diabeteksessa tai infarktissa (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Tauriini auttaa myös säätelemään solunsisäistä kalsiumia (Ca²⁺), joka on kriittinen tekijä hermosolujen selviytymisessä. Liiallinen sytosolinen Ca²⁺ voi laukaista mitokondriovaurion ja solukuoleman. Tauriini vaikuttaa kalsiumiin useilla mekanismeilla. RGC:issä ja muissa hermosoluissa tauriinin on osoitettu lisäävän mitokondrioiden kykyä sitoa Ca²⁺:ta, mikä alentaa haitallista vapaata sytosolista Ca²⁺:ta (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Se myös moduloi kalsiumin virtausta jänniteohjattujen Ca²⁺- ja natriumkanavien kautta, toimien hieman kuin luonnollinen kalsiumkanavan säätelevä aine (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Vähentämällä solunsisäisiä kalsiumpiikkejä tauriini estää mitokondrioiden läpäisevyyshuokosten avautumisen ja niitä seuraavat apoptoottiset kaskadit (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Lyhyesti sanottuna tauriini auttaa pitämään RGC:n kalsiumtasapainon hallinnassa, mikä puolestaan suojaa mitokondrioita ja estää kalsiumin aiheuttamia vaurioita (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Oksidatiivinen stressi ja hermosuojaus

Osmoregulaation ja kalsiumin lisäksi tauriini on tehokas antioksidantti ja hermosuoja-aine. Se voi suoraan poistaa reaktiivisia molekyylejä, kuten hypokloorihappoa, ja auttaa säilyttämään keskeisten antioksidanttientsyymien aktiivisuuden. Verkkokalvomalleissa tauriinilisäys nostaa glutationitasoja ja entsyymejä, kuten superoksididismutaasia ja katalaasia (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Vähentämällä oksidatiivista stressiä tauriini auttaa ehkäisemään oksidatiivista vauriota, joka on yksi verkkokalvon rappeutumisen pääsyistä. Tauriini on liitetty myös antiapoptoottisiin reitteihin: se pyrkii vähentämään solukuolemaa edistävien proteiinien ilmentymistä ja lisäämään eloonjäämistä edistävien proteiinien ilmentymistä hermosoluissa (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Esimerkiksi keskushermoston soluissa tauriini estää kaspaaseja ja kalpaiineja (apoptoosiin osallistuvia entsyymejä) ja ylläpitää Bcl-2-perheen proteiinien tervettä tasapainoa (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Yhteenvetona tauriinin hermosuojaavat vaikutukset sisältävät antioksidanttisuojan, solustressin vähentämisen ja solukuolemasignaalien tukahduttamisen, jotka kaikki voivat auttaa verkkokalvon hermosoluja kestämään vaurioita.

Prekliininen näyttö RGC:n suojauksesta

Lukuisat laboratoriotutkimukset tukevat tauriinin kykyä suojata RGC:itä rappeutumiselta. Soluviljelmissä puhdistetut aikuiset rotan RGC:t selviytyvät paljon paremmin tauriinin läsnä ollessa. Esimerkiksi Froger et al. havaitsivat, että lisäämällä 1 mM tauriinia seerumista puuttuviin RGC-viljelmiin RGC:n eloonjääminen lisääntyi noin 68 % kontrolliryhmään verrattuna (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tämä vaikutus riippui solujen tauriininotosta. Samoin tauriinin osoitettiin estävän merkittävästi NMDA:n aiheuttamaa eksitotoksisuutta verkkokalvon eksplantaateissa, säilyttäen enemmän RGC:itä, kun niitä altistettiin glutamaattiagonisteille (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Glaukooman ja verkkokalvovaurioiden eläinmallit vahvistavat edelleen tauriinin hyötyjä. DBA/2J-hiirillä (geneettinen glaukoomamalli) tai rotilla, joille oli indusoitu verkkokalvon laskimotukos, juomaveden mukana annettu tauriini johti korkeampiin RGC-tiheyksiin kuin hoitamattomilla eläimillä (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Retinitis pigmentosa -rotan mallissa (P23H), joka aiheuttaa sekundaarisen RGC-häviön, tauriinilisä säilytti RGC-kerrokset sekä valohermosolujen rakenteen (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Diabeettisen retinopatian malleissa tauriini suojasi sekä valohermosoluja että gangliosoluja, vähensi verkkokalvon glioosia ja paransi ERG-vasteita (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Jokaisessa tapauksessa eläimillä, jotka saivat ylimääräistä tauriinia, havaittiin vähemmän hermosolukuolemaa ja parempi verkkokalvon toiminta kuin kontrolliryhmillä.

