CC BY
1014
ИД ПРОБЛЕМНЫЕ СТАТЬИ И ОБЗОРЫ
Таурин: регулятор метаболизма и лекарственное средство
Басалай О.Н., Радковец А.Ю., Бушма М.И.
Гродненский государственный медицинский университет, Беларусь
Basalaj O.N., Radkovets A.U., Bushma M.I.
Grodno State Medical University, Belarus
Taurine: the metabolic regulator and the drug
Резюме. Представлены современные научные данные о свойствах таурина: фармакокинетика и фармакодинамика, пищевая недостаточность и токсичность. Особое внимание обращено на его лечебные свойства при заболеваниях глаз и органов дыхания, печени, почек и поджелудочной железы, а также патологических состояниях центральной нервной системы, сердечно-сосудистой и эндокринной систем, иммунодефицитах, лучевой болезни и интоксикациях. Приведены собственные данные о цитопротекторных и корригирующих метаболизм свойствах комбинации таурина с цинка диаспартатом у крыс с поражением печени, почек и инсулоцитов. Ключевые слова: таурин, фармакокинетика, фармакодинамика, пищевая недостаточность, токсичность.
Медицинские новости. — 2017. — №5. — С. 3—7. Summary. It has presented the latest scientific data on properties of taurine: pharmacokinetics and pharmacodynamics, nutritional deficiency and toxicity. Particular attention is drawn to its therapeutic properties in diseases and pathological conditions in animals and humans (eyes and the respiratory system, liver, kidney and pancreas; CNS, cardiovascular and endocrine systems, immunodeficiency conditions; radiation sickness and intoxication). We have presented our own data in cytoprotective and metaboiism corrective properties of the combination of taurine wtth zinc diaspartate in rats with liver, kidney and pancreas damage.
Keywords: taurine, pharmacokinetics, pharmacodynamics, nutritional deficiency, toxicity. Meditsinskie novosti. - 2017. - N5. - P. 3-7.
В настоящем обзоре представлены литературные и собственные данные о биологической роли таурина в процессах жизнедеятельности клеток и тканей живых организмов, о проявлениях его недостаточности и токсичности, о применении в качестве лекарственного средства.
Строение
Таурин (НДСН2-СН2^03Н) - серосодержащая аминокислота. Из-за отсутствия карбоксильной группы она не может образовывать пептидные связи, поэтому не входит в состав белков - непротеиногенная аминокислота.
Источники
Основной источник поступления тау-рина в организм - продукты питания. Им богаты морепродукты (моллюски, устрицы, крабы), говядина, свинина и субпродукты (сердце, легкие, почки, печень). В растениях таурин отсутствует или определяется в следовых количествах.
Второй источник - таурин эндогенного происхождения. В печени и в меньшей степени в других органах и тканях человека и животных (кроме кошек) он синтезируется из цистеина (основной предшественник), метионина, цистина и гомоцистеина [21]. Реакцию катализирует цистеинсульфи-натдекарбоксилаза. Фермент насыщен субстратом, поэтому его активность лимитирует скорость образования таурина. Поскольку эндогенно образуемая аминокислота обеспечивает лишь частично («29%) суточную потребность организма, таурин является относительно незамени-
мой аминокислотой для человека и животных [50]. При включении в рацион богатые таурином продукты питания тормозится синтез эндогенной аминокислоты.
Фармакокинетика
Всасывание. Через 15-20 минут после однократного приема аминокислоты здоровыми добровольцами (внутрь, 500 мг/кг) ее содержание в плазме составляет 70%, с выходом на плато (73%) через 1,5-2 ч [16].
Распределение. После однократного внутривенного введения крысам ^-таурина показано, что он быстро проникает в органы и ткани. Максимальная концентрация аминокислоты регистрируется через 1 сутки (печень, поджелудочная железа, почки, надпочечники); 2-3 (легкие, селезенка, энтероциты) и 7-9 суток (головной мозг, сердце, скелетные мышцы).
Уже через 15 минут наибольшая радиоактивность регистрируется в почках. Через 30 минут она двукратно превышает таковую в плазме. Печень также активно захватывает аминокислоту. Спустя 30 минут концентрация в плазме и органе выравнивается с последующей кинетикой, близкой к таковой для почек. Максимальная радиоактивность в энтеро-цитах регистрируется в диапазоне 30 минут - 2 суток. В селезенке концентрация аминокислоты снижается двукратно от максимальных значений только через 8 суток. Близкая кинетика характерна для сердца и скелетных мышц. Наибольшее содержание в них регистрируется в диапазоне 2-12 суток [42].
Установлена тесная взаимосвязь между скоростью снижения содержания аминокислоты в печени и почках с синхронным увеличением в сердце, скелетных мышцах и селезенке (межорганное/межтканевое перераспределение) [31]. Таурин проникает через гематоэнцефалический барьер [59].
