TomQ-MAG
Tauryna i jej potencjalne wykorzystanie w terapii*
Taurine and its potential therapeutic application
Konrad Szymański, Katarzyna Winiarska
Zakład Regulacji Metabolizmu, Instytut Biochemii, Wydział Biologii, Uniwersytet Warszawski
Streszczenie
Tauryna (kwas 2-aminoetylosulfonowy), niebiałkowy aminokwas, występuje powszechnie w tkankach zwierzęcych, największe stężenia osiągając w mięśniach szkieletowych, sercu, mózgu oraz siatkówce. Chociaż związek ten może być syntetyzowany w wyniku przemian innych aminokwasów siarkowych - cysteiny i metioniny, to endogenne wytwarzanie nie zaspokaja w pełni potrzeb organizmu człowieka i dlatego konieczne jest dostarczanie tauryny z pokarmem. Szczególnie bogatym źródłem tauryny są produkty zwierzęce, a zwłaszcza ryby i owoce morza. Tauryna wykazuje właściwości antyoksydacyjne, reguluje stężenie Ca2+ w komórkach, jest neuroprzekaźnikiem i neuromodulatorem, odpowiada za osmoregulację, uczestniczy w tworzeniu kwasów żółciowych, moduluje przebieg reakcji zapalnej. Aminokwas ten wydaje się ważnym czynnikiem trofi cznym w siatkówce, układzie nerwowym i nerkach. Duże zainteresowanie budzi ochronna funkcja tauryny w mięśniu sercowym oraz antagonistyczne działanie tego aminokwasu względem angiotensyny II. Intensywnie badana jest także rola tauryny w regulacji metabolizmu glukozy. Dokładne mechanizmy działania tego aminokwasu w komórce nie zostały jednak dotąd poznane. Spadek stężenia tauryny w tkankach jest charakterystyczny dla wielu stanów patologicznych, m.in. cukrzycy. W licznych badaniach, w tym także klinicznych, wykazano, że suplementacja tauryną odwraca lub przynajmniej ogranicza zmiany związane z przebiegiem choroby. Wydaje się zatem, że aminokwas ten mógłby znaleźć zastosowanie w terapii schorzeń, takich jak: kardiomiopatia, miotonia, hipercholesterolemia czy nawet cukrzyca. Wymaga to jednak wielu dalszych wnikliwych badań.
I godne uwagi fragmenty:
Funkcje tauryny w ośrodkowym układzie nerwowym
Tauryna znana jest jako czynnik trofi czny w czasie rozwoju ośrodkowego układu nerwowego (OUN) [131] oraz jako neuroprzekaźnik [86] i neuromodulator [78]. Stwierdzono również, że tauryna chroni przed neurotoksycznością wywołan glutaminianem [116]. Obserwowane skutki działania tauryny w OUN są najprawdopodobniej wynikiem zdolności tego aminokwasu do regulowania wewnątrzkomórkowego stężenia wapnia.
Brak akumulacji wapnia w wyniku działania glutaminianem w obecności tauryny nie jest jednak spowodowany antagonistycznym oddziaływaniem b-aminokwasu z receptorem NMDA [42]. Tauryna powoduje również zahamowanie występującego w czasie długotrwałej stymulacji neuronów odwrotnego antyportu Na+/Ca2+, co również przyczynia się do spadku wewnątrzkomórkowego stężenia jonów wapnia. Hamowane jest także uwalnianie wapnia z wewnątrzkomórkowych struktur błoniastych pod wpływem aktywacji metabotropowych receptorów glutaminergicznych. Ochronne działanie tauryny polega na obniżaniu wewnątrzkomórkowego stężenia wapnia, co zapobiega uszkodzeniu mitochondriów i zapoczątkowaniu
procesu apoptozy [149].
Uważa się również, że tauryna jest zdolna wiązać się nie tylko do receptorów jonotropowych, ale także jest ligandem receptorów sprzężonych z białkami G (G-protein coupled receptor - GPCR). Zaobserwowano, że GTP hamuje wiązanie się tauryny do tych receptorów [150]. Tauryna obniża wytwarzanie trifosforanu inozytolu (IP3) w układach doświadczalnych. Wydaje się więc, że aminokwas ten hamuje aktywowane przez glutaminian ścieżki sygnalizacyjne dzięki niepoznanym obecnie swoistym systemom metabotropowym[42].