Mekanistiset tutkimukset tukevat näitä havaintoja. RGC-viljelmissä ja eksplantaateissa tauriini esti glutamaatin eksitotoksisuutta rajoittamalla NMDA-reseptorien aktivaation aiheuttamaa liiallista kalsiumin sisäänvirtausta (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tauriini vähensi myös oksidatiivisen stressin ja apoptoosin merkkiaineita näissä malleissa. Esimerkiksi rotan silmissä, jotka altistettiin NMDA:lle tai endothelin-1:lle (vamman jäljittelemiseksi), tauriiniesikäsittely johti vähemmän TUNEL-positiivisiin (apoptoottisiin) soluihin ja alhaisempaan kaspaasi-3-aktivaatioon sisemmässä verkkokalvossa (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tauriinin havaittiin vaimentavan vamman laukaisemia apoptoosireittejä (kuten Bax/Bcl-2-epätasapainoa) triggered by injury (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Eräässä tutkimuksessa tauriini esti kokonaan NMDA:n aiheuttaman gangliosolukerroksen ohenemisen ja näköhermovauriot jyrsijöillä (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Kokonaisuudessaan eläin- ja solututkimukset tarjoavat vahvaa mekanistista näyttöä siitä, että tauriinin osmoottiset, anti-Ca-, antioksidanttiset ja antiapoptoottiset vaikutukset toimivat yhdessä pitäen RGC:t elossa stressin alaisena (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Kliinisiä viitteitä glaukoomasta ja verkkokalvosairauksista

Vaikka laboratoriosta saatu tieto on vakuuttavaa, tauriinin hyödyistä näölle ihmisillä on vielä vähän näyttöä. Suuria kontrolloituja tutkimuksia ei ole vielä tehty tauriinista glaukooman tai verkkokalvosairauksien hoidossa. Kuitenkin muutamat kliiniset havainnot antavat vihjeitä. Glaukoomapotilaiden kammioveden metabolomiikka-analyysi paljasti alhaisemmat tauriinitasot verrattuna kontrolliryhmiin (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Tämä viittaa siihen, että glaukoomasilmissä voi olla tauriinipuutosta, mikä osoittaa mahdollista roolia sairaudessa.

Muissa silmäsairauksissa on ilmennyt pieniä todisteita. Kontrolloimattomassa retinitis pigmentosa -potilailla tehdyssä tutkimuksessa havaittiin, että tauriinin, kalsiumkanavan salpaajan (diltiatseemi) ja E-vitamiinin yhdistelmä johti vähäiseen näön paranemiseen (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Vaikka vaikutus johtui valohermosolujen paremmasta terveydestä, se herättää ajatuksen, että tauriinia sisältävät lisäravinteet voivat auttaa säilyttämään näön. Vielä silmiinpistävämmin, tuore tapausraporttisarja kertoi, että lapsilla, joilla oli harvinainen geneettinen vika tauriininkuljettajageenissä (SLC6A6), oli progressiivinen verkkokalvon rappeutuminen; kahden vuoden suuriannoksisen tauriinilisän jälkeen heidän verkkokalvonsa rakenne vakiintui ja näkö todella parani (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tämä vahva anekdoottinen tulos – pohjimmiltaan perinnöllisen tauriinipuutoksen hoitaminen – viittaa siihen, että tauriinitasojen ylläpitäminen voi olla kriittistä ihmisen verkkokalvon terveydelle.