Общее содержание таурина у человека с массой тела 70 кг составляет около 560 ммоль (70 г). В порядке убывания суммарного (эндогенно образуемого и пищевого происхождения) содержания таурина клетки, органы и ткани человека располагаются в следующей последовательности: лейкоциты (20-50 мкмоль/г) > сетчатка (30-40) > тромбоциты (16-24) > сердце (5-7) > скелетная мускулатура (2-5) > легкие (1-5) > почки (1-2) [53].
Приведенные данные свидетельствуют о высокой потребности в таурине клеток и тканей, генерирующих свободно-радикальные метаболиты (лейкоциты, сетчатка, сердце, скелетные мышцы). Организмы с быстрым темпом деления клеток (новорожденные) нуждаются в больших количествах аминокислоты. Этим объясняется высокое содержание таурина в женском молоке (337 мкмоль/л), также обогащение им детских питательных смесей («Тонус-1», «Беллакт», Беларусь; «Нан», Нидерланды; «Нестожен», Швейцария; «Хипп», 1ермания; «Семилак», США) [44, 45].
Биотрансформация. Таурин не подвергается метаболической трансформации ферментами клеток до низкомолекулярных соединений. Часть аминокислоты образует
таурохолаты (в реакциях конъюгации с желчными кислотами в печени) и сульфаты (микроорганизмами толстого кишечника) [43].
Элиминация. Через 1 сутки после однократного внутривенного введения таурина крысам его элиминация (преимущественно с мочой) составляет примерно 44%. Примерно 1/10 часть выводится с калом. Последний путь увеличивается (примерно в два раза) при введении в желудок. Это объясняется тем обстоятельством, что возрастает вклад печени в метаболизм аминокислоты (таурохолаты), а также кишечной микрофлоры (сульфаты). Так, через 48 часов после однократного вну-трижелудочного введения крысам таурина, около 50% аминокислоты регистрируется в кале в виде сульфатов. Подавление кишечной микрофлоры террамицином и сульфогуанидином в значительной степени снижает этот путь элиминации [24, 55].
После фильтрации в почечных клубочках аминокислота частично реабсорбиру-ется в проксимальных извитых канальцах транспортной системой для р-аминокислот. С мочой таурин выводится в виде исходного соединения и метаболитов [27].
Фармакодинамика
Детоксицирующее действие. Таурин вступает в реакции конъюгации с цито-токсичными желчными кислотами с образованием малотоксичных таурохолатов, выводимых с калом [1]. Благодаря SH-группе он связывает ртуть, медь и кадмий с последующей их элиминацией.
Осморегулирующее действие. Таурин - непротеиногенная аминокислота, присутствующая в свободном виде в высоких концентрациях во внеклеточной (плазма) и внутриклеточной (цитозоль) жидкостях. Это обусловлено ее важнейшей ролью как регулятора осмотического давления. Таурин «удерживает» воду благодаря положительно заряженному азоту в своей молекуле и отрицательно заряженной сере, вокруг которых формируются диполи воды. С другой стороны, он является регулятором внутриклеточного уровня кальция, играющего важную роль в поддержании осмотического давления. Последнее осуществляется двумя способами. Во-первых, таурин запускает триггерный механизм выброса кальция из митохондрий в цитозоль и связывается с ним по отрицательно заряженной сере. Во-вторых, аминокислота взаимодействует с мембраносвязанными белками (особенно фосфолипид-метилтрансферазой) не по типу образования пептидной связи. Следствием этого является возрастание их каталитической активности, что приводит к увеличению притока кальция в цитозоль.
Оба «кальциевых механизма» являются важнейшими регуляторами поддержания внутриклеточного осмотического давления и внутриклеточного объема в ответ на повышение осмолярности плазмы [32]. В конечном итоге это обеспечивает поддержание оптимального тургора клеток, компартментали-зацию органелл и оптимальное протекание биохимических процессов.
Антиоксидантное действие. Реализуется по нескольким механизмам. С одной стороны, таурин связывает цитотоксичные метаболиты (Н2О2, ОН-, О-, С1-). Связываясь с хлором в составе продуцируемой мие-лопероксидазой токсичной гипохлорной кислоты, таурин нейтрализует последнюю. Образуются стабильные хлорамины, предотвращается апоптоз. Это свойство используется с лечебной целью при поражениях тканей с исходно высокой активностью фермента, особенно в сетчатке [11, 47].
Мембраностабилизирующее действие. Обусловлено как антиоксидантным (предотвращение окислительного повреждения мембранных фосфолипидов), так и осмо-регулирующим (поддержание оптимального тургора клеточных мембран) действием [10].
Регуляция роста и дифференцировки клеток. Потребность в таурине у растущих организмов повышена, поскольку аминокислота стимулирует процесс биосинтеза белков. Реализуется за счет взаимодействия с уридином с образованием 5-тауринметилуридина. Последний активизирует тРНК митохондрий [32, 45]. Это явилось основанием для его включения в состав искусственных смесей для детского энтерального питания («Тонус-1», Беларусь, «Семилак», США) и паран-терального («Аминосол-нео», Сербия, «Аминовен», Германия).