Działanie tauryny w mięśniach szkieletowych i sercu
Miejscem działania tauryny w mięśniach jest kanał ClC-1 Badania in vitro na mięśniach traktowanych roztworem tauryny wykazały zdolność tego aminokwasu do obniżenia pobudliwości włókien mięśniowych przez zwiększenie dokomórkowych prądów Cl- [31]. Jest to wywołane oddziaływaniem tauryny z kanałem ClC-1 w miejscu o niskim powinowactwie. Analogi tauryny mające zwiększoną odległość między grupami obdarzonymi ładunkami albo z rozłożonym ładunkiem dodatnim oraz cząsteczki mające w dużych stężeniach zdolność do inhibicji transportera Tau w mniejszym stopniu powodowały wzrost przewodzenia chlorków [108]. Badania z wykorzystaniem metody path-clamp wykazały, że 20 mM tauryna zwiększa o 100% prąd Cl-. Zaobserwowano również, że pod wpływem tauryny kanał ten aktywowany jest przy bardziej ujemnym potencjale, co dodatkowo powoduje hiperpolaryzację błony. Ze względu na zdolność tauryny do obniżania pobudliwości włókien mięśniowych istnieje możliwość wykorzystania tego aminokwasu w terapii miotonii [30].W warunkach prawidłowych stężenie tauryny w ssaczym sercu wynosi od 2-3 mM u kota i krowy do 25 mM u szczura [142]. Uważa się, że tauryna zmniejsza obciążenie serca dzięki zmniejszaniu oporów naczyń obwodowych przez: 1) obniżanie stężenia soli w organizmie oraz działanie diuretyczne, 2) modulowanie skurczu obwodowych naczyń krwionośnych, 3) działanie antagonistyczne względem angiotensyny II
[118].
Tauryna poprawia kurczliwość serca u osób z zaburzeniami kardiologicznymi. Głównym mechanizmem tego oddziaływania jest regulacja wewnątrzkomórkowego stężenia Ca2+. Podanie tauryny powoduje wzmożenie transportu Na+ do wnętrza komórek przez wolne niezależne od tetrodotoksyny kanały sodowe, co w konsekwencji podwyższa stężenie jonów wapnia, dzięki aktywności transportera Na+/Ca2+ [117].
Obserwowano również wzrost transportu Ca2+ do wnętrza komórki przez kanały wapniowe typu L oraz wzmożone uwalnianie tego jonu z wewnątrzkomórkowych magazynów [36]. Stwierdzono również zdolność tauryny do regulacji procesu fosforylacji białek w tkankach serca [84].
Tauryna znajdująca się w trzustce występuje głównie w obrębie wysepek a. Nie zaobserwowano jej w komórkach wydzielających insulinę [23]. Nieznana jest rola tauryny w trzustce, niemniej jednak w warunkach normy fizjologicznej wykazano jej hipoglikemiczne działanie u ropuch, żab i królików, najprawdopodobniej wynikające z synergistycznego działania insuliną poprzez oddziaływanie z receptorem tego hormonu [56] Stwierdzono, że tauryna powoduje zwiększenie intensywności glikolizy oraz wzmożone pobieranie i zużywanie glukozy przez komórki wątroby i serca dorosłych szczurów [56].