Silmän ulkopuolella väestötutkimukset ovat toistaiseksi olleet pettymys tulosten, kuten kognitiivisen heikkenemisen, osalta. Suuressa ruotsalaisessa kohortissa, jota seurattiin 25 vuotta, keski-iän ruokavalion tauriinin saanti tai veren tauriinipitoisuudet eivät ennustaneet Alzheimerin taudin tai dementian riskiä (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Samoin yksi tuore raportti ei löytänyt selvää yhteyttä veren tauriinin ja ikääntymisen tai fyysisen toiminnan merkkiaineiden välillä aikuisilla (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Nämä havainnot viittaavat siihen, että monimutkaisissa tiloissa, kuten aivohalvauksessa tai Alzheimerin taudissa, tauriinilla ei välttämättä ole vahvaa suojaavaa vaikutusta – tai että tyypillinen ruokavalion vaihtelu on liian pientä ollakseen merkityksellistä. Kuitenkin erityiset tutkimukset glaukooma- tai makuladegeneraatiopotilailla puuttuvat. Yhteenvetona, ihmistiedot ovat toistaiseksi suurelta osin negatiivisia tai anekdoottisia, mikä korostaa omistettujen kliinisten kokeiden tarvetta näkökyvyn tulosten osalta.

Ruokavalion saanti ja ikään liittyvät muutokset

Tauriinin ravinnon lähteet ovat pääasiassa eläintuotteita. Liha, kala, äyriäiset ja maitotuotteet sisältävät merkittävästi tauriinia, kun taas kasvisruoat ovat hyvin vähät Tauriinin osalta. Tasapainoinen ruokavalio, joka sisältää lihaa ja kalaa, tarjoaa yleensä riittävästi tauriinia (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Esimerkiksi äyriäiset, kuten osterit ja simpukat, sisältävät satoja milligrammoja 100 grammassa, kun taas punaisessa lihassa on kymmeniä milligrammoja (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Keskimääräinen aikuinen sekaruokavaliota noudattava länsimaalainen saa noin 40–400 mg tauriinia päivässä (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kasvissyöjillä ja erityisesti vegaaneilla saanti on paljon vähäisempää, vaikka täydellinen puutos pelkästään ruokavaliosta on harvinaista ihmisillä (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). (Mielenkiintoista on, että suositut kestävyyslisäravinteet, kuten beeta-alaniini, kilpailevat tauriinin otossa ja voivat tyhjentää tauriinivarastot, jos niitä otetaan suurina annoksina (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).)

