Дата: 13 Мар 2025
Резюме
Тауринът е ключова функционална аминокиселина с много функции в нервната система. Ефектите на таурина върху когнитивната функция привличат все повече внимание.
Първо, колебанията на таурина и неговите транспортери са свързани с когнитивни увреждания във физиологията и патологията. Това може да помогне за диагностициране и лечение на когнитивно увреждане, въпреки че механизмите не са напълно разкрити в съществуващите проучвания.
След това добавките с таурин при когнитивни увреждания с различни физиологии, патологии и токсикологии са показали, че значително подобряват и възстановяват когнитивните способности в повечето случаи.
Въпреки това, повишеното ниво на таурин в цереброспиналната течност (CSF) чрез екзогенно приложение причинява забавяне на познавателната способност само във физиологично чувствителен период между перинаталния и ранния постнатален период. В този период нивата на таурин са определящи при различни видове когнитивни увреждания.
Впоследствие се анализират ефектите на добавките с таурин върху когнитивните способности във физиологията, различни патологии и отравяне с когнитивни увреждания (напр. стареене, болест на Алцхаймер,увреждане на мозъка, модел на исхимия, психично разстройство, генетични заболявания и когнитивни увреждания от фармацевтични продукти и токсини).
Тези данни предполагат, че тауринът може да подобри когнитивната функция чрез множество потенциални механизми :
- Възстановяване на функциите на транспортерите на таурин и рецепторна субединица на γ-аминомаслената киселина (GABA);
- Смекчаване на невровъзпалението;
- Регулиране на експресията на Nrf2 и антиоксидантният капацитет;
- Активиране на пътя Akt/CREB/PGC1α и допълнително усилване на биогенезата на митохондрите, синаптична функция и намаляване на оксидитивният стрес;
- Повишаване на неврогенезата и синаптичната функция чрез pERK;
Въпреки това, повече механизми все още се нуждаят от проучвания.
Ролята на таурина във физиологията, патологията и токсикологията.
Вариациите в нивата на таурин отразяват степента на когнитивно увреждане. Повишените нива на таурин в по-ранен стадий на когнитивно увреждане могат да предотвратят развитието на когнитивна деградация. В по-късен стадий на когнитивно увреждане е необходима добавка с таурин за поддържане на нормалното познание.
Въведение
Тауринът се отнася до специална аминокиселина, съдържаща сулфонатна група и лишена от карбоксилна група (фиг. 1). За първи път е изолиран от жлъчката на бик през 1827 г. от Фридрих Тидеман и Леополд Гмелин.
Отделно от хранителния прием, ендогенният таурин произхожда предимно от три синтетични процеса в тялото:
Първият е синтеза от цистеин сулфиновата киселина, който включва три последователни ензимни реакции на цистеин:
- цистеин диоксигеназа (образувайки цистеин сулфинова киселина)
- сулфиноаланин декарбоксилаза (образувайки хипотаурин)
- хипотаурин дехидрогеназа (образувайки таурин)
Вторият е транссулфурационният процес, който превръща хомоцистеина в цистатионин чрез цистатионин β-синтаза; след това цистатионинът се превръща в цистеин чрез цистатионин гама-лиаза, която отново влиза в първия процес на синтез.
Третият източник на таурин е краен продукт от разграждането на коензим А, който е цистеамин. Той се окислява до хипотаурин от 2-аминоетантиол диоксигеназа и също така влиза в първия процес на синтез.
Тауринът не се включва в протеина и се разгражда в тялото.
Тауриновите метаболити в тялото обикновено са конюгирани производни с жлъчната киселина чрез нейния междинен метаболит на N -ацил-таурин в черния дроб. N-ацил-тауринът се катализира в тауринова конюгация на жлъчна киселина от жлъчна киселина-коензим А аминокиселина N-ацилтрансфераза.
Освен това, тауринът също участва в метаболизма на екзогенни вещества чрез свързване (напр. два агонисти на рецептори, активирани от пероксизомен пролифератор). В скелетните мускули N-ацил-тауринът е единственият метаболит на таурина чрез конюгиране с ацетат чрез неизвестен ензимен каталитичен процес.
Доказано е, че тауринът се разпространява в почти всяка тъкан на животните и проявява много биологични функции, включително конюгиране на жлъчни соли, осморегулация, мембранна стабилизация, калциева модулация, антиокисление и имуномодулация.
За някои животни (напр. котки и лисици), които не са в състояние да синтезират таурин или други животни с по-присъщо изчерпване, недостигът на таурин може директно да предизвика кардиомиопатия, дегенерация на ретината и репродуктивни дефекти.
Все по-голям брой доклади показват, че тауринът има различни биологични ефекти в различни системи или органи (напр. сърдечно-съдовата система , скелетните мускули , ретината , черния дроб , бъбреците и нервната система ).
Първо, добре известно е, че тауринът може да се конюгира с жлъчни киселини в черния дроб, като по този начин допринася за нормалната жлъчна екскреция.
Друго проучване съобщава, че тауринът може да конюгира tRNA на митохондриите, като по този начин насърчава протеиновите транслации в митохондриалната мрежа, без да бъде включен в протеин.