Антигипоксическое действие. Продемонстрировано у крыс, подвергнутых острой гипоксической и гемической гипоксии. В механизме действия лежит его способность нормализовать как сниженное содержание аденина в тканях и ингиби-рованный энергетический обмен, так и активизированные процессы ПОЛ. Его введение животным с острой гемической гипоксией приводит к увеличению рО2 и снижению содержания метгемоглобина в крови [15, 17].
Диуретическое действие. Таурин активизирует SH-содержащую Na+/К+-АТФазу в проксимальных извитых канальцах нефронов и оказывает диуретическое (калийсберегающее) действие [32].
Лечебное действие таурина, доказанное в опытах на животных
Перечисленные выше полезные свойства таурина проявились в его лечебном
действии у животных при моделировании патологических состояний и заболеваний. Заболевания и поражения центральной нервной системы Противосудорожное действие. Перевязка общих сонных артерий у крыс приводит к развитию судорог. Таурин (внутри-желудочно, однократно, 50 мг/кг) обладает более выраженным противосудорожным действием, чем а-аминобутират [34].
Нейропротекторное действие. У крыс с острой (1,5 часа) и хронической (24 часа) ишемией головного мозга, вызванной перевязкой общих сонных артерий, ^фенилалкильное производное таурина (внутрибрюшинно, 25 мг/кг, 3 дозы, начиная спустя 30 минут после перевязки, затем -с 12-часовыми интервалами) обладает ней-ропротекторным действием. Под его влиянием в нейронах крыс с острой ишемией нормализуется сниженный энергетический обмен, ингибируются активизированные процессы ПОЛ, повышается активность ферментов антиоксидантной системы. В условиях хронической ишемии улучшаются когнитивные функции центральной нервной системы: повышается двигательная и исследовательская активность животных, улучшается эмоциональное поведение, предупреждается амнезия навыка условной реакции пассивного избегания [14]. Заболевания и поражения глаз Таурин в виде глазных капель (тау-фон - 4% раствор таурина, по 1 капле на роговицу глаза, 3 раза в день в течение 7 дней) приводит к ослаблению проявлений селенитовой катаракты у крыс: снижается выраженность помутнения хрусталика, гиперемия и отек конъюнктивы [23]. Сердечно-сосудистая система Атеросклероз. Введение кроликам с экспериментальным атеросклерозом таурина (внутрижелудочно, в дозе 650 мг/кг/день, 3 недели) приводит к уменьшению липоидоза крупных артерий и, как следствие, улучшению кровотока и оксигенации тканей [6].
Артериальная гипертензия. У крыс с ги-пертензией, вызванной нефрэктомией или введением дезоксикортикостеронацетата, таурин (внутрижелудочно, в дозе 50400 мг кг) дозозависимо снижает артериальное давление, частоту сердечных сокращений и содержание катехоламинов в плазме [52].
Сердечная недостаточность. В опытах на изолированном сердце крысы с сердечной недостаточностью таурин в концентрации 50 мкмоль/л улучшает насосную функцию сердца путем нормализации диастолической компоненты, увеличения коронарного кровотока и предупреждения развития реперфузионной фибрилляции желудочков [33, 36, 60].
МЕДИЦИНСКИЕ НОВОСТИ
№ 5 • 2017
Аритмии. Таурин при однократном внутривенном введении значительно снижает частоту развития экстрасистол у крыс (12,5 г/кг) и собак (60 мг/кг) с тахиаритмиями, вызванными введением эпинефрина (однократное) или дигоксина (длительное) [35, 49].
Инфаркт миокарда. Выраженность некротических изменений в миокарде крыс и собак, вызванных изопреналином, норэпинефрином или окклюзией левой коронарной артерии, ослабляется таурином (внутривенно, однократно, 100 мг/кг). Аналогичным цитопротекторным действием обладает его фенилалкильное производное [3].
Сахарный диабет
Таурин в однократной внутривенной дозе (300 мг/кг) оказывает лечебное действие при аллоксановом диабете у крыс и обезьян. Под его влиянием активизируется захват глюкозы печенью и скелетными мышцами. Как следствие, повышается содержание гликогена в печени, ослабляется выраженность гипергликемии и глюкозурии [22].
Поражения печени
У мышей с тетрахлорметановым гепатитом таурин (внутрижелудочно, 50 мг/кг/день, 5 дней) оказывает лечебное действие, проявляющееся в менее выраженном повреждении гепатоцитов (ядер, митохондрий, эндоплазматической сети) [46].
Таурин (внутрижелудочно, 50 мг/кг/день, 7 дней) ослабляет проявления поражения печени мышьяком у крыс. В значительной степени возрастает антиоксидантный потенциал гепатоцитов: повышается резко сниженное содержание восстановленного глутатиона, активность супероксиддисмута-зы, глутатионпероксидазы и каталазы [61].
Внутрибрюшинное введение крысам таурина в дозе 200 мг/кг (начиная за 12 часов до, затем - через 1 или 2 часа после приема парацетамола) приводит к ослаблению проявлений гепатотоксично-сти: улучшается строение печени и уменьшается в плазме повышенная активность АлАТ, АсАТ, щелочной фосфатазы [54].
