Įvadas

Taurinas yra maistinių medžiagų turtinga amino sulfonrūgštis, randama didelėmis koncentracijomis tinklainėje ir kituose nerviniuose audiniuose. Tiesą sakant, taurino lygis tinklainėje yra didesnis nei bet kuriame kitame kūno audinyje, o jo trūkumas sukelia tinklainės ląstelių pažeidimą (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Žinoma, kad pakankamas taurino kiekis yra būtinas tinklainės neuronams, ypač fotoreceptoriams ir tinklainės ganglijinėms ląstelėms (TGL). TGL degeneracija yra glaukomos ir kitų regos nervo neuropatijų sukeliamos regėjimo praradimo priežastis. Ikiklinikiniai tyrimai dabar rodo, kad taurinas gali padėti palaikyti TGL sveikatą. Šiame straipsnyje apžvelgiama, kaip taurinas reguliuoja ląstelių tūrį ir kalcį, kad apsaugotų TGL, laboratorinių modelių įrodymai, kad taurinas skatina TGL išgyvenamumą, ir riboti klinikiniai duomenys, rodantys naudą regėjimui. Taip pat aptariame, kaip dieta ir senėjimas veikia taurino lygį, susijusius sveikatos rezultatus ir ką žinome apie saugų taurino papildymą bei ateities tyrimų prioritetus.

Taurinas tinklainėje: osmoreguliacija ir kalcio homeostazė

Taurinas atlieka pagrindinius ląstelių vaidmenis, ne tik būdamas maistinė medžiaga. Tinklainėje jis veikia kaip organinis osmoliitas, padedantis ląstelėms reguliuoti savo tūrį patiriant stresą. Tinklainės ląstelės (įskaitant RPE, TGL ir Miulerio glijas) ekspresuoja taurino transporterį (TauT), kad importuotų tauriną. Esant hiperosmologiniam stresui (pvz., esant dideliam druskos ar cukraus kiekiui), TauT ekspresija ir aktyvumas didėja, todėl ląstelės pasisavina daugiau taurino ir vandens. Tai apsaugo tinklainės ląsteles nuo susitraukimo ar patinimo (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kituose audiniuose (pvz., smegenų astrocituose) taurinas išteka iš ląstelių hipotoniškomis sąlygomis, leidžiantis ląstelėms palaikyti osmosinę pusiausvyrą. Taigi, taurinas yra esminis tinklainės osmoreguliacijos elementas, apsaugantis TGL nuo skysčių streso, kuris gali pasireikšti sergant diabetu ar infarktu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Taurinas taip pat padeda reguliuoti intraceliulinį kalcį (Ca²⁺), kritinį neuronų išgyvenamumo veiksnį. Perteklinis citozolinis Ca²⁺ gali sukelti mitochondrijų pažeidimus ir ląstelių mirtį. Taurinas veikia kalcį keliais mechanizmais. TGL ir kituose neuronuose įrodyta, kad taurinas didina mitochondrijų gebėjimą sekvestruoti Ca²⁺, taip sumažindamas žalingą laisvą citozolinį Ca²⁺ (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Jis taip pat moduliuoja kalcio srautą per įtampos valdomus Ca²⁺ ir natrio kanalus, veikdamas šiek tiek kaip natūralus kalcio kanalų reguliatorius (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Mažindamas intraceliulinius kalcio šuolius, taurinas neleidžia atsidaryti mitochondrijų pralaidumo poroms ir apoptoziniams kaskadams, kuriuos jos gali sukelti (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Trumpai tariant, taurinas padeda palaikyti TGL kalcio homeostazę, o tai savo ruožtu apsaugo mitochondrijas ir neleidžia kalcio sukeltiems pažeidimams (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Oksidacinis stresas ir neuroprotekcija