В скелетните мускули тауринът може да насърчи зависимо от калциевите йони възбуждане-свиване, да регулира клетъчния обем, да поддържа антиоксидантната защита за поддържане на нормалната функция на скелетните мускули и да подобри диференциацията и растежа им.
В сърдечно-съдовата система тауринът може да смекчи атеросклерозата и коронарните сърдечни заболявания чрез намаляване на нивото на аполипопротеин B100 или подобряване на ефективността на сърдечните контракции. Тауринът може да облекчи застойната сърдечна недостатъчност чрез увеличаване на силата на съкращението на сърдечния мускул. Наскоро мета-анализ предполага, че тауринът има антихипертензивни ефекти при хората.
В допълнение, тауринът поддържа нормалната бъбречна функция чрез регулиране на осмолита, клетъчния цикъл и апоптозата.
Тауринът е известен и с приложението си в грижата за здравето на очите. Жизненоважно е да се поддържа нормално развитие на ретината и функция, която може да бъде свързана с регулиране на баланса на калциевите йони и инхибиране на сигнала за протеиново фосфорилиране.
Освен това добавката с таурин може да предотврати някои често срещани заболявания (напр. затлъстяване , диабет и метаболитен синдром ).
За разлика от споменатите ефекти, ролята на таурина в мозъка (особено когнитивната функция) буди повече внимание. По-рано беше установено, че тауринът е изобилен във всички области на мозъка, особено в етапа на развитие. При възрастни само обонятелната луковица има високи нива, което също е мястото, запазващо неврогенезата. По този начин тауринът често се счита за трофичен фактор за развитието на мозъка, насърчавайки пролиферацията на мозъчните клетки и защитавайки уврежданията, причинени от токсични агенти.
Прилагането му може също така да намали различни нарушения на нервната система, включително болестта на Алцхаймер (AD), болестта на Паркинсон (PD), болестите на Хънтингтън и др.
В нервната система, поради липсата на определени рецептори, тауринът често играе физиологични роли чрез три целеви рецептора: GABA рецептори, глицинови рецептори и N -метил- d -аспартат (NMDA) рецептори.
На клетъчно ниво тауринът основно регулира клетъчния обем като осморегулаторен фактор, отслабва електрическите сигнали и хиперполяризира невроните чрез увеличаване на притока на хлоридни йони и предотвратява дисфункцията на митохондриите.
Допълнителни изследвания показват, че тауринът или неговите аналози могат да индуцират дългосрочен потенциал в клетките на хипопотама. Del Olmo N et al. за първи път установи, че приложението на таурин предизвиква дълготрайно потенциране в синапсиса на хипопотама чрез поглъщането му от несигурни транспортери на таурин. Освен това беше доказано, че субстратът на таурин транспортера гуанидиноетил сулфонат индуцира имитиращ таурин действие с превръщането на декрементно дългосрочно синаптично потенциране (LTP) в устойчиво късно LTP.
Последните два ефекта предоставят доказателства за ефекта на таурина, който насърчава когнитивната функция. По този начин когнитивните ефекти се превърнаха в гореща тема в изследването на приложенията на таурина в нервната система. Досега тауринът е често използван като маркер за отразяване на различни когнитивни увреждания в публикуваните данни от които само част са подложени на задълбочени проучвания и дискусии по механизма.
За да играе физиологична роля, тауринът трябва да се пренася през плазмената мембрана от тауринови транспортери. Проверени са два типични транспортера на таурин (TauT). Мембрана 6 от семейство 6 на разтворени носители (SLC6A6, наричана още TauT) е най-изследваният транспортер на таурин, изискващ специално съотношение на натриев йон/хлориден йон/таурин (2:1:1). Този транспортер е широко разпространен в множество органи (напр. плацента и скелетни мускули, щитовидна жлеза, сърце, бял дроб, мозък, черен дроб, бъбрек, черва, остеобласти).
Друг транспортер на таурин е протон-зависимият носител (PAT1), който е в състояние да транспортира други субстрати (например бетаин, глицин, GABA, пролин). PAT1 се идентифицира в различни органи (напр. черва, сърце, скелетни мускули, черен дроб, бъбрек, плацента, бял дроб, мозък, стомах, далак и тестис).
Освен това, и други носители могат да участват в транспортирането на таурин. Установено е, че транспортерите на GABA в бъбреците също могат да приемат таурин като вещество за транспортиране. Процесът и механизмът обаче остават неясни. Други питейни транспортери, включително P-гликопротеин и цитохром P450 (CYP) 2D6, които са свързани с елиминирането на мозъчния таурин, също регулират изтичането на таурин в или извън мозъка. Механизмите обаче се нуждаят от допълнителни изследвания.
Балансът на таурин във физиологично състояние се влияе от хранителния прием, клетъчния синтез и регулирането на тауриновите транспортери. В тялото връзката между нивата на таурин, определени от първите два фактора и статуса на тауриновите транспортери (особено TauT) е по-важна за нормалните функции на таурин.
