Вступ

Таурин — це багата на поживні речовини аміносульфонова кислота, що міститься у високих концентраціях у сітківці та інших нервових тканинах. Фактично, рівень таурину в сітківці вищий, ніж у будь-якій іншій тканині тіла, а його виснаження спричиняє пошкодження клітин сітківки (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Відомо, що достатній рівень таурину є життєво важливим для нейронів сітківки, особливо для фоторецепторів та гангліозних клітин сітківки (ГКС). Дегенерація ГКС лежить в основі втрати зору при глаукомі та інших оптичних нейропатіях. Доклінічні дослідження тепер показують, що таурин може допомогти підтримувати здоров'я ГКС. Ця стаття розглядає, як таурин регулює об'єм клітин і кальцій для захисту ГКС, докази з лабораторних моделей, що таурин сприяє виживанню ГКС, а також обмежені клінічні дані, що натякають на користь для зору. Ми також обговорюємо, як дієта та старіння впливають на рівень таурину, пов'язані з цим результати для здоров'я, а також те, що відомо про безпечне додаткове вживання таурину та пріоритети для майбутніх досліджень.

Таурин у сітківці: Осморегуляція та кальцієвий гомеостаз

Таурин відіграє ключові клітинні ролі не лише як поживна речовина. У сітківці він діє як органічний осмоліт, допомагаючи клітинам регулювати свій об'єм під час стресу. Клітини сітківки (включаючи RPE, ГКС та глії Мюллера) експресують тауриновий транспортер (TauT) для імпорту таурину. Під час гіперосмотичного стресу (наприклад, за умов високого вмісту солі або цукру) експресія та активність TauT збільшуються, що призводить до поглинання клітинами більшої кількості таурину та води. Це захищає клітини сітківки від стиснення або набряку (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). В інших тканинах (таких як мозкові астроцити) таурин виходить за гіпотонічних умов, дозволяючи клітинам підтримувати осмотичний баланс. Таким чином, таурин є фундаментальним для осморегуляції в сітківці, захищаючи ГКС від рідинного стресу, який може виникнути при діабеті або інфаркті (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Таурин також допомагає регулювати внутрішньоклітинний кальцій (Ca²⁺), що є критичним фактором для виживання нейронів. Надлишок цитозольного Ca²⁺ може спричинити пошкодження мітохондрій та загибель клітин. Таурин впливає на кальцій кількома механізмами. У ГКС та інших нейронах було показано, що таурин збільшує здатність мітохондрій до секвестрації Ca²⁺, тим самим знижуючи шкідливий вільний цитозольний Ca²⁺ (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Він також модулює приплив кальцію через потенціалзалежні Ca²⁺ та натрієві канали, діючи до певної міри як природний регулятор кальцієвих каналів (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Зменшуючи сплески внутрішньоклітинного кальцію, таурин запобігає відкриттю мітохондріальних пор проникності та апоптотичним каскадам, які вони можуть запускати (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Коротко кажучи, таурин допомагає підтримувати кальцієвий гомеостаз ГКС, що, своєю чергою, захищає мітохондрії та запобігає кальцій-індукованим пошкодженням (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Окислювальний стрес та нейропротекція

Крім осморегуляції та регуляції кальцію, таурин є потужним антиоксидантом та нейропротектором. Він може безпосередньо поглинати реактивні молекули, такі як хлорнувата кислота, і допомагає зберігати активність ключових антиоксидантних ферментів. У моделях сітківки додаткове вживання таурину підвищує рівень глутатіону та ферментів, таких як супероксиддисмутаза та каталаза (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Зменшуючи окислювальний стрес, таурин допомагає запобігти окислювальному пошкодженню, що є основною причиною дегенерації сітківки. Таурин також пов'язаний з антиапоптотичними шляхами: він, як правило, знижує експресію про-смертних білків та підвищує експресію білків виживання в нейронах (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Наприклад, у клітинах ЦНС таурин пригнічує каспази та кальпаїни (ферменти, що беруть участь в апоптозі) та підтримує здоровий баланс білків сімейства Bcl-2 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Отже, нейропротекторні дії таурину включають антиоксидантний захист, зменшення клітинного стресу та пригнічення сигналів загибелі клітин, що все разом може допомогти нейронам сітківки протистояти пошкодженням.