Dostępne w literaturze doniesienia na temat wpływu tauryny na stężenie glukozy we krwi diabetyków są sprzeczne. Krótkotrwałe badania wykazywały brak hipoglikemicznych właściwości tego aminokwasu [43]. Jednak w wyniku długotrwałej suplementacji tauryną, po 5 miesiącach, obserwowano obniżenie poziomu glukozy we krwi szczurów z cukrzycą streptozotocynową [43,102]. Nie zostały zbadane mechanizmy tego działania. Możliwe, że zachodzi samoistna regeneracja trzustki [97]. Podawanie tauryny szczurom z cukrzycą typu 2 wywołaną dietą wysokofruktozową
także obniża stężenie cukru we krwi, choć nie zmienia poziomu insuliny w surowicy [99], stąd można wnioskować, że działanie tauryny nie opiera się na stymulacji wydzielania insuliny przez trzustkę. W badaniach in vitro wykazano natomiast zdolność tauryny do oddziaływania z oczyszczonym receptorem insulinowym [89]. Możliwe również, że dzięki swojej zdolności do oddziaływania z błoną komórkową, tauryna zwiększa dokomórkowy transport glukozy w tkankach obwodowych [99]. Co więcej, hipoglikemiczne działanie tauryny może być skutkiem zahamowania wchłaniania glukozy z przewodu pokarmowego. Wykazano, że tauryna hamuje aktywność zależnego od sodu transportera glukozy (SGLT-1) [74]. Transporter ten jest obecny w nabłonku jelita cienkiego
i jest odpowiedzialny za absorpcję glukozy z treści pokarmowej. Tauryna jest również zdolna do obniżania podstawowego poziomu uwalniania glukozy przez wątrobę w wyniku wpływania na syntezę glikogenu [47]. Hormony stymujące glukoneogenezę, działają poprzez zwiększenie wewnątrzkomórkowego stężenia Ca2+, co aktywuje szlak sygnalizacyjny zależny od PKC. Jednym z substratów PKC jest karboksylaza pirogronianowa [76]. Tauryna jest powszechnie uważana za czynnik obniżający stężenie wapnia w komórce, przez co mogłaby działać hamująco na syntezę glukozy de novo na poziomie pirogronianu. Wiadomo, że tauryna wykazuje działanie przeciwstawne do angiotensyny II. Zahamowanie aktywności tego hormonu, zarówno wskutek inhibicji konwertazy angiotensyny (EC 3.4.15.1, ACE), jak i stosowania antagonów receptorów AT1, powoduje wzrost wrażliwości na insulinę w różnych modelach zwierzęcych cukrzycy typu 2 [57,112] oraz w badaniach klinicznych [2,19]. Wykazano również zdolność antagonów receptorów AT1 do obniżania stężenia glukozy we krwi u szczurów z cukrzycą streptozotocynową, poprzez poprawę zużycia tego cukru przez tkanki obwodowe [24]. Wydaje się więc prawdopodobne, że hipoglikemiczne działanie tauryny w warunkach cukrzycy może częściowo wynikać z jej antagonistycznego działania w stosunku do Ang II.
link: http://www.phmd.pl/fulltxt.php?ICID=834257
Zmieniony przez - faftaq w dniu 2011-01-11 15:43:16
Zmieniony przez - faftaq w dniu 2011-01-11 15:59:26
Taurine and its potential therapeutic application
Konrad Szymański, Katarzyna Winiarska
Zakład Regulacji Metabolizmu, Instytut Biochemii, Wydział Biologii, Uniwersytet Warszawski
Streszczenie
Tauryna (kwas 2-aminoetylosulfonowy), niebiałkowy aminokwas, występuje powszechnie w tkankach zwierzęcych, największe stężenia osiągając w mięśniach szkieletowych, sercu, mózgu oraz siatkówce. Chociaż związek ten może być syntetyzowany w wyniku przemian innych aminokwasów siarkowych - cysteiny i metioniny, to endogenne wytwarzanie nie zaspokaja w pełni potrzeb organizmu człowieka i dlatego konieczne jest dostarczanie tauryny z pokarmem. Szczególnie bogatym źródłem tauryny są produkty zwierzęce, a zwłaszcza ryby i owoce morza. Tauryna wykazuje właściwości antyoksydacyjne, reguluje stężenie Ca2+ w komórkach, jest neuroprzekaźnikiem i neuromodulatorem, odpowiada za osmoregulację, uczestniczy w tworzeniu kwasów żółciowych, moduluje przebieg reakcji zapalnej. Aminokwas ten wydaje się ważnym czynnikiem trofi cznym w siatkówce, układzie nerwowym i nerkach. Duże zainteresowanie budzi ochronna funkcja tauryny w mięśniu sercowym oraz antagonistyczne działanie tego aminokwasu względem angiotensyny II. Intensywnie badana jest także rola tauryny w regulacji metabolizmu glukozy. Dokładne mechanizmy działania tego aminokwasu w komórce nie zostały jednak dotąd poznane. Spadek stężenia tauryny w tkankach jest charakterystyczny dla wielu stanów patologicznych, m.in. cukrzycy. W licznych badaniach, w tym także klinicznych, wykazano, że suplementacja tauryną odwraca lub przynajmniej ogranicza zmiany związane z przebiegiem choroby. Wydaje się zatem, że aminokwas ten mógłby znaleźć zastosowanie w terapii schorzeń, takich jak: kardiomiopatia, miotonia, hipercholesterolemia czy nawet cukrzyca. Wymaga to jednak wielu dalszych wnikliwych badań.