Tauriinitasot muuttuvat myös iän myötä. Eläintutkimukset osoittavat, että kudosten tauriini vähenee eliniän kuluessa. Esimerkiksi vanhemmilla rotilla on alhaisempi verkkokalvon tauriinitaso, mikä korreloi ERG-sauva-/käpyvasteiden heikkenemisen kanssa (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Merkittävä tuore tutkimus raportoi, että tauriini laskee iän myötä myös veressä eri lajeilla, mukaan lukien ihmisillä: iäkkäillä ihmisillä oli noin 80 % vähemmän plasman tauriinia kuin nuorilla (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Matoilla ja hiirillä tauriinin palauttaminen nuorekkaille tasoille pidensi elinikää ja vähensi molekulaarisia ikääntymisen merkkiaineita (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Teoriassa ikääntyvät silmät saattavat kärsiä samoin tauriinin menetyksestä, heikentäen niiden puolustusta oksidatiivista stressiä vastaan ja edistäen yleisiä verkkokalvosairauksia. Itse asiassa yksi katsaus totesi, että alentunut verkkokalvon tauriini vanhemmilla jyrsijöillä liittyi heikompaan oksidatiiviseen kontrolliin ja ehdotti, että lisäravinne voisi auttaa ikään liittyvissä näkömuutoksissa (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Kuitenkin ihmisillä tehty näyttö tauriinin ja terveen ikääntymisen välillä on ristiriitaista. Edellä mainitut tuoreet kohorttitutkimukset eivät löytäneet korrelaatiota veren tauriinin ja iän tai toiminnallisen terveyden välillä aikuisilla (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Samoin prospektiivinen ruokavalioanalyysi ei löytänyt yhteyttä keski-iän tauriinin ja myöhemmän dementian välillä (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Nämä epäjohdonmukaisuudet voivat heijastaa lajien välisiä eroja tai ihmisen ruokavalioiden ja genetiikan monimutkaisuutta. Siitä huolimatta tauriinin väheneminen iän myötä monilla eläimillä, sekä sen laajat fysiologiset roolit, tekevät siitä ehdokkaan jatkotutkimuksille ikääntyvän näön ja yleisen terveyden kannalta.

Tauriinin systeemiset terveysvaikutukset silmän ulkopuolella

Vaikka tämä artikkeli keskittyy RGC:ihin, on syytä huomioida tauriinin laajempiin terveysyhteyksiin. Kokeellisissa malleissa tauriinilisäys alentaa verenpainetta, parantaa sydämen toimintaa ja vähentää metabolista stressiä, todennäköisesti sen antioksidanttisten ja anti-inflammatoristen vaikutusten vuoksi (nutritionj.biomedcentral.com) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Jotkut meta-analyysit viittaavat siihen, että tauriini voi vaatimattomasti alentaa pulssia ja verenpainetta ihmisillä, mutta ihmistutkimukset ovat pieniä ja tuloksiltaan ristiriitaisia (nutritionj.biomedcentral.com). Toisaalta suuri tauriinin saanti ei ole selvästi osoittanut sairauksien ehkäisyä väestötutkimuksissa. Esimerkiksi Aasian suurissa ruokavaliotutkimuksissa viitataan siihen, että alueilla, joilla merenelävien (ja siten tauriinin) kulutus on korkeampaa, on alhaisempi aivohalvausriski, mutta lopullinen näyttö puuttuu (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Lihasten terveyden osalta tauriini on välttämätön kehitykselle ja liikuntasuorituskyvylle eläimillä, mutta ihmistutkimukset tauriinin vaikutuksesta voimaan tai aineenvaihduntaan ovat tuottaneet epäjohdonmukaisia tuloksia.

Kaiken kaikkiaan ihmisten pitkäaikaisia systeemisiä vaikutuksia ei ole vielä selkeästi sidottu normaaleihin ruokavalion tauriinitasoihin. Toisin kuin huolellisesti kontrolloiduissa eläinkokeissa, keskimääräiset ihmisten ruokavaliot eivät välttämättä vaihtele tauriinin osalta riittävästi osoittaakseen voimakkaita vaikutuksia. Silti mikä tahansa krooninen puutos (kuten kuljettajageenivirheissä) voi johtaa monisysteemisiin ongelmiin.