Поражения почек
Алюминия хлорид у мышей оказывает нефротоксическое действие, реализуемое за счет свободнорадикальных механизмов. В почках снижается содержание восстановленного глутатиона и повышается концентрация малонового диальдегида. Значительно снижается активность ферментов антиоксидантной системы - глутатионпероксидазы и ка-талазы. В плазме увеличивается уровень содержания мочевины и креатинина. Эти проявления нефропатии в значительной степени ослабляются таурином (внутри-брюшинно, 100 мг/кг/день, 5 дней) [30].
Нефротоксическое действие циклоспорина (интерстициальный нефрит, атрофия канальцев, протеинурия и увеличение в плазме содержания креатинина, снижение его клиренса) менее выражено у крыс, получавших в качестве единственного источника жидкости 1% водный раствор таурина. В механизме лечебного действия аминокислоты играет роль снижение в почках повышенного содержания малонового диальдегида и активизация антиоксидантной системы (повышение содержания восстановленного глутатио-на, активности глутатитонпероксидазы и супероксиддисмутазы) [38].
Сниженные в почках крыс с гентамици-новой нефропатией активность суперок-сиддисмутазы и глутатионпероксидазы, а также скорость элиминации креатинина повышаются под влиянием таурина (вну-трибрюшинно, 7,5 мг/кг/день, 8 дней) [58].
Лигирование обоих почечных артерий у крыс в течение 40 минут с последующей реперфузией в течение 1 часа сопровождается развитием тяжелой нефропатии. В плазме повышается содержание креатинина, малонового диальдегида и снижается концентрация глутатиона. В почках уменьшается содержание последнего, а также активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Таурин (внутрибрюшинно, однократно, 7,5 мг/кг) оказывает нефрозащитное действие [56].
Лучевая болезнь
Таурин обладает цитопротекторным действием на костный мозг крыс, подвергнутых однократному у-облучению (6-8 1р). Под его влиянием (внутрижелудочно, однократно, 100 мг/кг) в периферической крови повышается сниженное содержание тромбоцитов, палочко- и сегментоядерных нейтрофилов, общее количество лейкоцитов [20]. У крыс с хронической лучевой болезнью внутрижелудочное введение таурина сопровождается увеличением сниженных масс селезенки и тимуса [20]. Таурин (внутрижелудочно, однократно, 1 г/кг) повышает выживаемость и снижает смертность мышей с острой лучевой болезнью [17].
Лечебное действие комбинации таурина с цинка диаспартатом, доказанное в опытах на животных
Сотрудники Гродненского государственного медицинского университета разработали комбинацию таурина с цинка диаспартатом и доказали ее цитопротек-торные и корригирующие метаболизм свойства по отношению к эпителиальным тканям (основные результаты представлены ниже). Научной идеей таких исследований была попытка усилить полезные
свойства таурина цинком, оказывающим детоксицирующее, антиоксидантное и мембраностабилизирующее действие [19, 26, 28, 48]. При этом отдали предпочтение органической соли цинка из-за ее большей биодоступности в сравнении с неорганической. Соотношение компонентов в комбинации веществ выбрано, исходя из суточной потребности человека в таурине (100-400 мг) и цинке (10-20 мг). С учетом молекулярных масс компонентов соотношение таурина и цинка диаспартата составляет 20:1 (тауцин-20). В отдельных экспериментальных моделях испытывали тауцин-50 (50:1). Эта комбинация оказалась более эффективной, что свидетельствует о доминирующем вкладе таурина в цитопротекторные и корригирующие метаболизм эпителиальных тканей свойства комбинации веществ. В диапазоне доз 250-500 мг/кг регистрируется дозо-зависимый лечебный эффект.
Гепатопатии
Поражение печени тетрахлорметаном
Тауцин-20 в суммарной дозе 500 мг/кг/ день при ежедневном внутрижелудочном введении крысам в течение 9 дней в значительной степени ослабляет проявления гепатопатии, вызванной СС14 (внутрижелудочно, через зонд в виде 50% по объему раствора в подсолнечном масле, 2 мл/кг; через 1 день в течение 10 дней - 5 доз). В печени увеличивается площадь, занимаемая относительно неповрежденными гепатоцитами, и снижается количество соединительной ткани (на 46-57%). В плазме сокращается активность биохимических маркерных показателей гепатотоксичности: АлАТ АсАТ у-глутамилтранспептидазы (ГГТП) (на 46-52%). Уменьшаются проявления гипербилирубинемии [4].
Поражение печени парацетамолом
Тауцин-20 и тауцин-50 в дозе 500 мг/кг/ день при ежедневном внутрижелудочном введении крысам в течение 10 дней в значительной степени ослабляют проявления гепатопатии, вызванной приемом парацетамола (внутрижелудочно, через зонд в виде взвеси в слизи крахмала, 2,5 г/кг; через 1 день в течение 10 дней - 5 доз). В печени уменьшается площадь некроза и белковой дистрофии; увеличивается активность щелочной и кислой фосфатаз (ЩФ, КФ), сукцинат- и лактатдегидрогеназ (СДГ ЛДГ), НАД-дегидрогеназы (НАД-ДГ). В плазме снижается содержание общего и неконъюгированного билирубина; активность АлАТ и АсАТ [13].