I godne uwagi fragmenty:
Funkcje tauryny w ośrodkowym układzie nerwowym
Tauryna znana jest jako czynnik trofi czny w czasie rozwoju ośrodkowego układu nerwowego (OUN) [131] oraz jako neuroprzekaźnik [86] i neuromodulator [78]. Stwierdzono również, że tauryna chroni przed neurotoksycznością wywołan glutaminianem [116]. Obserwowane skutki działania tauryny w OUN są najprawdopodobniej wynikiem zdolności tego aminokwasu do regulowania wewnątrzkomórkowego stężenia wapnia.
Brak akumulacji wapnia w wyniku działania glutaminianem w obecności tauryny nie jest jednak spowodowany antagonistycznym oddziaływaniem b-aminokwasu z receptorem NMDA [42]. Tauryna powoduje również zahamowanie występującego w czasie długotrwałej stymulacji neuronów odwrotnego antyportu Na+/Ca2+, co również przyczynia się do spadku wewnątrzkomórkowego stężenia jonów wapnia. Hamowane jest także uwalnianie wapnia z wewnątrzkomórkowych struktur błoniastych pod wpływem aktywacji metabotropowych receptorów glutaminergicznych. Ochronne działanie tauryny polega na obniżaniu wewnątrzkomórkowego stężenia wapnia, co zapobiega uszkodzeniu mitochondriów i zapoczątkowaniu
procesu apoptozy [149].
Uważa się również, że tauryna jest zdolna wiązać się nie tylko do receptorów jonotropowych, ale także jest ligandem receptorów sprzężonych z białkami G (G-protein coupled receptor - GPCR). Zaobserwowano, że GTP hamuje wiązanie się tauryny do tych receptorów [150]. Tauryna obniża wytwarzanie trifosforanu inozytolu (IP3) w układach doświadczalnych. Wydaje się więc, że aminokwas ten hamuje aktywowane przez glutaminian ścieżki sygnalizacyjne dzięki niepoznanym obecnie swoistym systemom metabotropowym[42].
Działanie tauryny w mięśniach szkieletowych i sercu
Miejscem działania tauryny w mięśniach jest kanał ClC-1 Badania in vitro na mięśniach traktowanych roztworem tauryny wykazały zdolność tego aminokwasu do obniżenia pobudliwości włókien mięśniowych przez zwiększenie dokomórkowych prądów Cl- [31]. Jest to wywołane oddziaływaniem tauryny z kanałem ClC-1 w miejscu o niskim powinowactwie. Analogi tauryny mające zwiększoną odległość między grupami obdarzonymi ładunkami albo z rozłożonym ładunkiem dodatnim oraz cząsteczki mające w dużych stężeniach zdolność do inhibicji transportera Tau w mniejszym stopniu powodowały wzrost przewodzenia chlorków [108]. Badania z wykorzystaniem metody path-clamp wykazały, że 20 mM tauryna zwiększa o 100% prąd Cl-. Zaobserwowano również, że pod wpływem tauryny kanał ten aktywowany jest przy bardziej ujemnym potencjale, co dodatkowo powoduje hiperpolaryzację błony. Ze względu na zdolność tauryny do obniżania pobudliwości włókien mięśniowych istnieje możliwość wykorzystania tego aminokwasu w terapii miotonii [30].W warunkach prawidłowych stężenie tauryny w ssaczym sercu wynosi od 2-3 mM u kota i krowy do 25 mM u szczura [142]. Uważa się, że tauryna zmniejsza obciążenie serca dzięki zmniejszaniu oporów naczyń obwodowych przez: 1) obniżanie stężenia soli w organizmie oraz działanie diuretyczne, 2) modulowanie skurczu obwodowych naczyń krwionośnych, 3) działanie antagonistyczne względem angiotensyny II
[118].
Tauryna poprawia kurczliwość serca u osób z zaburzeniami kardiologicznymi. Głównym mechanizmem tego oddziaływania jest regulacja wewnątrzkomórkowego stężenia Ca2+. Podanie tauryny powoduje wzmożenie transportu Na+ do wnętrza komórek przez wolne niezależne od tetrodotoksyny kanały sodowe, co w konsekwencji podwyższa stężenie jonów wapnia, dzięki aktywności transportera Na+/Ca2+ [117].