Be osmoreguliacijos ir kalcio, taurinas yra stiprus antioksidantas ir neuroprotektorius. Jis gali tiesiogiai surišti reaktyvias molekules, tokias kaip hipochlorito rūgštis, ir padeda išsaugoti pagrindinių antioksidantinių fermentų aktyvumą. Tinklainės modeliuose taurino papildymas padidina glutationo lygį ir tokių fermentų kaip superoksido dismutazė ir katalazė aktyvumą (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Mažindamas oksidacinį stresą, taurinas padeda išvengti oksidacinės žalos, kuri yra pagrindinė tinklainės degeneracijos priežastis. Taurinas taip pat siejamas su anti-apoptoziniais keliais: jis linkęs slopinti pro-mirties baltymus ir didinti išgyvenamumo baltymus neuronuose (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Pavyzdžiui, CNS ląstelėse taurinas slopina kaspazes ir kalpainus (fermentus, dalyvaujančius apoptozėje) ir palaiko sveiką Bcl-2 šeimos baltymų pusiausvyrą (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Apibendrinant, taurino neuroprotekciniai veiksmai apima antioksidacinę apsaugą, ląstelių streso mažinimą ir ląstelių mirties signalų slopinimą, visa tai gali padėti tinklainės neuronams atsispirti pažeidimams.

Ikiklinikiniai įrodymai apie TGL apsaugą

Daugybė laboratorinių tyrimų patvirtina taurino gebėjimą apsaugoti TGL nuo degeneracijos. Ląstelių kultūrose išgrynintos suaugusių žiurkių TGL išgyvena daug geriau, kai yra taurino. Pavyzdžiui, Froger ir kt. nustatė, kad pridėjus 1 mM taurino į serumo neturinčias TGL kultūras, TGL išgyvenamumas padidėjo apie 68%, palyginti su kontrolinėmis grupėmis (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Šis poveikis priklausė nuo taurino pasisavinimo ląstelėse. Taip pat įrodyta, kad taurinas reikšmingai užkerta kelią NMDA sukeltai ekscitotoksiškumui tinklainės eksplantatuose, išsaugodamas daugiau TGL, kai joms buvo veikiami glutamato agonistai (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Gyvūnų glaukomos ir tinklainės pažeidimo modeliai toliau patvirtina taurino naudą. DBA/2J pelėms (genetinis glaukomos modelis) arba žiurkėms su sukelta tinklainės venos okliuzija, taurinas, duotas geriamajame vandenyje, lėmė didesnį TGL tankį nei negydytiems gyvūnams (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Žiurkės retinitas pigmentosa (P23H) modelyje, kuris sukelia antrinį TGL praradimą, taurino papildymas išsaugojo TGL sluoksnius, taip pat fotoreceptorių struktūrą (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Diabetinės retinopatijos modeliuose taurinas apsaugojo tiek fotoreceptorius, tiek ganglijines ląsteles, sumažino tinklainės gliozę ir pagerino ERG atsakus (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kiekvienu atveju gyvūnai, gavę papildomai taurino, parodė mažesnę neuronų mirtį ir geresnę tinklainės funkciją nei kontrolinės grupės.

Mechanistiniai tyrimai atitinka šiuos stebėjimus. TGL kultūrose ir eksplantatuose taurinas užkirto kelią glutamato ekscitotoksiškumui, ribodamas perteklinį kalcio srautą, sukeltą NMDA receptorių aktyvacijos (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Taurinas taip pat sumažino oksidacinio streso ir apoptozės žymenis šiuose modeliuose. Pavyzdžiui, žiurkių akyse, paveiktose NMDA arba endotelinu-1 (imitavus pažeidimą), išankstinis taurino gydymas lėmė mažesnį TUNEL-teigiamų (apoptozinių) ląstelių skaičių ir mažesnį kaspazės-3 aktyvavimą vidinėje tinklainėje (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Nustatyta, kad taurinas slopina apoptozės kelius (pvz., Bax/Bcl-2 disbalansą), sukeltus pažeidimų (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Viename tyrime taurinas visiškai užkirto kelią NMDA sukeltam ganglijinių ląstelių sluoksnio plonėjimui ir regos nervo pažeidimams graužikuose (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Apskritai, tyrimai su gyvūnais ir ląstelėmis pateikia tvirtus mechanistinius įrodymus, kad taurino osmosinis, anti-Ca, antioksidacinis ir anti-apoptozinis poveikis veikia kartu, kad išlaikytų TGL gyvas streso sąlygomis (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Klinikiniai požymiai sergant glaukoma ir tinklainės ligomis