Холестатическое поражение печени
У крыс с холестазом (перевязка общего желчного протока, 21 день), тауцин-20 в дозе 250 и 500 мг/кг/день (внутрижелу-
дочно, 21 день) обладает гепатопротектор-ным действием. В печени исчезают зоны некроза паренхимы. На 57% уменьшается площадь соединительной ткани. Увеличивается ядерно-цитоплазматическое отношение гепатоцитов и относительная площадь сечения 1 митохондрии. В 3,8 раза уменьшается доля атипичных органелл. В гепатоцитах возрастает активность СДГ ЛДГ и НАД-ДГ. В плазме на 38-48% снижается активность АлАТ и АсАТ ГГТП и ЩФ. В значительной степени ослабляются проявления гиперби-лирубинемии. Содержание общего, неконъю-гированного и конъюгированного билирубина снижается на 46-76% [12].
Сахарный диабет
Аллоксановый диабет. Тауцин-20 (в дозе 500 мг/кг/день при ежедневном внутрижелудочном введении крысам в течение 19 дней) в значительной степени ослабляет проявления диабета (аллоксан; внутрибрюшинно, 130 мг/кг однократно). В поджелудочной железе увеличивается площадь островковой ткани, уменьшается число дегенеративно измененных р-инсулоцитов за счет увеличения неповрежденных. В них повышается активность НАД-ДГ и содержание рибонуклеопроте-инов [25].
Стрептозоциновый диабет. Тауцин-20 (в дозе 200 мг/кг/день, ежедневно, вну-трижелудочно, 19 дней) оказывает цито-протекторное действие у крыс с диабетом, вызванным приемом стрептозацина (внутрибрюшинно, 75 мг/кг, 1 раз в неделю, 3 дозы). Под его влиянием в 1,3 раза увеличивается средняя площадь одного островка, уменьшается число дегенеративно измененных р-инсулоцитов [25].
Нефропатии
Поражение почек гентамицином. Тауцин-20 (в дозе 250 мг/кг/день при ежедневном внутрижелудочном введении крысам в течение 10 дней) в значительной степени ослабляет нефротоксическое действие гентамицина (внутрибрюшинно, 60 мг/кг/ день, 10 дней). Это проявляется в снижении степени выраженности деструкции проксимальных извитых канальцев корковых и юкстамедуллярных нефронов, повышении в них активности ЩФ и КФ, СДГ и ЛДГ НАД-ДГ. В плазме снижается уровень содержания мочевины, мочевой кислоты и кре-атинина за счет ускорения их элиминации с мочой. Возрастает клиренс последнего [9].
Поражение почек триомбрастом. В отличие от гентамицина, поражающего преимущественно проксимальные извитые канальцы нефронов, в нефротоксическом действии триомбраста доминирующую роль играет поражение почечных телец («сморщенный клубочек»). Тауцин-20
обладает примерно равноэффективным нефропротекторным действием и при контраст-индуцированной (триомбраст внутрибрюшинно, 800 мг/кг/день, 14 дней) нефропатии. Кроме вышеуказанных положительных изменений в канальцах нефронов, под влиянием тауцина-20 в значительной степени улучшается структура и почечных телец. Их диаметры, а также таковые сосудистого клубочка юкстаме-дуллярных нефронов и объем полости их капсулы увеличиваются на 31-85% [7].
Поражение почек сулемой. Нефро-патия, развивающаяся у крыс с интоксикацией сулемой (внутрибрюшинно, 0,1 мг/кг/день, 14 дней) в значительной степени ослабляется тауцином-20, вводимым в дозе 500 мг/кг/день. Улучшается структура пораженных почек. В тельцах возрастает количество цитоподий на ци-тотрабекулах. Двукратно увеличивается процент неповрежденных проксимальных извитых канальцев корковых нефронов за счет снижения количества поврежденных. В эпителиоцитах, выстилающих просвет, на 30-90% повышается как количество ворсинок и их длина, так и митохондрий. Синхронно с улучшением структуры канальцев активизируются ингибированные в них процессы метаболизма. Активность ЩФ и СДГ возрастает на 46-74%. Следствием положительных сдвигов является улучшение экскреторной функции почек. Об этом свидетельствует снижение в плазме уровень содержания мочевины и креатинина и их увеличение в моче [8].
Иммунодепрессия
Интоксикация крыс парацетамолом (внутрижелудочно, 1,5 г/кг через день, 5 доз) сопровождается нарушением структуры иммунокомпетентных органов. В селезенке повышается площадь реактивных центров (зоны некроза в центрах долек). В большей степени развиты пульпарные тяжи. Венозные синусы полнокровны (гемостаз). В тимусе увеличиваются размеры долек и ширина их коркового вещества, а объем мозгового вещества - уменьшается. Тауцин-20 в дозе 250 мг/кг ослабляет выраженность патологических изменений в органах [2, 5].