Доклінічні докази захисту ГКС

Численні лабораторні дослідження підтверджують здатність таурину захищати ГКС від дегенерації. У клітинних культурах очищені ГКС дорослих щурів виживають набагато краще за наявності таурину. Наприклад, Froger та співавт. виявили, що додавання 1 мМ таурину до культур ГКС, позбавлених сироватки, збільшувало виживання ГКС приблизно на 68% порівняно з контролем (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Цей ефект залежав від поглинання таурину клітинами. Так само було показано, що таурин значно запобігає NMDA-індукованій ексайтотоксичності в експлантатах сітківки, зберігаючи більше ГКС при впливі агоністів глутамату (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Тваринні моделі глаукоми та пошкодження сітківки додатково підтверджують користь таурину. У мишей DBA/2J (генетична модель глаукоми) або щурів з індукованою оклюзією центральної вени сітківки, таурин, що давався з питною водою, призводив до вищої щільності ГКС, ніж у нелікованих тварин (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). У щурячій моделі пігментного ретиніту (P23H), що спричиняє вторинну втрату ГКС, додаткове вживання таурину зберігало шари ГКС, а також структуру фоторецепторів (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). У моделях діабетичної ретинопатії таурин захищав як фоторецептори, так і гангліозні клітини, зменшував гліоз сітківки та покращував відповіді ЕРГ (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). У кожному випадку тварини, які отримували додатковий таурин, демонстрували меншу загибель нейронів та кращу функцію сітківки, ніж контрольні.

Механістичні дослідження відповідають цим спостереженням. У культурах та експлантатах ГКС таурин запобігав глутаматній ексайтотоксичності, обмежуючи надмірний приплив кальцію, спричинений активацією NMDA-рецепторів (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Таурин також зменшував маркери окислювального стресу та апоптозу в цих моделях. Наприклад, у очах щурів, які піддавалися впливу NMDA або ендотеліну-1 (для імітації пошкодження), попереднє лікування таурином призводило до меншої кількості TUNEL-позитивних (апоптотичних) клітин та нижчої активації каспази-3 у внутрішній сітківці (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Було виявлено, що таурин притуплює апоптотичні шляхи (такі як дисбаланс Bax/Bcl-2), спричинені пошкодженням (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). В одному дослідженні таурин повністю запобіг NMDA-індукованому витонченню шару гангліозних клітин та пошкодженню зорового нерва у гризунів (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Загалом, дослідження на тваринах і клітинні дослідження надають переконливі механістичні докази того, що осмотичні, антикальцієві, антиоксидантні та антиапоптотичні дії таурину діють разом, щоб підтримувати життєздатність ГКС під час стресу (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Клінічні підказки при глаукомі та захворюваннях сітківки

Незважаючи на переконливі лабораторні дані, докази користі таурину для зору у людини все ще з'являються. Жодних великих контрольованих досліджень таурину для лікування глаукоми або захворювань сітківки ще не проводилося. Однак кілька клінічних спостережень дають підказки. Метаболомічний аналіз водянистої вологи очей пацієнтів з глаукомою виявив нижчі рівні таурину порівняно з контрольною групою (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Це свідчить про те, що очі при глаукомі можуть бути дефіцитними на таурин, що вказує на можливу роль у розвитку захворювання.

При інших захворюваннях очей з'явилися невеликі докази. Неконтрольоване дослідження у пацієнтів з пігментним ретинітом показало, що комбінація таурину, блокатора кальцієвих каналів (дилтіазему) та вітаміну Е призвела до помірного покращення зору (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Хоча ефект був приписаний кращому здоров'ю фоторецепторів, це викликає думку, що добавки, що містять таурин, можуть допомогти зберегти зір. Ще більш вражаюче, нещодавня серія клінічних випадків повідомила, що діти з рідкісним генетичним дефектом у гені тауринового транспортера (SLC6A6) мали прогресуючу дегенерацію сітківки; після двох років додаткового вживання високих доз таурину їхня структура сітківки стабілізувалася, а зір фактично покращився (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Цей сильний анекдотичний результат — по суті, лікування спадкового дефіциту таурину — натякає на те, що підтримка рівня таурину може бути критично важливою для здоров'я сітківки людини.