Obserwowano również wzrost transportu Ca2+ do wnętrza komórki przez kanały wapniowe typu L oraz wzmożone uwalnianie tego jonu z wewnątrzkomórkowych magazynów [36]. Stwierdzono również zdolność tauryny do regulacji procesu fosforylacji białek w tkankach serca [84].
Tauryna znajdująca się w trzustce występuje głównie w obrębie wysepek a. Nie zaobserwowano jej w komórkach wydzielających insulinę [23]. Nieznana jest rola tauryny w trzustce, niemniej jednak w warunkach normy fizjologicznej wykazano jej hipoglikemiczne działanie u ropuch, żab i królików, najprawdopodobniej wynikające z synergistycznego działania insuliną poprzez oddziaływanie z receptorem tego hormonu [56] Stwierdzono, że tauryna powoduje zwiększenie intensywności glikolizy oraz wzmożone pobieranie i zużywanie glukozy przez komórki wątroby i serca dorosłych szczurów [56].
Dostępne w literaturze doniesienia na temat wpływu tauryny na stężenie glukozy we krwi diabetyków są sprzeczne. Krótkotrwałe badania wykazywały brak hipoglikemicznych właściwości tego aminokwasu [43]. Jednak w wyniku długotrwałej suplementacji tauryną, po 5 miesiącach, obserwowano obniżenie poziomu glukozy we krwi szczurów z cukrzycą streptozotocynową [43,102]. Nie zostały zbadane mechanizmy tego działania. Możliwe, że zachodzi samoistna regeneracja trzustki [97]. Podawanie tauryny szczurom z cukrzycą typu 2 wywołaną dietą wysokofruktozową
także obniża stężenie cukru we krwi, choć nie zmienia poziomu insuliny w surowicy [99], stąd można wnioskować, że działanie tauryny nie opiera się na stymulacji wydzielania insuliny przez trzustkę. W badaniach in vitro wykazano natomiast zdolność tauryny do oddziaływania z oczyszczonym receptorem insulinowym [89]. Możliwe również, że dzięki swojej zdolności do oddziaływania z błoną komórkową, tauryna zwiększa dokomórkowy transport glukozy w tkankach obwodowych [99]. Co więcej, hipoglikemiczne działanie tauryny może być skutkiem zahamowania wchłaniania glukozy z przewodu pokarmowego. Wykazano, że tauryna hamuje aktywność zależnego od sodu transportera glukozy (SGLT-1) [74]. Transporter ten jest obecny w nabłonku jelita cienkiego
i jest odpowiedzialny za absorpcję glukozy z treści pokarmowej. Tauryna jest również zdolna do obniżania podstawowego poziomu uwalniania glukozy przez wątrobę w wyniku wpływania na syntezę glikogenu [47]. Hormony stymujące glukoneogenezę, działają poprzez zwiększenie wewnątrzkomórkowego stężenia Ca2+, co aktywuje szlak sygnalizacyjny zależny od PKC. Jednym z substratów PKC jest karboksylaza pirogronianowa [76]. Tauryna jest powszechnie uważana za czynnik obniżający stężenie wapnia w komórce, przez co mogłaby działać hamująco na syntezę glukozy de novo na poziomie pirogronianu. Wiadomo, że tauryna wykazuje działanie przeciwstawne do angiotensyny II. Zahamowanie aktywności tego hormonu, zarówno wskutek inhibicji konwertazy angiotensyny (EC 3.4.15.1, ACE), jak i stosowania antagonów receptorów AT1, powoduje wzrost wrażliwości na insulinę w różnych modelach zwierzęcych cukrzycy typu 2 [57,112] oraz w badaniach klinicznych [2,19]. Wykazano również zdolność antagonów receptorów AT1 do obniżania stężenia glukozy we krwi u szczurów z cukrzycą streptozotocynową, poprzez poprawę zużycia tego cukru przez tkanki obwodowe [24]. Wydaje się więc prawdopodobne, że hipoglikemiczne działanie tauryny w warunkach cukrzycy może częściowo wynikać z jej antagonistycznego działania w stosunku do Ang II.
link: http://www.phmd.pl/fulltxt.php?ICID=834257
Zmieniony przez - faftaq w dniu 2011-01-11 15:43:16
Zmieniony przez - faftaq w dniu 2011-01-11 15:59:26
Prowadzenie on-line, trening, dieta, suplementacja https://www.instagram.com/tomq.bb
[email protected]
Krzysztof Piekarz
Ciupelek
faftaq
Koniu151
N-e-o