Първо, транспортерите на таурин контролират относителните баланси на съдържанието на таурин в различни телесни течности. Например, TauT контролира нетния поток на таурин от плазмата в мозъка при кръвно-мозъчната бариера. Следователно, той може да поддържа по-ниска концентрация на таурин в мозъка (главно в мозъчните клетки) от тези в плазмата. Липсата на TauT причинява понижени нива на таурин и прекъсване на нормалната функция в множество органи поради нарушен транспорт на таурин и изчерпване на таурин в организма. Изчерпването на таурин може също да бъде предизвикано от TauT инхибитор според скорошен доклад. По този начин е необходима добавка с таурин, за да се коригират анормалните физиологични функции в тези случаи. Например, тауриновата добавка към TauT може да коригира активността на стриаталната мрежа, която е свързана с възстановени GABA ефекти.
При патологии добавките с таурин регулират нагоре намалените активности и протеинови експресии на TauT в модела на индуцирано от изопротеренол миокардно увреждане и понижават повишените протеинови експресии на таурин от възпалителен фактор (фактор на туморна некроза, TNF).
Първият процес е свързан с намаленото убиквитин-зависимо протеазомно разграждане на реагиращия на тоничност елемент (TonE)/TonE-свързващ протеин. Съответно, нивата на таурин могат да играят важна роля в баланса на преносителите на таурин.
Познанието е нормални умствени действия или процеси за придобиване на знания, разбиране и мислене за адаптация. Деградацията на когнитивната функция нарушава нормалния живот и дори може да се развие в деменция след период на минимални симптоми. Съобщава се, че честотата на когнитивно увреждане, диагностицирано на възраст над 65 години, е 14,9%. Високото разпространение може да наложи тежко социално и семейно бреме и да тласне изследванията на неговите патологични механизми и терапевтични методи. Досега причината за когнитивното увреждане все още е неизвестна, въпреки че възникването му обикновено се приписва на няколко фактора, включително стареене , диабет, по-ранна AD, генетични заболявания (напр. болест на Хънтингтън с CAG базови повторения) и други патологии. Възможностите за фармацевтично лечение за деменция се фокусират най-вече върху невротрансмитери, включително инхибитори на холинестеразата (AchE), антагонисти на NMDA рецептори, серотонинергични агенти, допамин-блокери и бензодиазепини. Последните проучвания показват, че тауринът е в състояние да подобри когнитивното увреждане. Освен невротрансмитер, тауринът е хранителен компонент (напитка RedBull®) в храните, което е доказано с много безопасни нива на допълнителен прием при нормални здрави възрастни при 3 g на ден. Дори, както Европейският орган за безопасност на храните признава, че не са установени неблагоприятни ефекти при употребата на до 1 g на kg телесно тегло на ден като потенциална опция за превенция и терапия на когнитивно увреждане. Този преглед се фокусира върху ролята на таурина върху когнитивните способности във физиологията, различни патологии на когнитивните увреждания и неговите антитоксични експерименти, както и потенциални механизми.
Ролята на таурина в когнитивното развитие преди зряла възраст
Добре известно е, че невронното развитие е критична основа за индивидуалните когнитивни способности. Едно забележително епидемиологично проучване за определяне на необходимостта от диетичен таурин показа, че по-ниските плазмени нива на таурин са свързани с по-ниски резултати от индекса на умствено развитие (на осемнадесет месеца) и скала за интелигентност на Wechsler за ревизиран аритметичен тест за деца (на седем години) при недоносени бебета, отразявайки когнитивните способности.
Вариации на нивата на таурин при пациенти с AD с когнитивни
Болестта на Алцхаймер се отнася до хронично невродегенеративно заболяване, което представлява 60–70% от случаите на деменция.
Доказано е, че тауринът може да бъде критичен за диагностика, профилактика и терапия на AD. В процеса на диагностициране нивата на таурин при пациенти с AD изглеждат много различни според публикуваните документи. Беше разкрито, че противоречивите резултати за нивата на таурин включват няколко части: плазма, мозъчни области и CSF при пациенти с AD в различни стадии.
Ефекти на таурина върху когнитивните увреждания в резултат на токсичност на фармацевтични продукти и токсични вещества
В процеса на използване на клинични лекарства често се появяват странични ефекти. Някои от тях причиняват когнитивно увреждане, като по този начин засягат нормалния живот на пациентите. По този начин е важно да се проучи как да се избегне когнитивната дисфункция в терапията. Bhupinder PS Vohra по-рано установи, че тауринът, извлечен от Pegasus laternarius Cuvier, предпазва мишките от увреждания на паметта, причинени от четири фармацевтични продукта, включително алкохол, пентобарбитал, циклохексимид и натриев нитрит.
Заключение
Тауринът е една от най-разпространените функционални аминокиселини. Неговите физиологични роли, свързани с когнитивното увреждане, постепенно се разгръщат поради необичайни колебания в плазмата и мозъка на когнитивните патологии . Клиничните патологични проучвания предполагат, че повишаването на нивата на таурин може да показва начало на когнитивно увреждане , а пониженията на неговите нива са отрицателно свързани с появата на когнитивно увреждане ,], което помага за диагностицирането и.
Източник : https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0024320519305107
Остави мнение/коментар