Поза оком, популяційні дослідження поки що виявилися невтішними щодо таких результатів, як когнітивне зниження. У великій шведській когорті, за якою спостерігали 25 років, дієтичне споживання таурину в середньому віці або концентрація таурину в крові не передбачали ризику хвороби Альцгеймера або деменції (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Аналогічно, один нещодавній звіт не виявив чіткого зв'язку між таурином у крові та маркерами старіння або фізичної функції у дорослих (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ці результати припускають, що для таких складних станів, як інсульт або хвороба Альцгеймера, таурин може не мати сильного захисного ефекту — або що типові дієтичні варіації занадто малі, щоб мати значення. Однак відсутні конкретні дослідження у пацієнтів з глаукомою або макулярною дегенерацією. Отже, людські дані наразі здебільшого негативні або анекдотичні, що підкреслює необхідність спеціальних клінічних випробувань щодо результатів для зору.

Споживання з їжею та вікові зміни

Дієтичні джерела таурину — це переважно продукти тваринного походження. М'ясо, риба, молюски та молочні продукти містять значну кількість таурину, тоді як рослинні продукти містять його дуже мало. Збалансована дієта, що включає м'ясо та рибу, зазвичай забезпечує адекватний рівень таурину (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Наприклад, молюски, такі як устриці та мідії, містять сотні міліграмів на 100 г, тоді як червоне м'ясо має десятки міліграмів (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Середній дорослий, який дотримується змішаної західної дієти, отримує приблизно 40–400 мг таурину на день (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Вегетаріанці, а особливо вегани, мають значно нижче споживання, хоча повний дефіцит лише через дієту рідкісний у людей (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). (Цікаво, що популярні добавки для витривалості, такі як бета-аланін, конкурують із поглинанням таурину і можуть виснажувати його запаси, якщо вживати їх у високих дозах (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).)

Рівень таурину також змінюється з віком. Дослідження на тваринах показують, що рівень таурину в тканинах знижується протягом життя. Наприклад, у старих щурів спостерігається нижчий рівень таурину в сітківці, що корелює зі зниженням реакцій колбочок/паличок ЕРГ (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Монументальне нещодавнє дослідження показало, що рівень таурину також знижується з віком у крові різних видів, включаючи людей: у літніх людей було приблизно на 80% менше таурину в плазмі, ніж у молодих (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). У червів та мишей відновлення таурину до молодих рівнів подовжувало тривалість життя та зменшувало молекулярні маркери старіння (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Теоретично, старіючі очі можуть так само страждати від втрати таурину, послаблюючи свій захист від окислювального стресу та сприяючи поширеним захворюванням сітківки. Фактично, один огляд зазначив, що знижений рівень таурину в сітківці у старих гризунів був пов'язаний з гіршим окислювальним контролем, і припустив, що додаткове вживання може допомогти при вікових змінах зору (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Однак, людські докази щодо таурину та здорового старіння є неоднозначними. Нещодавні когортні дослідження, наведені вище, не виявили жодної кореляції між циркулюючим таурином та віком або функціональним здоров'ям у дорослих (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Так само, проспективний аналіз дієти не виявив зв'язку між таурином у середньому віці та пізньою деменцією (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ці розбіжності можуть відображати видові відмінності або складність людської дієти та генетики. Тим не менш, зниження рівня таурину з віком у багатьох тварин, а також його широкі фізіологічні ролі роблять його кандидатом для подальших досліджень у галузі старіння зору та загального стану здоров'я.

Системні ефекти для здоров'я поза оком

Хоча ця стаття зосереджена на ГКС, варто відзначити ширші асоціації таурину зі здоров'ям. В експериментальних моделях додаткове вживання таурину знижує артеріальний тиск, покращує функцію серця та зменшує метаболічний стрес, ймовірно, завдяки його антиоксидантній та протизапальній дії (nutritionj.biomedcentral.com) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Деякі мета-аналізи припускають, що таурин може помірно знижувати пульс та артеріальний тиск у людей, але людські дослідження невеликі та неоднозначні (nutritionj.biomedcentral.com). З іншого боку, високе споживання таурину не продемонструвало чіткої профілактики захворювань у популяційних дослідженнях. Наприклад, великі дієтичні опитування в Азії натякають, що регіони з вищим споживанням морепродуктів (і, отже, таурину) мають нижчий показник інсультів, але остаточних доказів бракує (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Що стосується здоров'я м'язів, таурин є необхідним для розвитку та спортивної продуктивності у тварин, але людські випробування таурину на силу або метаболізм дали суперечливі результати.