Применение таурина в качестве лекарственного средства у человека
Таурин под различными торговыми названиями в виде монопрепарата (тауфон, дибикор), а также в составе комбинированных лекарственных средств (тавамин -таурин + 1-валин + Ь-лейцин + Ь-изолейцин) широко применяется в клинической практике при поражениях центральной нервной системы (депрессивные состояния, алкогольная зависимость, бессонница,
МЕДИЦИНСКИЕ НОВОСТИ
№ 5 •2017
6
отек головного мозга, эпилепсия, болезнь Альцгеймера), заболеваниях глаз (катаракта, глаукома, дистрофия сетчатки и роговицы), сердечно-сосудистой системы (хроническая сердечная недостаточность, ишемическая болезнь сердца, аритмии, артериальная гипертензия), органов дыхания (хронический бронхит, бронхиальная астма), печени (вирусные, токсические и холестатические гепатиты, цирроз), поджелудочной железы (сахарный диабет 1-го и 2-го типов), а также при иммуно-дефицитах, интоксикациях (сердечными гликозидами, радионуклидами, солями тяжелых металлов) [29, 37, 40, 57].
Недостаточность таурина
Литературные данные свидетельствуют о широком распространении дефицита таурина у животных и человека. Его пороговая концентрация в плазме составляет примерно 30 мкмоль/л. Меньшие значения ассоциируются с развитием патологий, преимущественно со стороны органов с его генетически высоким содержанием. Наиболее чувствительны к дефициту тау-рина кошки. Это объясняется их генетически детерминированной неспособностью синтезировать таурин. При их содержании на кормах, обедненных таурином, развивается дилатационная кардиомиопатия и дегенеративная ретинопатия, иммунодефицит; повышается агрегация тромбоцитов, тормозится рост и развитие, что приводит к гибели животных. Обогащение кормов таурином в значительной степени ослабляет степень выраженности вышеуказанных патологических состояний [39, 41].
У собак (кокер-спаниелей) с кардио-миопатией, обусловленной кормовой недостаточностью аминокислоты, обогащение рациона таурином (отдельно или в комбинации с карнитином) сопровождается улучшением функции миокарда [51].
Суточная пищевая потребность человека в таурине - 400 мг. Длительное питание растительными продуктами (вегетарианство), содержащими следовые количества аминокислоты, ассоциируется с развитием заболеваний органов и систем организма с генетически высокой потребностью в ней (сердце и глаза, печень и почки, скелет и головной мозг). Замедляется рост и развитие детей [16].
Для профилактики пищевой недостаточности таурина и вызываемых ею заболеваний разработаны и широко применяются (особенно в педиатрии) обогащенные питательные смеси [18].
Токсичность таурина
Острая токсичность. Точные значения 1^50 определить не представляется воз-
можным из-за необходимости введения нереально больших объемов высококонцентрированных растворов. Так, при однократном внутрибрюшинном введении крысам 8% раствора таурина гибели животных не регистрируется. Значения LD50 при этом превышают 4,0 г/кг, а при вну/трижелудочном введении 25-35% растворов таурина они составляют 6,5-7,2 г/кг. Регистрируемые общие проявления интоксикации (гиподинамия, снижение реакции на внешние раздражители, анорексия, учащение дыхания) являются, скорее, следствием введения больших объемов и концентраций вещества (осмотическое действие), чем проявлениями специфической токсичности [16].
Подострая токсичность. Доказано, что таурин при многократном введении мышам не кумулирует в организме [16].
Таким образом, таурин является малотоксичным веществом.
Вышеприведенные литературные данные свидетельствуют о высокой биологической активности и низкой токсичности таурина, его важной роли в регуляции биохимического гомеостаза клеток, способности нормализовать нарушенные при патологических состояниях процессы метаболизма и улучшать строение пораженных органов, применении его моно- и комбинированных лекарственных форм в лечебной практике. Однако, на наш взгляд, он недостаточно востребован как лекарственное средство. Его способность оказывать полезное плейотропное действие (детоксицирующее, антиоксидантное и антигипоксическое), регулировать процессы осмоса, стабильности мембран, роста и дифференцировки клеток позволяет надеяться, что в перспективе таурин будет более широко применяться в клинической практике.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Антитоксическое влияние таурина / Ц.И. Адамян [и др.] // Патол. физиология и эксперим. терапия. -2012. - №2. - С.39-41.
2. Бушма М.И., Горецкая М.В., Мацюк Я.Р. // Актуальные проблемы медицины: М-лы ежегод. итоговой науч.-практич. конф. - Гродно, 2013. - Ч.1. -С.179-181.
3. Влияние нового фенилалкильного производного таурина на размеры зоны некроза при экспериментальном инфаркте миокарда у крыс / Н.С. Сапронов [и др.] // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. - 1999. - №4. - С.19-20.