Nepaisant įtikinamų laboratorinių duomenų, žmogaus organizmo įrodymai apie taurino naudą regėjimui vis dar atsiranda. Kol kas nebuvo atlikta didelių kontroliuojamų tyrimų, skirtų patikrinti taurino poveikį glaukomai ar tinklainės ligoms. Tačiau keli klinikiniai stebėjimai pateikia užuominų. Glaukomos pacientų akies priekinės kameros skysčio metabolominė analizė atskleidė mažesnį taurino lygį, palyginti su kontrolinėmis grupėmis (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Tai rodo, kad glaukomos paveiktose akyse gali trūkti taurino, o tai gali turėti įtakos ligos eigai.

Kitų akių sutrikimų atveju atsirado nedidelių įrodymų. Nekontroliuojamas retinitu pigmentosa sergančių pacientų tyrimas parodė, kad taurino, kalcio kanalų blokatoriaus (diltiazemo) ir vitamino E derinys lėmė nedidelį regėjimo pagerėjimą (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Nors poveikis buvo priskirtas geresnei fotoreceptorių sveikatai, tai kelia mintį, kad papildai, kuriuose yra taurino, gali padėti išsaugoti regėjimą. Dar labiau stebina tai, kad naujausioje atvejų serijoje pranešta, jog vaikams, turintiems retą genetinį defektą taurino transporterio gene (SLC6A6), pasireiškė progresuojanti tinklainės degeneracija; po dvejų metų didelės dozės taurino papildymo jų tinklainės struktūra stabilizavosi, o regėjimas iš tikrųjų pagerėjo (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Šis stiprus anekdotinis rezultatas — iš esmės, paveldėto taurino trūkumo gydymas — rodo, kad taurino lygio palaikymas gali būti kritiškai svarbus žmogaus tinklainės sveikatai.

Ne akies atveju populiacijos tyrimai iki šiol nuvylė dėl tokių rezultatų kaip kognityvinis nuosmukis. Didelėje Švedijos kohortoje, stebėtoje 25 metus, vidutinio amžiaus taurino suvartojimas su maistu ar taurino koncentracija kraujyje neprognozavo Alzheimerio ligos ar demencijos rizikos (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Panašiai, viename naujausiame pranešime nenustatyta aiškaus ryšio tarp taurino kiekio kraujyje ir senėjimo ar fizinės funkcijos žymenų suaugusiesiems (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Šie duomenys rodo, kad sudėtingomis ligomis, tokiomis kaip insultas ar Alzheimerio liga, taurinas gali neturėti stipraus apsauginio poveikio – arba kad tipiškas mitybos svyravimas yra per mažas, kad būtų reikšmingas. Tačiau trūksta konkrečių tyrimų su glaukomos ar geltonosios dėmės degeneracijos pacientais. Apibendrinant, žmonių duomenys kol kas yra daugiausia neigiami arba anekdotiniai, pabrėžiant specialių klinikinių tyrimų poreikį dėl regėjimo rezultatų.

Taurino suvartojimas su maistu ir su amžiumi susiję pokyčiai

Taurino maisto šaltiniai pirmiausia yra gyvūninės kilmės produktai. Mėsa, žuvis, jūros gėrybės ir pieno produktai turi daug taurino, o augalinis maistas jo turi labai mažai. Subalansuota mityba, įskaitant mėsą ir žuvį, paprastai užtikrina pakankamą taurino kiekį (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Pavyzdžiui, jūros gėrybėse, tokiose kaip austrės ir moliuskai, yra šimtai miligramų 100 g, o raudonoje mėsoje – dešimtys miligramų (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Vidutiniškai suaugęs žmogus, vartojantis mišrią vakarietišką dietą, gauna maždaug 40–400 mg taurino per dieną (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Vegetarai ir ypač veganai vartoja daug mažiau, nors visiškas trūkumas tik dėl dietos žmonėms yra retas (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). (Įdomu, kad populiarūs ištvermės papildai, tokie kaip beta-alaninas, konkuruoja su taurino pasisavinimu ir gali išeikvoti tauriną, jei vartojami didelėmis dozėmis (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).)