Загалом, довгострокові системні наслідки для здоров'я людини ще не чітко пов'язані з нормальним рівнем таурину в їжі. На відміну від ретельно контрольованих експериментів на тваринах, середні людські дієти можуть недостатньо відрізнятися за вмістом таурину, щоб показати сильні ефекти. Проте будь-який хронічний дефіцит (як при дефектах гена-транспортера) може призвести до мультисистемних проблем.

Безпека та пріоритети досліджень

Таурин загалом вважається безпечним при типових дієтичних рівнях. Більшість людей, які дотримуються змішаної дієти, отримують значно менше 1 грама на день, і це не має відомої токсичності (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Добавки зазвичай продаються в дозах 500–2000 мг. Побічні ефекти рідкісні при помірному прийомі таурину. Дуже високі дози (понад 3 грами на день) здебільшого викликали легкі проблеми, такі як діарея або нудота (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Огляд ризиків дійшов висновку, що 3 г/день можна вважати верхньою межею, при цьому розлад шлунково-кишкового тракту є основним несприятливим ефектом, що обмежує дозу (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Деяка обережність виправдана: таурин може посилювати дію препаратів для зниження артеріального тиску або блокаторів кальцієвих каналів, тому пацієнтам, які приймають такі ліки або мають певні стани (наприклад, біполярний розлад, епілепсія, захворювання нирок), слід проконсультуватися з лікарем перед прийомом добавок (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Однак загалом помірне додаткове вживання таурину (1–3 г/день) вважається безпечним для здорових дорослих (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Враховуючи багатообіцяючу біологію таурину, ключовим недоліком є клінічні докази. Терміново необхідні контрольовані дослідження у пацієнтів з глаукомою або іншими дегенераціями сітківки. Майбутні дослідження могли б перевірити, чи щоденні добавки таурину (наприклад, 1–3 г/день) у поєднанні зі стандартною терапією можуть уповільнити втрату поля зору або зберегти товщину шару нервових волокон сітківки. Дослідження повинні включати відповідні результати, такі як периметрія, ОКТ-візуалізація, електроретинографія або навіть рівні метаболітів сітківки. Подібні дослідження можна було б розробити для пігментного ретиніту або діабетичної ретинопатії, щоб з'ясувати, чи допомагає таурин підтримувати зір. Оптимальна доза, час прийому та формулювання таурину також потребують вивчення: чи впливає споживання рідини, склад дієти або генетика на необхідну кількість таурину? Експерти прямо закликали до проведення досліджень на людях, щоб вивчити потенціал таурину як нейропротективного агента (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Підсумовуючи, хоча лабораторні та тваринні дослідження переконливо підтверджують роль таурину у виживанні ГКС, докази у пацієнтів все ще лише з'являються. Добре розроблені клінічні випробування будуть необхідні для визначення того, чи може додаткове вживання таурину справді зберегти зір при глаукомі або захворюваннях сітківки.

Висновок

Таурин – це багатогранна поживна речовина в оці, яка допомагає клітинам сітківки підтримувати об'єм, контролювати кальцій та протистояти окислювальним ушкодженням. Доклінічні дослідження чітко показують, що таурин підтримує виживання гангліозних клітин сітківки в умовах стресу, тоді як дефіцит таурину пов'язаний із втратою ГКС. Хоча дані щодо людей обмежені, існують інтригуючі натяки — від метаболоміки до рідкісних генетичних випадків — що таурин може впливати на здоров'я зору. Дієтичний таурин надходить переважно з морепродуктів та м'яса, а його споживання або рівень у крові може знижуватися з віком, потенційно впливаючи на здоров'я сітківки у літніх людей. Наразі добавки таурину до приблизно 3 грамів на день здаються безпечними для більшості дорослих, але необхідні контрольовані клінічні випробування, щоб перевірити, чи може це просте дієтичне втручання справді уповільнити втрату зору при глаукомі або інших захворюваннях сітківки.