Turvallisuus ja tutkimuksen prioriteetit

Tauriinia pidetään yleisesti turvallisena tyypillisillä ruokavalion tasoilla. Useimmat sekaruokavaliota noudattavat ihmiset saavat selvästi alle 1 gramman päivässä, eikä tällä ole tunnettuja myrkyllisiä vaikutuksia (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Lisäravinteita myydään yleensä 500–2000 mg annoksina. Sivuvaikutukset ovat harvinaisia, kun tauriinia otetaan kohtuullisesti. Erittäin suuret annokset (yli 3 grammaa päivässä) ovat enimmäkseen aiheuttaneet lieviä ongelmia, kuten ripulia tai pahoinvointia (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Riskikatsaus päätteli, että 3 g/päivä voidaan pitää ylärajana, ja ruoansulatuskanavan häiriöt ovat tärkein annosta rajoittava haittavaikutus (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Jonkin verran varovaisuutta on noudatettava: tauriini voi tehostaa verenpaine- tai kalsiumkanavalääkkeiden vaikutuksia, joten potilaiden, jotka käyttävät tällaisia lääkkeitä tai joilla on tiettyjä sairauksia (esim. kaksisuuntainen mielialahäiriö, epilepsia, munuaissairaus), tulisi neuvotella lääkärin kanssa ennen lisäravinteiden käyttöä (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kaiken kaikkiaan kohtuullista tauriinilisää (1–3 g/päivä) pidetään kuitenkin turvallisena terveillä aikuisilla (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Tauriinin lupaavan biologian huomioon ottaen keskeinen puute on kliininen näyttö. Kontrolloituja kokeita potilailla, joilla on glaukooma tai muita verkkokalvon rappeutumia, tarvitaan kiireellisesti. Tulevissa tutkimuksissa voitaisiin testata, voiko päivittäinen tauriinilisä (esimerkiksi 1–3 g/päivä) tavanomaiseen hoitoon lisättynä hidastaa näkökentän menetystä tai säilyttää verkkokalvon hermosäiekerroksen paksuuden. Kokeisiin tulisi sisällyttää asiaankuuluvia tulosmittareita, kuten perimetria, OCT-kuvaus, elektroretinografia tai jopa verkkokalvon metaboliittitasot. Samanlaisia kokeita voitaisiin suunnitella retinitis pigmentosalle tai diabeettiselle retinopatialle sen selvittämiseksi, auttaako tauriini ylläpitämään näkökykyä. Tauriinin optimaalinen annos, ajoitus ja formulaatio tarvitsevat myös tutkimusta: vaikuttavatko nesteen saanti, ruokavalion koostumus tai genetiikka siihen, kuinka paljon tauriinia tarvitaan? Asiantuntijat ovat nimenomaisesti vaatineet ihmistutkimuksia tauriinin potentiaalin selvittämiseksi hermosuoja-aineena (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Yhteenvetona, vaikka laboratorio- ja eläintutkimus tukevat vahvasti tauriinin roolia RGC:n selviytymisessä, näyttö potilailla on vielä vasta nousemassa esiin. Hyvin suunnitellut kliiniset kokeet ovat välttämättömiä sen määrittämiseksi, voiko tauriinilisä todella säilyttää näkökyvyn glaukoomassa tai verkkokalvosairaudessa.

Johtopäätös

Tauriini on monipuolinen ravintoaine silmässä, joka auttaa verkkokalvon soluja ylläpitämään tilavuutta, säätelemään kalsiumia ja vastustamaan oksidatiivista vauriota. Prekliiniset tutkimukset osoittavat selvästi, että tauriini tukee verkkokalvon gangliosolujen selviytymistä stressin alaisena, kun taas tauriinipuutosta on yhdistetty RGC:n menetykseen. Vaikka ihmistiedot ovat rajallisia, on olemassa mielenkiintoisia viitteitä – metabolomiikasta harvinaisiin geneettisiin tapauksiin – että tauriini saattaa vaikuttaa näön terveyteen. Ruokavalion tauriini tulee pääasiassa merenelävistä ja lihasta, ja saanti tai veren tasot voivat laskea iän myötä, mikä voi vaikuttaa ikääntyneiden verkkokalvon terveyteen. Toistaiseksi tauriinilisät noin 3 grammaan päivässä näyttävät turvallisilta useimmille aikuisille, mutta kontrolloituja kliinisiä tutkimuksia tarvitaan testaamaan, voiko tämä yksinkertainen ruokavaliomuutos todella hidastaa näön menetystä glaukoomassa tai muissa verkkokalvosairauksissa.