Taurino lygis taip pat keičiasi su amžiumi. Gyvūnų tyrimai rodo, kad audinių taurino kiekis mažėja visą gyvenimą. Pavyzdžiui, senesnėms žiurkėms yra mažiau tinklainės taurino, o tai koreliuoja su ERG stiebelių/kūgelių atsako sumažėjimu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Monumentalus naujausias tyrimas pranešė, kad taurino kiekis kraujyje taip pat mažėja su amžiumi tarp skirtingų rūšių, įskaitant žmones: pagyvenę žmonės turėjo apie 80% mažiau plazmos taurino nei jauni (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kirminams ir pelėms, atkūrus taurino kiekį iki jaunatviško lygio, pailgėjo gyvenimo trukmė ir sumažėjo molekuliniai senėjimo žymenys (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Teoriškai, senstančios akys taip pat gali patirti taurino praradimą, susilpnindamos savo gynybą nuo oksidacinio streso ir prisidėdamos prie įprastų tinklainės ligų. Tiesą sakant, vienoje apžvalgoje pastebėta, kad sumažintas tinklainės taurino kiekis senesniems graužikams buvo susijęs su prastesne oksidacine kontrole, ir buvo pasiūlyta, kad papildymas gali padėti su amžiumi susijusiems regėjimo pokyčiams (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Tačiau žmonių įrodymai apie tauriną ir sveiką senėjimą yra nevienareikšmiai. Minėti naujausi kohortiniai tyrimai nustatė jokios koreliacijos tarp cirkuliuojančio taurino ir amžiaus ar funkcinės sveikatos suaugusiems (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Panašiai, perspektyvinė dietos analizė nenustatė ryšio tarp vidutinio amžiaus taurino ir vėlesnės demencijos (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Šie nenuoseklumai gali atspindėti rūšių skirtumus arba žmogaus mitybos ir genetikos sudėtingumą. Nepaisant to, taurino mažėjimas su amžiumi daugelyje gyvūnų, be plačių fiziologinių vaidmenų, daro jį kandidatu tolesniems tyrimams senstančio regėjimo ir bendros sveikatos srityse.

Sisteminiai sveikatos poveikiai, nesusiję su akimis

Nors šis straipsnis daugiausia dėmesio skiria TGL, verta atkreipti dėmesį į platesnes taurino sąsajas su sveikata. Eksperimentiniuose modeliuose taurino papildymas mažina kraujospūdį, gerina širdies funkciją ir mažina metabolinį stresą, tikėtina, dėl jo antioksidacinio ir priešuždegiminio poveikio (nutritionj.biomedcentral.com) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Kai kurios metaanalizės rodo, kad taurinas gali nežymiai sumažinti pulsą ir kraujospūdį žmonėms, tačiau žmonių tyrimai yra nedideli ir nevienareikšmiai (nutritionj.biomedcentral.com). Kita vertus, didelis taurino suvartojimas neparodė aiškios ligų prevencijos populiacijos tyrimuose. Pavyzdžiui, didelės Azijos mitybos apklausos rodo, kad regionuose, kuriuose suvartojama daugiau jūros gėrybių (ir atitinkamai taurino), insulto atvejų yra mažiau, tačiau trūksta galutinių įrodymų (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Raumenų sveikatos srityje taurinas yra būtinas gyvūnų vystymuisi ir fizinio krūvio atlikimui, tačiau žmonių tyrimai dėl taurino poveikio jėgai ar metabolizmui davė nenuoseklių rezultatų.

Apskritai, ilgalaikiai sisteminiai rezultatai žmonėms dar nėra aiškiai susieti su normaliu taurino kiekiu mityboje. Skirtingai nei kruopščiai kontroliuojamuose gyvūnų eksperimentuose, vidutinė žmogaus mityba gali per mažai skirtis taurino kiekiu, kad parodytų stiprų poveikį. Vis dėlto, bet koks lėtinis trūkumas (kaip ir transporterio geno defektai) gali sukelti daugelio sistemų problemas.