4. Гепатозащитное действие комбинации таурина с цинка диаспартатом при тетрахлорметановом ге-патозогепатите у крыс / А.Ю. Пашко [и др.] // Журн. ГрГМУ. - 2014. - №2. - С.93-96.
5. Горецкая М.В., Мацюк Я.Р, Бушма М.И. // Актуальные проблемы медицины: М-лы ежегод. итоговой на-уч.-практич. конф. - Гродно, 2013. - Ч.2. - С.182-184.
6. Климович И.И. // Окклюзионные заболевания сосудов нижних конечностей: Сб. научных трудов. -Гродно. - 1999. - С.30-35.
7. Комбинация таурина с цинка диаспартатом для коррекции нарушений метаболизма в нефронах и функции почек у крыс с контраст-индуцирован-ной нефропатией / О.Н. Басалай, Е.Ч. Михальчук, С.М. Зиматкин, М.И. Бушма // Эксперим. и клин. фармакология. - 2015. - Т.78, №11. - С.12-14.
8. Коррекция комбинацией таурина с цинка диа-спартатом нарушений структуры почек у крыс с сулемовой нефропатией / О.Н. Басалай, Е.Ч. Михальчук, М.И. Бушма, С.М. Зиматкин // Токсикол. вестн. - 2015. - Т.131, №2. - С.31-35.
9. Коррекция нарушений метаболизма в почках и их функции у крыс с интоксикацией гентамицином комбинацией таурина с цинка диаспартатом / О.Н. Басалай, Е.Ч. Михальчук, С.М. Зиматкин, М.И. Бушма // Токсикол. вестн. - 2014. - Т.127, №4. - С.25-29.
10. Кушнарева E.A., Паршина Е.Ю., Платонов А.Г. // Биофизика. - 2012. - Т.57, №4. - С.641-648.
11. Мановицкая А.В. // Вопр. питания. - 2011. - Т.80, №3. - С.57-61.
12. Нарушение строения печени крыс с холестазом и его коррекция тауцином / А.Ю. Пашко [и др.] // Мед. новости. - 2015. - №4. - С.53-56.
13. Нарушение функции и строения печени крыс парацетамолом и их коррекция тауцином / А.Ю. Пашко [и др.] // Журн. ГрГМУ. - 2014. - №4. - С.62-65.
14. Нейропротекторные эффекты N-фенил-алкильного производного таурина при церебральной ишемии у крыс / В.В. Бульон [и др.] // Бюллетень федерального центра сердца, крови и эндокринологии им. В.А. Алмазова. - 2012. - №10. - С.38-44.
15. Некоторые механизмы антигипоксического действия таурина / И.М. Маньковская [и др.] // Фiзiол. журн. - 1992. - Т.38, №5. - С.81-88.
16. НефедовЛ.И. Таурин (биохимия, фармакология, медицинское применение). - Гродно, 1999. - 145 с.
17. Новые пути патогенетической коррекции химической гипоксии / И.М. Маньковская [и др.] // Фiзiол. журн. - 1992. - Т.38, №2. - С.43-47.
18. Основы клинического питания : материалы лекций для курсов Европ. ассоц. парентерал. и энте-рал. питания: пер. с англ. / гл. ред. Л. Соботка. - Петрозаводск, 2003. - 416 с.
19. Особенности экспрессии металлотионеина в органах крысы при интоксикации цинком и свинцом / Кутяков В.А. [и др.] // Сиб. мед. обозрение. - 2014. -№2. - С.29-33.
20. Отчет по доклиническим исследованиям высо-коочищенной субстанции 2-аминоэтансульфоновой кислоты и ее готовой лекарственной формы «таблетки таурина». - Минск, 1996. - 111 с.
21. Сизова О.С., Ших Е.В. // Гастроэнтерология. -2012. - №9. - С.30-35.
22. Силаева Т.Ю., Докшина Г.А. // Вопр. мед. химии. - 1980. - Т.26, №1. - С.75-78.
23. Сравнительное исследование эффективности комбинированных глазных капель «Цитарин» и глазных капель «Тауфон» при моделировании селенитовой катаракты у крыс / Е.Б. Артюшкова [и др.] // Вестник новых медицинских технологий. - 2008. - Т.15, №2. - С.11-13.
24. Фармакокинетика таурина / Е.П. Елизарова [и др.] // Кардиология. - 1995. - N»4. - С.69-70.
25. Цитопротекторные свойства комбинации таурина с цинка диаспартатом по отношению к инсу-лоцитам и гепатоцитам крыс / А.Ю. Пашко [и др.] / Метаболический синдром: эксперимент, клиника, терапия. Конф. к 85-летию Национальной академии наук Беларуси. - С.219-222.
26. Шейбак В.М., Шейбак П.Н. Биологическая роль цинка и перспективы медицинского применения цинк-содержащих препаратов. - Гродно, 2003. - 82 с.
27. Шейбак В.М., Шейбак Л.Н // Журнал ГрГМУ. -2005. - №1. - С.9-12.
28. Шейбак Л.Н. // Журн. ГрГМУ. - 2015. - №2. -С.30-36.