Saugumas ir tyrimų prioritetai

Taurinas paprastai laikomas saugiu įprastu mitybos lygiu. Dauguma žmonių, vartojančių mišrią dietą, gauna gerokai mažiau nei 1 gramą per dieną, ir tai neturi žinomo toksiškumo (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Papildai dažnai parduodami 500–2000 mg dozėmis. Šalutinis poveikis yra retas, kai taurinas vartojamas saikingai. Labai didelis suvartojimas (daugiau nei 3 gramai per dieną) dažniausiai sukėlė lengvų problemų, tokių kaip viduriavimas ar pykinimas (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Rizikos vertinimas padarė išvadą, kad 3 g/dieną gali būti laikoma viršutine riba, o virškinimo trakto sutrikimai yra pagrindinis dozę ribojantis šalutinis poveikis (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Reikia būti atsargiems: taurinas gali sustiprinti kraujospūdį mažinančių ar kalcio kanalų vaistų poveikį, todėl pacientai, vartojantys tokius vaistus ar turintys tam tikrų ligų (pvz., bipolinį sutrikimą, epilepsiją, inkstų ligą), prieš vartodami papildus turėtų pasitarti su gydytoju (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Apskritai, saikingas taurino papildymas (1–3 g/dieną) laikomas saugiu sveikiems suaugusiems (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Atsižvelgiant į perspektyvią taurino biologiją, pagrindinė spraga yra klinikiniai įrodymai. Skubiai reikalingi kontroliuojami tyrimai su glaukomos ar kitų tinklainės degeneracijų pacientais. Ateities tyrimai galėtų patikrinti, ar kasdieniai taurino papildai (pvz., 1–3 g/dieną), pridėti prie standartinės terapijos, gali sulėtinti regos lauko praradimą arba išsaugoti tinklainės nervinio pluošto sluoksnio storį. Tyrimai turėtų apimti atitinkamus rezultatus, tokius kaip perimetrija, OCT vaizdavimas, elektroretinografija ar net tinklainės metabolitų lygis. Panašūs tyrimai galėtų būti sukurti retinitui pigmentosa ar diabetinei retinopatijai, siekiant nustatyti, ar taurinas padeda palaikyti regėjimą. Taip pat reikia tirti optimalią taurino dozę, vartojimo laiką ir formulę: ar skysčių suvartojimas, dietos sudėtis ar genetika turi įtakos reikiamam taurino kiekiui? Ekspertai aiškiai paragino atlikti tyrimus su žmonėmis, siekiant ištirti taurino potencialą kaip neuroprotekcinės priemonės (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Apibendrinant, nors laboratoriniai tyrimai ir tyrimai su gyvūnais tvirtai patvirtina taurino vaidmenį TGL išgyvenime, įrodymai pacientams vis dar tik atsiranda. Gerai suplanuoti klinikiniai tyrimai bus būtini, norint nustatyti, ar taurino papildymas iš tikrųjų gali išsaugoti regėjimą sergant glaukoma ar tinklainės ligomis.

Išvada

Taurinas yra įvairiapusė maistinė medžiaga akyje, padedanti tinklainės ląstelėms palaikyti tūrį, kontroliuoti kalcį ir atsispirti oksidacinei žalai. Ikiklinikiniai tyrimai aiškiai rodo, kad taurinas palaiko tinklainės ganglijinių ląstelių išgyvenamumą streso sąlygomis, o taurino trūkumas siejamas su TGL praradimu. Nors duomenys apie žmones yra riboti, yra intriguojančių užuominų – nuo metabolomikos iki retų genetinių atvejų – kad taurinas gali turėti įtakos regėjimo sveikatai. Taurinas su maistu daugiausia gaunamas iš jūros gėrybių ir mėsos, o jo suvartojimas ar kraujo lygis gali mažėti su amžiumi, potencialiai veikiant vyresnio amžiaus žmonių tinklainės sveikatą. Kol kas taurino papildai iki maždaug 3 gramų per dieną atrodo saugūs daugumai suaugusiųjų, tačiau reikalingi kontroliuojami klinikiniai tyrimai, siekiant patikrinti, ar ši paprasta mitybos intervencija tikrai gali sulėtinti regėjimo praradimą sergant glaukoma ar kitomis tinklainės ligomis.