29. Шестакова М.В., Чугунова Л.А., Шаха-лова М.Ш. // Сахар. диабет. - 2007. - №1. -С.30-31.
30. AI Kahtani M.A., Abdel-Moneim A.M., El-Sayed W.M. // Histol. Histopathol. - 2014. - Vol.29, №1. - Р.45-55.
31. Avapara J, Manz IT // J. Biol. Chem. - 1957. -Vol.225. - P.877-882.
32. Bidri M, Choay P. // Ann. Pharm. Fr. - 2003. -Vol.61, N6. - P.385-391.
33. Chesney R.W., Han X., Patters A.B. // J. Biomed. Sci. - 2010. - Vol.17, N1. - P.4.
34. Davidson N. Neurotrasmitter amino acids // London. - 1976. - P.179.
35. Elizarova E.P., Orlova TR., Medvedeva N.V. // Ar zneimittel for schung. - 1993. - Vol.43, N3. -P.308-312.
36. FennessyFM, MoneleyD.S, Wang J.H. // Circulation. -2003. - Vol.107, N3. - P.410-415.
37. Grimble R.F // J. Nutr. - 2006. - Vol.136. -P.1660-1665.
38. Hagar H.H., Etter E., Arafa M. // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. - 2006. - Vol.33, N3. - P.189-196.
39. HayesK.C., Trautwein E.A. // Vet. Clin. North. Am. -
1989. - Vol.19, N3. - P.403-413.
40. Howard D., Thompson D.F// Ann. Pharmacol. -1992. - Vol.26, N11. - P.1390-1392.
41. Immunologic concequences of taurine deficiency in cats / G.B. Schuller-Levis [et al.] // J. Leukocyte Biol. -
1990. - Vol.47. - P.321-331.
42. Inonue M., Arias I.M. // J. Biochem. - 1988. -Vol.104. - P.155-158.
43. Kitani K., Ohta M., Kanai S. // Am. J. Physiol. -1985. - Vol.248. - P.407-417.
44. Martenson J., Finnstrom O. // Early Hum. Dev. -1985. - Vol.11, N3/4. - P.333-339.
45. Maternal taurine supplementation in the late pregnant rat stimulates postnatal growth and induces obesity and insulin resistance in adult offspring / K. Hultman [et al.] // J. Physiol. - 2007. - Vol.579. -P.823-833.
46. OFlaherty L. [et al.] // European journal of clinical investigation. - 1997. - Vol.27. - P.873-880.
47. Oral taurine supplementation prevents the development of ethanol-induced hypertension in rats / H. Harada [et al.] // Hypertens Res. - 2000. - Vol.23, N4. - P.277-284.
48. Pharmacological zinc and phytase supplementation enhance metallothionein mRNA abundance and protein concentration in newly weaned pigs / M.M. Martinez [et al.] // J. Nutr. - 2004. - Vol.134, N3. -P.538-544.
49. Popovich M.I, Kobets V.A, Kostin S.I., Kapel-ko V.l.// Cardioscience. - 1992. - Vol.3, N1. - P.61-66.
50. Rassin D, Sturman J., Gaull G. // Neurochem. Res. - 1982. - Vol.7, N9. - P.1107-1118.
51. Results of the multicenter spaniel trial (MUST): taurine- and carnitine-responsive dilated cardiomyopathy in American cocker spaniels with decreased plasma taurine concentration / M.D. Kittleson [et al.] // IJVSM. - 1997. - Vol.11, N4. - P.204-211.
52. Sato Y, Ogata E, Fujtta T // Jpn. Circ. J. - 1991. -Vol.55, N5. - P.500-508.
53. Schuller-Levis G, ParkE. // FEMS Microbiol. Lett. -2003. - Vol.26, N2. - P.195-202.
54. ShafferJ.E., Kocsis J.J. // Life Sci. - 1981. - Vol.28, N24. - P.2727-2736.
55. Taurine concentrations in animal feed ingredients; cooking influences taurine content / A.R.By Spitze [et al.] // J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. - 2003. - Vol.87. -P.251-262.
56. The effect of taurine on renal ischemia /reperfu-sion injury / G. Guz [et al.] // Amino Acids. - 2007. -Vol.32. - P.405-411.
57. The potential health benefits of taurine in cardiovascular disease / YJ. Xu [et al.] // Exp. Clin. Cardiol. -2008. - Vol.13, N2. - P.57-65.
58. The protective effect of taurine against gentamicin-induced acute tubular necrosis in rats / A. Erdem [et al.] // Nephrol. Dial. Transplant. - 2000. - Vol.15, N8. -P.1175-1182.
59. Toth E., Lajtha A. // Neurochem. Res. - 1981. - Vol.6, N12. - P.1309-1317.
60. Wallace D.R., Dawson R. // Gerontology. - 1990. -Vol.36, N1. - P.19-27.
61. Yan C.C., Bravo E, Cantafora A. // Proc. Soc. Exp. Biol. med. - 1993. - Vol.202, N1. - P.88-96.
Поступила 10.01.2017 г.
